腔鏡一體化手術室解決方案的應用

黃二亮，謝衛華，謝鵬程

廣州市婦女兒童醫療中心 設備部，廣東 廣州 510623

腔鏡一體化手術室解決方案的應用

黃二亮，謝衛華，謝鵬程

廣州市婦女兒童醫療中心 設備部，廣東 廣州 510623

本文介紹了腔鏡一體化手術室解決方案的項目要求，闡述了其設備配置、一體化整合功能和系統測試結果。對運行過程中出現的問題提出了解決方法。

DICOM3.0；HL7協議；腔鏡一體化手術室；遠程醫療

以腹腔鏡技術為代表的微創外科學在20世紀取得了極大的發展。腹腔鏡手術主要有降低發病率、術中創傷少、縮短住院時間、康復早和術后疤痕小等優點。在腔鏡外科手術中，醫生除了對氣源、光源、電源的協調性有很高的要求外，還因可視范圍非常小，需要借助包括手術器械、內窺鏡、攝像系統等在內的設備進行觀察和操作。有效地整合這些設備將會為醫生提供極大的便利。為此我院醫療中心引入了腔鏡一體化手術系統。

1 一體化手術室的概念

在有限的手術室場地中，通過利用數字化、信息化、智能化及多媒體技術，將電源、氣源和各種信息接口與種類繁多的醫療器械有效地集中協調起來，使其空間布局更合理，減少了設備布局對層流的干擾，確保手術工作環境的安全，簡化操作流程，使醫師、麻醉師和護士的操作更符合人體工程學原理。同時，實現術中手術室與其他手術室、示教室、會議室甚至遠程交流之間的無縫連接，完成示教、遠程溝通等功能[1]。

2 腔鏡一體化手術室的主要功能

（1）具有一體化的整合功能[2]。將實施腔鏡手術時所用的氣體管路、電源線和數據線統一起來，避免線路的交叉纏繞；將所用到的腹腔鏡、氣腹機、冷光源、電刀、麻醉機等設備在空間上合理布局，便于醫護人員快速取用、調整和清潔[3]。此外，能將手術室內的設備中央控制系統和受控設備協調地連接起來，尤其是影像設備，以滿足術中醫生多角度、多層面觀察圖像的需求。能夠集中地控制手術室與示教室、會議室之間的視音頻通信，實現教學培訓功能。

（2）與醫院現有的信息系統共享信息。支持DICOM3.0和HL7協議，當手術需要時，能夠從醫院現有的PACS、HIS、LIS系統中調入患者的CT、MRI、超聲等影像資料、基本資料、檢驗科的診斷分析信息等。同時，手術過程中數字化記錄的患者動態影像、靜態圖片及語音信息能夠合理的保存、歸檔。其他科室醫務人員也可通過醫院的PACS、HIS、LIS系統對保存的信息進行訪問，從而實現在醫院網絡內部信息的共享，提高醫生的診斷、治療水平，增強醫護人員之間的協作能力。

（3） 能夠進行遠程醫療和遠程學術交流。利用通信技術、計算機多媒體技術將不同的醫療機構、醫生和患者聯系起來[4]。用視頻系統、語音系統和遠程醫療軟件把處于不同地方的人員放置于一個共同的溝通平臺上，實現了專家的遠程指導和協助、醫生之間的學術交流、實習醫生的觀摩與遠程教育、醫生和患者之間的遠程咨詢。

3 腔鏡一體化手術室整合方案

一體化手術室的組成[5]：由1個集中控制系統機房、1個一體化核心手術室、2個一體化衛星手術室組成。3個手術室分別配置1套Storz腹腔鏡系統，包括氣腹機、3鏡片高清攝像系統和冷光源，1臺德爾格的麻醉機、飛利浦監護儀1臺、輸液泵2臺、威利電刀及電動可調節手術床1臺。

3.1 吊塔系統

手術室設備的電源、氣體管路、視音頻等信號接口通過吊塔實現。氣腹機、攝像系統、冷光源、電刀和監護儀則有序地放置在吊塔上，麻醉機和輸液泵則懸吊在吊塔臂上，并可以升降、旋轉、左右移動。吊塔供氣終端可以同時提供氧氣、空氣和負壓。

