遠程醫療在臨床應用的研究進展

王小星，張寶珍，嚴憲峰，程志強

隨著5G技術的出現，遠程醫療的發展越來越成為可能。傳統的醫療模式中醫生都是面對面地對病人進行問診、檢查以及治療，在距離、時間等方面并不占優勢。經過幾十年的發展、互聯網通訊技術的進步，遠程醫療想法開始誕生，并逐漸成為現實，5G技術的出現更是推動了遠程醫療更深層次的發展。與4G相比，5G技術對現有互聯網架構進行了很大的調整和優化，擁有大容量、高速度、低延時等優點[1]。縱觀21世紀相繼出現的遠程檢查、遠程會診、遠程輔助手術至正在發展的遠程低延遲手術，移動醫療在后續發展中逐漸成為研究熱點。遠程醫療能最大限度地降低病人轉院、評估、術前檢查等時間，提高病人搶救成功率，改善預后。了解遠程醫療的多方面優勢，對完善醫療服務體系有一定的促進作用，現就國內外遠程醫療在臨床方面的應用現狀進行綜述。

1 遠程醫療的概念

遠程醫療是將多個信息系統連接起來的社會化醫療系統，它是利用視頻和信息技術來幫助醫生和其他醫務人員更好地診斷和治療病人[2]。世界衛生組織(WHO)[3]將遠程醫療概述為“通過醫療信息和通信技術，從事遠距離的健康服務和活動。”遠程醫療可以跨越時間和空間的限制為遠距離的病患進行診斷和治療，為病人提供護理、醫學教育和藥物監測管理等醫療服務[4]，過去受限于4G技術的通訊延遲問題，偏重于遠程輔助、遠程診斷以及遠程監測[5]，而到了5G技術問世，其大容量、低延遲、高速度等優點讓遠程手術成為可能。通過遠程治療能有效緩解醫院床位不夠以及因距離過遠而耽誤病人最佳救治時機的問題，以提供病人高質量的醫療服務，提高病人滿意度。

2 國內外遠程醫療的發展現狀

國外遠程醫療最早起始于20世紀60年代，美國最先引入了遠程醫療的概念。最開始遠程醫療系統主要是運用在對宇航員的無創性檢測和戰場急救[6]，隨著技術的不斷更新，遠程醫療應用于越來越多的領域，如醫療保健、公共衛生、繼續教育等[7]。同時，明確的法律法規、完善的補償機制、發達的網絡體系為美國遠程醫療的長遠發展奠定了基礎。發明了心電圖機的荷蘭著名醫生威廉·艾托芬在1903年就嘗試遠程咨詢試驗，當初他利用電話線進行遠程咨詢。到了20世紀90年代，虛擬現實技術、通訊技術、人造機器人技術、MEMS技術等的誕生促進了遠程醫療的進一步發展，遠程醫療的形式逐漸多元化，遠程監護、電子病歷、微創手術工作站等形式相繼出現，致使遠程醫療的應用范圍也逐漸擴大[8]。

我國在遠程醫療領域起步較晚，醫療資源分配不均衡、器械不完善、醫務人員業務能力不足等多方面因素導致我國醫療事業相對發達國家較為落后。20世紀80年代初，我國才逐步開始對遠程醫療的探索[9]。中國解放軍總醫院在1988年與德國的1所醫院通過衛星通訊技術進行了1項遠程外科病例的討論，從此中國開啟了遠程醫療的嘗試階段[10]。1994年，上海醫科大學啟動了遠程會診項目，成立了遠程醫療會診研究室。北京同仁醫院已經通過遠程眼科網站提供的社區醫院完成雙向轉診、疑難雜癥的網絡專家咨詢、術前術后咨詢監測等一系列遠程醫療服務[11]。隨著通訊技術的不斷進步，國家對遠程醫療項目也越來越重視，目前遠程醫療在我國的發展逐漸打破了地域的限制，極大促進了醫療和保健服務的發展。

3 遠程醫療的應用

3.1 醫療保健 醫療保健在經濟體上屬于成本比較高的醫療服務。遠程醫療為偏遠、不發達國家的病人在醫療保健之間建立起了橋梁，從而打開了一個遠程醫療保健的世界。Ekanoye等[12]以尼日利亞為例，評估了尼日利亞遠程醫療干預的現狀，在這項研究中通過利用IT工具來提供醫療保健服務，減少病人死亡率。Vasilopoulou等[13]研究指出遠程康復可能是潛在的替代醫院，用于家庭的維護遠程康復可作為維持性肺康復(PR)的潛在替代策略，能有效維持PR以降低慢性阻塞性肺疾病(COPD)再發的風險。楊焱等[14]建立了以醫院為中心的家庭病房、干休所家庭病房服務站和醫院家庭病房監管中心形成的三級遠程醫療服務體系。病房醫生通過遠程監控系統與老干部實時互動，隨時診斷，提高老干部的醫療保健水平。信息技術的遠程健康監測為醫療保健提供了一種高效、經濟的解決方案，通過安全的信息傳遞，居家病人也能與醫生隨時共享病歷，享受醫院專科性的保健和治療。

