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干货/苏州大学附属儿童医院门诊办公室主任朱晨:数字化手术室选型与实施

 静思之 2019-07-31

以下内容根据朱晨主任演讲实录整理:

谢谢刚刚汤总的介绍,也谢谢各位,刚才刘敏超主任主要介绍了数字化手术室这块做什么,是介绍数字化手术室建设内容部分。而我现在跟大家探讨一下数字化手术室怎么来做,怎么来建,介绍一些我们医院建设数字化手术室的体会。

对于一个外科医生而言,一直希望信息化能实现的工作之一,是计算机辅助外科手术这样的功能。设想在特殊的场景下,一位不在本地的外科医生,可以通过安全的网络进入数字化手术室,通过操控手术导航和手术机器人为患者进行远程外科手术,而这个已经在我们5G的今天已经逐步在变成现实。在这一块上,我们认为数字化手术室,做一个简单的定义,就是涉及到层流洁净工程、室内环境控制、手术视频信号分配管理、手术及相关设备控制、智能化工程、医疗影像资料采集传输存储、医院信息系统集成及远程交互等多方面的内容,是涵盖医用基建、医学装备、医学信息和临床医疗的综合系统工程。也是一家医院涉及术前、术中、术后,围手术期手术室全流程覆盖的综合系统工程,是医院手术业务能力和综合管理水平的集中体现。 

未来手术室系统架构包括了设备物资信息基础层,中间是整个信息集成与控制层,一直到顶端的系统应用层,这三层架构构成了围手术期的临床数据中心,这个是数字化手术室建设中的核心目的之一。

在项目规划当中,我们认为参与手术室建设的必须涵盖临床、信息、基建、设备、教学等五大部门。现在多数医院中,数字化手术室建设一般都以是基建部门为主导,或者是设备部门主导,信息只是配合和参与方。而未来我们感觉更多的是应该由临床和信息部门一起来主导整个数字化手术室的建设,基建、设备、教学等部门一起通力协调,从功能定位开始到沟通设计到协调配合,然后是采购安装跟系统调试,这是一个整个建设工作的主要流程。

今天分享一下对数字化手术室选型的一些看法,就是如何来选型?数字化手术室在目前国内市场上还是有不少建设方向的,有不少的厂商在做,各种类型都有。在选型中首先要把握的,不是先看厂商,而是把握你自己需要做什么。

可以从五个方面来具体分析,首先第一个我们讲数字化手术室的核心是整合和控制,整合什么?从硬件软件,包括人员行为管理等等,所有的信息和数据的整合。控制是包括了所有设备的控制,比如灯、床、塔,以及手术室环境的控制。当然必须考虑与信息软件的联通,比如影像存储,以及手麻系统,HIS系统、LIS系统等等。 

第二个要考虑建设这套系统的开放性跟安全性。未来的信息化肯定是在一个开放与共享平台上来进行。越封闭的系统,未来的生命力会越低。

第三个要考虑你现有的设备以及未来设备的可扩展性。刚才有专家介绍说,他们的手术室里有上千台的医疗设备。那么这个还只是现状,未来可能有更多设备的加入。我们在整个的选型当中,必须要考虑到你的未来设备的采购,如何来连接到这个系统里?还有音视频,我们的视频音频要传递到具体哪些地方?也许今天是把它传到了一个指定的教室用于学生示教,今后可能因为种种原因会增加教室,或者增加一些传播的点,这些扩充扩张的可能性都是必须要在选型的考虑范围当中的。

第四个,我们在建设当中,需要考虑的是数字化手术室跟其它,包括净化以及设备的供应商之间的建设顺序,进场顺序,以及设计的功能需求是不是真正满足实用。

第五点,最根本的我们必须要考虑的是临床。我们刚才几位临床专家谈了很多关于数字化手术室的观点,我们的手术人员在考虑什么?这个是数字化手术室建设是必须重点要研究的事情。职能科室应当去分析、支持、配合临床部门,以及适当的引领临床,从而共同建设更完善更全面的数字化手术室。以上五个大方面就是我们选型的主要的问题。

