2019年6月27日上午,北京積水潭醫(yī)院田偉院長在機器人遠程手術(shù)中心,通過遠程系統(tǒng)控制平臺,與嘉興市第二醫(yī)院和煙臺市煙臺山醫(yī)院同時連接,成功完成了全球首例骨科手術(shù)機器人多中心5G遠程手術(shù)。
“多遠的距離都歸為零,感覺就像自己在手術(shù)室里做手術(shù)一樣。”走出手術(shù)中心的田院長感嘆5G技術(shù)的力量。此次手術(shù)借助中國電信5G網(wǎng)絡(luò)和華為通信技術(shù),標志著我國5G遠程醫(yī)療與人工智能應(yīng)用達到了新高度。
4G時代遠程醫(yī)療的痛點
所謂的遠程醫(yī)療,實際上指的是一個系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)里,醫(yī)生和專家重新建立起新的聯(lián)系。與傳統(tǒng)的看病模式不同,病人無需與專家實地面對面交流,醫(yī)生通過計算機網(wǎng)絡(luò)科技等多媒體技術(shù),進行遠程診斷以及相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸。隨之,醫(yī)生會給予病人相應(yīng)的治療方案和措施。這種遠程醫(yī)療不僅能夠節(jié)省醫(yī)生和病人的時間和精力,更重要的是一些醫(yī)療條件比較落后的地區(qū)的人們也能及時看病,不再有時空的限制。
根據(jù)衛(wèi)計委的規(guī)定,現(xiàn)階段遠程醫(yī)療的服務(wù)項目包括:遠程病理診斷、遠程醫(yī)學影像(含影像、超聲、核醫(yī)學、心電圖、肌電圖、腦電圖等)診斷、遠程監(jiān)護、遠程會診、遠程門診、遠程病例討論等。
盡管衛(wèi)健委已經(jīng)作出了相應(yīng)的規(guī)定,但實際中還存在很多問題。由于遠程醫(yī)療對圖像傳輸有著特殊的要求,過低的視頻質(zhì)量及圖片質(zhì)量可能導(dǎo)致醫(yī)生難以辨清病情。一般情況遠程就診需要1080P,30FPS以上的實時視頻要求,這對網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量提出了很高的要求。而實際中,很少有醫(yī)院擁有自己的專網(wǎng),絕大部分醫(yī)院使用公共網(wǎng)絡(luò)進行遠程會診,這種情況下的視頻質(zhì)量差,容易造成誤診。
早在2001年美國就已經(jīng)達到遠程手術(shù)的技術(shù)要求,并進行了相應(yīng)的公開實驗。此外,美國已經(jīng)部署了2500臺達芬奇手術(shù)機器人,實際也發(fā)揮了較大的作用,遠程醫(yī)療視頻圖像操控需要通訊時延控制在10毫秒以內(nèi),以避免出現(xiàn)誤診情況,5G網(wǎng)絡(luò)的低時延特性最能切合遠程醫(yī)療手術(shù)。
遠程診斷、遠程手術(shù)在此前也多被提及,但受制于遠程實時操控對于網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延的苛刻要求,例如,醫(yī)生手部動作、圖像傳輸、力量反饋必須達到高度同步,這在原有的網(wǎng)絡(luò)條件下難以實現(xiàn)。
而現(xiàn)在,5G技術(shù)將改變這一切。
5G技術(shù)與醫(yī)療的融合
4G網(wǎng)絡(luò)找到了智能手機,繼而快速演變出新的應(yīng)用,5G技術(shù)與醫(yī)療也應(yīng)找到契合點,否則5G醫(yī)療只能停留在概念階段。
5G下的遠程醫(yī)療,首先就是高質(zhì)量、高速度的網(wǎng)絡(luò)。高分辨率的圖片和視頻能夠使醫(yī)生更加及時準確地判斷出病人的病情,更好地對癥下藥。全范圍覆蓋、不中斷的網(wǎng)絡(luò)信號有利于醫(yī)生在進行遠程手術(shù)時不會因信號的問題而致使手術(shù)中斷,危機患者生命。
通過5G技術(shù)實時傳輸4K/8K信號,專家可以指導(dǎo)遠在數(shù)百公里之外的基層醫(yī)院實施手術(shù)。手術(shù)過程中,專家通過觀看手術(shù)直播,與基層醫(yī)院主刀醫(yī)生進行實時互動,并詳細、精確地指導(dǎo)了手術(shù)關(guān)鍵點、疑難點。手術(shù)直播畫面清晰、聲音流暢,現(xiàn)場兩端的醫(yī)療專家猶如面對面溝通。遠程手術(shù)直播充分體現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率快、時延低、連接能力強的優(yōu)勢,在保證醫(yī)療數(shù)據(jù)安全的前提下,對于快速提升醫(yī)療效率,推進醫(yī)聯(lián)體建設(shè)和“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”的發(fā)展有著標志性意義。