3.2 遠程會診 遠程會診在一定程度上可以降低醫療成本，提高效率。段頔等[15]研究中提供了一種音視頻遠程傳輸方法，將平板電腦與醫學影像設備連接實現遠程音視頻傳輸，醫生能隨時查看和保存動態的視頻數據，從而進行診斷和治療，促進了遠程醫療工作的開展。遠程會診硬件對接價格高、操作復雜，管理不完善會導致電子病歷的泄露，從而影響會診的效果。針對這一方面的問題，在新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情期間使用遠程會診醫療服務能確保病人的及時評估以及醫療管理的連續性，減少病毒的傳播和傳染，安全性高、時效性好[16]。Kadel等[17]研究結果表明，遠程會診在神經外科方面能有效節約成本，從國家衛生服務的角度來看，遠程醫療干預是值得研究的。遠程會診突破了時間、空間等方面的制約，解決了傳統會診模式存在的難題，提高診斷效率。

3.3 遠程急救 人滿為患是我國大醫院急診科普遍存在的問題，急危重癥病人病情復雜、變化快，應在最快時間內實施搶救，但我國急救系統尚存在一些不足，醫療資源有限等因素在一定程度上影響搶救工作的開展[18]。適當的援助和院前管理可以明顯降低死亡率，改善預后。有學者提出一種實時交互系統,護理人員與遠程病人、醫療中心的專家一起在場，醫生能準確接收病人的實時情況,包括病人的影像學圖像資料、個人健康記錄等,讓遠程醫生能夠更加準確、快速地為病人進行診斷[19]。該系統還有助于同時進行音頻和視頻通話，這樣醫生就可以向醫務人員發出指令，這將最大限度地減少響應時間，提前處理病人到醫院時可能出現的各種情況。買抒等[20]探討了遠程急救系統在早產兒救治中的應用效果，借助遠程視頻會議實現了遠程專家與當地醫護人員、病人以及病人家屬“面對面”的交流與指導，通過遠程急救能促進高原地區早產兒的體格發育，提高救治效果。遠程醫療急救的出現，使得醫療設備小型化、集成化發展，救護車內搶救設備得到完善，大數據與急救系統相結合，加上大量專業的、經驗豐富的各地名醫進行同步指導，幫助醫生在最短時間內快速做出診斷，為病人爭取最多的搶救時間。

3.4 遠程護理干預 國際護士會(ICN)把遠程護理定義為應用遠程醫療技術進行護理保健并用以指導護理實踐[21]。遠程護理伴隨著遠程醫療產生，對于一些慢性病如高血壓病人[22]的用藥監測，糖尿病病人[23]的綜合管理，COPD病人[24]的肺復張、肺功能鍛煉，壓瘡病人[25]的傷口換藥及全面評估等，遠程護理就可以作為這些慢性病病人的延續護理，通過電話、視頻、互聯網等電子設備，建立基于家庭護理的遠程干預，以改善慢性病病人的癥狀，有效提高干預質量，提高病人及家屬的滿意度。Provenzi等[26]研究了COVID-19疫情期間，針對患有神經精神障礙兒童家庭開展了以家庭為中心的遠程醫療項目，以音頻或視頻格式評估兒童的行為，遠程分享干預和康復療程錄像帶，為父母提供量身定制的家庭護理。遠程技術實現了病人足不出戶共享醫療資源，提供病人專科性的日常護理，減輕病人的后顧之憂。

3.5 遠程超聲 5G網絡的全覆蓋使遠程超聲診斷這一新的遠程醫療應用逐步進入各級醫院，走進社會大眾的視野。遠程超聲系統模式隨著網絡技術的進步由最早的異步模式到半同步模式再發展為5G網絡下的全同步實時診斷模式[27]，這一新的模式需要保障機械臂高精度操縱+高清晰度圖像采集+網絡高速穩定傳輸的高度同步，5G技術全覆蓋后可以解決網絡延遲問題，極大程度地提高超聲診斷的質量[28]。5G網絡連接使用的遠程超聲機器人，能夠讓病人和醫生實現跨距離實時會診。院前急救時在救護車上安裝5G設備，通過5G高清圖像和精準定位技術實時傳達病人的病情、診斷，實現遠程超聲檢查，為偏遠地區的緊急救援提供保障[29]。疫情期間醫生無法為部分發熱隔離病人進行面對面的超聲檢查，運用遠程超聲機器人就可以打破時間、空間的制約，讓醫生能夠在一定距離之外的超聲科室遠程操控醫療機械臂，利用高清視訊系統對病人進行實時超聲檢查[30]，在對病人病情進行快速、準確診斷的同時也避免了院內發生交叉感染。5G網絡的高可靠性加強了醫療安全的保障，機械臂代替手持探頭器與病人零距離接觸減少了一些傳染病的傳播，降低了職業暴露風險，醫務人員的安全得到了最大限度的保障，實現了遠程精確診斷和治療的真正意義。

