5G遠(yuǎn)程超聲會診模式在衛(wèi)勤保障中的應(yīng)用初探

裴 峰,朱秀麗,朱昱思,郭賢源,陳建軍,花冠春,陳 堅(jiān)

近年來, 5G遠(yuǎn)程超聲會診模式在臨床逐步開始應(yīng)用,會診專家不但可遠(yuǎn)程指導(dǎo)基層超聲醫(yī)師的現(xiàn)場操作檢查,還可通過圖像傳輸和語音交流,實(shí)時(shí)給出會診意見,使基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)獲得優(yōu)質(zhì)的專家技術(shù)支持[1-3]。另外,5G遠(yuǎn)程超聲會診系統(tǒng)使用機(jī)械手臂可為在隔離病房內(nèi)的患者進(jìn)行超聲檢查,避免醫(yī)患交叉感染。武警上?？傟?duì)醫(yī)院采用三種不同場景開展5G遠(yuǎn)程超聲會診模式,并進(jìn)行遠(yuǎn)程超聲檢查和會診,旨在探討5G遠(yuǎn)程超聲會診模式在衛(wèi)勤保障不同場景的應(yīng)用效果。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取 2021年5月和2023年4月來我院進(jìn)行年度體檢的部隊(duì)官兵及到基層巡診服務(wù)的官兵共867例,其中,男748例,女119例,年齡19～52歲,平均(26.8±7.5)歲,均能夠較好的配合超聲檢查。

1.2 方法

1.2.1 儀器設(shè)備 采用深圳華大智造有限公司生產(chǎn)的超聲醫(yī)學(xué)遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)-Remevic,儀器系統(tǒng)包括專家會診端和遠(yuǎn)程檢查端兩部分。核心部件:超聲圖像采集模塊,遠(yuǎn)程會診終端,音視頻信號采集與處理系統(tǒng)。工作原理:融合圖像采集技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(5G)將會診申請端超聲圖像數(shù)據(jù)和操作畫面實(shí)時(shí)傳輸?shù)綍\接入端,借助音視頻技術(shù),會診接入端的專家可給予現(xiàn)場超聲操作者指導(dǎo)及建議。

1.2.2 操作流程 (1)打開專家端及檢查端的設(shè)備;(2)確定網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)正常;(3)連接專家端及檢查端設(shè)備;(4)專家觀察圖像,通過語音、視頻指導(dǎo)床邊醫(yī)師操作檢查。

1.2.3 應(yīng)用場景 我院開展5G遠(yuǎn)程超聲會診系統(tǒng)分別在三種不同場景開展應(yīng)用活動(dòng),場景一是我院超聲醫(yī)學(xué)科與解放軍第一醫(yī)學(xué)中心超聲醫(yī)學(xué)科共6名專家,進(jìn)行遠(yuǎn)程超聲聯(lián)合會診432例,場景二是基層衛(wèi)生隊(duì)軍醫(yī)與我院超聲醫(yī)學(xué)科專家進(jìn)行遠(yuǎn)程超聲會診18例,場景三是模擬未來的戰(zhàn)場環(huán)境,野戰(zhàn)醫(yī)院的軍醫(yī)與地方醫(yī)院的6名專家進(jìn)行遠(yuǎn)程超聲會診417例,其中包括應(yīng)用機(jī)械手臂操作檢查10例。評價(jià)三種不同場景的遠(yuǎn)程會診的實(shí)際應(yīng)用效果,總結(jié)出需要改進(jìn)的事項(xiàng)。

1.2.4 評價(jià)指標(biāo) (1)超聲圖像質(zhì)量指標(biāo):包括圖像清晰度、同步性、連續(xù)性、完整性、信號干擾;(2)視頻語音質(zhì)量:清晰性、同步性、連續(xù)性、完整性、有無雜音干擾;(3)機(jī)械手臂對于探頭位置的調(diào)整、角度的傾斜程度、微小旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的敏感度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、有效性、檢查時(shí)間的長短。制定評價(jià)表,以上三方面指標(biāo)均給予最終綜合評價(jià),共分為優(yōu)、良好、一般、較差、差五個(gè)等級,參與評價(jià)人員包括實(shí)際應(yīng)用的超聲醫(yī)學(xué)專業(yè)主任醫(yī)師6名和安裝調(diào)試系統(tǒng)的工程師2名。

1.3 結(jié)果 場景一中的432例(100%)患者超聲圖像質(zhì)量和視頻語音質(zhì)量綜合評價(jià)均為優(yōu);場景二中的18例(100%)患者超聲圖像質(zhì)量和視頻語音質(zhì)量綜合評價(jià)均為優(yōu);場景三中407例(97.6%)超聲圖像質(zhì)量和視頻語音質(zhì)量綜合評價(jià)為優(yōu);10例(2.4%)綜合評價(jià)為一般,均為嘗試應(yīng)用超聲機(jī)器手臂進(jìn)行檢查的患者,2名遠(yuǎn)程會診專家評價(jià)超聲圖像質(zhì)量和視頻語音質(zhì)量良好,其余4名評價(jià)一般,綜合評價(jià)定為一般。

2 討 論

近年來,有關(guān)5G遠(yuǎn)程超聲實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)會診模式的應(yīng)用和探索已經(jīng)在軍隊(duì)和地方逐步展開。目前運(yùn)用場景主要有:(1)國際空間站航天員的超聲自檢和地面專家遠(yuǎn)程會診[4-6];(2)區(qū)域性醫(yī)療聯(lián)合體內(nèi)部由上下級醫(yī)院之間的遠(yuǎn)程超聲診斷系統(tǒng)[7];(3)醫(yī)療資源缺乏偏遠(yuǎn)地區(qū)通過遠(yuǎn)程會診可以獲取優(yōu)質(zhì)專家資源[8];(4)院內(nèi)超聲專家通過遠(yuǎn)程會診支持院前急查和診斷[9];(5)具有機(jī)械手臂的5G遠(yuǎn)程超聲可以使無超聲醫(yī)師情況下的島礁、邊疆等基層醫(yī)療也能實(shí)現(xiàn)獲得遠(yuǎn)方醫(yī)院專家醫(yī)療資源[9];(6)具有機(jī)械手臂的超聲會診系統(tǒng)在隔離病房為烈性傳染病患者進(jìn)行超聲檢查[10-13]。