在功能要求方面,我们认为首先是净化与数字化相结合,我们首先不能忘掉的手术室条件中净化环境必须是第一位,不能因为数字化而把进净化环境给破坏。特别是在老手术室改造成数字化手术室的情况下,尤其要注意这一点。

第二个要考虑的是全高清影像链的架构。一般来讲,数字化手术室主要有三路影像,一路是手术室全景,一路是手术无影灯中置摄像头,第三路来自于腔镜或者是手术室其他操作类的设备,包括手术机器人等设备。这三类设备的影像传输是我们数字化手术室的核心内容之一。

第三个就是手术室设备的一体控制,刚才讲的灯床塔环境等等,包括灯的亮度调节、它的光斑聚焦调节,还有刚才几位专家都提到的一些,比如有没有一些音乐播放等的这些功能。

第四个要考虑信息系统的互联互通,这个我们不多说了,前面分享中都有提到。

第五个是手术室内定位的管理追踪。我们的手术设备跟器械,现在已经或者未来将会在物联网的条件下,完成比较准确的定位和管理。最后是一个手术室的整个数字化管理,主要是指围手术期的相关人员行为管理系统等等。

从另外一个角度来谈数字化手术室的建设,可以看做六个方面的整合,就是手术流程的整合,设备器械的整合,信息系统的整合,音视频信号的整合,物理距离的整合,以及行为管理的整合,通过这六个方面的整合,来进行数字化手术室的选型与建设工作。

具体从选型来讲,现在在市场上能看到的除掉一些只单纯做音视频传输的以外,数字化手术室建设主流大概不外于这五个方面。首先是手术设备的供应商,代表是MAQUET、Dräger这些品牌的供应商,主要做的是灯床塔的控制和一些环境的控制,他们的优势在于他对灯床塔的控制肯定会比一般的行业要好,但主要问题是功能太单一,跟信息化、跟腔镜设备、跟其他的方面都缺乏联动或者联动不良。

第二个方向上是杂交手术室,就是例如CT、DSA、MRI等杂交手术室这些类型。它的定位是一个与专业高端设备的结合,所以它的适用范围比较小。比如说磁共振手术室的要求就非常高,包括承重、磁屏蔽等等,在很多医院可能是有一定的难度的,具体要看各家医院的业务需求。

第三个部分,现在市场上占有率比较高的是医用腔镜的供应商,包括了STORZ、Stryker、奥林巴斯等这样腔镜供应商,他们的优势在于影像链传出来的数据是全高清的,临床部门对这个优势会比较认可。但是他们对信息系统的对接以及数据的接入,包括他影像资料存储以后的处理,都存在有问题。另外,这个高清影像链对外连接是存在技术壁垒的。

第四个部分是以麦迪斯顿、米健等为代表的医疗软件供应商,都是从手麻开始起步,现在在做数字化手术室,那么这块上他们注重的是以手麻为核心的流程设计和数据融合,但是难点在于他们对硬件的控制还不能完美解决,包括净化、环境的控制、影像高清传输等方面还有一些困难存在。

最后一种就是以达实久信为代表的这样一些复合系统供应商,它的优势在于我们涵盖了环境,包括净化、物联网、手术流程整合、手术系统软件等,他们的覆盖面是比较广的,从术前到术中到术后都有,但目前受腔镜设备厂商技术壁垒所限,在影像的高清传输上还是有痛点存在。以上这五类主流产品当中,并不能完全做比较,哪一类一定是最好,而是应当根据医院的具体情况来选择你自己的那一类供应商。

在选型完成的基础上,我们的安装实施过程需要净化工程、智能化工程、信息工程、设备工程以及临床人员五方面的配合。通过配合,一般数字化手术室的建设从土建开始,土建完成后首先是医用设备的底座安装,比如无影灯的底座等,之后是智能化桥架敷设,接着是净化工程入场,净化工程基本上到位之后是医疗设备的安装,就是无影灯、还有外科塔设备塔等的吊装完成,然后智能化工程、设备电气等在塔内进行穿线等工作,最后是综合收尾,各部门联合起来的完成数字化手术室的基建安装实施。

