醫(yī)學(xué)聲像示教實時雙向同步傳輸系統(tǒng)的研制
種銀保吳志堅
（第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院重慶市400037）
摘要研制開發(fā)病房大樓手術(shù)攝像、內(nèi)窺鏡、電子顯微鏡、病理圖像等醫(yī)學(xué)聲像信號與科教（培訓(xùn)交流）中心、階梯教室、
示教室、主任辦公室等終端醫(yī)學(xué)聲像信號的實時雙向同步傳輸示教系統(tǒng)，以彌補(bǔ)PACS系統(tǒng)單向、幀傳、滯后的缺陷，為
大型學(xué)術(shù)交流、現(xiàn)場教學(xué)示教觀摩提供技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞醫(yī)學(xué)聲像；示教；實時；雙向；同步傳輸
Development on real- t ime bi- direct ional synchronous t ransmis s ion sys tem for
medical demons t rat ion and teaching
CHONG Yin- bao, WU Zhi- jian
(Xinqiao hospital, the Third Military Medical Univers ity, Chongqing 400037, China)
Abstr act In order to supply a gap of PACS which is unidirectional, frame transmission and lag, a demonstration and teaching
system which can be used as the tech support of the academic exchanging, teaching, studying, and emulating on spot is
developed. By this, the medical audio and video signals and images including the video of the operation process, the images
from endoscopes, electron microscopes, and the pathological images etc. in the clinical buildings and in the terminal units including
research and teaching (training and exchanging) centers, lecture theaters and the director's offices etc. can be transmitted
synchronously and bi- directionally in real time.
Keywords medical audio and video signals; demonstration and teaching; real time; bi- direction; synchronous transmission
PACS(Picture Archiving and Communication Systems)即圖像
存儲與通信系統(tǒng)，是使用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行數(shù)
字化處理的系統(tǒng)。主要用于解決醫(yī)學(xué)影像的采集和數(shù)字化、圖
像的存儲和管理、醫(yī)學(xué)圖像的高速傳輸、圖像的數(shù)字化處理和
重現(xiàn)、圖像信息與其它信息的集成等5個方面的問題[1]。對于一
個現(xiàn)代化的醫(yī)院而言，PACS無疑是實現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像
信息管理的必由之路。
然而，當(dāng)醫(yī)生在PACS終端的屏幕上觀察病人的相關(guān)影像
資料時，是逐幀獲得的來自PACS服務(wù)器中的間斷的靜態(tài)醫(yī)學(xué)
圖像檔案，因而要想實現(xiàn)與放射影像、超聲影像、病理圖像、內(nèi)
窺鏡圖像、手術(shù)示教影像等的醫(yī)學(xué)聲像信號的實時、雙向、同
步、現(xiàn)場動態(tài)傳輸，PACS就勉為其難了。
而作為現(xiàn)代化的綜合教學(xué)醫(yī)院，必須實現(xiàn)將臨床科室的
放射影像、超聲影像、病理圖像、內(nèi)窺鏡圖像、手術(shù)示教影像等
醫(yī)學(xué)聲像信號與科教（培訓(xùn)交流）中心、階梯教室、示教室、主
任辦公室等終端醫(yī)學(xué)聲像信號的實時[2]雙向同步動態(tài)傳輸，才
有可能滿足醫(yī)療、教學(xué)、科研特別是大型國際學(xué)術(shù)交流、技術(shù)
培訓(xùn)、現(xiàn)場教學(xué)觀摩示教的需要。
籍于此，我們在新建病房大樓時，充分考慮到臨床教學(xué)需
求，經(jīng)過系統(tǒng)設(shè)計，綜合布線，建立了獨(dú)具特色的醫(yī)學(xué)聲像實
時雙向同步動態(tài)傳輸系統(tǒng)，并已在我院主病房大樓運(yùn)行6個
月。實踐證明：系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)合理，醫(yī)學(xué)聲像信號的實時雙向
同步傳輸穩(wěn)定可靠，信號頻道切換準(zhǔn)確、操作方便，實用性強(qiáng)，
具有較好的推廣價值。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計（如圖1所示）
1.1 前端音、視頻采集
