淺談醫(yī)院DSA手術(shù)示教系統(tǒng)錄播改造建設(shè)案例

DSA（Digital subtraction angiography）即血管造影的影像通過數(shù)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(duì)觀察血管病變、血管狹窄的定位測(cè)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(yīng)用DSA進(jìn)行介入治療，為心血管疾病的診斷和治療開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域，主要應(yīng)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(shè)DSA手術(shù)示教系統(tǒng)時(shí)，利用醫(yī)院現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳輸高清手術(shù)圖像和先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備所獲取的醫(yī)療影像信息，使用者可通過網(wǎng)絡(luò)觀看手術(shù)過程，觀看方式多樣、靈活、無地域限制，擺脫傳統(tǒng)示教模式在時(shí)間、空間和人數(shù)上的限制。

目前DSA手術(shù)示教系統(tǒng)核心設(shè)備NVR(硬盤錄像機(jī))錄制的僅是DSA手術(shù)室攝像頭的視頻信號(hào)，DSA手術(shù)中相關(guān)醫(yī)療相關(guān)設(shè)備4路高清信號(hào)無法錄制：(1)DSA血管造影設(shè)備，輸出接口為DVI；(2)Carto 3三維標(biāo)測(cè)設(shè)備，輸出接口為DVI；(3)IVUS血管內(nèi)超聲設(shè)備，輸出接口為DVI；(4)心電圖設(shè)備，輸出接口為DVI。

醫(yī)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(qǐng)對(duì)DSA手術(shù)示教系統(tǒng)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(yī)療設(shè)備的高清信號(hào)。

改造方案核心是采用專業(yè)的錄播主機(jī)TS-0650(一體化硬件設(shè)備)，同時(shí)支持4路視頻DVI信號(hào)輸入，嵌入式Linux操作系統(tǒng)，B/S架構(gòu)，設(shè)備集成內(nèi)嵌高清視頻采集模塊、錄制模塊、直播模塊、圖像識(shí)別跟蹤模塊、導(dǎo)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(xiàn)視頻直播、智能導(dǎo)播、高清錄制、觸屏操控、圖像識(shí)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(hào)，是最新一代多媒體信息記錄與傳播設(shè)備。

錄播主機(jī)TS-0650導(dǎo)播控制臺(tái)有著比較強(qiáng)大的功能，例如支持電影任意切換組合特效，支持四畫面，三畫面，畫中畫和對(duì)話畫面，并支持自定義畫面組合，支持自定義添加片頭和片尾功能，滿足醫(yī)院DSA手術(shù)示教系統(tǒng)的錄播需求。

該改造建設(shè)方案看起來高大上，但在醫(yī)院內(nèi)部技術(shù)方案討論會(huì)上，我們發(fā)現(xiàn)該方案的幾個(gè)缺點(diǎn)：

1、方案建設(shè)成本過高：錄播主機(jī)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(fèi)用，成本大約是原DSA手術(shù)示教系統(tǒng)的75%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出部門的預(yù)算。

2、改造后網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜：由于要將DVI信號(hào)輸入至錄播主機(jī)TS-0650，原先設(shè)備DVI信號(hào)是是直接從DVI光端機(jī)進(jìn)入視頻矩陣，現(xiàn)在要用DVI分配器對(duì)DVI信號(hào)重新分配成二路DVI信號(hào)，一路進(jìn)入視頻矩陣，另外一路進(jìn)入錄播主機(jī)，信號(hào)會(huì)有一定的衰減和延時(shí)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比以前復(fù)雜多了，不利于系統(tǒng)后期穩(wěn)定地運(yùn)行和維護(hù)。

3、新增設(shè)備需要占用一定的機(jī)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(tǒng)前期建設(shè)時(shí)使用的是2米的圖騰機(jī)柜，機(jī)柜空間所剩無已，改造項(xiàng)目新增設(shè)備需要占用較多的機(jī)柜空間，再增加一個(gè)機(jī)柜已不太現(xiàn)實(shí)。

