拿起“未來聽診器”超聲專家的手能“伸”得更遠更廣

來源：科技日報

12月1日，第九屆深圳國際工業設計大展開幕，在華大智造的展區，展出了一款遠端超聲機器人MGIUS-R3，這是全球首款實現專業醫生直接遠端操控超聲探頭，即可對病人實施遠端診斷的超聲裝置。這款裝置透過整合機器人、實時遠端控制及超聲影像等技術，突破傳統超聲診療方式的侷限，克服時空障礙，有助於改善醫療資源分佈不均衡的現狀。

什麼是遠端超聲裝置？遠端超聲裝置有哪些特點以及應用場景？帶著這些問題，科技日報記者採訪了相關專家。

讓超聲診斷打破時空壁壘

遠端超聲有“未來聽診器”之稱，該技術最早由美國國家航空航天局(NASA)研發並用於監測航天員身體狀況，後來逐漸推廣至民用。

北京世紀壇醫院超聲科副主任劉勇主任醫師在接受科技日報記者採訪時表示，遠端超聲的技術支撐包括遠端通訊、資訊學及超聲醫學。

劉勇介紹，遠端超聲具備遠端控制能力，並可藉助實時通訊技術傳遞患者超聲影像資料。“藉助通訊網路，醫生可以遠端控制機械臂和超聲機器對患者進行實時操作和掃查，所獲得的相關影象可實時發回醫生端，供醫生診斷。”

中華醫學會超聲分會常務委員、華中科技大學附屬同濟醫院超聲影像科主任醫師鄧又斌介紹，超聲裝置獲取的資料透過網路傳遞到遠端超聲平臺，接收的終端可以是臺式電腦、膝上型電腦，甚至是手機。

打破時空限制的精準操控是遠端超聲的一大特點。在急危重症遠端會診中，遠端超聲可以發揮重要作用。“遠端超聲不受時間、地域限制，能讓超聲專家的手‘伸’得更遠、更廣。比如在救護車上安裝5G遠端超聲儀器，就可以幫助醫生提前介入患者診療。”劉勇說。

安全是遠端超聲的另一個優勢。劉勇介紹，像新冠肺炎流行期間，在隔離病房中，傳統的超聲裝置使用受到限制。而此時，遠端超聲可以大顯身手。醫生藉助遠端超聲進行診療，可以減少交叉感染和防護用品的消耗，而且“在具有放射性的環境中，遠端超聲也能發揮作用”。

此外，遠端超聲還具有“廣譜”的優勢。劉勇表示，遠端超聲可以獲取高質量超聲影象，實現超聲影象與掃查手法嚴格同步，達到實時和移動會診的效果。“可以利用這一點開展超聲裝置使用技能培訓，將會取得事半功倍的效果。”劉勇說。

劉勇稱，遠端超聲不僅具備以上特點，還具備自動避險能力。“遇到一些危急情況，遠端超聲能夠自動預警。”劉勇說，目前，已有遠端超聲應用於心內科、產科、急診科等科室，成功完成了遠端心臟超聲、胎兒遠端超聲的檢查和診斷的報道。

新技術不斷為超聲裝置賦能

在遠端超聲系統之下，患者的超聲影象可透過網路傳輸到會診端，會診專家可基於上傳的影象提供診斷及決策分析。

但是，由於超聲是實時動態變化的，其傳輸的資料量非常大。例如，一次數分鐘的心肺超聲檢查，就會產生最高可達2GB的海量超聲影像資料。

4G技術有較嚴重的低速率、高延遲等問題，不能滿足遠端超聲的技術要求。但5G通訊技術為遠端超聲發展帶來了機遇。5G通訊技術具有高速率、低延遲、廣連線等特點，透過基層醫師或急救車內醫務人員將患者資訊、醫療裝置所採集的資料及影像學影象實時上傳至會診端，可實現院外急救和院內治療的對接。

此外，雲計算可以讓超聲資料實現檔案電子化儲存、網路資訊傳輸和檔案排程，從而讓患者的超聲資料在各醫療機構之間互聯互通、資訊共享。

北京大學航天臨床醫學院副院長、超聲科學科帶頭人郭君表示，以醫療技術為紐帶，以遠端超聲系統平臺為支撐，建立遠端協同模式，開展遠端超聲的診斷、會診以及遠端門診、遠端質控、遠端教育等相關活動，能使所有覆蓋範圍達到資訊交換共享和業務協同。

郭君認為，藉助演算法和強大計算能力，遠端超聲與機器人協作配合，能緩解目前醫療體系下的醫療資源不足、分佈不均，高質量、高水平的專家經驗得不到充分利用，基層缺乏相應的高階裝置，分級診療存在難點痛點等問題。

“有了先進的機械臂、靈敏的感測器、強大的控制系統以及便捷的網路傳輸，遠端超聲平臺可以不受地域和空間限制發揮作用。”劉勇說，在邊疆地區、貧困地區、軍隊、海外大使館、援外醫療隊、外太空等特殊場景中，都可以建設遠端超聲平臺。

我國遠端超聲未來可期

目前來看，遠端超聲的臨床應用大多在發達國家和地區。在發展中國家，遠端超聲的應用前景如何？

有專家撰文指出，在發展中國家，偏遠或農村地區的行動式超聲裝置尚未普及，而超聲裝置是進行遠端超聲的重要基礎。同時，由於三級醫療會診中心尚未建立，與基層醫院無法實現資訊共享和醫療服務對接，阻礙了遠端超聲的發展。

值得一提的是，電信網路在一些偏遠地區和農村地區沒有普及或網路延時嚴重，因此完善的電信網路也是遠端超聲系統深入偏遠地區的關鍵因素之一。

劉勇預測，2025年左右我國遠端超聲裝置的裝機量將在500套以上。“這個估算資料考慮了偏遠地區、鄉鎮、省級醫療中心，甚至海外一些地區對於超聲診斷的需求。”劉勇說。

談及遠端超聲的未來發展，劉勇認為，關鍵是要推動醫學和工業的有效結合，發掘可利用的先進技術，讓遠端超聲系統更加完善。

劉勇還表示：“遠端超聲裝置的產品設計師要多傾聽來自基層醫生的聲音，設計理念要兼顧患者和基層醫生的需求，從而使得產品更合理、更普惠，做到精益求精。”

“同時，遠端超聲系統不能單槍匹馬地工作，要與其他技術相融合，加大創新研發力度，不斷推陳出新，發揮‘1+1＞2’的效果。”劉勇認為，政府層面，應當出臺一些與遠端超聲發展相關的政策措施。

“比如，透過政策引導，鼓勵在醫療資源較集中的地區建立遠端超聲醫學中心，以某個醫院為龍頭推動遠端超聲發展，讓優質的超聲醫療資源不斷下沉。”劉勇說。

“對於遠端超聲的發展而言，中國有很大的市場。我們也希望能夠藉助遠端超聲平臺，為落後、邊遠地區打造一支‘帶不走的超聲專家隊伍’。”劉勇說。