CN114268766B - 数字化手术室的数据处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数字化手术室的数据处理方法及系统。其中数字化手术室的数据处理方法包括：获取高清视频矩阵接入的多路视频信号，多路视频信号包括手术拍摄设备采集的手术视频信号；生成视频路由界面，视频路由界面预先划分出画面展示区域以及监视器分配区域，其中监视器分配区域内设置有与数字化手术室的多个监视器分别对应的监视子区域；在展示区域输出多路视频信号的展示画面，并获取操作者对展示画面与监视子区域的关联操作；按照关联操作将多路视频信号发送至对应的监视器。本发明的方案有助于提高医护人员的操作效率，实现了高速快捷的远程会诊、信息记录。

Description

数字化手术室的数据处理方法及系统

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种数字化手术室的数据处理方法及系统。

背景技术

数字化是医院的发展方向，数字化手术室是指将现代技术应用在手术室的工作环境中，利用一些软硬件设施，在建立完整的手术室信息数据系统。数字化手术室的主要功能是将患者信息、设备控制指令、视频监控数据等进行数字化管理，提高手术室的诊疗效率，为医护人员提供高效、便捷的支持。

高效的影像支持是数字化手术室的重要功能，随着医学影像技术的发展，在手术过程中可能需要多个手术拍摄设备采集的手术视频信号，例如在X光机、内窥镜、超声成像装置的视频信号。然而现有数字化手术室的多路视频信号之间进行切换和展示，不够便捷。医护人员普遍反映不能满足其使用要求。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种数字化手术室的数据处理方法及系统，以便更加高效快捷地为医护人员提供影像支持。

特别地，本发明提供了一种数字化手术室的数据处理方法，其包括：

获取高清视频矩阵接入的多路视频信号，多路视频信号包括手术拍摄设备采集的手术视频信号；

生成视频路由界面，视频路由界面预先划分出画面展示区域以及监视器分配区域，其中监视器分配区域内设置有与数字化手术室的多个监视器分别对应的监视子区域；

在画面展示区域输出多路视频信号的展示画面，并获取操作者对展示画面与监视子区域的关联操作；

按照关联操作将多路视频信号发送至对应的监视器。

进一步地，获取操作者对展示画面与监视子区域的关联操作的步骤包括：

接收操作者将选中的展示画面移动至监视子区域的操作；

在移动后的监视子区域显示展示画面。

进一步地，在移动后的监视子区域显示展示画面的步骤之后还包括：

在监视子区域中提供对展示画面进行操作的操作接口；以及

按照操作接口获取到的操作指令对展示画面进行处理，操作指令包括以下一种或多种：视频录制、全屏显示、截图、流媒体传输。

进一步地，在获取到视频录制的指令的情况下，对展示画面进行处理包括对画面进行录制，录制过程包括：

获取视频录制通道的录制状态，并根据录制状态确定视频录制通道是否存在正在录制的画面；

若是，则将展示画面与正在录制的面面进行画面拼接，并对拼接后的画面进行录制；

若否，则录制展示画面。

进一步地，在对画面进行录制之后还包括：

获取对录制图像的录制指令，录制指令包括以下一种或多种：回看、录制启停、图像剪辑等；

按照录制指令对录制图像或录制过程进行处理。

进一步地，在按照关联操作将多路视频信号发送至对应的监视器的步骤之后还包括：

获取开启视频会议的会议指令；

按照会议指令切换至会议界面，会议界面预先划分出画面展示区域以及会议展示区域，画面展示区域用于输出多路视频信号的展示画面，会议展示区域用于输出视频会议的各参会方的画面；

获取操作者对展示画面的选择，并将被选择的展示画面作为会议展示区域中手术方的参会画面。

进一步地，在获取高清视频矩阵接入的多路视频信号的步骤之前还包括：

显示档案界面，并获取由档案界面获取的手术信息；

在手术过程中，在视频路由界面中显示手术信息，并在记录的手术数据中记录手术信息。

进一步地，在获取高清视频矩阵接入的多路视频信号的步骤之前还包括：

显示手术设备控制界面，并获取由手术设备控制界面获取的控制信息；

按照控制信息调整手术室内的手术设备。

进一步地，发送的多路视频信号支持DICOM和HL7协议，并且支持与PACS系统通信。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种数字化手术室的数据处理系统，其包括：包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的机器可执行程序，并且处理器执行机器可执行程序时实现上述任一种的数字化手术室的数据处理方法。

本发明的数字化手术室的数据处理方法，通过视频路由界面的画面展示区域显示多个手术拍摄设备采集的手术视频信号，通过简单的关联操作，将多路视频信号发送至对应的监视器，以便医护人员在需要的监视器上查看相应的视频画面，提高诊疗效率。

