基于5G網(wǎng)絡通信實現(xiàn)醫(yī)療機器人的遠程精準手術(shù)

據(jù)消息報道，借助醫(yī)療智能感知與交互技術(shù)，以及5G網(wǎng)絡通信，醫(yī)生為身處異地的病人實現(xiàn)遠程精準手術(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國王學院參觀“基于5G網(wǎng)絡的遠程手術(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)絡的遠程手術(shù)創(chuàng)新技術(shù)方案由天津大學、倫敦大學國王學院、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。

天津大學機械工程學院“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保瑘F隊通過醫(yī)工交叉融合，深入開展了微創(chuàng)器械系統(tǒng)設計理論與制造新原理研究，將精（安全接觸、精確制造）與準（準確定位、靈活操作）融入微創(chuàng)手術(shù)器械設計與制造之中，該成果也是對國家自然科學基金重大項目“精準微創(chuàng)手術(shù)器械創(chuàng)成與制造基礎”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)絡切片技術(shù)，可以通過定制化的網(wǎng)絡服務、可保障的網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)端到端的“專用”網(wǎng)絡服務，在網(wǎng)絡質(zhì)量敏感型業(yè)務上有強大的應用潛力，這是5G網(wǎng)絡技術(shù)與行業(yè)應用的寶貴探索。

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，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“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。