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首例远程5G人体手术开创医疗新时代

3月16日,中国移动携手华为公司帮助中国人民解放军总医院,成功完成了全国首例基于5G的远程人体手术——帕金森病“脑起搏器”植入手术。本次手术通过5G网络,跨越近3000公里,成功实现了位于北京的中国人民解放军总医院第一医学中心与海南医院间的帕金森病“脑起搏器”植入手术,实现5G远程手术操控,开启了5G远程手术的新篇章。随着5G的成熟,远程手术、远程医疗的应用前景越来越明朗。

手术近乎实时操作

5G网络高速率、大带宽、低时延的特性,可有效保障远程手术的稳定性、可靠性和安全性,使专家可随时随地掌控手术进程和病人情况。

中国人民解放军总医院第一医学中心和海南医院神经外科凌至培主任表示:“我在北京和海南两地轮换工作,本次手术是在海南工作期间,有北京的帕金森病人需要进行手术,且病人不宜飞往海南。借助中国移动5G网络的保障,首次实现了海南、北京两地远程手术,解决了4G网络条件下手术视频卡顿、远程控制延迟明显的问题,手术近乎实时操作,甚至感觉不到病人远在3000公里之外。将来通过远程手术,上级医院高质量、高水平的专家可以远程、直接对偏远地区的患者进行手术,完成过去在基层难以完成的手术。”

“脑起搏器”手术是目前治疗帕金森病的有效方法之一,通过向大脑深部神经元核团精准放置电极并施以电刺激,达到改善病人病症的效果。本次手术用时近三小时,患者四肢震颤、肌肉僵硬症状,在“脑起搏器”电刺激下立即得到明显缓解,术中磁共振扫描见脑内电极植入位置精确,达到手术预期,病人术后状态良好。

“5G网络在效能上相较4G提升近百倍,将为各行各业的发展创造更多可能,中国移动正在加强与行业领域的深度融合,在交通、医疗、工业、农业等行业内进行创新和探索。本次与中国人民解放军总医院开展密切配合,经过精心准备和全力投入,对5G网络进行反复测试与验证,为此次远程手术顺利进行提供了重要保障。”中国移动相关人士表示。

此次为中国人民解放军总医院海南医院实现5G覆盖的5G基站分为5G宏站和室分站点。其中,5G宏站采用了2.6GHz频段,基于大规模多天线、新编码方式、新型多址技术、新型网络架构等关键技术,单用户峰值速率1Gbps,站点峰值传输速率可达10Gbps,空口时延低于5ms,实现了超高速率和超低时延。5G室分站点采用lampsite新型数字室分,通过4/5G共模部署新建,5G开通2.6G频段,单用户峰值速率超过700Mbps,为手术的顺利进行提供重要的网络保障。

远程手术基于5G网络切片

5G技术在医疗领域的应用是整个通信行业的研究重点。

在2019世界移动通信大会期间,伦敦大学国王学院、天津大学、中国移动研究院、天津移动、中国移动(成都)产业研究院和爱立信联合展示了基于5G网络切片的远程手术的创新技术方案。各方通过中国移动的5G联创平台,利用人工触觉与新型自然腔道手术器械的突破技术、智能感知与交互技术,来共同开发此项创新技术解决方案。得益于5G的低时延、大带宽、切片和边缘云等针对行业应用的特性,2018年12月在实验室中首次成功完成了远程手术的试验操作。

天津大学史超阳教授说:“在国家自然科学基金国际合作项目‘具有触觉功能的柔性手术器械感知机理与设计方法研究’和中英国际合作项目‘LoCoMoTE(Low Cost Morphable Teleoperated Endoscope for Gastric Intestinal Tract Screening’)的支持下,我们成功开发出具有触感功能的柔性手术机器人系统,并实现了基于5G通信技术的远程控制。这次实验结合多方优势,通过开发医疗机器人技术、计算机技术与通信技术,并整合优势医疗资源,对自然科学基金重大项目‘精准微创器械创成与制造技术基础’的研究成果进行拓展研究,解决了因物理距离导致的病人无法享受优质医疗资源的问题。随着5G通信技术的成熟,其大带宽、低时延的特性,将显著降低远程手术操作的延迟,极大提升医生操作体验与手术质量,也将助力远程医疗技术的真正普及。”

“下一代手术机器人将具备人工触觉技术,使医生对病人的诊断和治疗更加安全和有效,从而造福患者。通过此次合作,伦敦国王学院触觉与医疗机器人实验室将最新的机器人触感技术与合作伙伴的新型柔性手术器械技术,以及最新的5G通信技术相融合,实现了触觉与视觉信息的实时人机交互,让医生远程操作时具有身临其境之感,让基层群众无需长途跋涉即可享受到优质医疗资源。未来,随着远程手术的发展与成熟,医生与患者之间由于物理距离产生的隔阂将被彻底消除。”伦敦国王学院刘宏斌教授表示。

中国移动研究院副院长黄宇红认为:“基于5G网络切片的远程手术试验,充分发挥了5G高速率、低时延以及端到端网络切片保障业务质量的能力,对于在急救‘黄金时间’挽救更多病患生命,解决跨地域医疗资源不均衡问题具有重要意义。网络切片是5G最重要的创新技术之一,是运营商服务于垂直行业的重要能力。它通过定制化的网络服务、可保障的网络资源,实现端到端的‘专用’网络服务。”

5G医疗实验网已经落地

3月16日,国家发改委5G应用示范项目——郑大一附院5G实验网30个5G基站全部开通,标志着国内首个5G医疗实验网的建设已完成。

该实验网是国家发改委批复的12个5G应用示范项目之一,河南移动采用诺基亚贝尔的5G商用AirScale基站,于3月15日凌晨完成了郑大一附院的两个院区30个站点的部署,并顺利实现5G现网数据连接,实现了对郑大一附院东西院区、国重实验室的连片规模覆盖。与4G网络对比,该网下载速率是4G的14倍,单用户峰值速率将达到1300Mbps;上传速率是4G的15倍,单用户上传峰值速率将达到146Mbps;用户侧时延较4G下降73%,达到7.6ms。

据介绍,该实验网将用于郑大一附院进行移动远程医疗相关技术验证及应用,包括5G应急救援、5G远程机器人超声、5G远程机器人查房等。

作为河南移动率先推出的5G移动远程医疗应用示范项目,郑大一附院的无线组网方案面向未来5G网络切片技术应用,后续将部署诺基亚贝尔全球领先的ASiR室分解决方案,确保郑大一附院与河南移动依托该平台开展一系列的5G医疗应用研究,主要包括院内移动信息化(包括移动查房、移动护理、移动检测及移动会诊等)、院间协同化(包括院间会诊、远程B超等)以及院外远程医疗(包括4K远程高清会诊、5G救护车、突发卫生时间处置等)。

毋庸置疑,5G+医疗将深化通信与医疗领域融合应用,促进医疗服务理念和模式的革新,并开创5G医疗行业新时代。

来源:赛迪网     发布日期:2019-03-20