淺談醫(yī)院DSA手術示教系統(tǒng)錄播改造建設案例

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，其特點是圖像清晰，分辨率高，對觀察血管病變、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進行介入治療，為心血管疾病的診斷和治療開辟了一個新的領域，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手術的特殊性，在建設DSA手術示教系統(tǒng)時，利用醫(yī)院現(xiàn)有網絡，實時傳輸高清手術圖像和先進醫(yī)療設備所獲取的醫(yī)療影像信息，使用者可通過網絡觀看手術過程，觀看方式多樣、靈活、無地域限制，擺脫傳統(tǒng)示教模式在時間、空間和人數(shù)上的限制。

目前DSA手術示教系統(tǒng)核心設備NVR(硬盤錄像機)錄制的僅是DSA手術室攝像頭的視頻信號，DSA手術中相關醫(yī)療相關設備4路高清信號無法錄制：(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(yī)院心血管科室由于DSA手術實際教學和科研的需要，申請對DSA手術示教系統(tǒng)進行錄播改造，要求同步錄制DSA手術室攝像頭和相關醫(yī)療設備的高清信號。

改造方案核心是采用專業(yè)的錄播主機TS-0650(一體化硬件設備)，同時支持4路視頻DVI信號輸入，嵌入式Linux操作系統(tǒng)，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模塊，實現(xiàn)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，支持四畫面，三畫面，畫中畫和對話畫面，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手術示教系統(tǒng)的錄播需求。

該改造建設方案看起來高大上，但在醫(yī)院內部技術方案討論會上，我們發(fā)現(xiàn)該方案的幾個缺點：

1、方案建設成本過高：錄播主機TS-0650雖然功能齊全但價格不菲，再加上配套的錄播服務器、DVI分配器以及改造施工費用，成本大約是原DSA手術示教系統(tǒng)的75%左右，遠遠超出部門的預算。

2、改造后網絡拓撲復雜：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光端機進入視頻矩陣，現(xiàn)在要用DVI分配器對DVI信號重新分配成二路DVI信號，一路進入視頻矩陣，另外一路進入錄播主機，信號會有一定的衰減和延時，同時網絡拓撲結構比以前復雜多了，不利于系統(tǒng)后期穩(wěn)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手術室本身空間并不大，再加上DSA手術示教系統(tǒng)前期建設時使用的是2米的圖騰機柜，機柜空間所剩無已，改造項目新增設備需要占用較多的機柜空間，再增加一個機柜已不太現(xiàn)實。

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、網絡機頂盒、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相關醫(yī)療設備的DVI信號轉換成IP信號，基于TCP/IP網絡傳輸，這樣就方便多了，可以直接將設備的數(shù)據(jù)存儲于原系統(tǒng)IP存儲設備NVR(硬盤錄像機)設備中。

采用視頻編碼轉換器HDV-264E改造方案的優(yōu)點：

1、方案建設成本低：雖然每一路DVI信號需要一個視頻編碼轉換器轉碼，但該設備價格并不高，整個系統(tǒng)建設成本大約是原DSA手術示教系統(tǒng)的15%左右，為客戶節(jié)省了大量的改造建設經費。

2、改造后網絡拓撲簡單：由于DSA醫(yī)療相關設備高清視頻信號基于TCP/IP網絡進行傳輸，使得原網絡的拓撲結構改變并不大，更利于系統(tǒng)后期穩(wěn)定地運行和維護。

3、信號錄播、數(shù)據(jù)存儲方便簡單高效：由于系統(tǒng)采用NVR進行信號錄播、數(shù)據(jù)存儲，可以和DSA手術室攝像頭的視頻信號一起存儲，通過NVR可以很方便調用相關設備的視頻信號，同時NVR擴容十分方便，只要NVR盤位足夠，通過加裝相同硬盤就可以實現(xiàn)存儲擴容。

采用視頻編碼轉換器HDV-264E改造方案的也有缺點：

1、視頻編碼轉換器HDV-264E解碼能力有限：錄播主機TS-0650同時支持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來分別轉換4路DVI視頻信號，一定程度上增加了系統(tǒng)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，同時支持 AVI、MOV、FLV 和 MKV 等多種格式，無縫對接其它廠家非線編工具；而NVR僅僅是將設備視頻信號錄制下來，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，同時有些錄播功能在使用時并不方便：例如使用電腦不能直接瀏覽網絡錄像機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，同時如果需要復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：不管是針對醫(yī)療行業(yè)DSA手術示教系統(tǒng)進行錄播改造時，還是在做其它系統(tǒng)集成視頻項目改造時，除了考慮系統(tǒng)先進性、實用性之外，還應注意認真梳理用戶的需求、現(xiàn)場的施工環(huán)境、視頻現(xiàn)有需求及未來可預見性的需求，根據(jù)用戶的需求和預算提出合理化的建設方案，這才是技術人員應該做到的，而不是把廠家的解決方案復制過來然后交給用戶。