5G加持手術機器人 讓遠程手術如臨其境 實現端到端的“專用”網絡服務

借助醫療智能感知與交互技術，以及5G網絡通信，醫生為身處異地的病人實現遠程精準手術，遠程診療正在成為現實。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網絡的遠程手術創新技術方案”展示時，情不自禁地贊嘆“這就是(醫療手術的)未來”。

基于5G網絡的遠程手術創新技術方案由天津大學、倫敦大學國王學院、中國移動研究院等機構合作開發。該方案連日來備受世界關注。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”微創手術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器械感知機理與設計方法研究”，成功研制了國內首套具有觸覺功能的經自然腔道手術(Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery, NOTES)平臺。

這個“冰冷”的微創手術機器人醫生，比人類醫生更精準地將“剛”與“柔”的力量控制到極致。它有柔軟的“手指”，可以通過柔性手術器械，以柔順狀態經鼻、口、結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、高強度的剛性手術操作。微創手術機器人醫生的出現，與以腹腔鏡為代表的部分微創手術相比，可減少對健康組織造成的破壞，避免在人體表面留下疤痕，滿足了微創手術安全接觸、柔性可達、剛性操作、精準控制的實際需求，是一種可實現內外科融合一體的新型手術模式。

要實現微創手術機器人的“剛柔并濟”，團隊通過醫工交叉融合，深入開展了微創器械系統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)融入微創手術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“精準微創手術器械創成與制造基礎”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，隨著醫療技術和生活水平的提升，患者對醫療資源的質量提出了更高的要求，而另一方面我國醫療資源具有明顯的地域不均衡性。醫療機器人技術，整合優質醫療資源，實現遠程醫療已經成為解決這一問題的有效途徑。

然而受制于傳統通信技術，該技術難以得到實際應用。

5G技術的成熟與產業推廣讓很多從前難以實現的困難迎刃而解。相較于4G、WLAN等傳統通信方式，5G的高速率、低時延、大連接等特性能有效解決數據傳輸問題，提高傳輸穩定性，使遠程手術成為現實。

該項目所使用的5G網絡切片技術，可以通過定制化的網絡服務、可保障的網絡資源，實現端到端的“專用”網絡服務，在網絡質量敏感型業務上有強大的應用潛力，這是5G網絡技術與行業應用的寶貴探索。

如今，該項目將自然腔道手術平臺的關鍵技術與人工觸覺、智能感知與交互技術，以及5G網絡低時延、大帶寬、切片和邊緣云等特性結合起來，“基于5G網絡的遠程手術創新技術方案”實現了觸覺與視覺信息的實時人機交互，讓醫生遠程操作時具有身臨其境之感，也使得手術更快、更穩、更準，這對于在急救“黃金時間”挽救更多病患生命，解決跨地域醫療資源不均衡問題具有重要意義。

天津大學“妙手”微創手術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的試驗操作，而隨著5G通信技術的成熟，其大帶寬、低時延的特性，將顯著降低遠程手術操作的延遲，極大提升醫生操作體驗與手術質量，也將助力遠程醫療技術真正走進尋常百姓家。