基于医学物联网技术的远程手术应用研究

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1、基于医学物联网技术的远程手术应用研究赵爱琴1张秀梅2王艳3童仲华41.解放军第309医院，北京100034；2.解放军第八五医院，上海200052；3.解放军第八五医院，上海200052；4.解放军第八五信息科工程师，上海200052[摘要]本文介绍了医学物联网的概念与内涵，就基于医学物联网的远程手术的背景、定义、需要的条件及临床实施过程进行了深入研究，总结了远程手术带来的优势，最后就远程手术的发展方向作了预测。[..关键词]物联网；医学物联网；远程手术；通信技术[中图分类号]R929.5；R391.4

2、4[文献标识码]A[]1672-5654（2014）05（c）-0195-02随着计算机、通信和网络、传感器技术的不断发展，物联网技术特别是医学物联网技术在世界各国得到广泛应用。各国政府高度重视物联网技术的发展，提出了各自的发展目标，如:美国的“智慧地球”[1]概念，欧盟的“物联网行动计划”，日本的“i_Japan”战略[2]，韩国的“U.Korea”战略[3]等。我国政府也高度重视物联网技术的发展[4]，2010年6月7日，胡锦涛主席出席两院院士大会时指出：“加快物联网技术，重视网络计算和信息存储技术

3、开发，构建泛在的网络体系，推进国民经济和社会信息化，不断创造新的经济增长点”[5]。基于医学物联网技术的远程手术，将改变传统的手术模式，大城市的医疗专家可以在外地远程进行手术，对于边远和医疗资源匮乏地区，不仅可以提高一线救治成活率，还能减轻大城市医院的就医压力，有效解决目前医疗资源供需不平衡的矛盾。1医学物联网的概念医学物联网是将物联网技术应用于健康医学、健康医疗、医院物联网、健康监测、健康管理等医学卫生健康领域而形成的一个新兴的重要交叉学科，它基于现代物联网技术解决医学卫生健康领域的各种问题[6]。2

4、基于医学物联网技术的远程手术2.1远程手术的背景由于我国人口众多，经济发展和医疗资源极不平衡，中心城市和沿海发达地区经济发达，医疗资源丰富，而边远地区经济相对落后，医疗资源匮乏。同时，我国80%的大医院集中在中心城市和经济发达地区，需要进行大手术的病人一般要到中心城市才能进行，由于地域造成的就医困难，病人经常会错过最佳手术时机。基于医学物联网的远程手术方式，可以把边远地区病人与大医院知名专家连在一起，最大限度地减少患者家属身体上、精神上和经济上的负担。我国是自然灾害多发国家，开展远程手术具有重要意义。2

5、008年的汶川大地震，由于当地手术条件限制，利用远程手术挽救了很多伤者的性命，减少了残障者的数量。2.2远程手术的定义远程手术是远程医疗的一种，远程医疗定义为：是以计算机技术，卫星通信技术，遥感、遥测和通信技术，全息摄影技术，电子技术等高新技术为依托，充分发挥大医院和专科医疗中心的医疗技术和设备优势，对医疗条件较差的边远地区、海岛或舰船上的伤病员进行远距离诊断、治疗或医疗咨询。远程手术是指医生运用远程医疗手段，异地、实时地对远端病人进行手术，包括远程手术会诊、手术观察、手术指导、手术等。远程手术实际上是

6、网络技术、计算机辅助技术、虚拟现实技术的必然发展，可以使得外科医生像在本地手术一样对远程的患者进行一定的操作。其实质是医生根据传来的现场影像来进行手术，其动作可转化为数字信息传递至远程患者处，控制当地的医疗器械的动作。2.3远程手术需要的条件基于医学物联网的远程手术，是计算机技术、通信技术与多媒体技术同医疗技术相结合的产物。远程手术的基础设施相对要求较高，是远程手术的基础条件，其主要包括如下几部分：①通信网络：高速宽带网络为远程手术提供信息传输的通道，通过网络将现场的音频、视频和监测设备的信号传送到异地

7、手术医生的计算机设备中，供医生了解手术现场的实际情况；②全景摄像机：具有变焦与自动聚焦功能，有摄像支持的手术设备的系统与图像传播系统应兼容；③手术信息系统：患者信息可以数字化存储，手术中的图像资料可以实况转播，还能够随时可以调出；④手术机器人：手术机器人的手臂具有活动支架，打洞、钻孔、体内爬行、割切等功能，机器人的“手”稳定性更好，可以随医师的指令任意移动，而且具有自动记忆功能，能轻易在人体各个解剖部位实施准确定位和三维观察。2.4远程手术的临床应用过程在手术之前，首先需要进行远程会诊与手术规划，远程中

8、心与远端站点的医生通过医学物联网对病人资料作出详细分析和研究，制定详细的手术方案，应用虚拟现实技术进行手术规划与预演，准备主要手术方案的可能替代方案。远程手术实施时，执刀医生位于中心站点，通过技术手段遥控位于异地远端站点的机器人来进行手术。远程手术在位于中心站点的虚拟手术室和远端站点实际手术室同时进行，前者的手术对象是由患者的信息数据再现的虚拟病人。应用虚拟现实技术及精密传感技术将远端患者的空间透视图像，患者的状态、姿态信息及重要的生理信息