2022-05-08 15:44:14
借助醫(yī)療智能感知與交互技術(shù),以及5G網(wǎng)絡(luò)通信,醫(yī)生為身處異地的病人實現(xiàn)遠程精準(zhǔn)手術(shù),遠程診療正在成為現(xiàn)實。英國女王伊麗莎白二世不久前在倫敦大學(xué)國王學(xué)院參觀“基于5G網(wǎng)絡(luò)的遠程手術(shù)創(chuàng)新技術(shù)方案”展示時,情不自禁地贊嘆“這就是(醫(yī)療手術(shù)的)未來”。
基于5G網(wǎng)絡(luò)的遠程手術(shù)創(chuàng)新技術(shù)方案由天津大學(xué)、倫敦大學(xué)國王學(xué)院、中國移動研究院等機構(gòu)合作開發(fā)。該方案連日來備受世界關(guān)注。2019年2月底在巴塞羅那召開的2019世界移動通信大會上,該項目也頗為引人矚目。
天津大學(xué)機械工程學(xué)院“妙手”微創(chuàng)手術(shù)機器人團隊作為項目的重要合作方,依托國家自然科學(xué)基金國際合作項目“具有觸覺功能的柔性手術(shù)器械感知機理與設(shè)計方法研究”,成功研制了國內(nèi)首套具有觸覺功能的經(jīng)自然腔道手術(shù)(Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery, NOTES)平臺。
這個“冰冷”的微創(chuàng)手術(shù)機器人醫(yī)生,比人類醫(yī)生更精準(zhǔn)地將“剛”與“柔”的力量控制到極致。它有柔軟的“手指”,可以通過柔性手術(shù)器械,以柔順狀態(tài)經(jīng)鼻、口、結(jié)直腸等人體自然腔道入路精準(zhǔn)抵達病灶處;同時,它也能“拿”起電鉤、電刀、夾持鉗等工具,進行大力度、高強度的剛性手術(shù)操作。微創(chuàng)手術(shù)機器人醫(yī)生的出現(xiàn),與以腹腔鏡為代表的部分微創(chuàng)手術(shù)相比,可減少對健康組織造成的破壞,避免在人體表面留下疤痕,滿足了微創(chuàng)手術(shù)安全接觸、柔性可達、剛性操作、精準(zhǔn)控制的實際需求,是一種可實現(xiàn)內(nèi)外科融合一體的新型手術(shù)模式。
要實現(xiàn)微創(chuàng)手術(shù)機器人的“剛?cè)岵?rdquo;,團隊通過醫(yī)工交叉融合,深入開展了微創(chuàng)器械系統(tǒng)設(shè)計理論與制造新原理研究,將精(安全接觸、精確制造)與準(zhǔn)(準(zhǔn)確定位、靈活操作)融入微創(chuàng)手術(shù)器械設(shè)計與制造之中,該成果也是對國家自然科學(xué)基金重大項目“精準(zhǔn)微創(chuàng)手術(shù)器械創(chuàng)成與制造基礎(chǔ)”成果進行的拓展研究。
“看病難、看病貴”一直是困擾人們的難題。一方面,隨著醫(yī)療技術(shù)和生活水平的提升,患者對醫(yī)療資源的質(zhì)量提出了更高的要求,而另一方面我國醫(yī)療資源具有明顯的地域不均衡性。醫(yī)療機器人技術(shù),整合優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源,實現(xiàn)遠程醫(yī)療已經(jīng)成為解決這一問題的有效途徑。
然而受制于傳統(tǒng)通信技術(shù),該技術(shù)難以得到實際應(yīng)用。
5G技術(shù)的成熟與產(chǎn)業(yè)推廣讓很多從前難以實現(xiàn)的困難迎刃而解。相較于4G、WLAN等傳統(tǒng)通信方式,5G的高速率、低時延、大連接等特性能有效解決數(shù)據(jù)傳輸問題,提高傳輸穩(wěn)定性,使遠程手術(shù)成為現(xiàn)實。
該項目所使用的5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù),可以通過定制化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、可保障的網(wǎng)絡(luò)資源,實現(xiàn)端到端的“專用”網(wǎng)絡(luò)服務(wù),在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量敏感型業(yè)務(wù)上有強大的應(yīng)用潛力,這是5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用的寶貴探索。
如今,該項目將自然腔道手術(shù)平臺的關(guān)鍵技術(shù)與人工觸覺、智能感知與交互技術(shù),以及5G網(wǎng)絡(luò)低時延、大帶寬、切片和邊緣云等特性結(jié)合起來,“基于5G網(wǎng)絡(luò)的遠程手術(shù)創(chuàng)新技術(shù)方案”實現(xiàn)了觸覺與視覺信息的實時人機交互,讓醫(yī)生遠程操作時具有身臨其境之感,也使得手術(shù)更快、更穩(wěn)、更準(zhǔn),這對于在急救“黃金時間”挽救更多病患生命,解決跨地域醫(yī)療資源不均衡問題具有重要意義。
天津大學(xué)“妙手”微創(chuàng)手術(shù)機器人團隊史超陽教授介紹,合作方2018年12月在實驗室中成功完成遠程手術(shù)的試驗操作,而隨著5G通信技術(shù)的成熟,其大帶寬、低時延的特性,將顯著降低遠程手術(shù)操作的延遲,極大提升醫(yī)生操作體驗與手術(shù)質(zhì)量,也將助力遠程醫(yī)療技術(shù)真正走進尋常百姓家。