5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲診斷急腹癥

李柯研，任秀昀，呂發(fā)勤，趙媛媛，張 銘，武杜杜，吳盛正,3*

(1.中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院超聲診斷科，海南 三亞 572013；2.中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第三醫(yī)學(xué)中心超聲診斷科，北京 100089；3.南方醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州 510405；4.三沙市人民醫(yī)院心電超聲科，海南 三沙 573100)

遠(yuǎn)程醫(yī)療是解決偏遠(yuǎn)醫(yī)療資源匱乏地區(qū)及因大型公共衛(wèi)生事件處于隔離狀態(tài)下而醫(yī)療不可及情形的有效方法[1]。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及醫(yī)療領(lǐng)域機(jī)器人的發(fā)展，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲已可用于實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程檢查，快速、準(zhǔn)確診斷，以指導(dǎo)臨床治療。本研究觀察5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲診斷急腹癥的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年7月1日—2020年12月31日44例就診于永興島三沙市人民醫(yī)院并接受中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查的急腹癥患者，男35例，女9例，年齡19～35歲，平均(23.6±4.5)歲；一般情況尚可，意識(shí)清楚，知情、同意并能配合5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查。

1.2 儀器與方法

1.2.1 遠(yuǎn)程超聲診斷系統(tǒng) MGIUS-R3遠(yuǎn)程超聲診斷系統(tǒng)(深圳華大智造科技股份有限公司)，由醫(yī)師端、患者端及遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)構(gòu)成；醫(yī)師端設(shè)備位于中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院，包括遠(yuǎn)程超聲操作系統(tǒng)、模擬操作桿及超聲診斷儀模擬操作面板；患者端設(shè)備位于三沙市人民醫(yī)院，包括華聲四葉草便攜式超聲診斷儀、機(jī)械臂系統(tǒng)及固定于機(jī)械臂上的C5-1凸陣探頭(頻率2.5～5.0 MHz)；遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)基于5G網(wǎng)絡(luò)，包括聲像圖網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)及高清音視頻交互系統(tǒng)。

1.2.2 遠(yuǎn)程檢查 檢查前調(diào)試儀器及網(wǎng)絡(luò)，確保設(shè)備安全、5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定通暢、音視頻清晰且交互實(shí)時(shí)。由1名具有10 年以上超聲診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師在醫(yī)師端進(jìn)行操作(圖1)，接到遠(yuǎn)程檢查申請(qǐng)后，通過(guò)視頻語(yǔ)音系統(tǒng)與患者端的患者及醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，明確檢查目的并完成病史采集，必要時(shí)由患者端醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行體格檢查；之后適當(dāng)選取患者體位，采用模擬操作桿遙控患者端機(jī)械臂，將探頭置于患者腹部，接觸壓力上限40 N，掃查腹盆部，觀察實(shí)質(zhì)臟器、腹腔及闌尾有無(wú)病變；同時(shí)實(shí)時(shí)操作模擬儀器面板，調(diào)節(jié)儀器參數(shù)，存儲(chǔ)圖像資料，完成超聲診斷，并記錄檢查時(shí)長(zhǎng)(自詢問(wèn)患者病史開(kāi)始至出具超聲診斷報(bào)告為止)。

1.3 評(píng)估 受限于患者端當(dāng)?shù)蒯t(yī)療水平，部分檢查無(wú)法實(shí)現(xiàn)，故以復(fù)診結(jié)果為參考診斷標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)未接受復(fù)診者以其他影像學(xué)檢查(X線、CT、MRI等)及隨訪結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)。

將醫(yī)師端醫(yī)師所具備的5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲操作經(jīng)驗(yàn)劃分為3個(gè)等級(jí)：①初級(jí)，操作經(jīng)驗(yàn)<6個(gè)月；②中級(jí)，操作經(jīng)驗(yàn)為6個(gè)月～1年；③高級(jí)，操作經(jīng)驗(yàn)>1年。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，采用單因素方差分析或t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

對(duì)44例急腹癥患者均順利完成5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查，未見(jiàn)明顯不良反應(yīng)。檢查過(guò)程中5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，未出現(xiàn)明顯卡頓，醫(yī)患遠(yuǎn)程交流順暢；機(jī)械臂可較準(zhǔn)確地還原操控桿動(dòng)作，但因無(wú)法感受到探頭與患者體表接觸的真實(shí)觸感而難以做出觀察小病變及輸尿管走行等所需的精細(xì)調(diào)整；醫(yī)師端圖像經(jīng)壓縮后質(zhì)量略有下降，但可較清晰地還原原始聲像圖信息，部分圖像因探頭與體表接觸不良等而顯示不全(圖1A)；此外，掃查速度較快或受呼吸影響較明顯時(shí)，易因切面移動(dòng)較快造成圖像延遲或分辨率下降。

