【摘要】第5代（5G）移動通信技術(shù)具有傳輸速度快、時延低、帶寬大、可靠性高、覆蓋范圍廣等特點，它正引領(lǐng)整個醫(yī)療領(lǐng)域進行著一場深刻的變革。本文對基于5G技術(shù)的遠程手術(shù)實踐應用場景，5G 技術(shù)在智能化手術(shù)室建設中的優(yōu)勢，實踐成效等進行了現(xiàn)狀分析；為5G技術(shù)在“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”中的深度融合應用和推進智慧醫(yī)療建設提供參考。
【關(guān)鍵詞】5G技術(shù)；網(wǎng)絡建設；智慧醫(yī)療；手術(shù)室。
5G（第 五 代 蜂 窩 移 動 通 信 技 術(shù) 的 簡 稱 ，5th Generation Mobile Ne-Works) 作為通信創(chuàng)新技術(shù)，正處于技術(shù)標準形成期和產(chǎn)業(yè)應用試驗期，各國都把5G作為國家經(jīng)濟數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵戰(zhàn)略舉措 [1-2]。我國積極推動5G在各行各業(yè)的落地應用，醫(yī)療健康成為重要應用領(lǐng)域之一。近年來，5G+醫(yī)療健康政策陸續(xù)出臺，應用場景不斷增加，持續(xù)推動 5G 在醫(yī)療行業(yè)的建設、應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2020年3月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《關(guān)于推動5G 加快發(fā)展的通知》，提出開展5G 智慧醫(yī)療系統(tǒng)建設，搭建5G智慧醫(yī)療示范網(wǎng)和醫(yī)療平臺，加快5G 應用推廣 [3-4]。在手術(shù)室信息化建設中，可賦予醫(yī)療設備、設施更高效的物聯(lián)網(wǎng)能力，實現(xiàn)自動化運營智能管理 ; 可為實現(xiàn)移動醫(yī)療業(yè)務應用提供網(wǎng)絡服務保障，輔助醫(yī)務人員更高效的工作 [5]。
5G 網(wǎng)絡能夠提供持續(xù)的4K/8K 超高清遠程視頻 [6]，可以實現(xiàn)遠程手術(shù)、遠程會診、遠程醫(yī)療健康監(jiān)護 [7]。遠程機器人手術(shù)系統(tǒng)基于5G 技術(shù) , 通過檢測模塊、傳感系統(tǒng)、通信模塊、信息處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及機器裝備建立，實現(xiàn)了遠程手術(shù)和優(yōu)質(zhì)資源下沉。該手術(shù)系統(tǒng)對網(wǎng)絡信號質(zhì)量與清晰度的要求更高，5G 技術(shù)的高帶寬能夠滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄻有裕m應高清視頻的苛刻要求，其低延時性能夠確保機械系統(tǒng)與醫(yī)生操控是高度同步 [8]。
據(jù)報道，2018 年中國人民解放軍總醫(yī)院膽肝外科劉榮主任借助5G網(wǎng)絡，遠程操作50km外的福建醫(yī)科大學成功完成的實驗豬肝小葉切除手術(shù)，這是世界首次基于5G網(wǎng)絡的遠程外科手術(shù)測試。2019 年 3 月，中國人民解放軍總醫(yī)院成功完成了國內(nèi)首例基于5G的相隔3000km 的遠程人體手術(shù)（帕金森“腦起搏器”植入手術(shù)）[9-10]。
5G+遠程也應用于手術(shù)示教，國內(nèi)首例 5G+ 手術(shù)雙向直播于昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院進行，實時將高清手術(shù)圖像和手術(shù)難點講解共享到 300 多公里外的昭通市中醫(yī)院，實現(xiàn)對昆醫(yī)附一院示教室以及昭通市中醫(yī)院兩地醫(yī)生或?qū)W生的教學 [11]。
