2022年醫(yī)院新興技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用典型案例征集活動正在進行中，歡迎各醫(yī)療機構(gòu)踴躍提交案例，入選典型案例將在CHIMA 2022大會路演并獲頒證書。

1項目簡介

　　河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院以建設(shè)“三位一體”智慧醫(yī)院為目標，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療服務(wù)的創(chuàng)新、便捷優(yōu)勢，深化“互聯(lián)網(wǎng)+”與醫(yī)療的融合，應(yīng)用先進移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，配合智能可穿戴設(shè)備，打造高清、全方位、沉浸式的遠程探視服務(wù)，推進醫(yī)療服務(wù)的智慧化、個性化水平，有效緩解疫情期間家屬探視親人的迫切需求，提高患者和家屬的就醫(yī)滿意度。

　　本項目基于5G網(wǎng)絡(luò)高速度、低延遲和大鏈接的優(yōu)勢，結(jié)合VR技術(shù)的交互性、多感知、自主性等特點，致力于建設(shè)5G+VR探視智慧服務(wù)新體驗。病房放置帶有攝像頭的VR探視車，配合健康大講堂的VR眼鏡、中控大屏，實現(xiàn)探視家屬與患者的雙向語音視頻探視，家屬配備VR頭顯讓探視更私密。5G+沉浸式VR技術(shù)有效解決了虛擬現(xiàn)實技術(shù)“眩暈”的通病，極大改善患者家屬的觀看體驗，讓“零距離”陪伴成為可能。

2建設(shè)與開發(fā)

　　1、VR探視系統(tǒng)“云、管、端”架構(gòu)

　　5G+VR探視服務(wù)依托5G醫(yī)療專網(wǎng)，室內(nèi)外5G網(wǎng)絡(luò)無縫全覆蓋，下載速率達到1Gbps。通過在醫(yī)院機房下沉5G醫(yī)療邊緣計算UPF和醫(yī)療邊緣云，融合5G切片技術(shù)，滿足醫(yī)院數(shù)據(jù)不出院區(qū)，實現(xiàn)本地回環(huán)，保障數(shù)據(jù)安全。

云+管+端架構(gòu)圖

　　2、VR探視系統(tǒng)的設(shè)備部署

　　VR探視服務(wù)器搭建于5G智慧醫(yī)院私有云平臺，利用其安全、穩(wěn)定、高效等特性搭建應(yīng)用服務(wù)。新生兒監(jiān)護室、重癥醫(yī)學(xué)科病房、神經(jīng)重癥醫(yī)學(xué)科病房、心外監(jiān)護室、急診病房里分別安裝1臺360度全景相機，搭配1輛醫(yī)療采集車、8K高清平面攝像頭及配套設(shè)備。在健康管理大講堂配備VR眼鏡、中控平臺等設(shè)備，可實現(xiàn)高清晰度、全方位的視頻畫面的實時傳輸。

VR探視系統(tǒng)設(shè)備部署圖3

關(guān)鍵技術(shù)或產(chǎn)品描述

　　1、5G+邊緣云醫(yī)療專網(wǎng)

　　醫(yī)院信息機房實現(xiàn)了移動、聯(lián)通、電信三大運營商5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，組建了移動5G醫(yī)療專網(wǎng)，為醫(yī)院的醫(yī)療活動提供了高帶寬、低延時、穩(wěn)定可靠的5G專網(wǎng)。搭建的5G邊緣計算，通過切片實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的組合，全面提升醫(yī)療連接服務(wù)的可用性、可靠性、安全性、SLA;邊緣云引入GPU集群計算能力，進一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)時延，為用戶提供實時高清的8K探視體驗，超高清全景直播及VR技術(shù)獨有的臨場感讓用戶仿佛置身于現(xiàn)場。高效的傳輸機制及5G網(wǎng)絡(luò)極大縮短了VR應(yīng)用在移動終端的延時，消除VR使用中由時延所帶來的眩暈感，提升探視的體驗感。

　　2、5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

　　智慧醫(yī)院的各項業(yè)務(wù)要求網(wǎng)絡(luò)能夠提供差異化服務(wù)來保證服務(wù)質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)切片是指在同一物理網(wǎng)絡(luò)中且同時滿足各項服務(wù)差異化需求的重要技術(shù)。這種技術(shù)是指在某一個物理網(wǎng)絡(luò)上劃分出多個虛擬的端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)，每個切片都是一組網(wǎng)絡(luò)功能和資源的集合，憑借其特定的網(wǎng)絡(luò)特征及資源來滿足相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求，各個切片相互隔離、互不影響。網(wǎng)絡(luò)切片可根據(jù)業(yè)務(wù)性能要求及應(yīng)用場景分別制定，不同切片分配不同ID標識，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)來簽約確定用戶可接入的切片。

5G網(wǎng)絡(luò)切片的概念及特征

　　5G網(wǎng)絡(luò)端—端切片是由無線網(wǎng)切片、移動核心網(wǎng)切片及承載網(wǎng)切片組合形成，并依靠端到端切片的管理系統(tǒng)來統(tǒng)一管理。核心網(wǎng)切片可采用獨立硬件資源池來物理隔離，也可基于網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化技術(shù)利用在共享的硬件服務(wù)器來為不同業(yè)務(wù)分配不同虛擬機而實現(xiàn)隔離。無線網(wǎng)切片則是根據(jù)配置要求動態(tài)或靜態(tài)的分配無線資源(例如時間、頻率、空間)和相應(yīng)基礎(chǔ)硬件設(shè)施。

5G網(wǎng)絡(luò)切片關(guān)鍵技術(shù)及總體架構(gòu)

　　3、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)

