當(dāng)代手術(shù)室的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)

廖海濤

（湖南省兒童醫(yī)院，湖南長沙 410007）

0 引言

目前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和國家信息化的浪潮，僅停留在手術(shù)間的建設(shè)已經(jīng)不能滿足臨床及護(hù)士長們對手術(shù)室管理的需要了。開始從手術(shù)間向手術(shù)部延伸將各手術(shù)間通過信息化的手段連接起來，逐漸形成智能化手術(shù)部的概念。如與醫(yī)院信息系統(tǒng)的對接，高值耗材管理，學(xué)術(shù)平臺建設(shè)等?，F(xiàn)代化手術(shù)室是高科技手術(shù)室，大致可以分為5 類。

（1）第一類，數(shù)字化手術(shù)室，信息整合，它是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多媒體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)手術(shù)室的信息化，比如手術(shù)室內(nèi)外的轉(zhuǎn)播。這種類型的手術(shù)室近幾年已經(jīng)成為基礎(chǔ)，一些大型三甲醫(yī)院甚至所有手術(shù)間都是數(shù)字化手術(shù)室。

（2）第二類，一體化手術(shù)室，在數(shù)字化手術(shù)室的基礎(chǔ)上加入了設(shè)備整合，實(shí)現(xiàn)對醫(yī)療設(shè)備的集總控制，最核心的創(chuàng)新功能是實(shí)現(xiàn)了通過觸摸屏對手術(shù)室內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行一鍵控制，提高手術(shù)效率。市場上的廠商主要以腔鏡公司為主。

（3）第三類，也是近幾年比較熱的稱為復(fù)合手術(shù)室，它是將手術(shù)室與診斷整合，將大型影像類設(shè)備整合入數(shù)字化或一體化手術(shù)室，如DSA 血管造影、MRI 核磁、CT、機(jī)器人、導(dǎo)航等，可以實(shí)現(xiàn)介入、開放、腔鏡等更加豐富的手術(shù)操作，從而減少患者移動，提高手術(shù)安全，縮短手術(shù)周期。

（4）第四類，能實(shí)現(xiàn)患者不動醫(yī)生動的核磁手術(shù)室，術(shù)中核磁手引導(dǎo)下可開展：腦血管病變、腦腫瘤、功能神經(jīng)外科手術(shù)等術(shù)中。

（5）第五類，有很大發(fā)展前景，無限提高準(zhǔn)確性和效率性的機(jī)器人手術(shù)室。

隨著醫(yī)院及臨床不斷增加的需求，如視頻會議，采集記錄視頻影像都需要加入其中，因此有必要引進(jìn)“全數(shù)字一體化手術(shù)室整合控制系統(tǒng)”，其中包括接駁PACS，遠(yuǎn)程診斷，視頻教學(xué)。其臨床可以應(yīng)用在日間急診手術(shù)；外科及微創(chuàng)手術(shù)；機(jī)器人及導(dǎo)航手術(shù)?，F(xiàn)代化手術(shù)室已經(jīng)從“封閉式”手術(shù)室過渡到開放的信息樞紐；從燈床塔等設(shè)備的簡單一體化過渡到內(nèi)外通信和臨床信息的一體化集成。數(shù)字化手術(shù)室（以手術(shù)示教系統(tǒng)為中心）與醫(yī)院的數(shù)字化建設(shè)與發(fā)展是密不可分的，拋開大的環(huán)境而拘泥于一點(diǎn)，是不合適宜的，也是不現(xiàn)實(shí)的。

1 數(shù)字化手術(shù)室設(shè)計(jì)有3 個關(guān)鍵設(shè)計(jì)目標(biāo)

（1）信息集成。集成以文本、圖形、圖像、視頻等不同表現(xiàn)形式的信息，和醫(yī)院現(xiàn)有HIS、LIS、CIS 等系統(tǒng)無縫集成。

（2）流程再造。建立手術(shù)排班、醫(yī)護(hù)患協(xié)同、手術(shù)麻醉、手術(shù)護(hù)理、物流、醫(yī)療行為管理等業(yè)務(wù)流程，提高手術(shù)間使用效率。

