数字化手术室介绍

OFFICIAL SYSTEMATIC PLANNING BOOK OF SMITH & NEPHEW DIGITAL OPERATION THERATER FOR xx HOSPITAL
Prepared by the DOR project group of
Smith & Nephew (China)
1．数字化手术室简介
在科技发展迅猛的今天，无数新科技被运用到医学临床中，影像科、诊断科室、临床科室设备的更新带来诊治精确度和工作效率的大幅提升。

做为医院最重要组成部分之一的手术室，洁净手术室的出现是近代手术室革命的第一个里程碑，让手术感染率大幅下降。

但是不断增加的手术设备带来空间的狭小与增加了管理的难度，所以手术室的运作效率迟迟得不到显着的提高，基于教学需要带来的络绎不绝的参观人群使得降低手术感染率和改善手术环境成为迫切需要解决的问题。

通过数字化智能化的设备管理去提高手术室的使用效率从而带来显着的经济效益，减少人流实现电教化转播和无纸化作业，让医生更专注于手术操作从而提高手术的精确度等等成为医院管理者最为关注的问题。

我们可以把手术室的智能化数字化看成近代手术室革命的第二个里程碑和现代化数字化医院不可抗拒的趋势。

智能化的无菌区内控制所有手术室设备，数字化的对所有图像与影像与手术的影像记录进行集中管理，工程学的设备悬吊使杂乱无章的手术室成为过去。

所有医疗科技的尖端技术如通过手术机器人实现的远程网络手术、手术导航系统的精确定位、大流量数据传输支持下的手术演示与技术交流都可通过数字化手术室来整合实现。

医生足不出户就可与世界同步，病人无需转院就可接受国家级乃至世界级专家的诊治。

手术室智能化数字化的结果带来手术室使用效率的成倍提高，以往手术室穿梭不绝的人流凌乱的电线成为了历史。

医生不再需要长期地工作在嘈杂的环境中，巡回护士不再手忙脚乱的操控设备与传递X光片，真正的数字化科技带来一个能提高效率、减少人流从而真正能降低感染率的洁净智能化手术室。

一份研究报告证实即便在美国，传统手术室的使用效率一直以来处于低下的水平，平均只发挥68％的潜能。

该研究证实如使用数字化手术室大幅提高手术室的工作效率，缩短手术时间减少人员的数量，可每年为一家中等规模的医院带来4－6百万美金的利润。

（HFMA – Achieving OR Efficiency through Process Integration－(Healthcare Financial Management Association)
美国一份最新的报告随机双盲调查了4家使用施乐辉数字化手术室的医院，一共有18间数字化手术室，同时有另外18间非数字化手术室做为对比组。

得出的结论是，在一个月的周期内，使用数字化手术室的平均手术时间为35分钟，非数字化手术室为61.5分钟。

与非数字化手术室相比，数字化手术室缩短了将近一半的手术时间，这意味着手术室效率提高了整整两倍。

换句话说，如医院原先需要两间手术室来完成相同数量的手术，用数字化手术室只需要一间就可完成同样的工作量。

第二个研究为美国医疗财政管理协会进行的研究，他们调查了10家医院的数字化手术室和非数字化手术室手术准时率。

研究结果表明使用数字化手术室的手术76％可按时完成，而非数字化手术室只有27％的手术能按时完成。

这研究同样说明了使用数字化手术室可使手术室效率提高两倍以上，而且还不计人员加班的费用以及由于等待手术延误而造成人员及资源方面的浪费。

在美国及其它发达国家仅去年一年就有800间的数字化手术室竣工，而在CT 及MRI 普及率高居世界前列的中国到今年为止只有不到4家的真正意义上的数字化手术室，我们任重而道远。

