当代手术室的数字化实现

廖海涛

（湖南省儿童医院，湖南长沙 410007）

0 引言

目前，随着信息技术的发展和国家信息化的浪潮，仅停留在手术间的建设已经不能满足临床及护士长们对手术室管理的需要了。开始从手术间向手术部延伸将各手术间通过信息化的手段连接起来，逐渐形成智能化手术部的概念。如与医院信息系统的对接，高值耗材管理，学术平台建设等。现代化手术室是高科技手术室，大致可以分为5 类。

（1）第一类，数字化手术室，信息整合，它是利用互联网技术和多媒体技术，实现手术室的信息化，比如手术室内外的转播。这种类型的手术室近几年已经成为基础，一些大型三甲医院甚至所有手术间都是数字化手术室。

（2）第二类，一体化手术室，在数字化手术室的基础上加入了设备整合，实现对医疗设备的集总控制，最核心的创新功能是实现了通过触摸屏对手术室内的设备进行一键控制，提高手术效率。市场上的厂商主要以腔镜公司为主。

（3）第三类，也是近几年比较热的称为复合手术室，它是将手术室与诊断整合，将大型影像类设备整合入数字化或一体化手术室，如DSA 血管造影、MRI 核磁、CT、机器人、导航等，可以实现介入、开放、腔镜等更加丰富的手术操作，从而减少患者移动，提高手术安全，缩短手术周期。

（4）第四类，能实现患者不动医生动的核磁手术室，术中核磁手引导下可开展：脑血管病变、脑肿瘤、功能神经外科手术等术中。

（5）第五类，有很大发展前景，无限提高准确性和效率性的机器人手术室。

随着医院及临床不断增加的需求，如视频会议，采集记录视频影像都需要加入其中，因此有必要引进“全数字一体化手术室整合控制系统”，其中包括接驳PACS，远程诊断，视频教学。其临床可以应用在日间急诊手术；外科及微创手术；机器人及导航手术。现代化手术室已经从“封闭式”手术室过渡到开放的信息枢纽；从灯床塔等设备的简单一体化过渡到内外通信和临床信息的一体化集成。数字化手术室（以手术示教系统为中心）与医院的数字化建设与发展是密不可分的，抛开大的环境而拘泥于一点，是不合适宜的，也是不现实的。

1 数字化手术室设计有3 个关键设计目标

（1）信息集成。集成以文本、图形、图像、视频等不同表现形式的信息，和医院现有HIS、LIS、CIS 等系统无缝集成。

（2）流程再造。建立手术排班、医护患协同、手术麻醉、手术护理、物流、医疗行为管理等业务流程，提高手术间使用效率。

（3）设备集成。集成腔镜、DSA、MRI、监护仪等医疗设备。

数字化手术室建设的目标是通过数字网络，运用信息化技术整合手术室中各种设备，对手术室区域内的各种信息集中管理，为手术的医疗行为管理提供有力的支持；满足手术医生、麻醉医生、护士、进修学生和患者家属等不同人群的需求。其中要首先满足一体化手术室的要求，应该由3 部分构成：①集中控制系统；②图像存档和管理系统；③术中远程会诊和示教演播系统。

2 如何打造数字化手术室

主要的数字化手术室建设思考路径可以分为以下6 点。

（1）首先需要向厂家及同行学习。

（2）了解自己，包括医院需求是什么？需要有前瞻性。

（3）医院有没有地方、有没有资金符合其建设。

（4）应该由临床、工程部、设备科、信息科介入讨论及设计。

（5）进场安装，涉及到牵头人、计划、例会、质量。

（6）交付使用之前的系统培训。

3 数字化手术室建设理念

数字化手术室建设理念是需要确保完整影像链的传输质量。摄像系统满足整体结局方案，保持设备领先性。

（1）数字化手术室建设理念应该从设备，线路，显示，记录上确保完整影像链的传输质量，而腔镜的摄像系统是腔镜一体化手术室必备的设备之一。手术室各功能围绕腔镜设备展开。

动态医疗环境中，通过先进统一技术手段提高设备使用效率，增强医生对患者精准诊疗，保障手术安全，提升手术效率。除了对设备的控制操作以外，通过这个系统还可以实时监测所连接设备的状态，来保障使用安全。当所连接设备有故障时，通过不同颜色报警来提示手术团队。

（2）除了对设备的控制操作以外，通过这个系统还可以实时监测所连接设备的状态，来保障使用安全。当所连接设备有故障时，通过不同颜色报警来提示手术团队。按照国家食药监局的规定，手术设备集总控制系统作为Ⅲ类医疗器械管理。设备需要进行统一管理，手术设备控制（包括第三方设备，如内窥镜摄像系统，全自动氙灯光源，DSA，BV，CO2气腹机，抽吸和灌注泵，高频电外科设备，冲洗系统，电外科工作站，手术灯，手术床等）。

