淺談醫院DSA手術(shù)示教系統錄播改造建設案例
華銳凈化工程 2019-06-18 12:01:28 閱讀
DSA(Digital subtraction angiography)即血管造影的影像通過(guò)數字化處理,把不需要的組織影像刪除掉,只保留血管影像,其特點(diǎn)是圖像清晰,分辨率高,對觀(guān)察血管病變、血管狹窄的定位測量、診斷及介入治療提供了真實(shí)的立體圖像,為各種介入治療提供了必備條件,適用于全身血管性疾病及腫瘤的檢查及治療。應用DSA進(jìn)行介入治療,為心血管疾病的診斷和治療開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域,主要應用于冠心病、心律失常、瓣膜病和先天性心臟病的診斷和治療。
由于DSA手術(shù)的特殊性,在建設DSA手術(shù)示教系統時(shí),利用醫院現有網(wǎng)絡(luò ),實(shí)時(shí)傳輸高清手術(shù)圖像和先進(jìn)醫療設備所獲取的醫療影像信息,使用者可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )觀(guān)看手術(shù)過(guò)程,觀(guān)看方式多樣、靈活、無(wú)地域限制,擺脫傳統示教模式在時(shí)間、空間和人數上的限制。
目前DSA手術(shù)示教系統核心設備N(xiāo)VR(硬盤(pán)錄像機)錄制的僅是DSA手術(shù)室攝像頭的視頻信號,DSA手術(shù)中相關(guān)醫療相關(guān)設備4路高清信號無(wú)法錄制:(1)DSA血管造影設備,輸出接口為DVI;(2)Carto 3三維標測設備,輸出接口為DVI;(3)IVUS血管內超聲設備,輸出接口為DVI;(4)心電圖設備,輸出接口為DVI。
醫院心血管科室由于DSA手術(shù)實(shí)際教學(xué)和科研的需要,申請對DSA手術(shù)示教系統進(jìn)行錄播改造,要求同步錄制DSA手術(shù)室攝像頭和相關(guān)醫療設備的高清信號。
改造方案核心是采用專(zhuān)業(yè)的錄播主機TS-0650(一體化硬件設備),同時(shí)支持4路視頻DVI信號輸入,嵌入式Linux操作系統,B/S架構,設備集成內嵌高清視頻采集模塊、錄制模塊、直播模塊、圖像識別跟蹤模塊、導播切換模塊、圖像分割及拼接模塊、本地回顯輸出等多個(gè)模塊,實(shí)現視頻直播、智能導播、高清錄制、觸屏操控、圖像識別跟蹤等功能,視頻采用H.264編碼方式,純硬件 DSP 方式采集高清視頻及 VGA信號,是最新一代多媒體信息記錄與傳播設備。
錄播主機TS-0650導播控制臺有著(zhù)比較強大的功能,例如支持電影任意切換組合特效,支持四畫(huà)面,三畫(huà)面,畫(huà)中畫(huà)和對話(huà)畫(huà)面,并支持自定義畫(huà)面組合,支持自定義添加片頭和片尾功能,滿(mǎn)足醫院DSA手術(shù)示教系統的錄播需求。
該改造建設方案看起來(lái)高大上,但在醫院內部技術(shù)方案討論會(huì )上,我們發(fā)現該方案的幾個(gè)缺點(diǎn):
1、方案建設成本過(guò)高:錄播主機TS-0650雖然功能齊全但價(jià)格不菲,再加上配套的錄播服務(wù)器、DVI分配器以及改造施工費用,成本大約是原DSA手術(shù)示教系統的75%左右,遠遠超出部門(mén)的預算。
2、改造后網(wǎng)絡(luò )拓撲復雜:由于要將DVI信號輸入至錄播主機TS-0650,原先設備DVI信號是是直接從DVI光端機進(jìn)入視頻矩陣,現在要用DVI分配器對DVI信號重新分配成二路DVI信號,一路進(jìn)入視頻矩陣,另外一路進(jìn)入錄播主機,信號會(huì )有一定的衰減和延時(shí),同時(shí)網(wǎng)絡(luò )拓撲結構比以前復雜多了,不利于系統后期穩定地運行和維護。