2．施乐辉公司简介 我们是一家具有150年历史，以稳健的经营和不断的创新而着称于世界的公
司。

我们在伤口护理与骨科内窥镜行业均为世界领袖，同时在纽约和伦敦上市，年营业额超过30亿美金，拥有25，000名员工业务遍及50多个国家。

在数字化手术室领域，在美国市场位居第二位而美国以外的海外市场位居第一，仅去年一年施乐辉在全球安装了205间数字化手术室。

在数字化手术室领域超过十年的经验、遍及全球的1200家用户让我们成为了行业标准的制定者之一。

今年全球同步上市的施乐辉CONDOR 数字化手术室控制系统，让我们能够把行业内最前沿最独特的科技带给中国用户。

150年来-唯有创新让我们世代相传
传统手术室施乐辉内窥镜和数字化手术室业务在美国波士顿的总部
3.数字化手术室对医院管理与运作的意义
在医院信息化日益发达的今天，做为每个医院重中之重的手术室，无疑徘徊在医院信息化数字化的大门边缘。

各种医院现代化的信息系统与数字影像系统，无法有效的在手术室内被有机的整合在一起，从而大幅提高手术室的运行效率。

我们可以把数字化手术室，看成是能把医院所有现有数字化信息化系统与各种先进的手术设备在手术室内进行有机整合，从而让手术室发挥比原来大出数倍乃至数十倍效率的整合方案。

它的意义有以下几点：
－把影像信息与病人的实时生理病理记录有机的整合记录在一起，从此对手术的研究与改进不再仅仅停留在解剖水平。

－对信息量最大的几个系统的整合，有利于医院实现有效的数字化管理的开始－手术室的运作与效率被实时监测起来，更有效的排班与管理以及成本控制都不再是空谈
－标准的手术报告，常见手术的标准步骤监测，手术效果的实时记录，使得医院手术的质量控制不再复杂。

有效的避免了医疗纠纷
它对手术医疗工作者的意义为：实时数字化控制所有手术设备，实现手术过程与病人各项生理指标变化以及所有检查结果的数字化整合记录，实现真正的沟通不受国界时间与距离的限制。

它为医生打开了以往被忽略的医学信息宝藏的大门。

－为手术学的研究提供与手术过程相关的海量生理及影像信息
－为手术效果的评判提供最权威的证据
－把手术与麻醉最有机的结合在一起进行真正的信息共享
－为麻醉用药及重症监护提供最直观的指导
它对医院管理者的意义为：整个手术室的运作手术过程的无纸化记录，成本核算与手术室使用效率的实时监测。

为规范化的操作提供证据。

管理者可以像运营一个企业一样来进行手术室管理。

－管理者可得到手术室第一手的详尽信息
－管理工具的使用提供了最详细的手术室运营状况的报告（使用效率分析，利润的主要来源，手术类别与盈利能力分析等）
－管理者可通过研究记录来推动规范化操作，从而解决手术质量控制的难题－提供最具有法律效应的记录从而可从容应对手术医疗纠纷
4．数字化手术室包括以下几个主要功能
4.1数字化的沟通－科技让距离如此接近
网络技术带来医学诊疗方式的革命，医生不再需要直接的面对病人进行诊治，足不出户就可与国际同行接轨交流新技术新疗法，传统的学术交流会逐渐的被网络直播和电视会诊所取代。

数字化的沟通主要带来3个方面的便利
1．远程手术演示与通过数据交换实现的全方位技术交流。

网络直播与多方会谈带来随时随地举行学术讨论的便利，同时新技术的远程教学使得技
术的传播大大加快。

2．远程手术机器人技术使以往不可能实现的远程非接触式内窥镜手术成为现实。

只要有网络与视频设备，所有的手术操作与触摸感应都可通过网
络传递，病人不用奔波就能接受到世界最顶尖的专家手术。

3．所有内窥镜的影像、病人的PACS图像和HIS资料以及其它所有的影音资料都可双向的进行随意的整合和传送。

4.2 数字化控制
通过有/无线触摸屏及声控来控制在无菌区或院内任意地点控制手术室内所有内镜设备、手术室常规设备(灯/床/电刀/导航及机器人…)、手术室全景摄像机、图像管理设备（录像机、DVD刻录机、打印机等）、空调及灯光。