5G 網(wǎng) 絡 同 時 也 拓 展 了 人 工 智 能（Artificial intelligence，AI）、虛擬現(xiàn)實（Virtual reality，VR）、機器人等技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應用。目前5G技術(shù)可使手術(shù)室外的 VR 終端清晰地顯示主刀醫(yī)生的操作，有利于外科醫(yī)生的培養(yǎng)。近年來，5G 網(wǎng)絡與手術(shù)機器人耦合正在改變著傳統(tǒng)醫(yī)療 [13]。2019 年世界機器人大會的開幕式完成了“骨科機器人遠程手術(shù)中心”項目的啟動，開啟了我國骨科機器人遠程手術(shù)的新紀元。5G 網(wǎng)絡也能夠接入醫(yī)院內(nèi)各種自動機器人設備，從而方便醫(yī)院的監(jiān)控和管理，提升醫(yī)院管理效能。
從發(fā)展現(xiàn)狀來看，遠程醫(yī)療的效果受制于傳統(tǒng)通信技術(shù)，使得醫(yī)患兩地距離受到限制，對操作精度及實時性要求較高的診斷與手術(shù)來說難以廣泛開展。對于遠程手術(shù)、遠程手術(shù)指導、遠程手術(shù)示教等遠程醫(yī)療場景的業(yè)務需求，主要由手術(shù)室設備多、線纜多，對手術(shù)操作者活動空間造成影響，并增加病患手術(shù)感染可能性。用無線通信解決手術(shù)室線纜多，減少病患手術(shù)感染可能性的需求較大；傳統(tǒng)的醫(yī)學示教會受到設備和網(wǎng)絡環(huán)境的局限，一般只能在院內(nèi)進行點對點的視頻傳輸教學，無法傳輸給更多邊遠地區(qū)的基層醫(yī)生進行學習，學習需求比較大。
5G 遠程手術(shù)等遠程醫(yī)療場景實施過程中通過5G高帶寬、超低時延、超高可靠特性將遠程現(xiàn)場360°全景視頻、多路高清視頻、音頻、觸感等信號反饋到專家側(cè)，專家依托搭建的手術(shù)室視頻、影像、力反饋、AI 等信息還原系統(tǒng)，通過構(gòu)建病灶模型與患者身體的精確匹配，為現(xiàn)場醫(yī)生提供現(xiàn)實與虛擬疊加的影像，實現(xiàn)遠程精準手術(shù)指導或操控 [13-15]。5G 無線通信技術(shù)使用“微基站”設備進行5G網(wǎng)絡組網(wǎng)。“微基站”設備小，占用空間小，可以靈活地部署，可以更好地實施組網(wǎng)。在進行相對較小的施工改造后，可以快速地部署在有限的手術(shù)間空間內(nèi)。同時“微基站”輻射更小，更適合在手術(shù)室內(nèi)應用，可以更好地保障精密的醫(yī)療器械不受到電磁波干擾。利用 5G 通信技術(shù)聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)脱訒r、高可靠的優(yōu)勢，結(jié)合 VR( 虛擬現(xiàn)實 )、AR( 增強現(xiàn)實 ) 等新技術(shù)，可有效地打破手術(shù)間醫(yī)療服務在時間與空間維度上的限制 [16]。
目前，5G醫(yī)療的初期探索已起到良好的示范作用 , 但尚不具規(guī)模性和成熟性 , 依然存在挑戰(zhàn)和問題，包括5G醫(yī)療產(chǎn)業(yè)布局不夠合理 , 急需提高產(chǎn)業(yè)協(xié)同效益；5G醫(yī)療應用缺少技術(shù)驗證，急需可行性研究；5G 醫(yī)療產(chǎn)業(yè)存在機制運作障礙，相關(guān)應用落地困難，急需出臺行業(yè)標準、評價方法和監(jiān)管機制。
5G產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，機器人技術(shù)的日新月異為醫(yī)療領(lǐng)域帶來更多可能。醫(yī)療行業(yè)的信息化是無線化、遠程化、智能化的融合應用，數(shù)字化的建設發(fā)展有力推動平衡社會醫(yī)療資源、提升醫(yī)療效率。以5G 為基礎(chǔ)的超高清視頻與醫(yī)療云將得到廣泛應用并在多場景快速發(fā)展。5G 醫(yī)療定制網(wǎng)支持下的機器人遠程手術(shù)對智慧醫(yī)療行業(yè)的產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生多方面、多層次的積極效應。在手術(shù)室信息化建設中，可賦予醫(yī)療設備、設施更高效的物聯(lián)網(wǎng)能力，實現(xiàn)自動化運營智能管理 ; 可為實現(xiàn)移動醫(yī)療業(yè)務應用提供網(wǎng)絡服務保障，輔助醫(yī)務人員更高效的工作。
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