1、XX医院5G网络远程介入手术平台建设需求说明一、建设目标1 .以5G网络，院内基础网络为通信载体，以病人医嘱、检查报告、检查影像、术中影像等为使用对象，利用AI智能识别和诊断，病灶计算和路径分析，多平面重建，空间向量换算，远程手术会诊等技术，实现从病人扫描、同步影像数据、建立手术直播、AI介入识别、诊断分析、规划手术路径全过程的手术管理平台。2 .完成XX医院介入科5G网络远程介入手术平台建设，并提供相应的操作规范。3 .以5G网络及院内基础网络环境下介入手术流程为建设对象和中心、以满足介入科室实际使用需求和功能拓展为目标，改变在传统二维影像上做手术规划带来的弊端和复杂性，同时依托5G网络实现
2、远程会诊影像共享和同屏规划减少过去介入手术缺少对接和信息难以共享等问题。平台为了提高影像阅片时的效率和准确性，基于大量影像数据标记，建立大模型数据库，利用AI技术智能识别病灶，脏器，骨骼，血管等，同时做路径分析，计算系统认为的最优路径供医生做手术规划参考。4 ,建立院内“四个节点”：“数据采集节点”、“远程会诊节点”、“阅片规划节点”和“综合运维节点”。二、技术和服务要求（一）5G网络远程介入手术平台软件平台功能模块要齐全完整，模块划分要科学、合理，涵盖远程协作手术平台重要业务。流程完善、明晰，对现有业务流程进行优化，要求符合5G网络和Al智能相结合的介入手术协作的特点和要求。序号功能模块技术
3、要求备注1.AI影像深度学习子平台用途：为日后在线接收、管理dicom影像数据，进行数据清洗标注，建立影像数据模型，提供AI应用接口进行设计，在流程和技术安排上进行专门安排。LI影像数据预处理模块1.1.1影像数据清洗模块数据去噪使用滤波器进行平滑处理，如高斯滤波、中值滤波等去除图像中的噪声成分。滤波器的选择和参数设置需根据噪声类型和图像特点进行优化。数据校正消除不同成像设备、不同参数设置对图像质量的影响，使图像数据具有一致性和可比性。消除不同设备图像差异，保证图像数据的一致性可比性标准化格式归一化将图像像素值映射到统一的范围内；尺寸调整将图像调整为统一的尺寸和分辨率。将图像数据保持在统一的尺
4、寸范围分辨率内1.1.2影像数据增强模块数据调整将接收的影像数据通过旋转、缩放、翻转等操作生成大量新的图像样本，增加模型的训练数据量，增加训练样本的多样性。数据增强增强图像中的有用信息，包括直方图均衡化、对比度、锐化等方法调整图像的亮度、对比度等参数，使图像更加鲜明易辨。1.1.3影像数据标注模块数据标注为影像中的病灶对象、区域、脏器、骨骼、血管等提供类别标签或边界框，以便于后续模型训练。提供功能有：阈值分割，边缘检测，区域生长，ROl分离。L2深度学习医学影像深度学习影像诊断模型的构建是一个复杂而系统的过程，涉及多个关键环节和步骤。以下是对该过程的一个功能影像诊断模型构建模块统计：1.2.1
5、模型选择模块模型选择提供卷积神经网络（CNN）；循环神经网络（RNN）；生成对抗网络（GAN）。根据具体影像任务和数据特点选择合适的模型。例如，在肺结节检测中，CNN因其对图像特征的强大提取能力而被广泛应用。1.2.2架构设计模块模型架构设计向导提供合理的网络架构选择，包括卷积层、池化层、全连接层等关键组件。根据需要添加激活函数（如ReLU、Sigmoid等）以增加网络的非线性能力，并优化模型参数和结构以提高性能。L3模型训练与优化模块1.3.1模型训练模块模型训练使用预处理后的数据训练模型模型参数更新损失函数，优化器，以指导模型参数的更新1.3.2模型优化模块模型优化数据增强（如旋转、平移、
6、缩放等）增加训练样本的多样性，以提高模型的泛化能力正则化功能可提供（如L1/L2正则化、Dropout等）防止模型过拟合模型预测可提供集成学习，结合多个模型的预测结果来提高整体性能1.3.3并行与分布式GPU加速可提供使用GPU加速提高训练和推理的速度分布式训框架选择，APl和工具选择，模型同步，梯度聚合训练练框架1.4.1模型测试集选择，性能指标计算，性能指标记录测试评估集准备与模型PR曲线，ROC曲线等评估性能1.4模模块型评估1.4.2与部署评估模型参数调整，网络结构选择，训练数据调整，模块结果调优标注调整等调优1.4.3模型模型部署模式，系统集成，接口配置，推理速度部署部署模块信息对敏