该系统将手术设备有机地整合在一起，使得医生可以方便地在无菌区用语音或触摸屏直接控制手术设备，巡回护士亦可在无菌区外仅仅通过一个触摸屏就可对多达数十个设备进行管理。

施乐辉公司的数字化手术室平台将把您带进一个全新的内窥镜领域。

通过整合，系统可以完全兼容以后的图象导航手术技术、机器人辅助手术技术和远程控制手术技术，该系统始终让您处于影像技术的最前沿。

4.3 数字化多媒体整合
–多媒体通信系统是为现代化手术室与外部世界进行信息交换而设计的。

该系统可以将手术中的高质量图象，诊断图象，手术室的实况实时转播，应用于教学观摩、远程医疗、手术室现场监控、病人家属观看手术过程。

–医护人员通过有/无线触摸屏及声控来控制手术室之间/办公室/影像及辅助检查科室/院内任何一个地方的影像文件及画面的配置与传送
–数字化集线网络搭建院内图像配送与数据交换平台
–与世界任何一个角落实现通过视频电视会议实现无缝数据交换与影像传输,足不出户而与世界顶尖医学机构实现技术同步
–手术时无菌区内随意调阅所需图文资料,享受数字化科技带来的无限可能 (内镜, 灯内摄像机, 全景摄像机, PACS, C臂, 生命体征与麻醉信息, 导航, 超声…..)
Endoscope 1
Photo
All Endo Annotation
Field Monitor 1
Field Monitor 2
Field Monitor 3
Field Monitor 4
Wall Monitor
Image Capture IN
Remote Site Send
MORE
DVD Recorder IN
Remote Site SEND
CONDOR Control System
Wall Cam 1
Image Capture OUT
Endoscope 1
Remote Site RECV
Anesthesia OUT
Wall Cam 1
Endoscope 1
Endoscope 1
Imaging IN
Public
Wall Cam 1 Control
DVD Recorder Control
4.4 数字化记录
660影像管理系统
•1920×1080超高清图像
•200GB的超大硬盘容量
自动生成报告与医院PACS及
HIS无缝兼容
•可作为手术室内MINI PAC使用
•可记录：
内镜影像
手术全过程
手术室全景图像
PACS图像
病人HIS资料
任何品牌C臂影像
任何品牌超声影像
－Windows操作界面，兼容所有品牌PACS系统。

数字化内镜图像捕捉、编辑与管理DICOM图像自动生成报告，并输出存储在PACS系统或DORAWEB网络数据库中。

－存储形式：－650/700MB CD-R, CD-RW/ 4.7GB DVD-R, DVD-RW.
－移动硬盘，USB盘，可存于PDA或手机用的SD/MMC卡及供数码相机用的闪存卡
－可通过内部网存于医院内部的数据库及服务器上
－可远程存储于世界任何地点的PACS和EMR系统上
－远程访问：资料存储于数据库后，可从任何地点通过DoraWEB访问调阅资料。

－输入输出：RGB, Y/C, VGA，SDI, DV, HD-SDI
－专业图像格式：DICOM, HL7
－存储格式：BMP, DICOM, JPG, MPEGI, MPEGII,MPEGIV
合作与认可：660影像管理系统与施乐辉的网络数据库DoraWEB一起被甲骨文（Oracle）指定为其数字化医院的专用内镜图像管理系统。

DORAWEB医学影像数据库
通过660图象管理系统可以捕捉和管理动静态图象，该系统的动静态图象可以通过网络输出到施乐辉公司的DORAweb数据库管理系统。

数字化存储的图象可以进行有效的组织管理，自动生成手术报告，所有的手术相关视音频资料能以任
何的形式进行存储和编辑。

医生可在任何时间和地点通过网络接入数据库调阅病人影像资料和手术记录。

合作与认可：660影像管理系统与施乐辉的网络数据库DoraWEB一起被甲骨文（Oracle）指定为其数字化医院的内镜图像管理系统。

手术室临床信息系统
本系统是一个基于C/S和B/S体系结构技术、大型关系数据库技术、数据仓库技术和数据挖掘技术的临床信息系统。

该系统从开发初期就注重手术室设备（OR）设备联机数据采集与网络数据库管理之间的实时性，建立了基于网络的数据实时监控系统，实现了数据在线实时处理，提供了工作人员移动数据处理解决方案，提高了工作质量与效率。