（3）設(shè)備集成。集成腔鏡、DSA、MRI、監(jiān)護(hù)儀等醫(yī)療設(shè)備。

數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)的目標(biāo)是通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用信息化技術(shù)整合手術(shù)室中各種設(shè)備，對手術(shù)室區(qū)域內(nèi)的各種信息集中管理，為手術(shù)的醫(yī)療行為管理提供有力的支持；滿足手術(shù)醫(yī)生、麻醉醫(yī)生、護(hù)士、進(jìn)修學(xué)生和患者家屬等不同人群的需求。其中要首先滿足一體化手術(shù)室的要求，應(yīng)該由3 部分構(gòu)成：①集中控制系統(tǒng)；②圖像存檔和管理系統(tǒng)；③術(shù)中遠(yuǎn)程會診和示教演播系統(tǒng)。

2 如何打造數(shù)字化手術(shù)室

主要的數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)思考路徑可以分為以下6 點(diǎn)。

（1）首先需要向廠家及同行學(xué)習(xí)。

（2）了解自己，包括醫(yī)院需求是什么？需要有前瞻性。

（3）醫(yī)院有沒有地方、有沒有資金符合其建設(shè)。

（4）應(yīng)該由臨床、工程部、設(shè)備科、信息科介入討論及設(shè)計(jì)。

（5）進(jìn)場安裝，涉及到牽頭人、計(jì)劃、例會、質(zhì)量。

（6）交付使用之前的系統(tǒng)培訓(xùn)。

3 數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)理念

數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)理念是需要確保完整影像鏈的傳輸質(zhì)量。攝像系統(tǒng)滿足整體結(jié)局方案，保持設(shè)備領(lǐng)先性。

（1）數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)理念應(yīng)該從設(shè)備，線路，顯示，記錄上確保完整影像鏈的傳輸質(zhì)量，而腔鏡的攝像系統(tǒng)是腔鏡一體化手術(shù)室必備的設(shè)備之一。手術(shù)室各功能圍繞腔鏡設(shè)備展開。

動態(tài)醫(yī)療環(huán)境中，通過先進(jìn)統(tǒng)一技術(shù)手段提高設(shè)備使用效率，增強(qiáng)醫(yī)生對患者精準(zhǔn)診療，保障手術(shù)安全，提升手術(shù)效率。除了對設(shè)備的控制操作以外，通過這個系統(tǒng)還可以實(shí)時監(jiān)測所連接設(shè)備的狀態(tài)，來保障使用安全。當(dāng)所連接設(shè)備有故障時，通過不同顏色報(bào)警來提示手術(shù)團(tuán)隊(duì)。

（2）除了對設(shè)備的控制操作以外，通過這個系統(tǒng)還可以實(shí)時監(jiān)測所連接設(shè)備的狀態(tài)，來保障使用安全。當(dāng)所連接設(shè)備有故障時，通過不同顏色報(bào)警來提示手術(shù)團(tuán)隊(duì)。按照國家食藥監(jiān)局的規(guī)定，手術(shù)設(shè)備集總控制系統(tǒng)作為Ⅲ類醫(yī)療器械管理。設(shè)備需要進(jìn)行統(tǒng)一管理，手術(shù)設(shè)備控制（包括第三方設(shè)備，如內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)，全自動氙燈光源，DSA，BV，CO2氣腹機(jī)，抽吸和灌注泵，高頻電外科設(shè)備，沖洗系統(tǒng)，電外科工作站，手術(shù)燈，手術(shù)床等）。

