“雙中心”背景下5G遠(yuǎn)程機(jī)器人外科的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

摘要 近年來，我國醫(yī)療服務(wù)體系和醫(yī)療衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)完善，衛(wèi)生與健康事業(yè)取得了顯著進(jìn)展。然而，醫(yī)療資源總量不足、區(qū)域分布不均及優(yōu)質(zhì)資源短缺等問題依然突出。為解決這些問題，國家相關(guān)部門聯(lián)合出臺(tái)了一系列政策，其中“雙中心”建設(shè)在改善醫(yī)療服務(wù)集中化和優(yōu)化資源配置方面發(fā)揮了重要作用。與此同時(shí)，5G通信技術(shù)和機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)等高端技術(shù)的迅猛發(fā)展，為遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的實(shí)施提供了技術(shù)支持，并為“雙中心”建設(shè)提供了新的技術(shù)手段。然而，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)仍面臨技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施、倫理和法律法規(guī)等諸多挑戰(zhàn)。本研究從5G遠(yuǎn)程機(jī)器人外科的技術(shù)原理、應(yīng)用現(xiàn)狀等方面出發(fā)，探討其在“雙中心”建設(shè)中的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)，并提出未來發(fā)展策略，以期為我國遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的推廣和深化“雙中心”建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞 5G網(wǎng)絡(luò)；機(jī)器人輔助手術(shù)；遠(yuǎn)程手術(shù)；國家醫(yī)學(xué)中心；區(qū)域醫(yī)療中心

中圖分類號(hào) R608 R616 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-7721（2025）01-0006-06

Development opportunities and challenges of 5G remote robot-assisted surgery in the context of double-center construction

GUO Chengwang1， ZHANG Mingze1， GUO Xi1， MA Yuqi1， ZHOU Jiaqi1， CAI Hui1， 2， MA Yuntao1， 2

（1. Department of General Surgery， Gansu Provincial Hospital， Lanzhou 730000， China; 2. Key Laboratory of Molecular Diagnostics and Precision Medicine for Surgical Oncology in Gansu Province， Lanzhou 730000， China）

Abstract In recent years， with the constant improvement of medical service system and healthcare infrastructures in China， significant progress has been made in the healthcare industry. However， problems such as insufficient and uneven distribution of medical resources across regions， and shortage of high-quality resources remain prominent. To address these issues， relevant departments have jointly introduced a series of policies， with the construction of double centers playing an important role in improving medical services centralization and optimizing resource allocation. Meanwhile， the rapid development of 5G network technology and robotic surgical system have provided technical support for the implementation of remote robotic surgery and new surgical techniques for double-center construction. However， the clinical application of 5G remote robotic surgery still faces many challenges in terms of high-end technology， infrastructures， ethics， and regulations. The technical principles and current status of 5G remote robotic surgery were introduced in this paper to explore the development opportunities and challenges in double-center construction， and to put forward future development strategies， with the purpose of providing reference for the promotion of remote medical services and deepening double-center construction in China.

Key words 5G Network; Robot-assisted Surgery; Telesurgery; National Medical Center; Regional Medical Treatment Center

2017年1月22日《“十三五”國家醫(yī)學(xué)中心及國家區(qū)域醫(yī)療中心設(shè)置規(guī)劃》[1]的印發(fā)，為國家醫(yī)學(xué)中心和國家區(qū)域醫(yī)療中心（“雙中心”）的設(shè)置按下了啟動(dòng)鍵。2019年1月10日“雙中心”的建設(shè)正式步入實(shí)施階段[2]，在國家一系列政策[3]支持下現(xiàn)已建成國家區(qū)域醫(yī)療中心項(xiàng)目125個(gè)、國家醫(yī)學(xué)中心14個(gè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，5G通信技術(shù)以其高速、低時(shí)延和高帶寬的特點(diǎn)，為遠(yuǎn)程醫(yī)療特別是遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的實(shí)施提供了可能。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅能實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源的共享，更能提升診療效率。然而，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人外科的廣泛推廣和應(yīng)用仍面對(duì)諸多挑戰(zhàn)，包括技術(shù)瓶頸、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、法律法規(guī)與倫理等諸多問題[4-5]。