需要说明的是,刚才提到的土建完成是指新建手术室,在一些医院老的手术室进行改建成数字化手术室时候必须要考虑的,有几个方面的问题。优先考虑的是净化工程的要求,不能破坏净化,而且还要考虑的是净化的等级,具体是千级还是百级层流净化要根据医院临床手术种类,我们比如说有些普外科的手术,如果认为它是污染性的手术,一般会放在千级手术室,而有些骨科手术、神经外科的手术是非污染性手术,可以放在百级手术室。所以要根据医院的具体情况来选择数字化手术室到底做在一个什么样的净化条件下。

第二个要考虑三路影像的采集和传输。刚才说有全景摄像头,有无影灯中置摄像头跟来自于腔镜等设备上的这三路影像,其中在改建当中会碰到的是中置摄像头问题,因为一些老的手术室在做改建的时候,会发现其手术无影灯是没有办法加中置摄像头的,一般会采取就是加旁臂摄像头的办法来解决。一定要注意这根旁臂尽可能不要干扰到无影灯、外科塔、设备塔等的吊臂的运行。另外旁臂摄像头不能算是一个完全的术野摄像头,拍摄的手术视野肯定不如无影灯中置摄像头。

第三个在改建当中要考虑到有线网、无线网、包括物联网整体的部署。其他还要注意远程影音交互的布线实施、与信息系统互联互通、以及围手术室行为管理等等。数字化手术室的关注点是设备控制以及信息的采集、整合与传输,进而完成以患者为中心围手术期的闭环化数字化管理,提高手术效率和手术安全性,这也是建设数字化手术室的核心目的。具备高度兼容性的设备以及实现手术室信息自动采集、整合与传输上的突破,也许才是数字化手术室建设中所寻求的最佳解决方案。

对于数字化手术室存在的问题,首先是现在一部分的数字化手术室还是局限在单纯的影像传输,其它的功能实现太少,还有单纯只做了软件实施,而在后面的实际应用比较少。其次是规范问题,之前有专家提到,关于数字化手术室集成规范的工作,大家都在在参与编写。目前来看,这方面的规范还是比较少。第三个方面是关于电子病历在音视频的法律效应方面还缺乏明确的界定。音视频的电子病历未来如何结构化?数据利用怎么来做?这块也是个难点。还有运维的问题比较突出,现在基本上做完以后,特别是部分设备厂商做的数字化手术室,在兼容性上面,在数据接口的标准上做的还需要深入细化,日常的运维工作也需要重视。包括运维管理整个体系如何梳理如何建立如何运行,都需要大家共同来实践来探讨。

关于数字化手术室的发展趋势,我也谈谈我的想法,未来的肯定是便捷化,各类操作控制的集成和移动互联。其次是开源化,接口的标准和互联互通。物联网化,我们通过物联网的采集定位,要去做一些数据分析。另外一个多元化,我们采集的不单单是业务数据,不单单采集的是人员的行为数据,我们可能还会采集一些医疗设备的管理数据。比如说我们都知道这个手术室有监护仪,有除颤仪,按照医疗急救设备的专项管理要求,24小时必须保持在待用状态,现在一般都是人为去看是否需要充电了,或者是直接长期处于充电状态下,但是未来是不是可以通过一些技术手段来提醒和管理,市场上已经有一些公司在做这方面的产品研发了。就是直接取设备本身管理方面的数据,比如电量通过自动采集的方式,采到整个手术室的设备管理中心来。如果低电量低于阈值就会自动报警,使得管理更便捷更准确。

从整个的发展趋势来讲,从最早我们叫一体化手术室,主要是手术室内部软件加设备硬件,进行了一些配合。之后开始把信息化跟手术室联通之后称为数字化手术室,未来我们可以称为智慧手术室的,应该是一个围手术期全流程全方位的智能化建设。有5G这样先进的网络基础,有全面的手术流程设计,有舒适的手术环境,有完整的医疗影像采集处理,有完全的信息数据,还有远程的医疗操作…我希望未来的手术室是让我们的医生能够离开电脑跟手机,让医生离不开的是信息跟数据。所有的数据来自于物联网跟设备自动的采集,来自于信息系统的交互,让医生回归到医疗诊疗工作本身去,回归到病人的身边去。

以上是分享的个人一点点想法,谢谢大家,不当之处,欢迎批评指正。

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