（3）信息需要共享，手术室内外的链接，医院数据库、会诊中心要实时连接。从病人进入到手术间内到手术完毕推出手术间全过程的完整记录。第一步，进入手术间进行病人信息登记，以前需要护士在系统中手动输入病人信息，现在可以利用与医院HIS 系统的对接，直接在系统中调取病人信息即可。第二步，术前准备，进行手术安全核查，当然虽然系统中内置了手术安全核对表，但根据我国目前对手术安全核查的要求，需要纸质版签字，手术间无纸化还有很长的路要走。第三步，术中记录，对手术过程的腔镜画面进行完整的静动态记录，其中最新的进口厂商的设备可以记录到4K 超高清的画质了。第四步，术后将影像资料进行本地存储或院内网上传，供医生术后参考。在这个信息共享过程中，以下需要值得注意。

（1）安全要求。患者、医护人员安全，手术过程安全。

（2）环境要求。消除心理障碍、身体舒适、手术条件。

（3）手术要求。硬件要求、功能要求。

（4）信息化要求。病人信息；手术效果反馈与评估。

（5）教学示范，学术交流。

手术室内围术期的信息管理可以包括：病人信息全面管理，调取HIS 病人信息，浏览病人PACS 图片；手术安全核查；术中4K/3D/HD 双路完整影像记录，图片防伪处理；多种存储形式，直接上传至服务器。围术期信息管理需要做到安全和高效。涉及到医疗影像集中管理的安全，以及医生随时随地调阅的高效。

将手术照片和视频通过网络存储至服务器，应该要方便医院的统一管理，数据安全的备份，保留好珍贵的手术资料；医生可利用电脑通过院内网调阅和查看保存在服务器中的手术录像和图片；方便医生随时学习、研究，提升学术水平以及提供创新的教育教学平台。

在数字化手术室中提高效率，资源共享是非常重要的一环。手术室内外诊疗信息的快速交互，与医院信息系统对接，调取病人HIS 信息、PACS 诊断影像等。在信息的传播中，手术室内影像显示，可以包括麻醉机，B 超机，手术导航，C 臂X 成像系统，大显示屏，高清医用显示屏，内窥镜系统，全景摄像机，旁置术野摄像机，手术灯下术野摄像机，PACS 系统，HIS 系统，手术机器人等。

当然，手术间与医院的信息交互也越来越重要。可以连接医院的HIS、PACS 系统，调取病人信息，将病人的CT 或核磁图像在手术室的大屏幕上显示，辅助医生进行诊疗，而无需像以前一样将片子打印在观片灯上观看，提高了手术效率。现代化的手术室中大量的信息需要管理，比如患者的信息、手术的信息、PACS诊断的信息等，医用数据管理系统就可以对手术室内的各种信息进行存储，从而帮助护理团队优化手术室管理。手术室内影像显示，手术视频信号最为重要，要求手术室内画面传输无压缩无延时，真实还原手术画面。以后画面的趋势：院内手术转播，手术室与院内转播点传输，可以用在大型会议室（建议采用点对点光纤直连，画面传输无压缩无延时）；也可以小型示教室/主任办（可采取网络转播，灵活方便）。院外手术转播，手术室与院外远程传输，借助网络专线，实现视音频多点双向视音频同步转播。响应国家远程医疗、分级诊疗政策，扩大学术交流范围和领域。

一体化数字手术室是多种技术的综合应用，建设初期需充分考虑各方配合，避免拉锁工程。腔镜技术势必有其发展的趋势，如持续改进人机界面，推动术式发展，影像信息融合，AR、VR，语音、手势控制，设备智能辅助，大数据分析，AI 辅助诊疗，全面收集、记录手术相关诊疗数据，AI 依托大数据分析给予治疗建议及方案等，都会向着以分辨率提高，4K 方向迈进，手术室也将迎来4K 超高清浪潮。给临床医生带来4 倍于全高清的清晰度。分辨率由2D 的1080P 提升到3840×2160，4K 的色彩丰富程度是是2D 的60 多倍，所以可以给医生更加丰富的细节。那么随着4K 腔镜的逐步逼近，手术室的建设也会向4K 迈进，需要传输的线路及设备均需要满足4K 超高清信号的要求。所以一些医院已经在考虑4K 手术室的建设，当然也要根据临床实际的需要，而不是盲目追求高大上。

4 一体化数字手术室使用维护情况

（1）专人维护。不仅要求设备科有专人负责，而且要求厂家团队稳定有专人维护。

（2）原厂维修。确保产品寿命的有效延长。

（3）配套服务。厂家全周期的配套服务，从使用前、使用中、使用后提供完整服务。

一体化数字手术室的设计建设时要充分考虑临床需求，方案的合理性和未来升级的可能性。

5 结语

分享了很多发展的趋势，新技术的引入也对手术室硬件的方方面面提出了更高的要求。智能化手术室的展望，持续优化手术流程，是为了提高手术安全和效率。但终极目的不是为了追逐医疗设备的高大上，还是为了给医生一个安全、高效的手术平台，使手术做得更加精准、快速，造福病患。