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湖北省卫生健康委员会

5G智慧医疗 助力健康扶贫

——全国首例5G混合现实云平台远程会诊手术成功实施

来源:湖北省卫生健康委员会 时间:2019-07-17 点击次数:

“画面很流畅清晰,整个动作没有延时,信号非常好,可以开始手术!”

7月17日,湖北省“5G智慧医疗 助力健康扶贫”推进会在武汉协和医院召开。会上,省卫生健康委与中国电信湖北公司签订战略合作协议,协和医院和咸丰县人民医院开展全国首例5G+MR+云平台(混合现实)远程骨科手术,这表明湖北省5G智慧医疗以健康扶贫为切入点,正式启动。

5G零距离实现“千里之外 触手可及”

一周前, 76岁的彭阿姨在家附近割草时,不慎从约3米高处坠落,臀部及左足着地,随即感觉腰背部及左足疼痛难忍,活动受限,一度双下肢不能活动。这次高处坠落导致她胸椎骨折合并不全瘫痪,在咸丰县人民医院诊断为胸12椎体爆裂骨折并脊髓损伤。

由于彭阿姨年纪较大,同时骨折程度较重,这都让她不便外出就诊。在5G网络支持下,7月17日上午8时,武汉协和医院的骨科叶哲伟教授团队,通过实时传送的高清视频画面,佩戴炫酷MR眼镜(利用混合现实技术),几乎同时清晰地观察到患者胸椎情况,随即发出指令:“现在在我标出的位置上植入螺钉”。话音刚落,600公里之外,同样戴着头盔,与“远程专家”并肩而站的咸丰县人民医院骨科主任蒋业平当即和团队成员开始进行植入及固定。他们的视野里, 仿佛拥有了透视眼,患者病灶部位的全息投影成像,精准地“悬浮”在眼前,除了能“透视”到患者身体内部的景象,还能看到一只笔在告诉他植入螺钉的方向和部位。在咸丰县人民医院手术室,这只标记笔“穿越”至手术无菌区,在“病灶”上圈圈点点,从何处植钉、沿什么方向、植入多深等,笔指到哪儿,手术做到哪儿。最终精准的为彭阿姨植入6颗螺钉,成功完成手术。

2个小时的手术过程,音视频传输高清流畅、无卡顿和时延,犹如“零距离”面对面交流,而电信5G网络无疑成为这台手术的“最佳助攻”。通过5G网络环境成功实施远程术前讨论、医患沟通、现场手术指导,将医学远程会诊由传统的视频、图片等二维呈现方式,提升为全新的三维立体视觉呈现方式,手术的精准性和安全性得到极大提升。

5G智慧医疗促优质医疗资源下沉

借助5G大带宽、低时延、广连接的特点,偏远贫困地区无需配置太多高科技设备,仅需上传数据,将大量的人工智能分析和数据运算放在混合现实云平台进行处理,即可与大型教学医院实现远程沟通、教学、精准手术指导方面的无缝对接,可有效解决偏远贫困地区资金、设备、技术不足的问题,大幅度提升医疗服务质量。

湖北是较早开展5G试验网建设的省份,目前,已有多家医院试水5G技术在医疗健康领域的应用。同济医院与移动公司合作,指导枝江市人民医院成功开展5G远程介入手术;亚心医院与联通公司合作,为远在深圳的华大基因员工体检中心成功开展5G远程彩超检查;十堰市太和医院与移动公司合作,指导神农架人民医院成功开展5G腹腔镜下胆囊切除术。

湖北省卫生健康委也在加快“5G智慧医疗”战略落地,《湖北省5G智慧医疗行动计划(2019-2021年)》正在拟定完善,并抓紧推进实施。在省卫生健康委与中国电信湖北公司签定的战略合作协议中明确规定,双方将充分发挥各自优势、强化科技创新,共同推进5G在远程医疗、县域医共体、健康扶贫等领域的创新实践,推进湖北卫生健康信息化发展,支撑健康湖北建设,缓解“看病贵、看病难”问题,让偏远地区的贫困群众享受到大城市大医院优质医疗资源的服务,有效解决因病致贫返贫问题。

省卫生健康委党组书记张晋表示,湖北省将5G技术应用与“健康扶贫荆楚行”活动紧密结合,与三级医院对口帮扶紧密结合,与当前正在全面推进的县域医供体建设紧密结合,全面加强5G技术在健康扶贫领域的应用。按照省政府的明确要求,湖北省将选择二至三个边远贫困县与三级医院开展5G智慧医疗省级示范试点。同时,鼓励三级甲等医院广泛开展5G技术应用,优化就医流程,改善就医环境,提升管理水平,提供便民惠民服务。

据悉,自今年3月份湖北省启动“健康扶贫荆楚行”活动以来,9支省级医疗队的37家三级医院对口帮扶的37个贫困县医院,共派出专家825人次,开展疑难病症会诊1660例,现场手术166台,举办学术讲座62场,开展大型义诊34场,将重病患者留在县域内就治、方便群众、节省费用、提升能力的作用初步显现。 接下来,37家三级医院将与对口帮扶的贫困县医院合作,积极利用5G技术,开展远程手术、远程影像、远程会诊、远程培训等应用示范,整体提升基层医疗卫生服务能力,切实解决贫困地区基本医疗有保障问题。(孙苗 聂文闻)