1 5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的技術(shù)原理

5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)是一項(xiàng)融合了5G通信技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和外科手術(shù)技術(shù)的前沿醫(yī)療技術(shù)，在現(xiàn)有的真實(shí)臨床應(yīng)用[6]中已顯示出其可靠的一面，其技術(shù)原理主要涉及以下幾個(gè)方面。

1.1 5G通信技術(shù)原理 5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)依托 5G 網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其高速率數(shù)據(jù)傳輸[7]能讓手術(shù)中的高清視頻、圖像、操作指令及各類醫(yī)療數(shù)據(jù)（如生命體征監(jiān)測(cè)與手術(shù)器械狀態(tài)數(shù)據(jù)），于手術(shù)端與遠(yuǎn)程端快速、穩(wěn)定交互，使醫(yī)生獲取高清實(shí)時(shí)信息。同時(shí)，5G 網(wǎng)絡(luò)毫秒級(jí)的低延遲特性，使醫(yī)生操作指令近乎實(shí)時(shí)傳至手術(shù)機(jī)器人，機(jī)器人依指令精準(zhǔn)迅速地執(zhí)行動(dòng)作，使遠(yuǎn)程手術(shù)如現(xiàn)場(chǎng)手術(shù)般流暢安全，有力地推動(dòng)了遠(yuǎn)程手術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。同時(shí)，5G通信技術(shù)允許多設(shè)備同時(shí)連接，通過協(xié)同操作系統(tǒng)，使多個(gè)機(jī)器人設(shè)備在手術(shù)中進(jìn)行無縫協(xié)作。根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，主從控制端可實(shí)現(xiàn)“1+N”或“N+1”模式切換。

1.2手術(shù)機(jī)器人技術(shù)原理 手術(shù)機(jī)器人的機(jī)械臂設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制及力反饋技術(shù)對(duì)5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)意義重大。機(jī)械臂通常具備高度靈活性與精準(zhǔn)度，可以模仿人類手臂運(yùn)動(dòng)，能在狹小空間進(jìn)行多角度、多自由度操作，依靠運(yùn)動(dòng)控制算法按醫(yī)生指令精準(zhǔn)調(diào)整位置和姿態(tài)，完成復(fù)雜手術(shù)動(dòng)作。而力反饋技術(shù)通過在手術(shù)器械安裝力傳感器，實(shí)時(shí)感知手術(shù)力變化，將信息準(zhǔn)確地反饋給控制端醫(yī)生，使其在操作時(shí)可感受到接觸力，提升手術(shù)操作的真實(shí)感與精準(zhǔn)性。

1.3手術(shù)系統(tǒng)集成原理 在5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)中，圖像采集與處理、手術(shù)導(dǎo)航與定位是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)利用高清攝像頭與成像設(shè)備采集手術(shù)部位實(shí)時(shí)圖像，經(jīng)5G網(wǎng)絡(luò)傳至遠(yuǎn)程端，且系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)處理圖像，優(yōu)化清晰度與對(duì)比度，助力遠(yuǎn)程醫(yī)生清晰地觀察手術(shù)視野。同時(shí)，借助機(jī)器人操作的穩(wěn)定性、靈活性為手術(shù)操作提供可靠的技術(shù)支持。二者協(xié)同保障了遠(yuǎn)程手術(shù)的精準(zhǔn)性與安全性，推動(dòng)遠(yuǎn)程手術(shù)的穩(wěn)定施行。

2 5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的應(yīng)用已初步實(shí)現(xiàn)跨地域的手術(shù)操作，為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了高質(zhì)量醫(yī)療資源支持，但在大規(guī)模推廣上仍面臨一些挑戰(zhàn)。近年來，機(jī)器人輔助手術(shù)已成為多個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)方式[8-9]，但遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的應(yīng)用仍處于探索階段。

2.1國外5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 國外遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的相關(guān)研究報(bào)道極少，大多數(shù)研究為動(dòng)物模型、標(biāo)本實(shí)驗(yàn)等[10]。有報(bào)道顯示，最早的遠(yuǎn)程手術(shù)是2001年由Marescaux J團(tuán)隊(duì)通過高速光纖電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸開展的腹腔鏡膽囊切除手術(shù)[11]，因信號(hào)傳輸費(fèi)用高昂等原因使得此類研究暫停。在后續(xù)的研究中，美國、歐洲、日本等國家和地區(qū)在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下完成了數(shù)例遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)[12-14]。