我們認(rèn)為,5G遠(yuǎn)程超聲會診在衛(wèi)勤保障中的優(yōu)勢包括:患者在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)就能獲得上級醫(yī)院的優(yōu)質(zhì)超聲醫(yī)學(xué)專家資源,避免了轉(zhuǎn)診過程中可能面臨的意外風(fēng)險(xiǎn),節(jié)省經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本,有利于分級診療將患者合理地留在基層,有利于上級醫(yī)療機(jī)構(gòu)有效分流;可以有效解決基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)超聲診斷供給短缺問題[14]。我院應(yīng)用的三個(gè)場景是對遠(yuǎn)程超聲會診應(yīng)用形式的拓展和豐富,從實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容來看,場景一是主要針對疑難疾病的會診需求,場景二是主要針對常見病急腹癥的會診需求,場景三是模擬未來戰(zhàn)場環(huán)境,主要針對在緊急情況下野戰(zhàn)醫(yī)院傷員及時(shí)獲取地方優(yōu)質(zhì)專家會診支援。以上三種場景的實(shí)際應(yīng)用效果綜合評價(jià)均為優(yōu)質(zhì),專家端超聲圖像清晰,圖像傳輸同步、連續(xù)及完整,信號干擾少;視頻語音清晰、語音傳輸同步、連續(xù)及完整,雜音干擾少;效果同會診專家親臨現(xiàn)場觀看圖像、語言交流效果一致。在場景三初步嘗試通過操作手柄控制遠(yuǎn)程的機(jī)械手臂對10例患者操作檢查,對探頭位置調(diào)整、角度傾斜、微小旋轉(zhuǎn)移動(dòng)敏感度、準(zhǔn)確度及穩(wěn)定等方面進(jìn)行評價(jià),專家綜合評價(jià)為一般,與親臨現(xiàn)場的實(shí)際操作存在一定的區(qū)別。

我們通過分析三種場景的實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn),還需要從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn):(1)此次應(yīng)用的全套5G遠(yuǎn)程超聲會診系統(tǒng)設(shè)備體積較大、質(zhì)量較重,攜帶不夠方便,不適應(yīng)衛(wèi)勤保障野戰(zhàn)需要,應(yīng)進(jìn)一步開發(fā)小巧輕盈的便攜式的系統(tǒng)設(shè)備。(2)該套5G遠(yuǎn)程超聲會診系統(tǒng)設(shè)備初次安裝、反復(fù)調(diào)試的時(shí)間約為30 min,時(shí)間較長,可能會限制野戰(zhàn)場所衛(wèi)勤保障初次使用的時(shí)效性。(3)5G信號質(zhì)量是遠(yuǎn)程通訊技術(shù)的關(guān)鍵要素,需要高性能通訊設(shè)備支撐,設(shè)備安放場所對信號強(qiáng)度、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性要求高。(4)采用遠(yuǎn)程操作應(yīng)用機(jī)械手臂檢查雖效果較好,但檢查圖像有較長延時(shí),可能是與機(jī)械手臂壓力不足有關(guān),易導(dǎo)致圖像清晰度較差,增加了觀察和判斷的難度。另外,應(yīng)對機(jī)械手臂操作者進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn),確保遠(yuǎn)程會診時(shí)熟練操控。

未來5G遠(yuǎn)程超聲會診系統(tǒng)通過聯(lián)合AI和VR技術(shù),其應(yīng)用前景更加廣闊[1]。5G遠(yuǎn)程超聲人工智能機(jī)器人將取代目前的單純機(jī)械手臂;并且會有多學(xué)科加入遠(yuǎn)程會診網(wǎng)絡(luò)和平臺;實(shí)現(xiàn)掌上及遠(yuǎn)程超聲技術(shù)操作等。除了本文介紹的三個(gè)應(yīng)用場景以外,下一步我們將對其他場景的遠(yuǎn)程會診進(jìn)行研究。新技術(shù)的應(yīng)用必須建立在醫(yī)療安全的基礎(chǔ)上,5G遠(yuǎn)程超聲診斷對醫(yī)療安全必須有可靠的保障[15]。我們推測未來的超聲遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)將達(dá)到小型便攜化、人工智能化及機(jī)械手臂仿生化。由于5G網(wǎng)絡(luò)高可靠性,檢查過程中斷概率低,高速度、高質(zhì)量的傳輸超聲圖像,確保專家的遠(yuǎn)程操控的精準(zhǔn)性和數(shù)據(jù)的安全性[16]。在遠(yuǎn)程操控安全方面,目前遠(yuǎn)程操控機(jī)械手臂的安全措施是系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)設(shè)計(jì)了“過力停止+急停按鈕”機(jī)制[17],可以為意外操作提供雙重保護(hù)。需要建立高安全級別的云端數(shù)據(jù)庫存儲平臺,遠(yuǎn)程下載并分析數(shù)據(jù)用于科研和教學(xué)。

總之,5G遠(yuǎn)程超聲會診模式有著較多的時(shí)空優(yōu)勢,適合武警部隊(duì)衛(wèi)勤保障的多場景應(yīng)用,具有更多的拓展功能和應(yīng)用價(jià)值。