7、感信息进行脱敏处理，例如将个人身份1.5.1脱敏信息替换为匿名标识符；数据数据使用加密算法对敏感数据进行加密隐私加密保护权限设定权限管理策略，只有经过授权的用户能1.5隐管理够访问数据私与安1.5.2加密全模块模型方式差分隐私，联邦学习等技术保护用户数据隐私选择保护1.5.3安全鲁棒性测试，引入一定的随机性或不确定性，模型测试使模型在某些情况下产生“合理”的错误，安全防止攻击者通过特定输入获得敏感信息。与鲁棒性L6用户界面与交互模块1.6.1用户界面和交互用户界面上传影像、查看处理结果、模型参数设置等前面功能实现的软件界面及操作；用户配置、用户登录的增删改查、密码安全性等；系统设置、网络设置、
8、预设影像预览参数等；1.6.2应用调用应用调用将优化后的模型集成到医学影像分析系统中，实现与现有医疗设备和软件的无缝对接。配置系统的输入输出接口，确保能够接收和处理来自不同设备和格式的医学影像数据。2AI远程协作手术规划子平台2.1AI远程协作手术规划子平台建设的核心要求2.1.1高精度医学影像处理与分析AI辅助诊断利用AI技术对医学影像数据进行深度学习和分析，辅助医生进行精准的疾病诊断和手术规划。包括但不限于CT等影像检查中的病灶识别、定量分析等。三维重建与模拟基于Al技术的三维重建技术，可以将二维的医学影像数据转化为三维立体模型，为医生提供更为直观、全面的手术视野。同时，结合手术模拟技术，
9、医生可以在虚拟环境中进行手术规划，评估不同手术方案的可行性和风险。2.1.2实时远程交高清视频传输采用高清视频传输技术，确保手术过程中医生与患者、医生与手术机器人之间的实时交互和反馈。这要求平台具备稳定、高速的网络连接和优秀的视频编解码能力。互与协作远程操控与反医生可以通过远程操控设备规划手术方案，实时观察手术过程，并根据需要进行调整。馈2.1.3智能决策支持AI辅助决策通过对大量医疗数据的分析和学习，AI技术可以为医生提供智能辅助决策。在手术规划阶段，AI可以根据患者的具体情况和手术需求，为医生推荐最优的手术方案和路径。数据分析与优化AI技术还可以对手术过程中的数据进行实时分析和优化，帮助医
10、生及时发现并纠正潜在的问题，提高手术的成功率和安全性。2.1.4数据安全与隐私保护数据加密与传输在数据传输和存储过程中，采用先进的加密技术，确保患者数据的安全性和隐私性。权限管理建立严格的权限管理制度，对平台用户进行身份认证和权限分配，防止未经授权的访问和数据泄露。2.2AI远程协作手术规划子平台建设主要功能要求2.2.1系统功能用户登记用户的增、册U、改、查，用户密码重置，用户权限设置角色关联本地、远程端角色创建，权限分配密码管理用户密码创建、重置、超级管理员密码维护授权维护系统IiCenSe维护、更新网络配置本地PACS服务配置、远程PACS服务配置、手术直播间网络参数配置、数据库连接网络
11、参数设置等。用于影像数据接收，AI调用，影像打印等网络连接应用。基础配置医院信息、预设运行模式：本地/远程、软件组件基础配置。用于软件环境编辑，根据使用场景切换本地/远程端，作为影像数据的共享源。影像浏览预设影像预设窗宽窗位、预设浏览快捷键。对常用肺窗、骨窗、纵隔窗等进行预设也可以自定义。2.2.2手术间模块影像加载功能影像加载预览，序列窗口，窗宽窗位，层厚，病人影像基础信息。影像加载后自动预览，序列自动更新。影像标注功能标尺，角度，矩形/圆形选框，删除，全删除等功能影像后处理三维重建，MPR轴位旋转，隐藏MPR轴线，显示MPR轴线，MPR位置缩略窗观察等。将二维影像三维重建，通过转动MPR轴
12、线显示斜轴上的斜横断位斜矢状位斜冠状位三维影像。手术规划病灶位置，入针点设置，路径生成，计算进针深度，计算进针角度，删除，全删除，角度显示，深度显示，路径应用等。设定入针点位置，病灶位置可自动生成路径，MPR联动显示三维路径，同时生成路径空间角度与进针深度。手术路径调整功能拖拽病灶位置，拖拽入针点位置，MPR同步更新三维路径，保存调整路径，计算进针深度，计算进针角度，一键还原。MPR三维路径直观显示干涉的骨骼脏器，通过调整进针可直观规避，避免手术风险。AI影像调用对影像进行三维分割，病灶、脏器、骨骼、血管识别，并用颜色标记。AI路路径分析，针道对比，根据病灶位置智能规径分析划入针点，智能规避手
13、术路径中的骨骼血管脏器等，对前一次进针与规划路径对比调优。手术间音视频模块远程视频，远程音频，静音键，本地视频，本地音频，音量键建。同屏协作手术中本地与远程端实时同步术前术中影像，后续扫描影像实时更新至两端，远程端与本地段具备相同权限进行路径规划创建和修改，同屏做MPR操作，同屏做AI路径分析。2.2.3手术历史模块手术病例手术病例编辑，病人信息，诊断意见，术后结果，保存，医师署名等。手术历史查看手术全部过程的影像、路径等，手术历史保存，手术历史查看，针道规划查询，影像查询加载，标尺，直线，夹角，窗宽窗位，删除，全删除，隐藏/显示路径规划，隐藏/显示MPR轴线等。继续手术手术历史查看和继续历史