每例患者遠(yuǎn)程超聲檢查時(shí)間為10～27 min，平均(17.91±3.99)min。經(jīng)超聲專家復(fù)診、其他影像學(xué)檢查及隨訪，確診陽(yáng)性39例、陰性5例；5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢出陽(yáng)性34例(圖1)、陰性10例，正確診斷39例，漏診5例，包括3例輸尿管中下段結(jié)石和2例膽囊頸部結(jié)石(表1)，其診斷急腹癥的準(zhǔn)確率為88.64%(39/44)，敏感度為87.18%(34/39)，特異度為100%(5/5)，漏診率為12.82%(5/39)。

圖1 5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲醫(yī)師端所見(jiàn)聲像圖 A.患者男，32歲，膽囊結(jié)石，聲像圖示細(xì)小膽囊結(jié)石(箭)，后方見(jiàn)弱聲影，綠色部分為探頭與體表接觸不良所致； B、C.患者男，25歲，泌尿系統(tǒng)結(jié)石，聲像圖示右側(cè)輸尿管下段小結(jié)石(B，箭)，后方見(jiàn)明顯彩色閃爍偽像(C)

表1 5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲診斷急腹癥

44例檢查均由同一名醫(yī)師于其具有初、中及高級(jí)操作經(jīng)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行，分別檢查18、12及14例，漏診3、1及1例；檢查時(shí)長(zhǎng)分別為(20.83±3.38)、(17.25±2.70)及(14.71±2.87)min，三者總體比較及兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。

3 討論

超聲具有便捷及無(wú)創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)，可快速評(píng)估多種急腹癥或閉合性損傷，為緊急干預(yù)提供指導(dǎo)[2-4]。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程超聲檢查多由基層檢查醫(yī)師獲取超聲圖像并傳輸至?xí)\端，存在時(shí)效性差、醫(yī)師操作不當(dāng)?shù)缺锥恕ｋS著新一代5G信息通訊技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲兼具傳統(tǒng)會(huì)診模式的優(yōu)點(diǎn)并可實(shí)現(xiàn)同步實(shí)時(shí)操作，可用于偏遠(yuǎn)地區(qū)或因隔離致患者不便外出等特殊情況[5-6]。

本研究結(jié)果顯示，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲診斷急腹癥的準(zhǔn)確率為88.64%，敏感度為87.18%，特異度為100%，漏診率為12.82%，診斷效能較佳；每例患者遠(yuǎn)程超聲檢查時(shí)間為10～27 min，平均(17.91±3.99)min，表明其效率尚可、時(shí)效性較強(qiáng)；可在醫(yī)療資源匱乏的情形下快速、準(zhǔn)確診斷急腹癥。除采集圖像過(guò)程外，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲技術(shù)診斷流程與普通超聲檢查基本無(wú)明顯差異；醫(yī)生端顯示的超聲圖像雖經(jīng)壓縮，但質(zhì)量基本符合超聲診斷要求，且隨醫(yī)師操作經(jīng)驗(yàn)增加，檢查時(shí)長(zhǎng)明顯縮短。

本組5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查漏診3例輸尿管中下段結(jié)石和2例膽囊頸部結(jié)石，考慮與機(jī)械臂壓力不足或檢查過(guò)程中患者呼吸配合度較差有關(guān)；且2例膽囊頸部結(jié)石位置均較深在，1例并伴膽囊體積增大，頸部結(jié)石位于遠(yuǎn)場(chǎng)，受膽囊后方回聲增強(qiáng)和腸道氣體干擾而無(wú)法清晰顯示結(jié)石回聲，醫(yī)師未能通過(guò)合理調(diào)節(jié)儀器參數(shù)優(yōu)化圖像，另1例受肺內(nèi)氣體干擾而肋間斜切面顯示不清，于肋緣下切面觀察時(shí)，機(jī)器操作難以兼顧向下加壓和調(diào)整角度兩種需要。本研究所用5G遠(yuǎn)程超聲診斷系統(tǒng)內(nèi)置壓力傳感器，基于安全考慮，將腹部檢查模式的接觸壓力上限設(shè)置為40 N，對(duì)于肥胖患者常因難以充分避開(kāi)腸管及氣體干擾而影響診斷效能。

由于醫(yī)師端模擬操作桿形狀及重量均與常規(guī)超聲探頭不同，影響操作手感；且不同于普通超聲可直接由醫(yī)師現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀察并調(diào)整探頭位置，進(jìn)行5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查時(shí)，需由醫(yī)師端醫(yī)師于攝像設(shè)備下反復(fù)、緩慢移動(dòng)探頭，將其置于目標(biāo)位置，導(dǎo)致5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查耗時(shí)高于普通超聲[7]；此外，患者側(cè)臥或掃查體表不平坦區(qū)域時(shí)，機(jī)械臂探頭有時(shí)無(wú)法與皮膚完全貼合或無(wú)法充分調(diào)整角度，導(dǎo)致切面顯示范圍較小，需重復(fù)多次掃查才能采集到較滿意的圖像。

綜上所述，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲檢查可于特殊條件下快速、實(shí)時(shí)診斷急腹癥，其診斷效能尚可，值得于特殊環(huán)境下推廣應(yīng)用。受限于海島特殊環(huán)境及人群規(guī)模，本研究樣本量小，且無(wú)法嚴(yán)格以金標(biāo)準(zhǔn)診斷各種病變，有待后續(xù)加以完善。