进一步地，本发明的数字化手术室的数据处理方法，还可以集成视频路由、视频录制、视频会议、设备控制等功能，大大提高医护人员的操作效率，实现了高速快捷的远程会诊、信息记录。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法的视频路由界面的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法中进行视频录制的流程示意图；

图4是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法中会议界面的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理系统的示意图；以及

图6是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理系统的硬件架构图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法的示意图。该数字化手术室的数据处理方法一般性地可包括：

步骤S102，获取高清视频矩阵接入的多路视频信号，多路视频信号包括手术拍摄设备采集的手术视频信号。上述手术拍摄设备包括但不限于X光机、内窥镜、超声成像装置、术野相机、监控镜头等。可支持的的视频接口可以包括SDI（serial digital interface，数字分量串行接口）、HDMI（High Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口）、DVI（Direct Media Interface，直接媒体接口）、DP（DisplayPort，数字式视频接口）、CVBS（Composite Video Broadcast Signal，Composite Video Broadcast Signal）等视频接口。

步骤S104，生成视频路由界面，视频路由界面预先划分出画面展示区域以及监视器分配区域，其中监视器分配区域内设置有与数字化手术室的多个监视器分别对应的监视子区域。

图2是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法的视频路由界面200的示意图。视频路由界面200的上部划分为画面展示区域210，下部划分为监视器分配区域220。该上下的划分方式举例说明，本领域技术人员在实施本实施例的方法时，可以根据显示器的尺寸、应用要求等因素设置画面展示区域210与监视器分配区域220的布局，在一些实施例中，可以由医护操作人员自行配置。展示区域210用于输出多路视频信号的展示画面，例如X光机、内窥镜、超声成像装置、术野相机、监控镜头等等的视频画面，在展示区域210无法展示全部手术拍摄设备的画面时，可以采用滚动条的方式来选择展示。监视器分配区域220设置有与数字化手术室的多个监视器分别对应的监视子区域，监视子区域的数量与监视器的数量相对应。图2中示出的4个监视子区域与4个监视器相对应，在具体实施时，本领域技术人员可以根据监视器的配置情况设置相应的监视子区域。在监视器分配区域220无法展示全部监视器的监视子区域时，可以采用滚动条的方式来滚动展示。

步骤S106，在展示区域输出多路视频信号的展示画面，并获取操作者对展示画面与监视子区域的关联操作。获取操作者对展示画面与监视子区域的关联操作的步骤可以包括：接收操作者将选中的展示画面移动至监视子区域的操作；在移动后的监视子区域显示展示画面。对于触控式的屏幕，操作者可以通过在屏幕上进行点击滑动实现上述关联操作。在另一些实施例中，还可以通过手势控制、语音控制的方式来实现上述关联操作。在手术过程中，在不方便直接操作触摸显示器时，可以使用非触摸DICOM查看器，另外还可以提供鼠标和键盘进行直接操作。

步骤S108，按照关联操作将多路视频信号发送至对应的监视器。例如将X光的画面移动至监视器1的监视子区域后，X光的视频信号可以传输至监视器1。上述监视器可以包括各类具有屏幕的显示设备，例如液晶电视、显示器、投影仪等，本领域技术人员可以根据需要选择显示设备的类型和数量。医护人员可以通过配置的监视器来查看相应的视频画面。

在移动后的监视子区域显示展示画面的步骤之后，还可以在监视子区域中提供对展示画面进行操作的操作接口；以及按照操作接口获取到的操作指令对展示画面进行处理，操作指令包括以下一种或多种：视频录制、全屏显示、截图、流媒体传输。其中全屏显示可以用于将该画面全屏的显示在画面中；截图用于保存当前画面的截图，流媒体传输可以将该视频信号使用流媒体推送到网络，实现远程画面数据传送。

进一步地，发送的多路视频信号支持DICOM（Digital Imaging andCommunications in Medicine，即医学数字成像和通信）和HL7协议（Health Level 7，卫生信息交换标准），并且支持与PACS系统（Picture Archiving and Communication Systems，影像归档和通信系统）通信。

在获取到视频录制的指令的情况下，对展示画面进行处理包括对画面进行录制。录制过程包括：获取视频录制通道的录制状态，并根据录制状态确定视频录制通道是否存在正在录制的画面；若是，则将展示画面与正在录制的面面进行画面拼接，并对拼接后的画面进行录制；若否，则录制展示画面。

此外视频路由界面200还可以设置多个标签按钮，例如“档案”、“灯光”、“音频”、“布局”、“预设”、“其他”，可以切换至其他界面。例如“档案”标签按钮可以用于切换至档案界面；“灯光”标签按钮可以用于切换至灯光控制界面；“布局”标签按钮可以用于切换至界面布局管理界面、“预设”标签按钮可以用于切换至预设界面、“其他”标签按钮可以用于切换至其他控制界面。

