腔镜一体化手术室解决方案的应用

黄二亮，谢卫华，谢鹏程

广州市妇女儿童医疗中心 设备部，广东 广州 510623

腔镜一体化手术室解决方案的应用

黄二亮，谢卫华，谢鹏程

广州市妇女儿童医疗中心 设备部，广东 广州 510623

本文介绍了腔镜一体化手术室解决方案的项目要求，阐述了其设备配置、一体化整合功能和系统测试结果。对运行过程中出现的问题提出了解决方法。

DICOM3.0；HL7协议；腔镜一体化手术室；远程医疗

以腹腔镜技术为代表的微创外科学在20世纪取得了极大的发展。腹腔镜手术主要有降低发病率、术中创伤少、缩短住院时间、康复早和术后疤痕小等优点。在腔镜外科手术中，医生除了对气源、光源、电源的协调性有很高的要求外，还因可视范围非常小，需要借助包括手术器械、内窥镜、摄像系统等在内的设备进行观察和操作。有效地整合这些设备将会为医生提供极大的便利。为此我院医疗中心引入了腔镜一体化手术系统。

1 一体化手术室的概念

在有限的手术室场地中，通过利用数字化、信息化、智能化及多媒体技术，将电源、气源和各种信息接口与种类繁多的医疗器械有效地集中协调起来，使其空间布局更合理，减少了设备布局对层流的干扰，确保手术工作环境的安全，简化操作流程，使医师、麻醉师和护士的操作更符合人体工程学原理。同时，实现术中手术室与其他手术室、示教室、会议室甚至远程交流之间的无缝连接，完成示教、远程沟通等功能[1]。

2 腔镜一体化手术室的主要功能

（1）具有一体化的整合功能[2]。将实施腔镜手术时所用的气体管路、电源线和数据线统一起来，避免线路的交叉缠绕；将所用到的腹腔镜、气腹机、冷光源、电刀、麻醉机等设备在空间上合理布局，便于医护人员快速取用、调整和清洁[3]。此外，能将手术室内的设备中央控制系统和受控设备协调地连接起来，尤其是影像设备，以满足术中医生多角度、多层面观察图像的需求。能够集中地控制手术室与示教室、会议室之间的视音频通信，实现教学培训功能。

（2）与医院现有的信息系统共享信息。支持DICOM3.0和HL7协议，当手术需要时，能够从医院现有的PACS、HIS、LIS系统中调入患者的CT、MRI、超声等影像资料、基本资料、检验科的诊断分析信息等。同时，手术过程中数字化记录的患者动态影像、静态图片及语音信息能够合理的保存、归档。其他科室医务人员也可通过医院的PACS、HIS、LIS系统对保存的信息进行访问，从而实现在医院网络内部信息的共享，提高医生的诊断、治疗水平，增强医护人员之间的协作能力。

（3） 能够进行远程医疗和远程学术交流。利用通信技术、计算机多媒体技术将不同的医疗机构、医生和患者联系起来[4]。用视频系统、语音系统和远程医疗软件把处于不同地方的人员放置于一个共同的沟通平台上，实现了专家的远程指导和协助、医生之间的学术交流、实习医生的观摩与远程教育、医生和患者之间的远程咨询。

3 腔镜一体化手术室整合方案

一体化手术室的组成[5]：由1个集中控制系统机房、1个一体化核心手术室、2个一体化卫星手术室组成。3个手术室分别配置1套Storz腹腔镜系统，包括气腹机、3镜片高清摄像系统和冷光源，1台德尔格的麻醉机、飞利浦监护仪1台、输液泵2台、威利电刀及电动可调节手术床1台。

3.1 吊塔系统

手术室设备的电源、气体管路、视音频等信号接口通过吊塔实现。气腹机、摄像系统、冷光源、电刀和监护仪则有序地放置在吊塔上，麻醉机和输液泵则悬吊在吊塔臂上，并可以升降、旋转、左右移动。吊塔供气终端可以同时提供氧气、空气和负压。