5G相對于前幾代網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)單一、需求清晰、聚焦通信技術(shù)本身的特性,5G網(wǎng)絡(luò)將與醫(yī)療行業(yè)深度結(jié)合,探索與遠程醫(yī)療共贏的全新商業(yè)模式,實現(xiàn)跨行業(yè)融合。5G網(wǎng)絡(luò)將帶來更快的用體驗速率,實際下載速度可達1.25G/s;未來將建成大量小基站,偏遠地區(qū)也可覆蓋網(wǎng)絡(luò)。全雙工技術(shù)是指設(shè)備的發(fā)射機和接收機占用相同的頻率資源同時進行工作,這是5G網(wǎng)絡(luò)高吞吐量、低時延的關(guān)鍵。在5G技術(shù)下,醫(yī)生可以更快調(diào)取圖像信息、開展遠程會診及開展遠程手術(shù)。偏遠地區(qū)的醫(yī)院可以與三甲醫(yī)院的醫(yī)生進行實時視頻,不必再為小病翻山越嶺。
5G網(wǎng)絡(luò)不僅可以提供更快的下載速度,更短的時延,還能提供更安全的數(shù)據(jù)隱私保護,這一切都是發(fā)展IoE不可缺少的因素。此外,嚴峻的健康管理形勢也需要新的技術(shù)來解放醫(yī)療資源,給醫(yī)生更多的空間去做更多有意義的事。
5G時代,遠程醫(yī)療將走向移動化,服務(wù)將更加便捷,但同時在法規(guī)、質(zhì)量等方面帶來管理挑戰(zhàn)。車載和便攜的遠程會診設(shè)備將得到普及,遠程醫(yī)療應(yīng)用將深入到社區(qū)、鄉(xiāng)村,受益人群將更加廣泛。各種便攜和可穿戴設(shè)備的健康檢測和監(jiān)測設(shè)備將快速涌現(xiàn),遠程健康管理將得到極大發(fā)展。
如今,越來越多的5G結(jié)合技術(shù)紛紛應(yīng)用于醫(yī)療健康方面:華西二院推出24小時5G+VR新生兒探視服務(wù);四川省第四人民醫(yī)院推出AR遠程針灸和VR遠程B超服務(wù);四川省人民醫(yī)院的5G城市醫(yī)療應(yīng)急救援系統(tǒng)應(yīng)用于“6.17”宜賓長寧抗震救災(zāi)工作等。
5G時代下的遠程醫(yī)療,人們也更多寄希望于它可以惠及分級診療,為城鄉(xiāng)醫(yī)療資源分布不均等問題帶來改變。
5G是演進,更是變革
在2019可信云大會上,中國電信天翼云副總經(jīng)理徐守峰講到:5G是演進,更是變革。我們已經(jīng)由一個封閉的網(wǎng)絡(luò)進入到了萬物互聯(lián)的時代。
5G是通過云和云化部署,基于云的原生能力和應(yīng)用,包括基于軟件化、NFV等功能,把云應(yīng)用在5G時代,打造業(yè)務(wù)推動網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)的格局,來滿足用戶的智能、靈活、便捷等訴求。
5G應(yīng)用場景是基于云承載,典型場景有三個:第一個是網(wǎng)絡(luò)切片,第二個是基于MEC的多邊緣接入,第三個就是網(wǎng)絡(luò)開放的能力。網(wǎng)絡(luò)切片提供了從核心網(wǎng)到簡易網(wǎng)、從傳輸網(wǎng)到IP網(wǎng)、端到端為用戶提供網(wǎng)絡(luò)切片的能力,用戶可以根據(jù)自己的需求去調(diào)用。
相比于4G,5G具有“高速率”、“低時延”和“大連接”三個主要特點,在這三大特點的基礎(chǔ)上,中國電信率先提出了5G+醫(yī)療健康的四大應(yīng)用方向,分別是醫(yī)院管理、采集監(jiān)測、遠程操控和診斷指導(dǎo),其中囊括了遠程急救、遠程B超檢查、遠程手術(shù)、遠程示教、無線護理、引導(dǎo)消毒機器人等近20個細分應(yīng)用場景。截止目前,中國電信已經(jīng)在與包括中國科大附一院、四川華西醫(yī)院、北京積水潭醫(yī)院、武漢大學中南醫(yī)院等近30家三甲醫(yī)院簽訂了5G戰(zhàn)略合作協(xié)議,在上述四大領(lǐng)域中共同開展合作。
中國電信在5G主要有兩大優(yōu)勢:一是固移融合的優(yōu)勢,因為5G時代和以往3G、4G有幾個很大的不同點,由于部署成本和覆蓋范圍的原因,很長一段時間內(nèi)將會是多種接入類型并存,這對于寬帶等固網(wǎng)和4G、5G等移動網(wǎng)絡(luò)兩者之間的固移融合提出了較高的要求;二是云網(wǎng)融合的優(yōu)勢,5G需要與云計算、邊緣計算等更緊密進行的融合,才能更好地體現(xiàn)5G的價值。
中國電信作為國家信息化建設(shè)的“排頭兵”和“國家隊”,不但擁有全球規(guī)模最大的寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),并在全國建設(shè)了2+31+X的云資源池,2018年和2019年還陸續(xù)推出了“醫(yī)療云專區(qū)”和“FIRST醫(yī)療專網(wǎng)”等產(chǎn)品,在醫(yī)療行業(yè)有非常好的云、網(wǎng)基礎(chǔ)資源的優(yōu)勢。
3G時代,移動互聯(lián)網(wǎng)開始蓬勃生長;4G時代,數(shù)字化徹底成為人們的生活方式;如今我們迎來了5G,5G作為新一代通信技術(shù),對于構(gòu)建萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施,具有跨時代意義。