3.2 腔鏡一體化手術的多媒體系統

集中控制系統交換機提供醫院內網接口、公網接口和電話接口，為視音頻會議和遠程會診使用[6]。3個手術室可以通過主集中控制系統分別與示教室、會議室和遠程會議室雙向網絡連接，實現雙向視音頻交流、手術示教、遠程診斷等功能[7]。核心手術室則可以通過集中控制系統機柜對3個手術室內的設備進行影像一體化集中控制。操作時，可以通過觸摸控制屏實現。核心手術室和衛星手術室分別安裝全景攝像相機、等離子顯示屏用于示教和視頻會議。安裝2個液晶監視器用于顯示腔鏡圖像和全景相機圖像。

3.3 集中控制系統[8]

集中控制系統包括SCB系統總線和一體化數據管理系統AIDA（數字化信息傳輸及存儲系統）。SCB系統總線由Storz公司開發，SCB系統總線可以把腹腔鏡設備、手術燈、電刀及其他第三方廠商的設備串聯在一起，然后在核心手術室用液晶觸摸屏統一控制。在此系統中，真實設備的面板完全反映在觸摸屏上，在觸摸屏上進行操作如同在真實設備上操作一樣。在SCB中還可以新建用戶配置清單，根據不同手術預置所用設備配置。AIDA和醫院的HIS和PACS系統無縫連接，可以從醫院HIS系統調入患者及醫生資料，從PACS系統調入患者影像資料。在術中還可以對進行手術錄像的畫面質量、錄像時間進行設定。對于采集的圖片可以存為BMP或JEPEG格式，并可進行打印。AIDA同時兼容3種不同的輸入端口：SDI、S-VIDEO和Composite。

3.4 一體化多媒體控制觸摸屏控制系統

在觸摸屏上操作就可以對腹腔鏡、術野攝像機和全景攝像機進行控制。可以設置CD播放，可以進行手術轉播控制。把手術室內的畫面傳送到示教室并對顯示屏進行通信和控制。還可以進行遠程視頻會議控制、對遠程會議終端進行控制。

3.5 遠程醫療系統

遠程醫療系統能夠通過醫院的信息網絡對手術室進行訪問，并能和手術室進行雙向視音頻交流[9]，實現遠程醫療。硬件上配置網絡隔離器，支持ISDN和IP2種連接方式。視音頻支持S-video和標準視音頻信號輸入，視頻格式可以轉換為MPEG-2/MPEG-4格式。

4 運行效果

4.1 改善了手術環境

將建筑工程學、潔凈一體化系統、腔鏡一體化手術系統和腔鏡手術所用的醫療器械合理的結合起來，為我醫療中心手術室的醫護人員提供了極大的便利，減輕了患者的痛苦。

在腔鏡手術中，懸吊在半空中的顯示屏還可以顯示患者體內情況；顯示屏可以360 轉動，醫生不用轉動身體就可以看到腔鏡及器械在體內的位置和手術狀況，縮短了手術時間，明顯地減少了醫生的勞動量。有了一體化控制系統，醫生和助手可以控制手術室里幾乎所有的設備。可以通過觸摸顯示屏清楚全面地看到術中圖像，并可輕松地調節電刀頻率，滿足了術中經常調節電刀頻率的需要。還可以通過觸摸屏調節可控性手術床的移動。

。

4.2 提高了手術效率

通過預設定手術設備參數，將進行不同手術所用設備設定好，使用時直接調用即可，而不必做一次手術篩選連接一次設備。通過利用觸摸屏進行的一體化操作，醫護人員不用跑來跑去就實現了對設備的控制，如在廣泛性腸粘連松解手術中，護理人員通過觸摸屏不斷調節手術床的方向，使術者始終面對著腹腔鏡監視器，方便了護理人員和術者[10-11]。有統計表明，使用一體化手術室之后，手術室的整體工作效率可以提高15%～20%。

4.3 術中資料的調用和儲存更加方便、及時

傳統術中無法調用MRI圖像、CT等影像信息和患者資料，而一體化手術室術中可實時調用影像信息和患者資料。在內窺鏡系統方面，傳統的手術室是單一系統，而一體化整合后，可以同時對多個內窺鏡系統進行交流和整合，使手術技術更完美。傳統的手術室，無法刻錄DVD/CD資料信息，而一體化整合后，術中可實現實時刻錄資料信息。

4.4 實現了示教和遠程醫療

示教室和手術室之間視音頻系統可以流暢的通信，醫生做手術時，實習醫生在示教室就能清晰地看到手術室里的情景，也可以清楚地看到患者體內狀況，如同站在手術臺旁邊一樣。醫生還可以邊手術邊講解，示教室的實習醫生也可隨時提問。安裝了一體化腔鏡手術室系統的醫院，可以實現院間協作、指導其他醫院的醫生進行手術操作。