新的建設(shè)方案和以前的思路完全不同：使用視頻編碼轉(zhuǎn)換器HDV-264E，視頻采用H.264編碼方式，支持分辨率高達(dá)1080P，支持ONVIF、UDP、HTTP、RTSP、RTMP協(xié)議，支持NVR、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒、智能手機(jī)對(duì)高清視頻的解碼，兼容HDMI、DVI視頻信號(hào)的傳輸，所以可以將DSA相關(guān)醫(yī)療設(shè)備的DVI信號(hào)轉(zhuǎn)換成IP信號(hào)，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，這樣就方便多了，可以直接將設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于原系統(tǒng)IP存儲(chǔ)設(shè)備NVR(硬盤錄像機(jī))設(shè)備中。

采用視頻編碼轉(zhuǎn)換器HDV-264E改造方案的優(yōu)點(diǎn)：

1、方案建設(shè)成本低：雖然每一路DVI信號(hào)需要一個(gè)視頻編碼轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)碼，但該設(shè)備價(jià)格并不高，整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)成本大約是原DSA手術(shù)示教系統(tǒng)的15%左右，為客戶節(jié)省了大量的改造建設(shè)經(jīng)費(fèi)。

2、改造后網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜?jiǎn)單：由于DSA醫(yī)療相關(guān)設(shè)備高清視頻信號(hào)基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，使得原網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變并不大，更利于系統(tǒng)后期穩(wěn)定地運(yùn)行和維護(hù)。

3、信號(hào)錄播、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方便簡(jiǎn)單高效：由于系統(tǒng)采用NVR進(jìn)行信號(hào)錄播、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可以和DSA手術(shù)室攝像頭的視頻信號(hào)一起存儲(chǔ)，通過NVR可以很方便調(diào)用相關(guān)設(shè)備的視頻信號(hào)，同時(shí)NVR擴(kuò)容十分方便，只要NVR盤位足夠，通過加裝相同硬盤就可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)擴(kuò)容。

采用視頻編碼轉(zhuǎn)換器HDV-264E改造方案的也有缺點(diǎn)：

1、視頻編碼轉(zhuǎn)換器HDV-264E解碼能力有限：錄播主機(jī)TS-0650同時(shí)支持4路視頻DVI信號(hào)輸入，而視頻編碼轉(zhuǎn)換器HDV-264E只能支持一路視頻解碼，所以需要4臺(tái)視頻編碼轉(zhuǎn)換器HDV-264E來分別轉(zhuǎn)換4路DVI視頻信號(hào)，一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

2、NVR錄播功能有限：錄播主機(jī)TS-0650錄制的文件格式支持標(biāo)準(zhǔn) MP4，同時(shí)支持 AVI、MOV、FLV 和 MKV 等多種格式，無縫對(duì)接其它廠家非線編工具；而NVR僅僅是將設(shè)備視頻信號(hào)錄制下來，支持的格式為MP4，需要第三方工具才能轉(zhuǎn)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(jī)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(fù)制錄像視頻文件還要使用U盤才行，所以后期視頻文件制作的工作量較大。

總結(jié)：不管是針對(duì)醫(yī)療行業(yè)DSA手術(shù)示教系統(tǒng)進(jìn)行錄播改造時(shí)，還是在做其它系統(tǒng)集成視頻項(xiàng)目改造時(shí)，除了考慮系統(tǒng)先進(jìn)性、實(shí)用性之外，還應(yīng)注意認(rèn)真梳理用戶的需求、現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境、視頻現(xiàn)有需求及未來可預(yù)見性的需求，根據(jù)用戶的需求和預(yù)算提出合理化的建設(shè)方案，這才是技術(shù)人員應(yīng)該做到的，而不是把廠家的解決方案復(fù)制過來然后交給用戶。