2.2國內(nèi)5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 在國內(nèi)，5G網(wǎng)絡(luò)及機(jī)器人手術(shù)技術(shù)的大力發(fā)展為遠(yuǎn)程手術(shù)的臨床應(yīng)用提供了技術(shù)保障，同時(shí)也極大降低了信號(hào)傳輸成本[15]。現(xiàn)階段，多地開展了5G遠(yuǎn)程手術(shù)的相關(guān)研究，從實(shí)驗(yàn)階段轉(zhuǎn)向臨床應(yīng)用階段，并取得了一定成果。隨著動(dòng)物模型超遠(yuǎn)程手術(shù)的成功實(shí)施[16-18]，初步驗(yàn)證了5G遠(yuǎn)程國產(chǎn)機(jī)器人手術(shù)的可行性及安全性。此外，在關(guān)于人體遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的臨床研究中，先后有“一對(duì)多”主從式遠(yuǎn)程機(jī)器人輔助脛骨髓內(nèi)釘內(nèi)固定手術(shù)[19]、人體開顱手術(shù)（遠(yuǎn)程腦起搏器植入手術(shù)）[20]及多種腹部外科手術(shù)[21-25]等一系列高難度、高標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)順利完成，再次證明了超遠(yuǎn)程[26]、跨洲際機(jī)器人手術(shù)的安全性、可靠性。

3 “雙中心”背景下5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的發(fā)展機(jī)遇

在“雙中心”背景下，5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的發(fā)展為醫(yī)療服務(wù)模式帶來了深遠(yuǎn)影響，它在提高醫(yī)療資源的利用效率和降低患者的就醫(yī)成本與風(fēng)險(xiǎn)方面具有極大潛力。

3.1提高優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的可及性 5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)可以將頂級(jí)專家的診療能力傳遞到資源較匱乏的地區(qū)。區(qū)域醫(yī)療中心通過5G網(wǎng)絡(luò)連接，能使該地區(qū)的患者獲得高質(zhì)量的手術(shù)服務(wù)，從而縮小醫(yī)療差距。此外，我國大型的醫(yī)療中心存在多院區(qū)診療模式，其多團(tuán)隊(duì)協(xié)作在疑難危重疾病的診治中發(fā)揮著日益重要的作用?，F(xiàn)階段，國內(nèi)5G普及率逐年提高，有望在不久的將來實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，進(jìn)一步擴(kuò)展遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的應(yīng)用范圍，使更多患者獲益。

3.2提升區(qū)域醫(yī)療中心的手術(shù)效率與質(zhì)量 國內(nèi)多個(gè)地區(qū)已形成較為完善的政策和人員支持，在一定程度上展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，既緩解了大醫(yī)院人才擁擠問題，又改善了偏遠(yuǎn)地區(qū)人員、技術(shù)落后問題[27-28]。當(dāng)前，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域間醫(yī)療服務(wù)同質(zhì)化，全國各地積極探索和推進(jìn)國家“雙中心”建設(shè)。其中，中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院甘肅醫(yī)院的成功建設(shè)成為區(qū)域醫(yī)療中心建設(shè)的典范[28]，為進(jìn)一步加速“雙中心”建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)支持。

在傳統(tǒng)手術(shù)環(huán)境中，專家親自出診往往面臨諸多不便與高成本問題。由于地域限制，專家需要長途跋涉前往不同地區(qū)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，這不僅耗費(fèi)其大量的時(shí)間與精力，還伴隨著高額的差旅費(fèi)用支出。而5G遠(yuǎn)程手術(shù)技術(shù)的出現(xiàn)，巧妙地實(shí)現(xiàn)了手術(shù)場(chǎng)景中的 “時(shí)空轉(zhuǎn)換”。借助這一前沿技術(shù)，專家無需親臨現(xiàn)場(chǎng)，只需遠(yuǎn)程操控手術(shù)機(jī)器人，就能精準(zhǔn)地開展手術(shù)操作。如此一來，極大地減少了專家實(shí)際到場(chǎng)的必要性，有效地解決了因距離而產(chǎn)生的諸多困擾。同時(shí)，對(duì)于區(qū)域醫(yī)療中心而言，其手術(shù)效率得到了顯著提升，能夠更迅速地為患者安排手術(shù)，避免了因等待專家而造成的時(shí)間延誤，讓更多患者能及時(shí)獲得高質(zhì)量的手術(shù)治療，有力地推動(dòng)了醫(yī)療資源的高效配置與醫(yī)療服務(wù)水平的均衡提升。