实现手术室无纸化数字化操作。

该系统可直接采集各种品牌的监护仪、麻醉机等其它手术室设备的数据：麻醉机:德格尔、奥美德等
监护仪：GE（DATEX等）、飞利浦、太空、迈瑞、CSI等主流品牌；具体参数有HR、ABPS、ABPD、ABPM、ETCO2、CVP、PULSE、SPO2、IMCO2、AWRR、
PAWP、PAPS、PASD、BT1、BT2
呼吸机：德格尔、西门子、伽利略、伽利略、拉菲尔等….具体参数有RR、MV、VT、I：E、PEEP、PEAK
体外循环机：大部分主流品牌…具体参数有PRESS1、PRESS2、流量
输液泵：ALARIST等大部分主流品牌….
可根据医院需要添加各种管理模块，如手术室使用效率分析、手术类别及盈利能力分析、手术时间安排与组合建议、手术室耗材管理及用量记录、麻醉及手术总成本分析等等。

4.5 数字化工学效应－设备悬吊
吊臂使用在手术室中，已成为现代化手术室的趋势，它不但可以集中供应手术所需要的气体、电源外，其可以变换位置的机械悬吊系统，把相关的内窥镜设备悬吊起来，实现地面净空的理想，在安全和整洁上拥有大量优势。

设备悬吊工程有以下优点：
---- 因为所有的电缆和软管都被置于天花板系统中，所以不必担心被地上的缆线绊倒，保证设备的安全工作；
---- 导线管和接头被封装起来所以是看不见的，这使得系统得养护和整洁更加容易；
---- 仪器通过短得连接线或者电流和医用气体管道相连接。

这保证了在何时何地整个布局外观的完美性；
---- 一体化的设计使得手术过程变成标准化，减少设备的磨损和手术室的连台时间，提高手术室的使用率。

5. 施乐辉数字化手术室
5.1 CONDOR数字化控制平台
CONDOR 是施乐辉自行开发数字化手术室操作平台,06年一月份在全球同步上市,对于数字化手术室来说他是相当于最核心的心脏与大脑。

基于对手术室控制的不同需求，CONDOR操作平台包括以下两个部分：
控制医用设备的设备控制系统和管理影音的视音频控制系统。

5.2
主要控制模式
5.3 数字化手术室结构平面例图
5.4 为什么选择施乐辉-因为我们无可替代!
数字化手术
室产品对比
表
CONDOR（施乐辉无懈可击的优势）Windows民用系统（其它品牌）
系统稳定性与抗病毒能力专业的操作平台，稳定性极高，与专为
美国军方设计操作系统的SCAN SOFT 合
作，运行稳定故障率低
通用的操作平台，稳定性差，具备普通电
脑常有的死机、资料丢失、运行速度缓慢
等问题
医用设备的兼容性兼容大部分主流厂家的手术室设备，用
户可根据需要自由选择任何品牌
由于并购小厂，使得手术室行业内的主流
厂家不愿与其合作，经常要指定用户使用
自己的手术室品牌
开放式的平台及无限的升级空间开放式的系统设计，只要使用小插件就
能在未来轻松控制任何设备。

系统可无
限升级
闭合式的系统设计，新建数字化手术室需
重新添置包括视频控制主机在内的全套设
备
个性化设计、订单生产、量身订做完全根据客户要求设计订单生产，声控
与触摸屏控制可二选一或二者兼故，客
户可随意组合需要的功能。

提供操作界
面汉化
有许多强制性的捆绑设置，如声控系统为
强制性设置。

用户无法单选声控或触摸屏
控制
6. 北京同仁医院施乐辉数字化手术室设计方案
6.1 设计原则
该设计采用开放的架构系统，允许医院充分使用原有的设备，尽量减少重复投资。

