2018年12月18日下午4時許,301醫院肝膽胰腫瘤外科主任劉榮來到福建聯通5G實驗室,等待做一臺動物手術。劉榮是國內肝病領域頂尖專家,切除肝小葉,這樣的手術對他來說駕輕就熟。特殊之處在于,劉榮需要利用5G網絡,遠程操控機器人,給遠在50公里之外的動物做這臺手術。
從通信角度,手術可以分解為兩路信號傳輸:一路信號類似視頻直播,將手術室里的情況同步傳送回福建聯通5G實驗室,展示給劉榮,以便劉榮判斷如何手術;一路信號傳送手術指令,將劉榮的手術操作通過機器人同步到手術臺上。
福建聯通的工作人員正在緊張調試設備。兩天前,他們剛看到這套從哈爾濱用大卡車運送過來的手術機器人設備。“大概一兩噸,展開大概長2.3米、寬1.7米。”福建聯通數字醫聯網項目經理陳志強對財新記者介紹,“此前這套設備在4G環境下測試過,但5G環境需要重新測試,包括測試端到端能否打通、手術機器人能否適應網絡環境、時延等標準。本質上,5G環境下,視頻通訊、機器人通訊要同步。”
劉榮也是第一次接觸這套手術機器人設備。網絡調試期間,他坐到機器人面前,戴上3D眼鏡,操控機器人手環,開始熟悉設備。50公里之外的福建醫大孟超肝膽醫院里,盡管是動物手術,但與之相關的準備工作包括手術器械、護士、助手配備正有條不紊地進行,完全比照人類肝臟手術標準執行。
下午6點,福建聯通將端到端的空口時延優化到20ms左右。劉榮測試后示意遠程手術開始。醫院側開始行動,助手趙國棟麻醉小豬。一切準備就緒后,劉榮扣住機器人手環,操縱手術鉗和電刀,沿著肝小葉下切,不到10分鐘,手術完成。助手、護士迅速跟進,止血、縫合、清理傷口等后續作業。不到1小時,手術按流程完整結束,小豬從麻醉中蘇醒,各項指標穩定。
這意味著全球首例基于5G網絡的遠程動物手術獲得成功。劉榮表示,基于5G網絡的操控體驗、高清視頻,已經達到光纖專線一致的體驗。孟超肝膽醫院院長劉景豐則稱,這臺手術的成功說明5G技術在遠程醫療上完全可行。
5G是4G之后的新一代移動網絡,提供每秒數GB的峰值速率、毫秒級的時延和每平方公里上百萬的連接容量。從2019年開始,北美、歐洲、韓國等全球多地運營商都將提供5G服務,中國三大運營商也正在多地部署5G網絡,探索5G在垂直行業的應用。
在醫療領域,5G與以往的4G、固網寬帶有何區別?陳志強認為,4G時延偏大,帶寬也不夠,可以做遠程會診,但不敢利用4G做遠程手術。至于固網寬帶,目前來看穩定性好一些,但無法滿足移動的需求,且無線能夠減少纏繞、設備之間干擾。“5G理論上速率能夠達到10Gb,時延能夠達到10ms,它會創造另外一個時代。”陳志強補充,“我們現在見識到了5G的基本能力,還沒見識到它的最終能力,尤其是穩定性層面”。
記者從運營商內部人士處了解,當前實際應用中,4G端到端的速率大約只有幾十兆,5G端到端速率達到幾百兆。
遠程手術過程中,若網絡突然中斷怎么辦?陳志強表示,運營商會在核心網做一些保障,比如前不久福建聯通剛發布了產業互聯網專網,對高可靠性的需求有專門措施做保障。運營商一般都要求至少是5個9(即0.99999)的保障標準,就是說“不能百分百保證不斷網,但斷網可能性比較小”。
從產業進程來看,陳志強認為,遠程醫療剛進入起步階段:"現在主要是通過視頻系統做遠程會診,對疑難雜癥的探討比較多。下一步,我覺得會進入診療及臨床階段。”
遠程診療,挑戰重重。陳志強認為,首先是設備需要通過認證,5G接入醫療設備一般通過兩種方式,一種是芯片通信模組,一種是CPE轉換接入。這意味著醫療設備需要進行改動,投放市場之前就必須通過監管機構的認證。同時,應用到人類診療之前,需要大量的志愿者進行臨床試驗。
第二個難點,大醫院與基層醫院之間的網絡誰來保障?陳志強認為,若為專網,從社會性角度,國家投入資金、統一來建專網更好;從落地角度,由醫院來主導投資、運營商建設也是一種可行的方案。
第三個難點,如何降低價格以便于推廣普及?陳志強介紹,目前手術機器人價格貴,比如達芬奇,全國總共才70多臺,只有在三甲醫院才可能投放。遠程醫療手術設備如何投放到更多醫院、如何與醫保等政策掛鉤等都需要進一步研究。
陳志強預計,三到五年間將可以實現5G遠程手術應用于人體。遠程超聲診療從2019年則開始部署:“比如新疆的患者希望到北京請專家做超聲費時費力,我們可以將超聲設備投放到新疆,通過5G網絡遠程來做,差不多1個小時就能搞定,非常方便”。此外,急救車也是目前探索的場景,急救車在開往醫院的途中,利用5G就可將進入手術之前要做的準備工作遠程同步做好。
在陳志強看來,未來的遠程醫療可能由一個產業聯盟的主導,因為醫療具備區域特性,未來能夠勝出的遠程醫療或者互聯網醫療模式應該要有自主研發能力、具備融資平臺和第三方結合。
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原文標題:動物手術已來,5G遠程醫療還有多遠?
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