3.3實(shí)現(xiàn)多中心協(xié)作與教學(xué) 在 5G通信技術(shù)的有力支撐下，多中心協(xié)作與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸不再是難題，從而為遠(yuǎn)程手術(shù)培訓(xùn)開辟了廣闊前景?！半p中心”建設(shè)借助5G網(wǎng)絡(luò)與其他眾多中心緊密相連，一方面，專家們能夠跨越地域限制開展深度協(xié)作并進(jìn)行病例研討，碰撞出更多智慧火花；另一方面，可充分發(fā)揮教學(xué)基地的職能，為年輕醫(yī)生提供極為珍貴的實(shí)操指導(dǎo)。當(dāng)下，機(jī)器人手術(shù)線下培訓(xùn)教學(xué)在胰腺外科及其他相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)有了一定的實(shí)踐應(yīng)用[29]?？梢灶A(yù)見，隨著遠(yuǎn)程技術(shù)的持續(xù)迅猛發(fā)展，遠(yuǎn)程外科手術(shù)培訓(xùn)必將在不久的將來取得更為顯著的突破與成績，有力地推動(dòng)醫(yī)療人才培養(yǎng)體系的革新與進(jìn)步。

3.4促進(jìn)分級(jí)診療制度的落實(shí) 構(gòu)建“雙中心” 體系意義深遠(yuǎn)且作用重大。在這一體系之下，診療服務(wù)得以進(jìn)行科學(xué)合理的分級(jí)化處理。助力“基層首診、雙向轉(zhuǎn)診、急慢分治、上下聯(lián)動(dòng)” 分級(jí)診療模式的有效施行[30]。通過明確各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的功能定位與職責(zé)范圍，讓基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)承擔(dān)起基礎(chǔ)診療服務(wù)的重任，實(shí)現(xiàn)基層首診的有序開展。對(duì)于超出基層診療能力的患者，能夠順暢地進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)診，確保患者得到及時(shí)且適宜的救治。急慢分治則提高了醫(yī)療資源的利用效率，避免了醫(yī)療資源的浪費(fèi)與錯(cuò)配。上下聯(lián)動(dòng)促進(jìn)了各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療資源的共享與互補(bǔ)。如此一來，基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)能力在實(shí)踐與交流中不斷獲得提升，無論是醫(yī)療技術(shù)水平、診斷能力還是治療手段都逐步得到完善與豐富，為廣大民眾享受更優(yōu)質(zhì)、便捷的醫(yī)療服務(wù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 “雙中心”背景下5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

4.1網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 盡管 5G 技術(shù)以其顯著的高速率和低延遲特性，為眾多領(lǐng)域尤其是遠(yuǎn)程手術(shù)帶來了前所未有的變革契機(jī)。然而，就當(dāng)前的實(shí)際情況而言，其在全國范圍內(nèi)的覆蓋廣度與深度尚存在明顯不足。在那些網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)薄弱、欠發(fā)達(dá)的區(qū)域，5G信號(hào)的傳輸穩(wěn)定性面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[31]，難以確保其始終處于可靠狀態(tài)。一旦在手術(shù)場(chǎng)景中遭遇此類狀況，極有可能導(dǎo)致手術(shù)進(jìn)行期間產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸延遲、信號(hào)突然丟失等嚴(yán)重問題，這不僅會(huì)干擾手術(shù)的精準(zhǔn)操作，更可能對(duì)患者的生命健康安全構(gòu)成直接威脅。