14、手术对历史手术规划可重新操作建立针道，病灶位置，入针点位置，路径生成，删除，全删除，路径微调，路径应用，序列加载，针道规划查询，影像查询加载，标尺，直线，夹角，窗宽窗位，删除，全删除，隐藏/显示路径规划，隐藏/显示MPR轴线等3多参数手术示教子平台3.1多参数手术示教子平台技术选型选择成熟、稳定且具备高扩展性的技术架构，确保平台能够承载大量的数据处理和通信需求。选用稳定高效先进的Al算法和模型，提高影像处理和手术规划的准确性。建设总体要点数据安全与隐私保护建立完善的数据安全管理体系，确保医疗影像数据和其他敏感信息的安全。遵守相关法律法规和伦理规范，保护患者隐私。系统集成与兼容性确保平台能够与医
15、院的HIS、PACS等系统无缝集成，实现数据共享和业务流程的协同。兼容多种第三方品牌终端和设备，提高平台的适用性和灵活性。用户体验设计简洁、直观的用户界面，降低用户使用门槛。提供详尽的操作指南和帮助文档，方便用户快速上手。3.2多参数手术示教子平台建设功能模块3.2.1手术示教模块手术间音视频远程视频，远程音频，静音键，本地视频，本地音频，音量键建等手术间示教电子白板同屏协作，一键录播，一键抓拍基础影像模块影像加载预览，序列窗口，规划路径序列窗口，窗宽窗位，层厚，病人影像基础信息，标尺，直线，圆圈，夹角，删除，全删除等功能AI影像调用模块三维分割，骨骼脏器血管等的识别并不同色块区分，路径分析，
16、针道对比等4综合运维子平台用途：主要对两大主要功能软件进行日常运维升级和更新。包括AI模型运维、手术规划软件运维两个模块。4.1AI模型运维模块数据维护数据导入，数据备份，数据预处理，异常数据处理，数据质量控制，数据恢复模型维护模型更新与优化，模型评估，模型监控，模型备份与恢复系统性能监控与优化系统性能监控，硬件资源监控，系统性能分析，报表导出，优化措施辅助，系统优化和升级4.2手术规划软件运维模块系统运维软件校验，数据备份恢复，设置备份恢复，IiCenSe备份恢复，规划路径坐标收集，路径坐标校验巡检，软件版本保存回退异常处理深度角度计算异常处理，影像异常处理，其它异常处理与修复（二）项目建设
17、硬件技术要求5G网络远程介入手术平台包含4个子平台分别为：AI影像深度学习平台、Al远程协作手术规划平台、多参数手术示教平台、综合运维平台。平台建设除上述对应的软件功能及技术要求外还包含相应的硬件载体。具体的硬件性能要求如下：1 .AI影像深度学习平台：提供一台高算力GPU工作站，满足信创品牌要求；处理器数量三2块，核心数量三36,线程数量三72；运行内存三64G；硬盘容量三18T；显卡显存位宽2384-bit,显存带宽三864GB/s；Al核心数三568个，光追核心数三142个；显卡显存容量N96G；2 .AI远程协作手术规划平台：提供一套移动手术协作规划推车，核心主机需满足信创品牌要求；处
18、理器核心数量212,线程数量220,CPU主频三3.0GHz；主机内存三32GBDDR5；主机硬盘容量NITBSSD；需配置独立显卡，显存位宽三128-bit,显存带宽三112GB/s显卡显存容量N4GB；支持有线和无线传输，其中无线支持WIFI6协议和双频；推车配备电池，电池容量不小于24v100Ah或能满足推车6小时用电需求;推车具备音视频外设组件，配备全向麦克风及扬声器；3 ,多参数手术示教平台：提供一台可移动式多媒体手术示教触控大屏；平台屏幕面板尺寸三55inchDLED；平台屏幕触控方式：红外触控；平台操作系统：提供操作系统；平台处理器核心数量26,线程数量三6,CPU主频三3.0GHz；平台内存N16GDDR4；平台存储硬盘N256GSSD；通信接口：千兆有线网口，无线WIFI6双频；平台具备。PS通讯协议，满足主机硬件扩容需求；内置音视频，摄像头像素三800W；全向麦克风拾音范围N5M；4 .综合运维平台：提供一台高性能的运维终端，终端需满足信创品牌要求；终端处理器核心数量三20,线程数量三28,睿频频率三3.6GHz；终端显卡显存位宽三256-bit,显存带宽三736GB/s；显存容量N16GB；终端内存容量N32GDDR5；终端硬盘容量N2TSSD；电源功率巳800W。