3.2 腔镜一体化手术的多媒体系统

集中控制系统交换机提供医院内网接口、公网接口和电话接口，为视音频会议和远程会诊使用[6]。3个手术室可以通过主集中控制系统分别与示教室、会议室和远程会议室双向网络连接，实现双向视音频交流、手术示教、远程诊断等功能[7]。核心手术室则可以通过集中控制系统机柜对3个手术室内的设备进行影像一体化集中控制。操作时，可以通过触摸控制屏实现。核心手术室和卫星手术室分别安装全景摄像相机、等离子显示屏用于示教和视频会议。安装2个液晶监视器用于显示腔镜图像和全景相机图像。

3.3 集中控制系统[8]

集中控制系统包括SCB系统总线和一体化数据管理系统AIDA（数字化信息传输及存储系统）。SCB系统总线由Storz公司开发，SCB系统总线可以把腹腔镜设备、手术灯、电刀及其他第三方厂商的设备串联在一起，然后在核心手术室用液晶触摸屏统一控制。在此系统中，真实设备的面板完全反映在触摸屏上，在触摸屏上进行操作如同在真实设备上操作一样。在SCB中还可以新建用户配置清单，根据不同手术预置所用设备配置。AIDA和医院的HIS和PACS系统无缝连接，可以从医院HIS系统调入患者及医生资料，从PACS系统调入患者影像资料。在术中还可以对进行手术录像的画面质量、录像时间进行设定。对于采集的图片可以存为BMP或JEPEG格式，并可进行打印。AIDA同时兼容3种不同的输入端口：SDI、S-VIDEO和Composite。

3.4 一体化多媒体控制触摸屏控制系统

在触摸屏上操作就可以对腹腔镜、术野摄像机和全景摄像机进行控制。可以设置CD播放，可以进行手术转播控制。把手术室内的画面传送到示教室并对显示屏进行通信和控制。还可以进行远程视频会议控制、对远程会议终端进行控制。

3.5 远程医疗系统

远程医疗系统能够通过医院的信息网络对手术室进行访问，并能和手术室进行双向视音频交流[9]，实现远程医疗。硬件上配置网络隔离器，支持ISDN和IP2种连接方式。视音频支持S-video和标准视音频信号输入，视频格式可以转换为MPEG-2/MPEG-4格式。

4 运行效果

4.1 改善了手术环境

将建筑工程学、洁净一体化系统、腔镜一体化手术系统和腔镜手术所用的医疗器械合理的结合起来，为我医疗中心手术室的医护人员提供了极大的便利，减轻了患者的痛苦。

在腔镜手术中，悬吊在半空中的显示屏还可以显示患者体内情况；显示屏可以360 转动，医生不用转动身体就可以看到腔镜及器械在体内的位置和手术状况，缩短了手术时间，明显地减少了医生的劳动量。有了一体化控制系统，医生和助手可以控制手术室里几乎所有的设备。可以通过触摸显示屏清楚全面地看到术中图像，并可轻松地调节电刀频率，满足了术中经常调节电刀频率的需要。还可以通过触摸屏调节可控性手术床的移动。

。

4.2 提高了手术效率

通过预设定手术设备参数，将进行不同手术所用设备设定好，使用时直接调用即可，而不必做一次手术筛选连接一次设备。通过利用触摸屏进行的一体化操作，医护人员不用跑来跑去就实现了对设备的控制，如在广泛性肠粘连松解手术中，护理人员通过触摸屏不断调节手术床的方向，使术者始终面对着腹腔镜监视器，方便了护理人员和术者[10-11]。有统计表明，使用一体化手术室之后，手术室的整体工作效率可以提高15%～20%。

4.3 术中资料的调用和储存更加方便、及时

传统术中无法调用MRI图像、CT等影像信息和患者资料，而一体化手术室术中可实时调用影像信息和患者资料。在内窥镜系统方面，传统的手术室是单一系统，而一体化整合后，可以同时对多个内窥镜系统进行交流和整合，使手术技术更完美。传统的手术室，无法刻录DVD/CD资料信息，而一体化整合后，术中可实现实时刻录资料信息。