3、新增設備需要占用一定的機柜空間:由于DSA手術(shù)室本身空間并不大,再加上DSA手術(shù)示教系統前期建設時(shí)使用的是2米的圖騰機柜,機柜空間所剩無(wú)已,改造項目新增設備需要占用較多的機柜空間,再增加一個(gè)機柜已不太現實(shí)。
新的建設方案和以前的思路完全不同:使用視頻編碼轉換器HDV-264E,視頻采用H.264編碼方式,支持分辨率高達1080P,支持ONVIF、UDP、HTTP、RTSP、RTMP協(xié)議,支持NVR、網(wǎng)絡(luò )機頂盒、智能手機對高清視頻的解碼,兼容HDMI、DVI視頻信號的傳輸,所以可以將DSA相關(guān)醫療設備的DVI信號轉換成IP信號,基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )傳輸,這樣就方便多了,可以直接將設備的數據存儲于原系統IP存儲設備N(xiāo)VR(硬盤(pán)錄像機)設備中。
采用視頻編碼轉換器HDV-264E改造方案的優(yōu)點(diǎn):
1、方案建設成本低:雖然每一路DVI信號需要一個(gè)視頻編碼轉換器轉碼,但該設備價(jià)格并不高,整個(gè)系統建設成本大約是原DSA手術(shù)示教系統的15%左右,為客戶(hù)節省了大量的改造建設經(jīng)費。
2、改造后網(wǎng)絡(luò )拓撲簡(jiǎn)單:由于DSA醫療相關(guān)設備高清視頻信號基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸,使得原網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構改變并不大,更利于系統后期穩定地運行和維護。
3、信號錄播、數據存儲方便簡(jiǎn)單高效:由于系統采用NVR進(jìn)行信號錄播、數據存儲,可以和DSA手術(shù)室攝像頭的視頻信號一起存儲,通過(guò)NVR可以很方便調用相關(guān)設備的視頻信號,同時(shí)NVR擴容十分方便,只要NVR盤(pán)位足夠,通過(guò)加裝相同硬盤(pán)就可以實(shí)現存儲擴容。
采用視頻編碼轉換器HDV-264E改造方案的也有缺點(diǎn):
1、視頻編碼轉換器HDV-264E解碼能力有限:錄播主機TS-0650同時(shí)支持4路視頻DVI信號輸入,而視頻編碼轉換器HDV-264E只能支持一路視頻解碼,所以需要4臺視頻編碼轉換器HDV-264E來(lái)分別轉換4路DVI視頻信號,一定程度上增加了系統的復雜性。
2、NVR錄播功能有限:錄播主機TS-0650錄制的文件格式支持標準 MP4,同時(shí)支持 AVI、MOV、FLV 和 MKV 等多種格式,無(wú)縫對接其它廠(chǎng)家非線(xiàn)編工具;而NVR僅僅是將設備視頻信號錄制下來(lái),支持的格式為MP4,需要第三方工具才能轉碼為其它格式的視頻文件,同時(shí)有些錄播功能在使用時(shí)并不方便:例如使用電腦不能直接瀏覽網(wǎng)絡(luò )錄像機NVR的錄像文件,只能使用顯示器接NVR,這樣才能查看錄相視頻文件,同時(shí)如果需要復制錄像視頻文件還要使用U盤(pán)才行,所以后期視頻文件制作的工作量較大。
總結:不管是針對醫療行業(yè)DSA手術(shù)示教系統進(jìn)行錄播改造時(shí),還是在做其它系統集成視頻項目改造時(shí),除了考慮系統先進(jìn)性、實(shí)用性之外,還應注意認真梳理用戶(hù)的需求、現場(chǎng)的施工環(huán)境、視頻現有需求及未來(lái)可預見(jiàn)性的需求,根據用戶(hù)的需求和預算提出合理化的建設方案,這才是技術(shù)人員應該做到的,而不是把廠(chǎng)家的解決方案復制過(guò)來(lái)然后交給用戶(hù)。