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青大附院完成世界首例5G+国产原研手术机器人超远程泌尿外科手术

2020-09-27 | 编辑:中机教育网 | 来源:未知 | 浏览量:

  9月24日,青岛大学附属医院副院长牛海涛带领手术团队成功完成世界首例5G+国产原研手术机器人辅助超远程泌尿外科手术,为身处近3000公里外的贵州省安顺市西秀区人民医院膀胱癌患者实施了膀胱根治性切除手术,这是牛海涛教授团队继2019年9月进行了世界首例5G超远程泌尿外科动物手术后,取得的又一重大突破实现了5G远程手术从动物实验到人体手术的飞跃,标志着远程移动医疗应用的新高度。

  在本次远程手术中,亮相了多项“中国智造”科技创新技术。

  首先中国联通5G网络智能医疗感知交互技术为远程手术提供了信号传输保障,5G网络具有大带宽、高灵活性、低延迟和低价格等优势本次远程手术中所采用的5G网络带宽达到1Gbps,同时,以往远程手术中采用的因特网多需要专用线路连接或专用网络光纤,而本次研究在5G移动网络可以不受线路(专线)的地域限制,只需要配备5G专用CPE作为信号的中继站和放大器,即可在手术两端通过无线连接进行远程手术,极大地减少了以往远程手术前期铺设专线的时间。与此同时,5G网络还具有相对较低的延迟时间具备多连接性等潜在优势,其能同时连接负载远程手术中的多模态数据,包括患者的各种生理指标,如EEG温度呼吸频率血压ECGEMG等和手术机器人采集的数据,如图像音频视频等。

  本次远程手术中采用的威高公司“妙手”手术机器人是中国自主研发的新一代机器人手术系统,除了具备传统机器人操作灵活和智能化的特点外,还具有操作设备简洁轻便,使用维护费用低,设备兼容性强等一系列优势,经过前期临床前试验,目前已成功应用于临床。与垄断行业的美国产品——“达芬奇手术机器人”相比,妙手机器人拥有5大优势。首先,术前调试时间短,能够节省手术环境空间使用成本较低;其次,更大的器械末端自由度,其机械臂具有7个自由度并可实现540°末端旋转的手术器械,可以精准地复现医生的手术动作;另外,配有3D立体图像系统,双CMOS传感器的相机,图像分别率为1920x1080p,操作医师有更立体直观的视觉感受。

  手术中使用的计算机辅助手术系统及5G+自由视点直播系统均由海信集团研发。计算机手术辅助系统可以在术前利用三维重建精准还原尿路原貌,立体、精准地显示病变,为医师诊断、评估病情,决定手术方案提供可靠依据。5G+自由视点直播系统本次是全球首次应用于远程机器人手术直播,该系统通过在手术台周围环绕安装的高清摄像机阵列,可以多角度立体化拍摄手术台上机械臂的动作细节,医生在控制台可以通过触控设备自由选择视角观看,获得极具现场感的沉浸式视觉效果,全方位掌控远程手术手术台现场情况。

  网络安全是远程手术面临的重大挑战之一研究网络漏洞和攻击行为,评估预防和破解网络攻击措施对保证远程手术的顺利开展尤为重要。针对这一问题,国内顶尖网络安全厂商深信服集团为此次手术提供组网安全建设,从手术面临的低延时、高安全的需求出发,构建了包括手术机器人、5G设备、分析主机等在内的全流程安全保障体系,涵盖网络边界、加密传输链路、数据中心保护的全过程。其中的主要网络安全产品,包括下一代防火墙、广域网加密网关、日志审计、安全态势感知平台等,都是完全自主知识产权的国产设备,充分体现了国产化创新强国的重大意义,也为下一步远程手术网络安全模块的开发以及远程手术网络攻防行业标准的制定做出了积极的探索。

  此次5G超远程手术的顺利开展,同时也预示了更为美妙的图景:如针对中国医疗资源分布现状,探索边远地区、灾区、疫情、战场等极端恶劣条件远程手术的可行性与安全性;充分发挥青岛“新亚欧大陆桥经济走廊主要节点城市和海上合作战略支点“双定位”城市特色,立足国家海上一带一路政策,积累国际网络医疗合作经验,推广优势技术,进一步探索海上远程救援模式,发挥其在军民融合中的应用潜力;以及进一步将5G网络+机器人应用于精密化工、矿产开采、消防救援、军事行动等领域。

  据悉,青大附院作为山东东部区域医疗中心,山东省首家互联网医院以及通过国家医院信息互联互通标准化成熟度四级甲等测评的医院,与海信集团、威高集团等合作研发,最终推出最适合我国患者及医生的医疗设备,整个过程在国内循环实现,已产出成果海信CAS及SID数字医学系统达国际领先水平,获国家科技进步二等奖,在全国上百家三甲医院推广应用。2019年以来,牛海涛率团队在山东省重大科技创新工程和青岛市民生科技计划重点项目支持下致力于5G+国产手术机器人超远程手术

  新冠肺炎疫情发生以来,青岛大学附属医院作为山东省唯一一家被指定为重症新冠肺炎的定点救治的大型三甲综合医院,牛海涛教授在全国率先(2020年1月23日)创新性建立了新冠肺炎隔离病房的数字化远程会诊系统,最大限度的减少感染风险,让病人得到准确的诊断及有效的分诊和分流,精准救治新冠肺炎患者。这一方式得到医护人员的广泛认可,作为“青岛经验”向全国推广,为抗击疫情做出突出贡献。2020年2月-2020年3月,申请人作为青岛大学附属医院援鄂医疗队总领队,整建制接管武汉同济医院光谷院区E110重症病房,创新性地引入了“关口前移”、“精准施治”等先进理念,同时因地制宜的制定和优化了救治及防护流程,极大优化了患者的治疗。9月8日,牛海涛教授在人民大会堂接受“全国抗击新冠肺炎疫情先进个人”的荣誉表彰,并作为山东省唯一先进个人代表在人民大会堂登台接受表彰。

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