4.4 实现了示教和远程医疗

示教室和手术室之间视音频系统可以流畅的通信，医生做手术时，实习医生在示教室就能清晰地看到手术室里的情景，也可以清楚地看到患者体内状况，如同站在手术台旁边一样。医生还可以边手术边讲解，示教室的实习医生也可随时提问。安装了一体化腔镜手术室系统的医院，可以实现院间协作、指导其他医院的医生进行手术操作。

4.5 增强了手术室的安全性

通过洁净系统一体化控制箱的操作面板，可以方便地控制手术室的温度、湿度和无影灯的明暗度。在手术室安装了隔离变压器，增强了漏电检测功能，使手术室符合《医院洁净手术部建筑规范技术规定》的要求。

4.6 设备的保养和维修更加容易

传统方法需频繁连接手术设备，易造成设备故障率升高。一体化手术室只需集中调整设备，从而降低设备了维修、保养成本。一体化手术室可以将所有的档案记录整合在同一区域。

5 使用中出现的问题及解决办法

（1）进行手术示教时，示教室和手术室不能进行双向语音交流。调整无线麦克风发射器的“ON/OFF”开关和“Mute”静音开关，将一体化集控系统的控制触摸屏的静音功能解除，使问题得到了解决。

（2）AIDA中手术资料不能被更改。是AIDA上次使用完毕没有正常关机导致数据残留所至。打开文件 “DDataDataActive”，将文件夹内容清空，恢复其功能。

（3）打开多媒体控制触摸屏开关后，屏幕没有任何显示，系统也没有任何反应。在10s内连续按动电源“开”和“关”按钮，会导致系统电源的自保护，此时手动关闭控制机柜、再开启系统电源，系统就可以正常使用。

（4）在进行手术转播时，有时会议室看到的手术录像时续时断，图像还出现“马赛克现象”。经查找和分析，是公网IP连接的带宽（2M）不够造成数据传播时数据的丢失所至。

6 小结

通过将腔镜手术纳入到了一体化手术系统中的成功尝试，未来我们还可以尝试把骨科手术室、心脏手术室、普通外科手术室接入到现有的手术系统中。现有的远程硬件基础构建已经完成。

随着医院之间的交流的增多，我们可以尝试着和国内外的医疗机构之间合作开展远程手术。对于患者而言，我们则可以尝试远程咨询、远程会诊业务。

[1] 周峰,蒋友好.浅谈一体化功能手术室[J].生物医学工程学进展,2009,30(2):112.

[2] 黄鑫,等.医院手术室数字化转播系统的设计与完善方案[J].中国医疗设备,2010,25(8):36-38.

[3] 周晓丽,代云芳,等.手术室腔镜器械管理体会[J].现代预防医学,2007,34(22):4398.

[4] 曹桂军,胡明,等.利用P2P技术实现低成本远程会诊的实践[J].吉林大学学报,2007,33(5):797.

[5] 杨国华.一体化手术室是设备数字化集成的新模式[J].中国医学装备,2007,10(4):21.

[6] 王玮,鲁万鹏,等.利用局域网多媒体网络技术实现医院手术观摩系统[J].医疗设备信息,2005,20(5):64.

[7] 刘为萍,刘艳,等.手术室视频实时监控系统应用于外科实验教学的体会[J].华西医学,2009,24(6):1515.

[8] 李世俊,刘统新.关于医院一体化手术室医疗设备选型的研究[J].医疗卫生装备,2009,30(4):92.

[9] 孙婷娇,刘谦.远程医疗系统的信息采集与交换方法[J].中华医院管理杂志,2003,19(4):232.

[10] 郑少燕,吴丹燕,等.手术室内镜专科护士的设置与成效分析[J].中国内镜杂志,2008,14(11):1205.

[11] 张强,谢文,王国宏.临床工程部门在数字化手术室建设中应关注的问题[J].中国医学装备,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

作者邮箱：huangerliang@126.com