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某大型综合性医院的数字化手术室项目方案

发布日期:18-07-23  文章来源:威视爱普

这家大型综合性医院的手术室,其数字化是分3个步骤实施的,实现了综合影像技术导引外科手术(IGS),手术直播满足临床教学需要并有效控制手术室洁净度,为医学研究和医疗纠纷“举证” 等功能。

 

项目背景

  该院是一所集医、教、研为一体的大型综合性医院。自1996年大规模信息系统建设至今,效果显著。目前,已投入使用的有医院信息系统(HIS)、医院检验系统(LIS)、医院影像管理系统(PACS)以及医院运营系统等90多个系统。为配合手术临床教学以及手术室数字化进程,该院决定建立数字化手术室。

  相关工程分为3期进行。

 

本项目要实现的数字化手术室功能

  *综合影像技术导引外科手术(IGS)多模式成像与信息系统集成,提高医生手术效率

  通过CIS系统,医生可利用数字化手术室的统一界面,综合调用多种医疗影像系统以及病人信息,为手术方案的制订和手术过程的进行,提供综合、快速的参考。

  *满足临床教学的需要,有效控制手术室洁净度

  该院有繁重的临床带教任务,有见习医生、实习医生、进修医生及实习或进修护士,要满足临床教学的需要,同时,还要保证手术室空气的洁净度,减少观摩手术者对无菌区的污染。这显然是一对难以解决的矛盾。

  通过手术直播示教,使观摩学习人员在会议室、示教室和办公室等场所,就能观看手术现场的实况,并能够对各例手术进行录制、存储,实现有效的档案管理,让学员、实习医生可以对资料进行点播观看。而且,在手术直播期间,示教医生可以实时对手术过程进行讲解,同时,也可以听到任何一间直播会场所提出的疑问,及时解答,从而真正实现教学互动的功能。这无疑是一种较好的解决矛盾的模式。

  另外,针对大规模国际研讨会的需要,手术直播示教系统,可将高清晰度手术信号,传输至院内任何一个直播会场,同时通过与国际互联网的连接,可以在世界任何一个地方,实现国际性的学术交流和培训。

  *留取资料,满足医学研究和医疗“举证” 之需

  该院是一个集医疗、教学、科研于一体的事业单位,在运行过程中,产生了大量的医疗技术信息档案,留取一些特殊影像记录,不仅可供日后研究、观摩,而且对于易发生医疗纠纷的手术而言,手术影像资料可作为有力的“举证”材料。尤其对于“手术用物遗留在体腔”类型的纠纷来说,可通过重放数字化手术室的医学影像记录,来确定手术器械、敷料等数目不符的原因,而采取相应措施。

本项目在实施过程中要解决的关键问题

  *综合影像技术导引外科手术(IGS)多模式成像技术

  从多种不同的影像设备采集的医学影像(通过PACS系统实现),可以提供互补性很强的患者信息,为IGS所用。

  例如,CT影像和MRI影像,在获取患者的解剖学信息方面具有明显优势;IMR影像、PET影像和SPECT影像的独到之处,则在于提供患者的功能信息。

  再如:同样是显示患者的解剖学信息,在针对人脑时,选用MRI影像,可以很好地识别大脑灰质、白质等密度相近的软组织;而在观察密度差较大的骨组织时,CT影像的高分辨率,则使其技高一筹。

  将显微镜、内窥镜等外部设备的影像,输入导航系统,并显示在液晶触摸屏上,则可实现真正意义上的动态监测,有助于纠正术中影像漂移导致的误差 。

  即使应用同一种成像模式,在不同参数下形成的影像所包涵的信息,侧重点也会不尽相同。

  所以,如何为医生提供一个快速的导航装置或界面,使医生能够在多种影像模式间快速切换,并对多种影像信息进行综合应用,是要解决的重要问题之一。

  *手术示教、手术网播、远程手术合作等多种医学实时远程影像技术

  此类问题,都需要流媒体技术、覆盖层网络组播技术和VCR补偿技术等多媒体网络技术的综合使用。如何创造性地使用这些信息领域的新技术,解决手术示教、手术网播、远程手术合作等多种医学实时远程影像问题,是本工程中不可缺乏的部分。

  *手术影像资料存储与检索技术

  对于一个手术影像系统而言,大规模的数据存储是必不可少的。一个病人的血管造影资料,大约为1GB。以该院业务量计算,若占该院手术室总数一半的手术室实现数字化化,那么其手术室1a产生的数据总量,可达8TB (8TB=1000GB)以上。为了存储如此海量的影像数据,必须对手术影像数据进行压缩存储。

  手术影像数据压缩存储技术,包含了静态和动态两方面内容。

  静态方面,传统的JPEG,仍是目前应用最广的压缩算法。

  动态方面,M-JPEG、MPEC-1、MPEC-2、MPEC-4等算法,均在不同领域发挥着作用。算法的选择,主要的依据是成像的清晰度和通讯网络的带宽。如何实现更好的存储方法,既提高效率,又节省成本,也是本工程要研究的问题之一。

  在传统模式下,电子病案中文本和数字信息的检索,以关键词的方式实现。影像的检索,则是通过对其附加文本描述的搜索来完成。这种检索方式的不足,在于无法对影像本身的信息,进行任何分析和对比。

  基于影像内容相似性的检索方式,目前在数字化手术室概念下的影像系统中,尚未见使用。通过该技术,用户无需给出搜索关键词,只需给出一幅影像,系统就可以根据它所包含的特征信息,按照相似程度列出检索结果。将基于影像内容相似性的检索方式,应用到数字化手术室的影像检索系统中,是基于数字化医学影像的另一研究内容。

  *与医院信息系统的集成

  将手术工作站与医院现有信息系统集成,使医生或护士在手术期间,可以通过触摸屏,实时调阅患者的病历资料(病史,病理,检验等信息)及医学影像,对本工程来说,是非常必要的。因此,数字化手术室需提供与医院信息系统的接口,为手术方案的制订和手术过程的进行,提供综合、快速的参考。

  HL7是现在国际通用的电子病历标准。如何在手术工作站,实现应用数据到HL7结构的转换,从而使系统具有广泛的适用性和标准性,是一项必不可少的研究内容。

 

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