系统的设计充分考虑到以下原则：
稳定性原则――使用施乐辉独有的CONDOR专业操作平台，最大限度的保证了系统运行的稳定性，不易出现WINDOWS系统常见的死机及病毒感染的弊病。

在硬件方面选用成熟可靠、性能稳定的设备和配件，系统关键部分采用冗余设计，具备一定的容错能力及抗干扰能力。

可扩充及可升级性——为系统以后的升级预留空间，甚至可在共享一套主机的基础上无需添购主机而拥有第二间数字化手术室。

数字化的原则——做为管理最核心内窥镜图像的储存、调阅与远程传送必须完全使用数字化格式。

对于手术室设备的控制与管理必须符合数字化智能化的要求。

所有医学影像资料的调阅与管理必须实现无纸化与电算化。

个性化设计的原则——在使用最先进的核心系统的原则下，通过优化设计去除用户不需要的功能，同时完全根据需求订单式生产以达到最高的性价比。

实用性原则——能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式。

按照实际需要使用汉化的系统界面，在满足功能要求和技术指标要求的基础上尽量简化设计，坚持实用化，充分满足各种个性化的需要。

可维护性原则——系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。

易操作、易管理原则——提供良好的操作界面，方便用户操作，提高系统自动化管理能力，降低劳动强度。

说明：
北京同仁医院、数字化手术室系统包括一间内窥镜手术室、一间会议室及一间中控室。

6.2 基本目标有以下几点
可在无菌区内随意调阅各种影像资料(包括完全兼容各种品牌的导航设备)。

手术室及与之连接的会议室和医生办公室可通过ISDN 或IP 网络连接到世界任何地方，进行远程医学交流和数据交互。

手术室内有独立的内窥镜影像系统，原先已经有设备悬吊，内窥镜影像系统已经放置在专业内窥镜吊塔上，医院已有高分辨率的医用内窥镜平板显示器。

这些设备需要被整合至数字化手术室当中。

手术室的图象可以传输到会议室和任意有终端设备的地点，手术室里也可以调看会议室或其它地点的图像。

以上三个地点必须实现触摸屏互控式画面切换以及双向式视频及语音交流，并非简单的手术直播。

手术室内置一套施乐辉660影像管理系统，能对所有内窥镜影像进行记录和管理，并自动生成报告。

可根据需要储存在CD 、DVD 、SD/MMC 卡、闪存卡、及USB 盘及移动硬盘上。

接口可向PACS
系统传输内镜影像。

功能及目标总结见下图：
无菌区内通过触摸屏控制所有设备：内镜设备、灯/床/电刀/导航及机器人、全景摄像机、图像管理设备（录像机、DVD 刻录机、打印机等）、空调层流及灯光
数字化内窥镜设备被整合放置在吊塔上
医用设备控制主机、视音频设备控制主机、高清影像管理系统被置于中央控制机柜内。

巡回护士可在此完成设备控制及参数调整
设备悬吊体化的设计，减少设备的磨损和手术室的连台时间，最大限度利用空间通过触摸屏随意调阅各种影像资料，包括内窥镜、P AC S ,HIS ，生命体征，导航设备图像到任何一个显示屏上。

进行实时远程医学交流和数据交换。

连接院内任意有视频功能的科室如检验、病理、影像科。

术中所有呼吸机、体外循环、麻醉机、重症监护仪的实时参数以及病人术前检查及术中的影像资料（内镜、超声、C 臂….)均被自动记录并上传到医院PACS 及HIS 系统，亦可打印成标准格式的报告或刻录下来。