4.5 增強了手術室的安全性

通過潔凈系統一體化控制箱的操作面板，可以方便地控制手術室的溫度、濕度和無影燈的明暗度。在手術室安裝了隔離變壓器，增強了漏電檢測功能，使手術室符合《醫院潔凈手術部建筑規范技術規定》的要求。

4.6 設備的保養和維修更加容易

傳統方法需頻繁連接手術設備，易造成設備故障率升高。一體化手術室只需集中調整設備，從而降低設備了維修、保養成本。一體化手術室可以將所有的檔案記錄整合在同一區域。

5 使用中出現的問題及解決辦法

（1）進行手術示教時，示教室和手術室不能進行雙向語音交流。調整無線麥克風發射器的“ON/OFF”開關和“Mute”靜音開關，將一體化集控系統的控制觸摸屏的靜音功能解除，使問題得到了解決。

（2）AIDA中手術資料不能被更改。是AIDA上次使用完畢沒有正常關機導致數據殘留所至。打開文件 “DDataDataActive”，將文件夾內容清空，恢復其功能。

（3）打開多媒體控制觸摸屏開關后，屏幕沒有任何顯示，系統也沒有任何反應。在10s內連續按動電源“開”和“關”按鈕，會導致系統電源的自保護，此時手動關閉控制機柜、再開啟系統電源，系統就可以正常使用。

（4）在進行手術轉播時，有時會議室看到的手術錄像時續時斷，圖像還出現“馬賽克現象”。經查找和分析，是公網IP連接的帶寬（2M）不夠造成數據傳播時數據的丟失所至。

6 小結

通過將腔鏡手術納入到了一體化手術系統中的成功嘗試，未來我們還可以嘗試把骨科手術室、心臟手術室、普通外科手術室接入到現有的手術系統中。現有的遠程硬件基礎構建已經完成。

隨著醫院之間的交流的增多，我們可以嘗試著和國內外的醫療機構之間合作開展遠程手術。對于患者而言，我們則可以嘗試遠程咨詢、遠程會診業務。

[1] 周峰,蔣友好.淺談一體化功能手術室[J].生物醫學工程學進展,2009,30(2):112.

[2] 黃鑫,等.醫院手術室數字化轉播系統的設計與完善方案[J].中國醫療設備,2010,25(8):36-38.

[3] 周曉麗,代云芳,等.手術室腔鏡器械管理體會[J].現代預防醫學,2007,34(22):4398.

[4] 曹桂軍,胡明,等.利用P2P技術實現低成本遠程會診的實踐[J].吉林大學學報,2007,33(5):797.

[5] 楊國華.一體化手術室是設備數字化集成的新模式[J].中國醫學裝備,2007,10(4):21.

[6] 王瑋,魯萬鵬,等.利用局域網多媒體網絡技術實現醫院手術觀摩系統[J].醫療設備信息,2005,20(5):64.

[7] 劉為萍,劉艷,等.手術室視頻實時監控系統應用于外科實驗教學的體會[J].華西醫學,2009,24(6):1515.

[8] 李世俊,劉統新.關于醫院一體化手術室醫療設備選型的研究[J].醫療衛生裝備,2009,30(4):92.

[9] 孫婷嬌,劉謙.遠程醫療系統的信息采集與交換方法[J].中華醫院管理雜志,2003,19(4):232.

[10] 鄭少燕,吳丹燕,等.手術室內鏡專科護士的設置與成效分析[J].中國內鏡雜志,2008,14(11):1205.

[11] 張強,謝文,王國宏.臨床工程部門在數字化手術室建設中應關注的問題[J].中國醫學裝備,2008,(1):31-33

The Application of Endoscopic Integration Operating Room Solutions

HUANG Er-liang,XIE Wei-hua, XIE Peng-cheng
Equipment Department,Guangzhou Women and Childrens Medical Center,Guangzhou Guangdong 510623,China

This paper introduces the project requirements of endoscopic integration operating room,demonstrates the equipment configuration ,integration function, and testing results, and provides the solutions of the common problems at last。

DICOM3.0; HL7 protocol; endoscopic operating room integration; telemedicine

TP393.03

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.08.013

1674-1633(2011)08-0043-03

2010-12-27

2011-01-15

作者郵箱：huangerliang@126.com