　　VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是指利用計算機生成一種可對參與者直接施加視覺、聽覺和觸覺感受，并允許其交互地觀察和操作的虛擬世界技術(shù)。該技術(shù)是由計算機生成，具有臨場感覺的環(huán)境，它是一種全新的人機交互系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)本質(zhì)上說是一種高度逼真地模擬人在現(xiàn)實生活中視覺、聽覺、動作等行為的交互技術(shù)。傳統(tǒng)的信息處理環(huán)境一直是“人適應(yīng)計算機”，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的目標或理念是要逐步使“計算機適應(yīng)人”，人們要求通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺以及形體、手勢或口令，參與到信息處理的環(huán)境中去，從而取得身臨其境的體驗。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)原理

　　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)由四個模塊組成:

　　輸入模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸入接口，其功能是監(jiān)測用戶的輸入信號，并通過傳感器模塊作用于虛擬環(huán)境。

　　傳感器模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中操作者和虛擬環(huán)境之間的橋梁。

　　相應(yīng)模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的控制中心。

　　反饋模塊：是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的輸出接口。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)體系

　　4、投入使用的5G相關(guān)新硬件

　　VR頭盔(全景相機)、探視車、高清全景攝像頭、5G基站、流媒體服務(wù)器、主屏、移動核心機房等硬件設(shè)備全面支撐本方案的實施，使用體驗更順暢，效率更高，實現(xiàn)閉環(huán)管理與環(huán)節(jié)質(zhì)控，提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。

　　1)VR頭顯

　　VR頭顯提供移動式無線VR觀看功能和硬件解碼功能，能夠提供畫質(zhì)清晰、大視場角的VR探視體驗。VR頭顯充電后可提供40分鐘以上的探視服務(wù)，且支持WIFI、藍牙連接;能夠兼容眼鏡佩戴、提供自適應(yīng)瞳距調(diào)節(jié)，有基于安卓系統(tǒng)自主研發(fā)的專屬UI界面，給用戶帶來簡單清晰的操作體驗。

　　2)探視車

　　探視車由“車體”、“3D相機”、 “一體機”、“5GCPE終端”組成，車體具有蓄電池，可以進行移動工作，使用時只需打開探視車底部后方的開關(guān)即可。

　　3)高清全景攝像頭

　　全景攝像頭能夠提供全景8K直播、錄播服務(wù)，且支持RTMP，HLS，RTSP 視頻流格式。該攝像頭具備防抖功能，并能夠支持方案中所需的WIFI連接功能和收音功能。

　　5、“互聯(lián)網(wǎng)+”模式患者VR預(yù)約小程序

　　為滿足患者的探視需求，河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院特制定VR探視須知，患者家屬可通過現(xiàn)場預(yù)約、電話預(yù)約、線上預(yù)約三種預(yù)約形式完成5G+VR探視活動。應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”模式，患者家屬可通過小程序在線填寫探視所需要的信息，申請?zhí)峤槐憧深A(yù)約。

4 應(yīng)用效果

　　1、5G+VR探視有效提升醫(yī)院服務(wù)效率和滿意度

　　醫(yī)院積極探索5G新技術(shù)與醫(yī)療服務(wù)的創(chuàng)新融合，按照醫(yī)院整體智慧化、信息化建設(shè)工作部署，“5G+VR探視”項目于2021年8月19日正式啟用，項目第一期提供新生兒、重癥監(jiān)護室等特殊病區(qū)的VR探視服務(wù)。部署5G+VR探視系統(tǒng)后，醫(yī)院每周探視量平均22人次，平均每天開放時間為1小時，每個家庭平均通話時長5分鐘，沉浸式探視服務(wù)讓患者安心接受治療，讓患者家屬內(nèi)心得到慰藉，同時降低醫(yī)護人員工作量,得到了醫(yī)護人員、患者家屬的一致好評，大大提高醫(yī)院的影響力，提升了醫(yī)療服務(wù)的效率。

　　2、5G+VR探視在新生兒病房的使用

　　由于新生兒監(jiān)護室對于感染環(huán)境的要求，新生兒父母無法進入監(jiān)護室探視，因此利用VR探視技術(shù)就可以解決此痛點問題。新生兒父母頭屬頭戴VR眼鏡或使用手機APP，啟用VR探視應(yīng)用程序，無需進入病房即可探視親屬，置身于病房中，實現(xiàn)隔空親密接觸。不僅探視寶寶在病房里的動向，還可清晰看到寶寶的細微表情和動作。

　　3、5G+VR探視在CCU病房的使用

　　CCU重癥病房外，在5G網(wǎng)絡(luò)下利用遠程探視系統(tǒng)，病患家人與CCU病房內(nèi)患者實現(xiàn)語音和視頻雙向、實時交互，在探視系統(tǒng)終端，病患家屬能夠清晰地查看患者在當前時刻的精神狀態(tài)，以及醫(yī)護人員對其家屬的悉心照料情況。既能緩解焦慮的心情，又能增加對醫(yī)護人員的信任度。而VR影像的沉浸感也讓病患家屬擁有了“陪伴”的體驗。

　　5總結(jié)

　　基于5G+VR技術(shù)的探視服務(wù)具有實時動態(tài)、遠程登錄、多終端觀看、沉浸感強等特點，探視人員可通過高清畫質(zhì)實時觀看患者情況，這對醫(yī)院管理、家屬探視、患者治療等均有積極意義，有效解決了家屬探視親人的迫切需求與醫(yī)院管理之間的矛盾，而且增加了交流途徑，帶來了便捷的體驗。

　　至截稿時，開展VR探視不到10個月，已有376位患者家屬進行了探視體驗?；?G+VR技術(shù)的沉浸式探視服務(wù)可以讓患者安心接受治療，讓患者家屬內(nèi)心得到慰藉。

　　申報單位：

　　河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院