6.3 具体配置情况： A.手术室：
这间手术室已经有手术床和手术灯，已经有内窥镜摄像系统。

作为数字化手术室核心部分的CONDOR 数字化平台的主机包括医用设备控制系统及数字视音频控制系统均被置放于手术室无菌区以外的机柜中。

整个控制系统均通过触摸屏界面进行控制，该触摸屏的功能与无菌区内医生专用触摸屏功能相同，主要为方便巡回护士或技师对手术室设备及视音频进行统一管理。

同时，660影像管理系统、DVD 刻录机、录像机及打印机均放置在主机上方的隔板上。

个人电脑或其它设备包括音响、迷你PACS 主机等均可置于该机柜中。

机柜可为立式或镶入式两种，材料及外形可根据用户要求特别设计。

CONDOR 触摸屏界面
触摸屏上显示的可操控的虚拟面板与设备面板完全相同，一点即可的触摸屏操作让再多的
CONDOR 医用设备控制主机及视音频控制主机
设备都可被轻松监控与管理。

－CONDOR数字化视音频控制系统主机（置于机柜中）
主要功能
多媒体通信系统是为现代化手术室与外部世界进行信息交换而设计的。

该系
统可以将手术中的高质量图象，诊断图象，手术室的实况实时转播，应用于
教学观摩、远程医疗、手术室现场监控、病人家属观看手术过程。

医护人员通过有/无线触摸屏及声控来控制手术室之间/办公室/影像及辅助检查科室/院内任何一个地方的影像文件及画面的配置与传送
数字化集线网络搭建院内图像配送与数据交换平台
与世界任何一个角落实现通过视频电视会议实现无缝数据交换与影像传输,足不出户而与世界顶尖医学机构实现技术同步
手术时无菌区内随意调阅所需图文资料,享受数字化科技带来的无限可能 (内镜, 灯内摄像机, 全景摄像机, PACS, C臂, 生命体征与麻醉信息, 导航, 超声…..)
主要模块及技术参数
1. 信号切换矩阵系统配置说明
信号切换是系统的最重要的部分之一，因为，其质量的好坏会直接影响到视频显示以及音频信号的效果。

在此系统中数字视频信号和RGB信号需要传输到远端，最远需要传输150米。

我们采用了信号放大器和相应的传输线缆，根据频率和带宽的不同，我们的设计方案可以传输400米甚至更远。

此系统中选用了音视频矩阵以及计算机矩阵切换器，音视频矩阵带宽支持PAL、NTSC、SEACAM视音频信号立体声；计算机矩阵其RS232控制协议、红外遥控、手动面板控制、掉电现场保护等功能. 施乐辉的视音频矩阵提供32路视频信号,包括数字化的DVI和SDI共8路,8路RGB和16路S 信号。

施乐辉信号源为行业内最多，是真正的数字化矩阵。

2.线路驱动和分配放大器
1)1路信号源用于多路还原或复用时的信号分配；
2)多路信号还原终端的信号隔离和应急备用；
3)长距离传输时用于对信号的线路驱动放大和均衡；
4)转换或缓冲音视频信号电平以提高信噪比；
5)合并、分离和放大同步信号，便于终端设备更高效运行；
6)立体声音频信号的非平衡－平衡转换，增强抗干扰能力；
当单路音视频信号要同时供给多路终端器材复用时，我们可以通过在信号源与复用终端之间增加分配放大器，对信号源进行多路分配。

由于分配后的信号是隔离式传输，因此当某一路终端器材出现故障也不会影响其它分路信号的使用。

在路驱动和分配放大器内，均使用了有源放大、缓冲、转换和均衡电路，可以减少信号传输过程中的线路衰减，并能起到放大、调校、均衡和补偿信号的作用。

通过这些处理措施，可使信号质量（清晰度、亮度、信噪比）进行高度还原。

线路驱动和分配放大器的产品范围覆盖了目前通用的数字视频、通用模拟计算机视频、分量视频、色差、复合视频和平衡/非平衡音频的信号范围，适合于大多数音视频信号的应用场合。

3．视音屏控制主机
具有6个RS232/422/485控制
接口；
具有8个IR/单向RS232控制
接口；
具有8个30V/1A的弱电继电器；
具有8个模拟或数字的I/O口
具有1个Z BUS插槽，可安装C2ENET-1/C2ENET-2卡，连接到LAN/WAN；
具有1个闪存插槽；
具有4芯标准Crestron网络接口一个；
4．以太网卡C2ENET-1。