基于5G网络通信实现医疗机器人的远程精准手术

据消息报道，借助医疗智能感知与交互技术，以及5G网络通信，医生为身处异地的病人实现远程精准手术，远程诊疗正在成为现实。英国女王伊丽莎白二世不久前在伦敦大学国王学院参观“基于5G网络的远程手术创新技术方案”展示时，情不自禁地赞叹“这就是（医疗手术的）未来”。

基于5G网络的远程手术创新技术方案由天津大学、伦敦大学国王学院、中国移动研究院等机构合作开发。该方案连日来备受世界关注。2019年2月底在巴塞罗那召开的2019世界移动通信大会上，该项目也颇为引人瞩目。

天津大学机械工程学院“妙手”微创手术机器人团队作为项目的重要合作方，依托国家自然科学基金国际合作项目“具有触觉功能的柔性手术器械感知机理与设计方法研究”，成功研制了国内首套具有触觉功能的经自然腔道手术（Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery， NOTES）平台。

这个“冰冷”的微创手术机器人医生，比人类医生更精准地将“刚”与“柔”的力量控制到极致。它有柔软的“手指”，可以通过柔性手术器械，以柔顺状态经鼻、口、结直肠等人体自然腔道入路精准抵达病灶处；同时，它也能“拿”起电钩、电刀、夹持钳等工具，进行大力度、高强度的刚性手术操作。微创手术机器人医生的出现，与以腹腔镜为代表的部分微创手术相比，可减少对健康组织造成的破坏，避免在人体表面留下疤痕，满足了微创手术安全接触、柔性可达、刚性操作、精准控制的实际需求，是一种可实现内外科融合一体的新型手术模式。

要实现微创手术机器人的“刚柔并济”，团队通过医工交叉融合，深入开展了微创器械系统设计理论与制造新原理研究，将精（安全接触、精确制造）与准（准确定位、灵活操作）融入微创手术器械设计与制造之中，该成果也是对国家自然科学基金重大项目“精准微创手术器械创成与制造基础”成果进行的拓展研究。

“看病难、看病贵”一直是困扰人们的难题。一方面，随着医疗技术和生活水平的提升，患者对医疗资源的质量提出了更高的要求，而另一方面我国医疗资源具有明显的地域不均衡性。医疗机器人技术，整合优质医疗资源，实现远程医疗已经成为解决这一问题的有效途径。

然而受制于传统通信技术，该技术难以得到实际应用。

5G技术的成熟与产业推广让很多从前难以实现的困难迎刃而解。相较于4G、WLAN等传统通信方式，5G的高速率、低时延、大连接等特性能有效解决数据传输问题，提高传输稳定性，使远程手术成为现实。

该项目所使用的5G网络切片技术，可以通过定制化的网络服务、可保障的网络资源，实现端到端的“专用”网络服务，在网络质量敏感型业务上有强大的应用潜力，这是5G网络技术与行业应用的宝贵探索。

如今，该项目将自然腔道手术平台的关键技术与人工触觉、智能感知与交互技术，以及5G网络低时延、大带宽、切片和边缘云等特性结合起来，“基于5G网络的远程手术创新技术方案”实现了触觉与视觉信息的实时人机交互，让医生远程操作时具有身临其境之感，也使得手术更快、更稳、更准，这对于在急救“黄金时间”挽救更多病患生命，解决跨地域医疗资源不均衡问题具有重要意义。

天津大学“妙手”微创手术机器人团队史超阳教授介绍，合作方2018年12月在实验室中成功完成远程手术的试验操作，而随着5G通信技术的成熟，其大带宽、低时延的特性，将显著降低远程手术操作的延迟，极大提升医生操作体验与手术质量，也将助力远程医疗技术真正走进寻常百姓家。