（3）信息需要共享，手術(shù)室內(nèi)外的鏈接，醫(yī)院數(shù)據(jù)庫、會診中心要實(shí)時連接。從病人進(jìn)入到手術(shù)間內(nèi)到手術(shù)完畢推出手術(shù)間全過程的完整記錄。第一步，進(jìn)入手術(shù)間進(jìn)行病人信息登記，以前需要護(hù)士在系統(tǒng)中手動輸入病人信息，現(xiàn)在可以利用與醫(yī)院HIS 系統(tǒng)的對接，直接在系統(tǒng)中調(diào)取病人信息即可。第二步，術(shù)前準(zhǔn)備，進(jìn)行手術(shù)安全核查，當(dāng)然雖然系統(tǒng)中內(nèi)置了手術(shù)安全核對表，但根據(jù)我國目前對手術(shù)安全核查的要求，需要紙質(zhì)版簽字，手術(shù)間無紙化還有很長的路要走。第三步，術(shù)中記錄，對手術(shù)過程的腔鏡畫面進(jìn)行完整的靜動態(tài)記錄，其中最新的進(jìn)口廠商的設(shè)備可以記錄到4K 超高清的畫質(zhì)了。第四步，術(shù)后將影像資料進(jìn)行本地存儲或院內(nèi)網(wǎng)上傳，供醫(yī)生術(shù)后參考。在這個信息共享過程中，以下需要值得注意。

（1）安全要求?；颊?、醫(yī)護(hù)人員安全，手術(shù)過程安全。

（2）環(huán)境要求。消除心理障礙、身體舒適、手術(shù)條件。

（3）手術(shù)要求。硬件要求、功能要求。

（4）信息化要求。病人信息；手術(shù)效果反饋與評估。

（5）教學(xué)示范，學(xué)術(shù)交流。

手術(shù)室內(nèi)圍術(shù)期的信息管理可以包括：病人信息全面管理，調(diào)取HIS 病人信息，瀏覽病人PACS 圖片；手術(shù)安全核查；術(shù)中4K/3D/HD 雙路完整影像記錄，圖片防偽處理；多種存儲形式，直接上傳至服務(wù)器。圍術(shù)期信息管理需要做到安全和高效。涉及到醫(yī)療影像集中管理的安全，以及醫(yī)生隨時隨地調(diào)閱的高效。

將手術(shù)照片和視頻通過網(wǎng)絡(luò)存儲至服務(wù)器，應(yīng)該要方便醫(yī)院的統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)安全的備份，保留好珍貴的手術(shù)資料；醫(yī)生可利用電腦通過院內(nèi)網(wǎng)調(diào)閱和查看保存在服務(wù)器中的手術(shù)錄像和圖片；方便醫(yī)生隨時學(xué)習(xí)、研究，提升學(xué)術(shù)水平以及提供創(chuàng)新的教育教學(xué)平臺。

在數(shù)字化手術(shù)室中提高效率，資源共享是非常重要的一環(huán)。手術(shù)室內(nèi)外診療信息的快速交互，與醫(yī)院信息系統(tǒng)對接，調(diào)取病人HIS 信息、PACS 診斷影像等。在信息的傳播中，手術(shù)室內(nèi)影像顯示，可以包括麻醉機(jī)，B 超機(jī)，手術(shù)導(dǎo)航，C 臂X 成像系統(tǒng)，大顯示屏，高清醫(yī)用顯示屏，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，全景攝像機(jī)，旁置術(shù)野攝像機(jī)，手術(shù)燈下術(shù)野攝像機(jī)，PACS 系統(tǒng)，HIS 系統(tǒng)，手術(shù)機(jī)器人等。

