港大李嘉誠醫學院應用華為視像會議 多即場示範提升手術水平

醫院便將手術過程以串流形式直播,讓更多醫生同時學習和交流手術技巧,甚至可將手術過程錄影下來隨時翻看。院方採用華為的 TE 系列高清視像會議方案 ( 包括 TE60 和 TE50 各 2 台) 將瑪麗醫院 2 個手術室的聲畫傳送到港大,當中包括超聲波、胃鏡、X 光和醫生的主觀視角共 8 個畫面。

香港大學李嘉誠醫學院每年都會舉辦交流活動,以串流方式直播手術過程作為觀摩和學習交流。資訊科技高級經理區東成 ( 左 ) 和資訊科技經理楊敏生需要不斷尋求最新方案提升直播的表 現,以令與會的醫生及護士,有最佳的交流效果。
香港大學李嘉誠醫學院每年都會舉辦交流活動,以串流方式直播手術過程作為觀摩和學習交流。資訊科技高級經理區東成 ( 左 ) 和資訊科技經理楊敏生需要不斷尋求最新方案提升直播的表現,以令與會的醫生及護士,有最佳的交流效果。

在職外科醫生及護士之間要交流手術技巧,除了在醫院實習,亦可在手術室旁的房間隔著玻璃觀看其他醫生的示範,但後者就受地方大小所限,每次只得數名醫生可即場觀摩學習,若然是海外手術的話更要親身飛到海外。有見及此,醫院便將手術過程以串流 (Streaming) 形式直播,不再受地點所限,讓更多醫生同時學習和交流手術技巧,甚至可將手術過程錄影下來隨時翻看。但原來醫院要為醫生提供流暢和高畫質的手術直播需要克服不少 IT 挑戰。本刊早前訪問了港大李嘉誠醫學院資訊科技高級經理區東成 (Albert) 和資訊科技經理楊敏生 (Stanley),為大家分享他們的經驗,以及華為提供的方案如何幫助面對不同挑戰。

當日院方使用華為 TE 系列高清視像會議終端方案將瑪麗醫院手術室的聲畫傳送到港大課 室,當中包括超聲波、胃鏡、X 光和執行手術醫生視角共 4 個畫面,供約 90 位醫務人員 實時觀看和交流。
當日院方使用華為 TE 系列高清視像會議終端方案將瑪麗醫院手術室的聲畫傳送到港大課室,當中包括超聲波、胃鏡、X 光和執行手術醫生視角共 4 個畫面,供約 90 位醫務人員實時觀看和交流。

高清直播及多頻道雙向交流的技術挑戰

港大李嘉誠醫學院於 1 月 8 日舉辦了 EUS/ERCP Workshop,院方邀請了本地及國外的教授及醫生即場示範遇到不同情況的應對方法,為參加工作坊的醫生及護士提供訓練和交流機會。當日有兩名專家,分別在瑪麗醫院內的兩間手術室示範了 19 場胃部相關的手術。院方需要將手術室的胃鏡、超聲波及 X 光等儀器的聲音和畫面即時傳送到位於港大的演講廳,令與會的 90 多位醫生和護士一邊觀看手術直播,一邊與醫院手術室內的團隊交流。

院方代表透露當日是首次以高清規格直播手術過程,為確保直播過程流暢,及收到醫術交流之效,院方要求服務供應商滿足幾項需求:首先,轉播裝置必需支援兩路 (Dual Stream) 1080p / 60fps 高清畫質輸入及輸出,令手術畫面可清楚呈現;其次,直播過程要流暢,避免出現聲畫傳送中斷或不同步等問題;第三,轉播裝置要有多個接口以連接手術室的醫療儀器;第四,由於整所大學都使用同一個寬頻網絡,直播所需的頻寬最好愈少愈好,不然會因頻寬不夠影響直播畫質;第五,可用 MCU (Multipoint control unit) 即時控制輸出畫面,隨時轉換直播影像;最後,是服務供應商要能提供即時的技術支援,確保醫療器材畫面可準確地傳送至大學演講廳。當院方考慮過視像效果、技術支援能力、網絡配套和品牌等因素後,他們最終決定採用華為的方案。

區東成和楊敏生分享華為高清視像會議終端方案如何助院方提供流暢高質手術直播。
區東成和楊敏生分享華為高清視像會議終端方案如何助院方提供流暢高質手術直播。

華為高清視像會議完美滿足

當日院方採用華為的 TE 系列高清視像會議方案 ( 包括 TE60 和 TE50 各 2 台、MCU9630 和 SMC 2.0 各 1 台 ) 將瑪麗醫院 2 個手術室的聲畫傳送到港大,當中包括超聲波、胃鏡、X 光和醫生的主觀視角共 8 個畫面。TE50 和 TE60 均支援雙路 1080P / 60fps 高清視像和 AAC-LD 寬頻語音,並透過華為獨有的智能降噪、3D 色彩自動匹配和圖像增強等技術,確保所有與會人士都能享受到高質素和逼真的視像溝通體驗。多畫面輸入輸出的功能,不但令與會者可多角度了解醫生的手術技巧,醫生講解時更可因應需要隨時要求快速切換畫面,甚至局部放大影像,令講解變得更易和更準確。當日現場所見,華為的 TE系統於放大影像時不但對焦快,而且影像也很清晰。

