3)远程协作与数据中心 。 完成影像扫描、阅片并给出影像诊断报告仅仅是整个医疗照护全过程的一部分,影像数据在预后分析、术前规划、术中导引、术后评估与随访方面起到了相当大的作用。如何以影像数据为中心,以影像平台为依托,有效整合跨科室跨院区的协作与管理,对提高全流程的照护质量有重大意义。而这样的跨科室跨院区协作,会随着分级诊疗的推行而越来越多。下面我们以一个典型的医疗场景进行说明:一位病人因不适在一个医联体内的二级医院就诊并做CT检查,经过二级医院的放射医师的读片诊断加医联体内三级医院放射医师的审核,再加上远程多学科会诊,被确诊为肝癌一期。
二级医院的普外科医师与三级医院的肝外科医师运用影像分析软件,在病人的CT图像上对采用外科切除与介入消融都做了术前规划并进行了交流,最后决定采用介入消融的治疗手段。介入治疗在二级医院进行,在治疗中,现场操作医师将实时超声数据与术前地CT数据做了融合以更好地引导消融针的进入,现场操作的外科医师与超声介入医师,与三级医院超声介入医师通过远程超声平台进行实时交流,三级医院的超声介入医师观看了介入治疗全过程并提供了实时指导。治疗后,病人定期去二级医院复诊CT,二级医院的放射医师通过比较复诊CT与原始CT,对病灶在介入治疗后的情况进行评估。这个场景,非常典型地描述了远程影像平台,远程影像协作与数据中心在跨科室,跨院区医疗协作中的突出作用。
三维影像数据中心是覆盖多病种领域、多模态影像、跨品牌跨设备多用户的高级可视化应用平台,可为复杂病例提供一站式影像解决方案。影像数据中心集成有可涵盖包括影像、肿瘤科、心脏科、神经内/外科及骨科等各临床科室诊疗需求的临床应用模块,支持多院区的多点部署、远程协作与远程诊断,拓展了多种协作的可能。
三维影像数据中心在多院区部署下的主要架构与数据流(如图9所示)。这种架构完全适合城市医联体的三级中心医院-分院区-挂靠二级医院的组织场景,实现主院区与分院区和挂靠医院的所有影像数据互通、集中三维后处理、集中诊断、集中影像数据存储等,实现影像诊断对治疗规划同质化。影像科医生与临床科室医生可以把任意的移动设备作为多模态影像查看器,不受时间和地域限制地查阅患者影像检查与后处理的结果,快速掌握患者病情,并依据对影像的持续追踪和分析,制定有针对性的个体化治疗方案,促进院内-院间影像和临床科室联动。
三维影像数据中心的多院区场景架构
远程会诊中心。远程会诊自20世纪五十年代诞生以来,以其方便、快速、准确的服务特点,很快就在西方国家流传开来。改革开放之后,我国逐渐开展了远程会诊医疗服务,但因我国医疗界的医生服务意识不高、患者不了解远程会诊的优点,使得远程会诊服务一直未得到普及性发展。
随着科技的发展和通讯技术的进步,远程会诊改变了患者必须亲临的就诊方式,使患者在足不出户的情况下,即可得到医生专家的诊断服务。医生应用远程会诊技术,对患者的病情做出全面分析与总结,可以得出与线下就诊相同的科学诊断,给出合适的治疗方案。远程会诊节声了患者的就诊时间,免除了患者长途奔波、挂号排队的劳碌之苦,也提高了稀缺专家资源的利用效率,将高水平的诊断服务推送到了患者的家庭和居住社区中 。
远程会诊主要采用音视频会议与医疗设备、系统相结合的方式,可服务于于医生对患者、医生对医生等多种场景。既可应用于慢性疾病的复诊,如目前我国互联网医院的主要服务模式,也可以应用于复杂病例讨论,如手术中会诊、远程影像会诊、远程病理会诊、肿瘤多学科会诊(MDT)等。 受制于传统网络条件限制,上述会诊主要采用的是音视频会议的方式开展,即远程视频会议,参会方需要在固定场所,仅通过摄像头拍摄参会者画面,且清晰度较低,并不能很好地适配手术、影像等最需要会诊服务的情况。5G网络的特性可以充分满足上述会诊应用场景的要求,为院内/院间开展远程会诊提供网络条件的保障。
远程会诊对5G网络性能需求
1) 5G网络可配置较大的上行带宽,最高可支持3路30mbps码率的4K超高清视频同时传输,保证了会诊画面的清晰不失真,可完美适配目前最高分辨率的内镜等数字化影像设备,将会诊医生所需要的图像细节清晰展示,避免画面不清晰造成的误诊漏诊,提高远程会诊准确率。
2) 5G网络超高下行带宽速率可达1Gbps,在复杂手术、疑难病理会诊及远程术中冰冻等场景下将充分发挥优势,实现影像、病理等较大数据的快速传输,有效提高远程会诊的效率。
3) 5G网络超低时延超高可靠可实现远程实时超声会诊。超声检查是医院对于患者的非侵入式检查中最为普及的一种,在广大基层医院中应用广泛。而基层医院往往缺乏高水平的超声诊断医生,有时仅配备1至2名超声技师,难以对患者做出有效的超声诊断。5G网络下超低时延可将端到端的数据传输时延降至100ms以下,可实现超声专家通过远程会诊系统,实时、同步观察超声检查手法与超声图像,远程指导基层医院完成超声检查并出具诊断报告,极大地提升了基层医生的诊断水平,提高了基层医院超声检查的准确性和患者满意度。
4) 5G作为无线通信技术,可实现数据的无线传输,对于手术室、患者病房等复杂场景,无需进行技术设施改造、网络布线等操作即可应用,极大方便了远程会诊服务开展,参与方不再局限于会议室。另外,对于急救等院外移动场景,5G网络可实现车辆在城市内行驶过程中的连续高速连接,在急救过程中进行远程专家会诊,提高急救救治效率效果。
随着网络技术和虚拟现实技术的不断发展进步,未来在远程会诊中,将可以用到更为先进易用的VR/AR/MR技术设备,使参与会诊的各方获得更具沉浸感的体验。通常复杂的介入手术需要医生和技师的紧密合作同时还需要有多种医疗设备的辅助。医生和技师需要时刻留意各种监护仪器的数据,同时操作多种影像设备和介入手术设备。
而手术室的所处空间一般是固定的,很难再增加更多设备和助手。利用头戴式混合现实技术(例如HoloLens),可以大大解放医生和技师的双手,使得所有影像、监护数据、操作界面等都汇集在手术医生佩戴的头部显示器中,医生可以更关注于手术本身,而不必成为机器的奴隶。大带宽、低延迟、高可靠的5G网络结合边缘计算,可以在无线环境下进行更复杂的数据和图像处理。在手术医生和技师不足的情况下,甚至可以通过5G+虚拟现实技术进行远程协助,进而提高介入手术的效果。