图3是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法中进行视频录制的流程示意图。该流程可以包括：

步骤S302，获取视频录制通道的录制状态；

步骤S304，判断该视频录制通道是否存在正在录制的画面；

步骤S306，若该视频录制通道存在正在录制的画面，则将展示画面与正在录制的面面进行画面拼接，并录制；

步骤S308，若该视频录制通道不存在存在正在录制的画面，则使用该视频录制通道录制选定的单一视频信号的画面；

步骤S310，保存录制完成的画面。录制完成的视频可以用于回放以及剪辑。

保存的方式可以根据需要进行配置利用保存在本地存储器、外接存储器、服务器、PACS、DVD 等介质或位置。在具有多路保存手段的情况下，可以根据需要选择保存介质。

也就是说在对画面进行录制之后还可以获取对录制图像的录制指令，录制指令包括以下一种或多种：回看、录制启停、图像剪辑等；按照录制指令对录制图像或录制过程进行处理。

本实施例的数字化手术室的数据处理方法还可以具有视频会议功能，例如在按照关联操作将多路视频信号发送至对应的监视器的步骤之后还包括：获取开启视频会议的会议指令；按照会议指令切换至会议界面，会议界面预先划分出画面展示区域以及会议展示区域，画面展示区域用于输出多路视频信号的展示画面，会议展示区域用于输出视频会议的各参会方的画面；获取操作者对展示画面的选择，并将被选择的展示画面作为会议展示区域中手术方的参会画面。

图4是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理方法中会议界面400的示意图。会议界面400被划分为画面展示区域410、会议展示区域420、会议联系人区域440。画面展示区域410用于输出多路视频信号的展示画面，例如例如X光机、内窥镜、超声成像装置、术野相机、监控镜头等等的视频画面。会议展示区域420用于显示视频会议的画面，其中我方画面可以根据需要选择上述展示画面中的一个。会议联系人区域440可以包括通讯录、联系人信息、拨号键盘等、通话时长以及其他会议信息。

在多方视频会议中，可以增加多个操作按钮。例如断开链接按钮可以中断但不退出本地当前的多方视频会议；静音按钮可以将当前会议静音；通讯录按钮可以打开通讯录，邀请联系人并发起或加入多方视频会议；设置按钮可以对多方视频会议进行一些系统设置，如音量、退出多方视频会议等等。具体的操作按钮的功能可以根据需要进行配置。

视频路由界面200还可以设置多个标签按钮，例如“档案”、“灯光”、“音频”、“布局”、“预设”、“其他”，可以切换至其他界面。例如“档案”标签按钮可以用于切换至档案界面；“灯光”标签按钮可以用于切换至灯光控制界面；“布局”标签按钮可以用于切换至界面布局管理界面、“预设”标签按钮可以用于切换至预设界面、“其他”标签按钮可以用于切换至其他控制界面。

本实施例的数字化手术室的数据处理方法还可以具有手术信息管理功能。例如在获取高清视频矩阵接入的多路视频信号的步骤之前还包括：显示档案界面，并获取由档案界面获取的手术信息；在手术过程中，在视频路由界面中显示手术信息，并在记录的手术数据中记录手术信息。手术信息可以在使用过程中在界面上进行显示，并且与手术过程中形成的数据匹配保存，形成手术档案。

在获取高清视频矩阵接入的多路视频信号的步骤之前还包括：显示手术设备控制界面，并获取由手术设备控制界面获取的控制信息；按照控制信息调整手术室内的手术设备。例如可以集成手术室灯光控制功能，对灯的亮度、色温等进行控制。又例如可以对音频进行控制，对麦克风、播放设备的音量进行控制。具体的控制功能、控制参数可以根据受控设备进行控制。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种数字化手术室的数据处理系统。图5是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理系统500的示意图。数字化手术室的数据处理系统500包括：包括存储器520、处理器510及存储在存储器520上并在处理器上运行的机器可执行程序521，并且处理器510执行机器可执行程序521时实现上述任一种的数字化手术室的数据处理方法。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

存储器520的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。

图6是根据本发明一个实施例的数字化手术室的数据处理系统的硬件架构图，该数据处理系统500可以接入以下设备手术仪器、摄像头/麦克风/扬声器、视频存储器、显示器、网络等，并可以用于实现以下功能：