從不同信號源分別采集的多路視頻信號分別采用同軸電
纜基帶傳輸方式采集到中心控制室調(diào)制柜，進(jìn)入調(diào)制設(shè)備；采
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖
程
控
交
換
機(jī)
示教室
交流中心
階梯教室
內(nèi)窺室
X射線室
重要手術(shù)室
刻錄機(jī)硬盤錄像機(jī)
DVD
音
視
頻
分
配
調(diào)
制
器混
頻
器
光
纖
傳
輸
示教室
階梯教室
培訓(xùn)交流中心
調(diào)
制
器
調(diào)制器
調(diào)
制
器
調(diào)
制
混
頻
中圖分類號：TN911.82;TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003- 8868（2006）09- 0038- 02
作者簡介：種銀保，高級工程師，本刊編委，主要從事醫(yī)療設(shè)備管理
工作。
HOSPITAL DIGITALIZATION
醫(yī)院數(shù)字化
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醫(yī)療衛(wèi)生裝備·2006 年第27 卷第9 期
Chinese Medical Equipment Journal·2006 Vol.27 No.9
實驗室不但是擴(kuò)增檢驗相關(guān)病原體的需要，而且是生物安全
和保證PCR檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的需要。設(shè)計和規(guī)范臨床定量PCR
實驗室對全國范圍內(nèi)正在興起的臨床定量PCR實驗室的建設(shè)
具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
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polymerase chain reaction[J]. Anal Biochem, 2005,339(1):73～82
（2006- 04- 12 收稿2006- 08- 09 修回）
用無線領(lǐng)夾話筒、拾音探頭、免提電話分別采集多路音頻信
號，通過抗干擾強(qiáng)的音頻傳輸線纜采集到中心控制室調(diào)制
柜，與相關(guān)的視頻信號復(fù)合進(jìn)入頻道調(diào)制。
1.2 音、視頻信號的調(diào)制、混頻與分配
首先進(jìn)行信號的分配處理，通過音、視頻分配器對音視
頻信號進(jìn)行一分二處理，其中一路進(jìn)入DVR系統(tǒng)，為網(wǎng)絡(luò)傳
輸做準(zhǔn)備；另一路信號進(jìn)行音、視頻整合處理進(jìn)入調(diào)制器，
混合后的射頻信號經(jīng)獨(dú)立敷設(shè)的傳輸網(wǎng)到各個收看點。采
用硬盤錄像機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)連接處理設(shè)備，通過硬盤錄像機(jī)聯(lián)
網(wǎng)接入校園網(wǎng)，在網(wǎng)上確定工作站，通過安裝相應(yīng)收看軟件
觀看。
1.3 射頻信號的干放與網(wǎng)絡(luò)傳輸
信號首先進(jìn)行干線放大處理，經(jīng)過分配分支的方式傳輸
到終端位置，減少終端與終端的信號相互關(guān)聯(lián)和影響，減少信
號衰減，確保終端電平值。用戶電平是設(shè)計用戶分配網(wǎng)絡(luò)的重
要依據(jù)，用戶電平太高，電視機(jī)的高頻放大部分都工作在非線
性工作區(qū)，會產(chǎn)生互擾調(diào)制和交擾調(diào)制；用戶電平太低，會使
電視機(jī)的內(nèi)部噪音起作用，形成雪花干擾。按國家GB50200-
94 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，CATV系統(tǒng)提供給用戶的電平范圍為60 ~80
dBμV，根據(jù)近、遠(yuǎn)端具體地理位置場強(qiáng)分布，設(shè)計最遠(yuǎn)距離達(dá)
到70 dBμV左右的用戶電平。
用戶電平可通過以下公式計算得到：
Sn=S0- ΣLp- ΣLn- ΣLx+ΣGf- Lz- L
Sn：用戶端電平S0：前端混合器輸出電平
ΣLp：總的分配損耗ΣLx：總的電纜線損耗
ΣGf：放大器的總增益Lz：分支損耗
L ：衰減器的衰減量ΣLn ：總的分支器插入損耗
根據(jù)分支分配器的特點，分配損耗小，有利于高電平輸
出，但分配器輸出端不適宜直接用于用戶終端，本系統(tǒng)采用分
配分支的整體解決方案。前端分配，后端分支處理。
前端調(diào)制器最大輸出電平約120dBμV，混合器損耗約
15dBμV，放大器的增益約25dBμV,6路分配器的分配損耗約
10dBμV，分支器分支損耗約12dBμV，分支器插入損耗約
3dBμV，同軸線纜75- 9 每100m在800MHz傳輸下衰減11dBμV，
同軸線纜75- 7 每100m在800MHz傳輸下衰減14dBμV，同軸線
纜75- 5 每100m在800MHz傳輸下衰減20dBμV。
根據(jù)以上參數(shù)，設(shè)計本系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，可完全確保用戶電平。
鑒于科教中心和教學(xué)培訓(xùn)基地距離較遠(yuǎn)（約300～400m），
采用光纖傳輸?shù)慕鉀Q方案，用1路光纖發(fā)射系統(tǒng)，經(jīng)過光分配
設(shè)備傳輸，分別采用光接收系統(tǒng)接收。 |
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