今次活動的另一技術挑戰就是手術室的醫療儀器接口規格不一,直播設備需要提供足夠的接口數量及支援不同的規格才能同時連接所有畫像。而華為 TE 系列就提供了 3G-SDI、HDMI、DVI 等視像輸入輸出接口,可以滿足這個特別的要求。加上手術室採用的醫療儀器,其影像輸出規格跟一般的商用標準未必一致 ( 例如解像度及畫面比例 ),有可能出現無法接入的情況,因此華為特別派出技術人員協助院方鋪設系統,以解決對接時可能遇到的兼容及畫質問題,確保活動順利進行。值得一提的是,使用華為高清視像會議終端方案令主持人 (Chair Person) 可在筆記簿電腦同步觀看 2 間手術室的活動,當主持人發現哪個手術步驟是需要顯示出來時,可立即告知工作人員轉換鏡頭和講解,這個功能在手術直播十分重要。而華為的高清視像會議終端方案更預載了 SMC (Switch Manager Center) 管理界面,當中包括切換畫面的快捷鍵,大大縮短畫面切換時間。當日直播手術的數目多達 19 個,需要不斷切換畫面,對系統負荷不少,但整個活動仍能順利完成,醫生們更對畫面的高清細緻印象深刻。

港大醫學院手術直播當日使用的高清視像會議基建藍圖。
港大醫學院手術直播當日使用的高清視像會議基建藍圖。

 

畫面清晰、醫生講解更易

以往院方使用微波和光纖直播手術過程,受技術和頻寬所限令畫面和聲音只可傳送到同一個地方,例如將瑪麗醫院手術室的聲畫傳送到瑪麗醫院的講台,未能傳送到瑪麗醫院網絡以外的更遠地方。隨著網路和設備技術發展,雖然聲畫已可傳送到 LAN 以外的地方,甚至已有支援 1080p全高清影像輸出裝置,但院方就因頻寬、緩存和裝置等技術問題,要將畫面解像度由1080p 全高清下降至 720p 等標清水平,而畫面幀 率 (Frame Rate) 亦要降到每秒 24 或 30  格 ( 即 24  或 30 fps),才可避免直播聲畫出現傳送中斷或不同步等問題,由於 畫面解像度和畫面幀率降低,亦令手術直播畫面未能清楚和流暢呈現。區東成透露:「整所香港大學是共用一個寬頻網絡的,直播服務供應商必需提供具數據壓縮的設備以避免佔用過多頻寬,不然就會因網絡頻寬不足導致窒格、斷線、畫質差等問題。」

透過投影器輸出手術畫面十分清晰,在場的醫務人員可清楚看到病人胃部組織。
透過投影器輸出手術畫面十分清晰,在場的醫務人員可清楚看到病人胃部組織。

今次院方採用華為的方案後,透過採用華為的 H.264 HP (High Profile) 和自家專利活動視像增強技術 VME2.0 (Video Motion Enhance),直播 1080P / 60fps 高清視像所需的網絡頻寬比其他品牌產品低 50% ( 華為表示可由 4-6MB 減至 2MB 左右 ),而這亦是院方選用華為 TE 系列產品的重要因素之一。加上華為 TE 系列終端產品支援 H.264 SVC (Scalable Video Coding) 分層視像編碼和自家超強糾錯抗丟包技術 SEC3.0 (Super Error Concealment),在網絡丟包率達到 20% 情況下,亦能確保直播正常運行,流暢、沒有起格。而據活動當日華為派出的其中一位技術支援人員,華為企業業務部 UC&C 產品經理李江流表示:「除了技術規格外 , 其實華為的方案還有另一項優勢。就是以同一價位,客戶只可以買到其他品牌的中檔規格產品,但若採用華為的方案,就可以買到華為的頂級規格產品 ( 規格跟其他品牌頂級產品相近 ) 了。」不過今次活動是由華為免費贊助,院方就暫時未能享受到這個優勢了。

 

預視問題確保高清手術直播過程順利進行

院方代表表示選用華為高清視像會議終端方案才會令今次大型手術直播順利進行,華為和經銷商代表早前已派了 3 位工作人員協助院方調整儀器和進行測試,例如幫助他們控制 MCU 組成多個畫面、為他們借用支援高清輸出的投影器和解決器材上的兼容問題 ( 例如醫療器材雖同樣使用 HDMI 和 DVI 接口,但支援的解像度和畫面幀率跟主流產品略為不同,華為的工作人員經過測試後為院方提供了解決方案 ) 等,大大節省了院方技術人員解決上述問題的時間。兩位受訪者均指要順利完成手術直播的話,有不少 IT 技術問題需要克服,若與會者要從直播中清楚了解醫生示範的手術技巧,就要有流暢、高解像度和畫面幀率夠高和多角度畫面,而華為就可以為院方提供頻寬比同類產品少 50% 的雙路 1080P / 60fps 高清視像直播方案,讓院方在有限頻寬下仍可提供清晰流暢畫面。加上華為系統的多畫面輸入輸出功能,院方可以向與會者可多角度呈現手術畫面,醫生講解時更可因應需要隨時快速切換畫面 ( 甚至進行局部放大 ),令講解變得更容易和更準確。加上華為提供的強大技術支援,參與活動的醫生及護士無需再花時間解決操作上的技術問題,可以專心講解和交流,成功達到活動的最終目的。

華為高清視像會議終端方案令今次大型手術直播順利進行。
華為高清視像會議終端方案令今次大型手術直播順利進行。

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