4.2手術(shù)機(jī)器人設(shè)備的成本與技術(shù)限制 機(jī)器人手術(shù)設(shè)備以其高精度、高穩(wěn)定性和良好的可重復(fù)性在復(fù)雜手術(shù)中極具優(yōu)勢(shì)，是理想的手術(shù)工具。然而，在“雙中心” 建設(shè)進(jìn)程中，它卻遭遇了重重困境。首先是價(jià)格方面，其售價(jià)昂貴，使得眾多醫(yī)院在采購時(shí)受到預(yù)算的嚴(yán)重束縛。即使它能顯著提升手術(shù)精度、減少人為失誤并縮短手術(shù)時(shí)長，但高昂的采購成本讓許多醫(yī)院望而卻步，尤其是那些醫(yī)療支出有限的醫(yī)療機(jī)構(gòu)。而且，設(shè)備購置并非一勞永逸，后續(xù)的維護(hù)、升級(jí)以及技術(shù)支持都需要持續(xù)的資金投入，這無疑會(huì)進(jìn)一步加劇醫(yī)院的財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。其次是在技術(shù)方面，盡管5G技術(shù)為數(shù)據(jù)傳輸速度與精度提供了保障，但遠(yuǎn)程控制手術(shù)機(jī)器人時(shí)，其精度與實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)的性能仍有待改進(jìn)。在復(fù)雜手術(shù)中，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性欠佳，延遲、誤差和不穩(wěn)定的狀況時(shí)有發(fā)生，極大地限制了遠(yuǎn)程手術(shù)的順利開展。同時(shí)，市場(chǎng)上手術(shù)機(jī)器人設(shè)備品牌與型號(hào)繁多，兼容性差，不同品牌和型號(hào)的器械在設(shè)計(jì)與功能上的差異，導(dǎo)致手術(shù)過程中無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的切換與協(xié)同操作，這在多學(xué)科合作的遠(yuǎn)程手術(shù)中更為突出。醫(yī)院必須為每種設(shè)備配備專門的配件和工具，這不僅使操作變得更為復(fù)雜，還額外增加了醫(yī)療成本，而且使管理變得更加困難。

總之，雖然高精度手術(shù)機(jī)器人設(shè)備為醫(yī)療行業(yè)帶來了前所未有的變革，但在“雙中心” 建設(shè)中，成本高昂、操作受限、維護(hù)艱難、兼容性不佳等難題依舊突出。要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的廣泛應(yīng)用，就必須依靠技術(shù)創(chuàng)新突破技術(shù)瓶頸，借助政策支持緩解資金壓力，通過資源整合提升設(shè)備的協(xié)同性，如此才能推動(dòng)設(shè)備的普及，達(dá)成醫(yī)療資源的優(yōu)化配置與醫(yī)療服務(wù)的高效提升。

4.3法律法規(guī)與倫理問題 遠(yuǎn)程手術(shù)涉及跨區(qū)域醫(yī)療操作，存在法律法規(guī)和倫理的多重問題。例如，手術(shù)過程中若出現(xiàn)問題，責(zé)任歸屬如何界定。此外，患者數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)也面臨隱私泄露和數(shù)據(jù)保護(hù)的挑戰(zhàn)。各國和地區(qū)關(guān)于遠(yuǎn)程手術(shù)的法律法規(guī)仍不健全，需盡快建立標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管機(jī)制。

目前，部分成熟的5G機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)用于臨床研究，但相關(guān)技術(shù)和操作流程尚未完全標(biāo)準(zhǔn)化[32]，仍在摸索適合不同類型手術(shù)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。為此，經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范、指南[33-36]相繼出臺(tái)，并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善[37]。

4.4醫(yī)務(wù)人員的技術(shù)培訓(xùn)和適應(yīng)性 遠(yuǎn)程手術(shù)需要醫(yī)生不僅具備豐富的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)，還要熟悉遠(yuǎn)程手術(shù)系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備。這對(duì)醫(yī)務(wù)人員的技能提出了新要求，需要對(duì)其進(jìn)行專門的培訓(xùn)和持續(xù)的技術(shù)更新。在手術(shù)操作過程中需要有技術(shù)成熟的專業(yè)人員（對(duì)口援助單位人員或本單位高職稱手術(shù)人員）進(jìn)行全程督察為手術(shù)安全保駕護(hù)航。

