5G远程超声会诊模式在卫勤保障中的应用初探

裴 峰,朱秀丽,朱昱思,郭贤源,陈建军,花冠春,陈 坚

近年来, 5G远程超声会诊模式在临床逐步开始应用,会诊专家不但可远程指导基层超声医师的现场操作检查,还可通过图像传输和语音交流,实时给出会诊意见,使基层医疗机构获得优质的专家技术支持[1-3]。另外,5G远程超声会诊系统使用机械手臂可为在隔离病房内的患者进行超声检查,避免医患交叉感染。武警上海总队医院采用三种不同场景开展5G远程超声会诊模式,并进行远程超声检查和会诊,旨在探讨5G远程超声会诊模式在卫勤保障不同场景的应用效果。

1 临床资料

1.1 一般资料 选取 2021年5月和2023年4月来我院进行年度体检的部队官兵及到基层巡诊服务的官兵共867例,其中,男748例,女119例,年龄19～52岁,平均(26.8±7.5)岁,均能够较好的配合超声检查。

1.2 方法

1.2.1 仪器设备 采用深圳华大智造有限公司生产的超声医学远程会诊系统-Remevic,仪器系统包括专家会诊端和远程检查端两部分。核心部件:超声图像采集模块,远程会诊终端,音视频信号采集与处理系统。工作原理:融合图像采集技术及网络技术(5G)将会诊申请端超声图像数据和操作画面实时传输到会诊接入端,借助音视频技术,会诊接入端的专家可给予现场超声操作者指导及建议。

1.2.2 操作流程 (1)打开专家端及检查端的设备;(2)确定网络连接状态正常;(3)连接专家端及检查端设备;(4)专家观察图像,通过语音、视频指导床边医师操作检查。

1.2.3 应用场景 我院开展5G远程超声会诊系统分别在三种不同场景开展应用活动,场景一是我院超声医学科与解放军第一医学中心超声医学科共6名专家,进行远程超声联合会诊432例,场景二是基层卫生队军医与我院超声医学科专家进行远程超声会诊18例,场景三是模拟未来的战场环境,野战医院的军医与地方医院的6名专家进行远程超声会诊417例,其中包括应用机械手臂操作检查10例。评价三种不同场景的远程会诊的实际应用效果,总结出需要改进的事项。

1.2.4 评价指标 (1)超声图像质量指标:包括图像清晰度、同步性、连续性、完整性、信号干扰;(2)视频语音质量:清晰性、同步性、连续性、完整性、有无杂音干扰;(3)机械手臂对于探头位置的调整、角度的倾斜程度、微小旋转和移动的敏感度、准确性、稳定性、有效性、检查时间的长短。制定评价表,以上三方面指标均给予最终综合评价,共分为优、良好、一般、较差、差五个等级,参与评价人员包括实际应用的超声医学专业主任医师6名和安装调试系统的工程师2名。

1.3 结果 场景一中的432例(100%)患者超声图像质量和视频语音质量综合评价均为优;场景二中的18例(100%)患者超声图像质量和视频语音质量综合评价均为优;场景三中407例(97.6%)超声图像质量和视频语音质量综合评价为优;10例(2.4%)综合评价为一般,均为尝试应用超声机器手臂进行检查的患者,2名远程会诊专家评价超声图像质量和视频语音质量良好,其余4名评价一般,综合评价定为一般。

2 讨 论

近年来,有关5G远程超声实时动态会诊模式的应用和探索已经在军队和地方逐步展开。目前运用场景主要有:(1)国际空间站航天员的超声自检和地面专家远程会诊[4-6];(2)区域性医疗联合体内部由上下级医院之间的远程超声诊断系统[7];(3)医疗资源缺乏偏远地区通过远程会诊可以获取优质专家资源[8];(4)院内超声专家通过远程会诊支持院前急查和诊断[9];(5)具有机械手臂的5G远程超声可以使无超声医师情况下的岛礁、边疆等基层医疗也能实现获得远方医院专家医疗资源[9];(6)具有机械手臂的超声会诊系统在隔离病房为烈性传染病患者进行超声检查[10-13]。

我们认为,5G远程超声会诊在卫勤保障中的优势包括:患者在基层医疗机构就能获得上级医院的优质超声医学专家资源,避免了转诊过程中可能面临的意外风险,节省经济和时间成本,有利于分级诊疗将患者合理地留在基层,有利于上级医疗机构有效分流;可以有效解决基层医疗机构超声诊断供给短缺问题[14]。我院应用的三个场景是对远程超声会诊应用形式的拓展和丰富,从实际应用内容来看,场景一是主要针对疑难疾病的会诊需求,场景二是主要针对常见病急腹症的会诊需求,场景三是模拟未来战场环境,主要针对在紧急情况下野战医院伤员及时获取地方优质专家会诊支援。以上三种场景的实际应用效果综合评价均为优质,专家端超声图像清晰,图像传输同步、连续及完整,信号干扰少;视频语音清晰、语音传输同步、连续及完整,杂音干扰少;效果同会诊专家亲临现场观看图像、语言交流效果一致。在场景三初步尝试通过操作手柄控制远程的机械手臂对10例患者操作检查,对探头位置调整、角度倾斜、微小旋转移动敏感度、准确度及稳定等方面进行评价,专家综合评价为一般,与亲临现场的实际操作存在一定的区别。

我们通过分析三种场景的实际应用发现,还需要从以下几方面进行改进:(1)此次应用的全套5G远程超声会诊系统设备体积较大、质量较重,携带不够方便,不适应卫勤保障野战需要,应进一步开发小巧轻盈的便携式的系统设备。(2)该套5G远程超声会诊系统设备初次安装、反复调试的时间约为30 min,时间较长,可能会限制野战场所卫勤保障初次使用的时效性。(3)5G信号质量是远程通讯技术的关键要素,需要高性能通讯设备支撑,设备安放场所对信号强度、数据传输稳定性要求高。(4)采用远程操作应用机械手臂检查虽效果较好,但检查图像有较长延时,可能是与机械手臂压力不足有关,易导致图像清晰度较差,增加了观察和判断的难度。另外,应对机械手臂操作者进行相关培训,确保远程会诊时熟练操控。

未来5G远程超声会诊系统通过联合AI和VR技术,其应用前景更加广阔[1]。5G远程超声人工智能机器人将取代目前的单纯机械手臂;并且会有多学科加入远程会诊网络和平台;实现掌上及远程超声技术操作等。除了本文介绍的三个应用场景以外,下一步我们将对其他场景的远程会诊进行研究。新技术的应用必须建立在医疗安全的基础上,5G远程超声诊断对医疗安全必须有可靠的保障[15]。我们推测未来的超声远程会诊系统将达到小型便携化、人工智能化及机械手臂仿生化。由于5G网络高可靠性,检查过程中断概率低,高速度、高质量的传输超声图像,确保专家的远程操控的精准性和数据的安全性[16]。在远程操控安全方面,目前远程操控机械手臂的安全措施是系统内已经设计了“过力停止+急停按钮”机制[17],可以为意外操作提供双重保护。需要建立高安全级别的云端数据库存储平台,远程下载并分析数据用于科研和教学。

总之,5G远程超声会诊模式有着较多的时空优势,适合武警部队卫勤保障的多场景应用,具有更多的拓展功能和应用价值。