3.6 遠程手術 遠程手術是一種利用無線網絡和機器人的新興外科手術系統，將相距遙遠的外科醫生和病人聯系在一起的技術。該系統克服了當今外科醫生的短缺、因地區偏遠無法立即獲得的高質量外科治療以及高昂的手術費用等問題，不僅使病人受益，還提供了技術支持，確保外科醫生的安全[31]。通過機械手、機械臂實施機器人輔助手術，讓醫生在一定范圍內對病人進行遠程輔助手術[32]。2014年，Choi等[33]推出了虛擬互動狀態(VIP)技術，外科醫生通過3D實時視覺系統和高清望遠鏡可以查看彼此手部動作并現場顯示，不同醫學中心的外科醫生之間可以實時進行手術協作，通過加速度計技術實時取消外科醫生的手部震顫動作，提高手術的精準度，最大限度減少對健康組織的損害。5G時代到來以后低延遲的實時同步操控醫療機器人，更是讓醫生可以在數千公里外對病人實施救治手術。如2019年在中國人民解放軍總醫院成功完成全國首例基于5G的腦外科手術、2019年在廣東順利完成了我國首例AI+5G心臟手術[34]、2020年在東北地區脊柱微創手術等就是通過遠程操控骨科手術機器人輔助實施的。廖立等[35]研究中通過搭建遠程輔助手術實驗平臺，驗證了使用機器人進行遠程輔助手術操作的可行性。但機器人遠程輔助手術存在時延的缺陷，使得主操作手和副操作手動作存在滯后，甚至時延的存在會導致遠端操作出現失誤，從而影響手術的完成。國外的AR現實增強技術發展較快，AR技術提供了一個真實的手術模擬環境，允許外科醫生在現實中與虛擬物體互動，遠程外科醫生將雙手放入一個虛擬手術區域，外科醫生通過網絡高清攝像頭在現實場景中觀察到虛擬物體并與之互動。AR技術建立起了現實與虛擬結合的場景，AR技術展示的是程序步驟，給人以更直觀的視覺沖擊，為醫生的診斷和病人后期的手術安排提供了重要幫助[36]。隨著視覺顯示、潛伏時間和觸覺反饋技術的進一步優化，未來遠程手術將真正實現。

3.7 疫情防控 遠程醫療系統在疫情防控方面起到了良好的成效，遠程醫療系統整合了遠程溝通、信息技術、資源共享等功能，保障疫情防控的安全開展。嚴重急性呼吸綜合征(SARS)疫情期間中國各大專家通過遠程醫療會診系統，進行非典期間的遠程專家指導，通過網絡通訊技術實時監控病情，同步會診，及時提出診斷方案[37]。2019年COVID-19來勢洶洶，疫情波及全國，江西省衛健委通過構建醫療服務平臺，全面對接省內各定點醫院，按片區、包干指導責任制進行指導救治，開展中西醫結合等多學科的遠程會診、遠程指導、培訓等，醫務人員之間共享疫情防控救治經驗，提高了學習積極性和工作滿意度[38]。COVID-19疫情的出現推動了遠程醫療的進一步發展，遠程醫療減少了病人與醫生面對面近距離接觸的機會，解決了病人隔離期間焦慮、恐懼、不安、消極的不良情緒，在提高救治效率的同時加強了人文關懷，極大提升了醫療服務。

4 小結

遠程醫療通過視頻與病人實現了另一種面對面的溝通方式，跨越了時間和空間的限制，保證病人得到及時、有效的救治。醫生也不會因受限于距離而無法前往現場救治，為病人延長了治療時間。同時，遠程醫療降低了醫療成本，使醫療資源得到有效利用，由此可知互聯網實時通訊技術對醫療方面的幫助和發展空間是極大的。目前，我國遠程醫療還處在探索階段，尚存在一些不足，遠程醫療技術是提供衛生保健的一個關鍵性因素，隨著通訊技術的發展，未來遠程醫療體系會更加完善。另外，病人有些情況無法通過電話或視頻解決，必須親自上醫院檢查，從而減少了遠程醫療的訪問量，從長遠發展來看，遠程醫療的發展造成一定的經濟損失是必然的，但總的來說遠程醫療項目的開展仍然利大于弊。未來國家可能出臺相應的立法政策，提供充足的經濟支持，為一些偏遠地區甚至在家庭環境中提供技術設備以達到遠程醫療的條件要求，促進社會平等和減少經濟差距；另一方面，應提供在線培訓，所有具有遠程醫療資格的醫務人員都應完成培訓，以豐富相關知識，促進優質醫療培訓建設，提升醫務人員的醫療服務水平。經過相關政策的完善、醫療資源的整合，遠程醫療將覆蓋更多人群，提供更高效的醫療服務。