5 未來發(fā)展策略

5.1加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)的推廣應(yīng)用，需要國家和地方政府加大對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資，尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)和醫(yī)療資源相對(duì)匱乏的地區(qū)。確保手術(shù)過程中的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手術(shù)的關(guān)鍵。當(dāng)前，相關(guān)研究中使用雙卡信號(hào)傳輸、5G政務(wù)專網(wǎng)等措施可在一定程度上解決這些問題[13]。5G政務(wù)專網(wǎng)雖然具有高速、低時(shí)延、大容量等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也增加了網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)[38]。本研究團(tuán)隊(duì)在數(shù)據(jù)傳輸中率先使用雙物聯(lián)網(wǎng)卡進(jìn)行雙向互聯(lián)，根據(jù)術(shù)中使用需求可隨時(shí)進(jìn)行雙卡間自由切換，延遲率遠(yuǎn)小于100 ms，在此基礎(chǔ)上聯(lián)合5G政務(wù)專網(wǎng)為手術(shù)安全實(shí)施保駕護(hù)航；此外，流量成本為15～20 Gbps/h，在當(dāng)前的通信資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)下，網(wǎng)絡(luò)通信費(fèi)用明顯降低[39]。

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)一步革新，低軌道衛(wèi)星通信技術(shù)與5G通信技術(shù)的融合不僅解決了部分地區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)通信差的問題，而且解決了衛(wèi)星信號(hào)在城市高層建筑密集區(qū)域容易被遮擋的缺點(diǎn)[40-41]?，F(xiàn)階段，二者的聯(lián)合已在廣播電視中得到應(yīng)用，期待其在醫(yī)療信息化建設(shè)中投入使用。

5.2推動(dòng)設(shè)備技術(shù)和系統(tǒng)集成創(chuàng)新 推動(dòng)設(shè)備技術(shù)和系統(tǒng)集成創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)5G遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵一步[42]。在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，機(jī)器人手術(shù)設(shè)備和5G通信技術(shù)的集成仍需持續(xù)改進(jìn)。5G通信技術(shù)為遠(yuǎn)程手術(shù)提供了理想的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但要將其與高精度的機(jī)器人手術(shù)設(shè)備進(jìn)行有效融合，仍面臨著一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)不僅包括設(shè)備本身的技術(shù)改進(jìn)，還涉及設(shè)備間的系統(tǒng)兼容性、網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性以及多項(xiàng)新興技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。

通過與人工智能（AI）和大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，機(jī)器人手術(shù)設(shè)備的性能和效能可以得到顯著提升[43]。人工智能在機(jī)器人手術(shù)中的應(yīng)用，能夠通過深度學(xué)習(xí)和算法分析大量醫(yī)療數(shù)據(jù)，提供精準(zhǔn)的術(shù)前規(guī)劃、實(shí)時(shí)手術(shù)輔助和術(shù)后評(píng)估。這種結(jié)合能夠提升機(jī)器人手術(shù)的智能化水平，從而提升手術(shù)的精度與安全性。除技術(shù)創(chuàng)新外，降低設(shè)備成本和提高設(shè)備的通用性，也是推動(dòng)機(jī)器人手術(shù)設(shè)備應(yīng)用和普及的關(guān)鍵。高精度手術(shù)機(jī)器人設(shè)備的高昂價(jià)格和復(fù)雜的操作要求，往往限制了其推廣應(yīng)用。為了使機(jī)器人手術(shù)設(shè)備能夠在更廣泛的醫(yī)療環(huán)境中得到應(yīng)用，降低設(shè)備的制造成本和簡化操作流程成為亟待解決的問題。此外，提高設(shè)備的通用性是推動(dòng)其廣泛應(yīng)用的另一個(gè)重要方面。當(dāng)前市場(chǎng)上存在多種品牌和型號(hào)的機(jī)器人手術(shù)設(shè)備，設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、手術(shù)器械及其他耗材相互兼容等問題使得系統(tǒng)的集成和設(shè)備的管理變得較為復(fù)雜，而推動(dòng)設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，并實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)設(shè)備之間的兼容，能夠大大提高設(shè)備的利用率，并減少因設(shè)備不兼容而造成的額外成本。例如，通過統(tǒng)一的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)化接口，可以實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)的手術(shù)機(jī)器人、手術(shù)器械和耗材之間的協(xié)同工作，不僅可以降低醫(yī)院的設(shè)備采購成本，也能提高網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備資源的利用效率。