延伸阅读

一、 胸腰椎骨折

胸腰椎骨折是脊柱创伤中最常见的损伤类型, 约占脊柱损伤的90%, 主要由交通事故 (33.61%) 和高空坠落 (31.25%) 引起。胸腰椎骨折主要发生在T11-L2水平, 此节段处于两个生理弧度的交汇处, 是应力集中之处。因此约50%的胸腰椎骨折为不稳定骨折, 椎体移位及椎管占位会伴随神经马尾损伤, 严重者甚至瘫痪, 其长期卧床又引起压疮、坠积性肺炎等其他严重并发症。

二、什么是混合现实(MR)

混合现实(MR)技术是一种图形学领域的新技术,它将计算机绘制的虚拟模型融合到使用者所看到的真实世界景象中。使用者可从计算机描绘的虚拟模型中获得额外的信息,从而对真实环境进行混合。术中用MR技术能使虚拟影像与真实解剖结构相融合和叠加,达到实时手术引导的目的。混合现实技术以患者影像学数据复原的3D全息影像为观看对象,实现虚拟模型与真实环境完美融合在一起,可为医生提供患者病灶结构的1:1复原的全息模型,完整精确叠加在病患真实体位上。医生同时也可以对全息模型进行缩放,旋转,移动,改变透明度消隐等操作。系统便捷直观易用,术中可以手指对于空中的全息模型进行操作。

基于混合现实的手术引导的应用给外科手术带来了极大的便利,以前医生无法在手术中一边看人体组织的3D显示,一边将3d显示与病患真实的解剖部位进行对应。混合现实技术可以在外科医生不充分开口的情况下掌握病人的内部信息,并叠加显示在虚拟的物理空间上,实现精准的手术治疗方案制定。全息影像即时生成,根据病患影像学数据构造,跨地域和时间,共享病患直观的完整的全息信息,有利于医生术前手术计划和各学科专家实时会诊,有利于提供精准医疗方案。

混合现实技术术中引导为医生提供看病灶结构的完整新视野,减少医生凭经验看二维信息在自己头脑转化三维影像,实际与患者客观组织结构有偏差的过程,可大幅缩短手术时间。越复杂越危险的手术,时间缩短的越明显。不仅仅提高手术精准度和安全性,病患康复时间和生命质量也会大幅提升。

三、什么是5G医疗?

随着5G移动通讯技术的应用,通过整合MOOC、SPOC、微课堂等平台,将使互联网教学模式得到进一步的发展。在以“高速率、低延时、大容量”的5G时代,将全面提升移动终端的教学体验,并有力地推动 “互联网+教学”模式的开展与实施。其超高速率网络特性为医学生更快速地获取、观看3D视频,4K甚至8K视频提供支持,同时更高清的教学内容也使医学生能够更好地把握教学细节,尤其是操作类教学,促进医学教学质量的进一步提高。

随着未来5G时代的来临,其提供的大带宽和低时延的通信保障,不仅可以将4G条件下高清图像与视频传输速度极大地提高,还使网络延时大幅下降,几乎真正实现了数据传输的完全同步,让医疗人员直接与患者“面对面”地进行诊断和治疗。5G网络传输技术的运用,能进一步改进VR、AR、MR在医学领域的应用与体验,并借助云技术,便捷并迅速上传或下载影像、检验数据,做到患者病情信息的实时共享,本地与异地之间实现真正的同步交流、指导、操作等实现基于5G移动网络技术的远程医疗协作。

而5G通信技术的升级,将4G条件下时延50-100毫秒缩短到1毫秒,几乎可以做到完全同步,为解决当前远距离手术延时性的问题提供了完美的解决方案,极大地提高远程会诊手术的安全性和精准性。

四、什么是混合现实云平台?

混合现实医疗云平台是利用云计算互联网的云计算资源构建医疗混合现实所需要的基础计算服务,并利用多种混合现实终端给医疗工作者在临床、教学和科研等多个方面提供一整套开放的全息医疗影像在线享平台。在混合现实云平台上医生可以自由创建个人主页,通过上传医学影像资料后可以进行肿瘤标记、手术方案设计等操作对病例进行储存或分享,从而建立海量的专业真实病例库,将晦涩难懂的医学知识以全息影像的形式呈现。

2018年5月25日,国内首个混合现实云医学交流平台“星云”正式启动,突破了空间的限制,用户通过佩戴混合现实眼镜便可浏览自己的或者被分享的立体病例。自此,医生无需高端配置的工作站便可实现云端的影像重建,在星云的云平台上,医生可以实现全息的手术导航指导,远程的全息手术协作,未来更可以实现手术机器人的全息远程操作,混合现实云技术将可能使得同一时间不同地区的人们通过该平台可以实现跨越时空式的医学交流。

混合现实医疗云平台目前还是一个新生事物,特别是受限于混合现实设备的价格和普及性,混合现实医疗云平台在医疗机构普及率还不是非常广泛。但是随着各个不同厂商纷纷推出自己的混合现实设备,相关技术在不断趋于成熟的同时,设备价格也必将获得大幅度的下降,进而可以在医疗应用的各个领域得以推广应用。

目前医生用户已经可以在混合现实医疗云平台上自由创建个人主页,通过上传医学全息影像达到和其他用户远程交流的目的,未来随着技术的发展,医生则可以进一步通过混合现实医疗云平台完成基于全息影像的临床手术规划,远程手术导航,远程手术机器人手术实时等临床应用,并促进不同地域医生的深度交流。