當(dāng)然，手術(shù)間與醫(yī)院的信息交互也越來越重要?？梢赃B接醫(yī)院的HIS、PACS 系統(tǒng)，調(diào)取病人信息，將病人的CT 或核磁圖像在手術(shù)室的大屏幕上顯示，輔助醫(yī)生進(jìn)行診療，而無需像以前一樣將片子打印在觀片燈上觀看，提高了手術(shù)效率?，F(xiàn)代化的手術(shù)室中大量的信息需要管理，比如患者的信息、手術(shù)的信息、PACS診斷的信息等，醫(yī)用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)就可以對手術(shù)室內(nèi)的各種信息進(jìn)行存儲，從而幫助護(hù)理團(tuán)隊(duì)優(yōu)化手術(shù)室管理。手術(shù)室內(nèi)影像顯示，手術(shù)視頻信號最為重要，要求手術(shù)室內(nèi)畫面?zhèn)鬏敓o壓縮無延時，真實(shí)還原手術(shù)畫面。以后畫面的趨勢：院內(nèi)手術(shù)轉(zhuǎn)播，手術(shù)室與院內(nèi)轉(zhuǎn)播點(diǎn)傳輸，可以用在大型會議室（建議采用點(diǎn)對點(diǎn)光纖直連，畫面?zhèn)鬏敓o壓縮無延時）；也可以小型示教室/主任辦（可采取網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)播，靈活方便）。院外手術(shù)轉(zhuǎn)播，手術(shù)室與院外遠(yuǎn)程傳輸，借助網(wǎng)絡(luò)專線，實(shí)現(xiàn)視音頻多點(diǎn)雙向視音頻同步轉(zhuǎn)播。響應(yīng)國家遠(yuǎn)程醫(yī)療、分級診療政策，擴(kuò)大學(xué)術(shù)交流范圍和領(lǐng)域。

一體化數(shù)字手術(shù)室是多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，建設(shè)初期需充分考慮各方配合，避免拉鎖工程。腔鏡技術(shù)勢必有其發(fā)展的趨勢，如持續(xù)改進(jìn)人機(jī)界面，推動術(shù)式發(fā)展，影像信息融合，AR、VR，語音、手勢控制，設(shè)備智能輔助，大數(shù)據(jù)分析，AI 輔助診療，全面收集、記錄手術(shù)相關(guān)診療數(shù)據(jù)，AI 依托大數(shù)據(jù)分析給予治療建議及方案等，都會向著以分辨率提高，4K 方向邁進(jìn)，手術(shù)室也將迎來4K 超高清浪潮。給臨床醫(yī)生帶來4 倍于全高清的清晰度。分辨率由2D 的1080P 提升到3840×2160，4K 的色彩豐富程度是是2D 的60 多倍，所以可以給醫(yī)生更加豐富的細(xì)節(jié)。那么隨著4K 腔鏡的逐步逼近，手術(shù)室的建設(shè)也會向4K 邁進(jìn)，需要傳輸?shù)木€路及設(shè)備均需要滿足4K 超高清信號的要求。所以一些醫(yī)院已經(jīng)在考慮4K 手術(shù)室的建設(shè)，當(dāng)然也要根據(jù)臨床實(shí)際的需要，而不是盲目追求高大上。

4 一體化數(shù)字手術(shù)室使用維護(hù)情況

（1）專人維護(hù)。不僅要求設(shè)備科有專人負(fù)責(zé)，而且要求廠家團(tuán)隊(duì)穩(wěn)定有專人維護(hù)。

（2）原廠維修。確保產(chǎn)品壽命的有效延長。

（3）配套服務(wù)。廠家全周期的配套服務(wù)，從使用前、使用中、使用后提供完整服務(wù)。

一體化數(shù)字手術(shù)室的設(shè)計(jì)建設(shè)時要充分考慮臨床需求，方案的合理性和未來升級的可能性。

5 結(jié)語

分享了很多發(fā)展的趨勢，新技術(shù)的引入也對手術(shù)室硬件的方方面面提出了更高的要求。智能化手術(shù)室的展望，持續(xù)優(yōu)化手術(shù)流程，是為了提高手術(shù)安全和效率。但終極目的不是為了追逐醫(yī)療設(shè)備的高大上，還是為了給醫(yī)生一個安全、高效的手術(shù)平臺，使手術(shù)做得更加精準(zhǔn)、快速，造福病患。