為此，推動(dòng)設(shè)備技術(shù)和系統(tǒng)集成創(chuàng)新，特別是在5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的支持下，能夠顯著提升機(jī)器人手術(shù)設(shè)備的精度、實(shí)時(shí)反饋能力和通用性。通過降低設(shè)備成本、提高設(shè)備兼容性和網(wǎng)絡(luò)利用率，未來機(jī)器人手術(shù)設(shè)備有望在更多區(qū)域醫(yī)療中心得到廣泛應(yīng)用，為醫(yī)療服務(wù)的普及和提質(zhì)增效提供強(qiáng)有力的支撐。

5.3制定和完善法規(guī)與倫理規(guī)范 各國應(yīng)盡快建立和完善遠(yuǎn)程手術(shù)的法律和倫理規(guī)范，明確責(zé)任劃分、患者數(shù)據(jù)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等[39]。同時(shí)，制訂跨區(qū)域手術(shù)的認(rèn)證和審批制度，以確保遠(yuǎn)程手術(shù)的安全性和合法性。當(dāng)前，國家關(guān)于中西部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移計(jì)劃的實(shí)施有望進(jìn)一步提高中西部地區(qū)的醫(yī)療發(fā)展，為“雙中心”建設(shè)和遠(yuǎn)程醫(yī)療提供新動(dòng)力[44]。

5.4開展廣泛的技術(shù)培訓(xùn)與推廣 “雙中心”應(yīng)建立專門的培訓(xùn)基地，為醫(yī)務(wù)人員提供5G遠(yuǎn)程手術(shù)技術(shù)的學(xué)習(xí)和操作實(shí)踐。通過多中心協(xié)作和國際合作，引入更多技術(shù)和專家資源，加快技術(shù)的推廣和應(yīng)用。此外，以“雙中心”建設(shè)為契機(jī)，成立5G遠(yuǎn)程機(jī)器人外科?？坡?lián)盟可推進(jìn)遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)作業(yè)務(wù)，向基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)提供遠(yuǎn)程醫(yī)療相關(guān)服務(wù)，包括遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程示教、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、數(shù)字資源共享等多種功能為一體的遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)助服務(wù)平臺(tái)[45-46]。

6 結(jié)論

5G遠(yuǎn)程機(jī)器人外科在“雙中心”背景下的發(fā)展充滿機(jī)遇，它有望縮小區(qū)域醫(yī)療資源差距，改善優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源短缺等問題。然而，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備成本、法律法規(guī)和倫理等挑戰(zhàn)不容忽視。未來，需要在技術(shù)、政策、設(shè)備和培訓(xùn)等多方面進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)5G遠(yuǎn)程機(jī)器人外科在區(qū)域醫(yī)療中心的廣泛應(yīng)用和不斷優(yōu)化。為解決醫(yī)療服務(wù)集中化及優(yōu)化資源配置提供助力，為人類生命健康保駕護(hù)航。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：張銘澤、郭璽、馬于祺、周佳琦負(fù)責(zé)文獻(xiàn)查閱；郭成旺負(fù)責(zé)文章的撰寫；蔡輝、馬云濤負(fù)責(zé)指導(dǎo)論文撰寫及審查。

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收稿日期：2024-12-04

編輯：劉靜凱

基金項(xiàng)目：甘肅省科技計(jì)劃（聯(lián)合科研基金）項(xiàng)目（24JRRA885）；甘肅省自然科學(xué)基金（22JR85RA663）

Foundation Item： Science and Technology Plan （Joint Research Fund） Project of Gansu Province （24JRRA885） ; Natural Science Foundation of Gansu Province （22JR85RA663）

通訊作者：馬云濤，Email：3575515665@qq.com

Corresponding Author： MA Yuntao， Email： 3575515665@qq.com

引用格式：郭成旺，張銘澤，郭璽，等.“雙中心”背景下5G遠(yuǎn)程機(jī)器人外科的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 機(jī)器人外科學(xué)雜志（中英文），2025，6（1）：6-11.

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