青大附院成功开展世界首例5G+国产原研手术机器人超远程泌尿外科手术

　　9月24日，青岛大学附属医院副院长牛海涛教授带领手术团队成功开展了5G+国产原研手术机器人辅助泌尿外科手术，为身处近3000公里外的贵州省安顺市西秀区人民医院的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。

　　上午9点，牛海涛教授在青岛大学附属医院操作新一代国产原研手术机器人--“妙手”系统的主操作手，通过5G网络远程控制近3000公里外的贵州省安顺市西秀区人民医院手术室里的“妙手”从操作手，为患者行机器人辅助腹腔镜膀胱根治性切除术。手术过程中“妙手”机器人精准复现远端医生手术动作，准确到达手术部位，并完成对病灶的精准切除。同时通过海信5G+自由视点直播系统，西秀手术室场景全息投影到青大附院手术操作现场，使牛海涛与患者、手术助手在几乎零时延的环境下实时互动，确保手术安全流畅。整个手术过程行云流水，顺利完成，术中患者无明显出血及周围脏器损伤等并发症。

　　此次手术是世界上首例5G联合国产原研手术机器人的超远程泌尿外科手术，成功实现了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，也将成为远程医疗中的里程碑事件。

　　多项顶尖科技元素亮相远程手术，体现“中国智造”

　　在本次远程手术中，惊艳亮相了多项“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，中国无疑是当今5G时代的核心引领者，无论是技术专利、行业标准、5G基站、建网模式和通信技术，均在世界上处于领先地位。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，因此与因特网数据传输承载能力相当。而与因特网不同的是，5G网络具有高度的灵活性。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。此外，5G网络还具备多连接性等潜在优势，其能同时连接负载更多种的数据，如远程手术中的多模态数据，包括患者的各种生理指标EEG，温度，呼吸频率，血压，ECG，EMG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。“妙手”手术机器人在机器人系统机械设计、主从控制、立体图像与系统集成等关键技术上均取得了重大突破，打破美国产品“达芬奇手术机器人”的行业垄断。与达芬奇机器人相比，妙手机器人拥有以下优势：①术前调试时间短。②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。③节省手术环境空间。④使用成本较低。 ⑤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。

　　本次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。

　　中国医疗扶贫新方案和中国内循环经济的新路径

　　本次手术中，患者所在的西秀区人民医院是青大医疗集团成员医院，也是青大附院定点帮扶医院。2016年以来，青大附院共派遣8批医疗队帮扶西秀区人民医院，助其建立关节外科、重症医学科、血透室、腹部微创中心等科室。在青大附院帮扶下，西秀区人民医院年收入由6000万增长到1.6亿。近年来，青大附院充分发挥医联体作用，持续、全面支援集团成员医院，精准扶贫及时、到位。

　　本次手术患者系贵州省安顺市西秀区偏远山区贫困人员，3个月前已明确诊断为膀胱癌，却因无力承担医疗费用，无法到大医院接受手术治疗。1周前患者因反复血尿，排尿困难再次到医院就诊，发现其膀胱内巨大肿瘤已破裂出血，导致肾功能恶化、重度贫血和全身恶病质，患者生命受到重大威胁，手术迫在眉睫！此次牛海涛团队免费为患者实施远程微创手术，在保障最优质医疗技术的同时，最大程度减轻了患者的经济负担，给患者带来新生的希望。以远程手术造福偏远山区贫困群众，是牛海涛教授及青大附院不懈的追求。超远程5G手术在医联体之间常规开展，可为患者免去交通、住宿费用，避免异地就医较高的住院费用和较低的报销比例，同时将精准微创外科手术推向基层医院，有效提升基层医院的医疗质量和服务水平，为我国分级诊疗、医联体建设及精准医疗扶贫提供新方案。

　　青大附院作为山东东部区域医疗中心，以优质医疗技术及服务造福百姓的同时，与民族企业合作，探索出一条中国特色内循环经济的新路径。作为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，青大附院医生与海信集团、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，进一步促进了青大附院与民族企业合作，国产设备与技术多次在世界首例手术中大显神威，进而将“内循环模式”应用于向贫困地区输送医疗资源，打通了地区瓶颈，进一步发掘内需，扩大医疗服务范围，为中国经济发展探索了一条新路径。

　　中国防疫先锋再创新佳绩

　　9月8日，牛海涛教授刚刚在人民大会堂接受“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。

　　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。累计救治患者97人，其中重症78人，危重症17人，治愈出院85人，用高水准的医疗技术交出了一份学霸级“武汉答卷”。以上诊疗理念也得到国家卫健委高度认可，2020年3月21日，申请人代表青岛大学附属医院医疗队在湖北“新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作”新闻发布会中详细分享救治经验，国务院新闻办公室刊发原文。

　　牛海涛教授率领的优秀中国医疗先锋队在接受了疫情洗礼后并没有停下前进的脚步，而是对远程医疗和防疫工作进行了更为深入的思考和创新举措。针对当前疫情防控常态化的趋势，远程手术为下一步远程医疗在疫情防控中的作用提供了新的思路，如探索基于5G网络技术的新型冠状病毒肺炎中高风险地区急重症患者的就诊新模式，将远程会诊、远程查体、移动隔离病房、远程医疗数据共享系统、远程手术等进行有机融合，提高患者救治效率并尽量避免不必要的医患人员感染等等。

　　远程医疗前景广阔，任重道远

　　此次5G超远程手术的顺利开展，向我们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。

　　5G的高速、机器人的精准、虚拟显示设备的逼真，已向我们打开了新世界的大门。中国将凭借高科技，给人民生产生活带来翻天覆地的变化。正如李克强总理所说：“‘互联网+双创+中国制造2025’，彼此结合起来进行科技创新、工业创新和医疗创新，将会催生一场‘新的创新革命’。”

　　在这场“新创新革命中”，牛海涛教授团队及青大附院愿做敢为人先的探索与实践，为实现中华民族的伟大复兴铿锵前行！

　　青岛新闻广播融媒体记者：李岳锋  图片来源：青大附院