显示手术仪器，例如X光、内窥镜、术野相机等，以及其他采集视频信号的非手术仪器，如摄像头的视频内容；

集中管理所有的视频内容，选择显示其中的实时视频，并进行录制和存档；

接入医院网络或互联网，以供通过网络查看系统中的内容；

进行双向视频会议，或进行多方视频会议。

医护人员可以使用上述数字化手术室的数据处理方法及系统，可以大大提高的操作效率，实现了高速快捷的远程会诊、信息记录。

在具体设计本实施例的数字化手术室的数据处理系统500时，总体架构遵循模块化设计，通过继承和多态，使用依赖注入、控制反转等技术，实现高内聚，低耦合，高扩展性。

总体架构可以划分为以下对象、模块或组件：

公用组件：用于实现全局使用到的功能，例如序列化、文件或文件夹选择及保存路径选择 、清空事件功能等；

安全组件：用于控制软件启动，只可在允许的硬件环境下启动本系统，否则将自动关闭系统，例如通过硬盘ID、MAC地址进行硬件环境的识别；

系统设置模块及相关模型：用于存储、读取和应用相关系统设置；

防火墙控制组件：用于操作防火墙，添加例外程序、端口等；

硬件控制模块及相关模型：用于对外接硬件进行控制，具体可根据硬件接口实现；

数据库组件和数据模型：用于数据和数据库相关操作，模型对应数据库设计中的表，对数据入库、读取、增删改等操；

通知模块及相关模型：用于整个系统发生问题或错误时，显示相关内容。

视频和声音播放组件：用于播放各类视频和声音，例如播放实时视频或录制视频。

各个组件和模型中，除了模型是作为数据的实体对象而无实际功能作用外，组件之间保持独立，即各个组件可以独立运行而不依赖其他组件。各组件之间需要通信或调用功能时，应使用依赖注入、控制反转等继承多态技术，保证系统的可扩展性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种数字化手术室的数据处理方法，包括：

获取高清视频矩阵接入的多路视频信号，所述多路视频信号包括手术拍摄设备采集的手术视频信号；

生成视频路由界面，所述视频路由界面预先划分出画面展示区域以及监视器分配区域，其中所述监视器分配区域内设置有与所述数字化手术室的多个监视器分别对应的监视子区域；

在所述画面展示区域输出所述多路视频信号的展示画面，并获取操作者对所述展示画面与监视子区域的关联操作；

按照所述关联操作将所述多路视频信号发送至对应的监视器，其中，

所述获取操作者对所述展示画面与监视子区域的关联操作的步骤包括：

接收操作者将选中的展示画面移动至监视子区域的操作；

在移动后的监视子区域显示所述展示画面；

在所述监视子区域中提供对所述展示画面进行操作的操作接口；

按照所述操作接口获取到的操作指令对所述展示画面进行处理，所述操作指令包括视频录制，并且

在获取到视频录制的指令的情况下，对所述展示画面进行处理包括对画面进行录制，录制过程包括：

获取视频录制通道的录制状态，并根据所述录制状态确定所述视频录制通道是否存在正在录制的画面；

若是，则将所述展示画面与正在录制的画面进行画面拼接，并对拼接后的画面进行录制；

若否，则录制所述展示画面。

2.根据权利要求1所述的数字化手术室的数据处理方法，其中，所述操作指令还包括以下一种或多种：全屏显示、截图、流媒体传输。

3.根据权利要求1所述的数字化手术室的数据处理方法，其中，在对画面进行录制之后还包括：

获取对录制图像的录制指令，所述录制指令包括以下一种或多种：回看、录制启停、图像剪辑；

按照所述录制指令对所述录制图像或录制过程进行处理。

4.根据权利要求1所述的数字化手术室的数据处理方法，其中，在按照所述关联操作将所述多路视频信号发送至对应的监视器的步骤之后还包括：

获取开启视频会议的会议指令；

按照所述会议指令切换至会议界面，所述会议界面预先划分出画面展示区域以及会议展示区域，所述画面展示区域用于输出所述多路视频信号的展示画面，所述会议展示区域用于输出所述视频会议的各参会方的画面；

获取操作者对所述展示画面的选择，并将被选择的展示画面作为所述会议展示区域中手术方的参会画面。

5.根据权利要求1所述的数字化手术室的数据处理方法，其中，在获取高清视频矩阵接入的多路视频信号的步骤之前还包括：

显示档案界面，并获取由所述档案界面获取的手术信息；

在手术过程中，在所述视频路由界面中显示所述手术信息，并在记录的手术数据中记录所述手术信息。

6.根据权利要求1所述的数字化手术室的数据处理方法，其中，在获取高清视频矩阵接入的多路视频信号的步骤之前还包括：

显示手术设备控制界面，并获取由所述手术设备控制界面获取的控制信息；

按照所述控制信息调整手术室内的手术设备。

7.根据权利要求1所述的数字化手术室的数据处理方法，其中，

发送的所述多路视频信号支持DICOM和HL7协议，并且支持与PACS系统通信。

8.一种数字化手术室的数据处理系统，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的机器可执行程序，并且所述处理器执行所述机器可执行程序时实现根据权利要求1至7任一项所述的数字化手术室的数据处理方法。

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