我国首例AI＋5G心脏手术：400公里外“补心”成功

4月3日上午，一场“AI+5G远程心脏腔镜手术直播大片”在广东西部山区的高州市人民医院心外手术室发起，实时的超高清手术画面传送至广东省人民医院会场大屏幕。省医专家通过5G网络，就“来到了”400公里之外的高州现场“零距离”观摩并且实时“指导和参与”手术，犹如“省医”就在县域群众家门口。

接受AI+5G手术的是一位41岁的女性患者，据医生介绍，这名患者有先天心脏病，近期因“劳力性心悸、气促10余天”入院。经过心脏彩超和右心导管等检查发现，患者诊断为继发孔型房间隔缺损。

房间隔缺损本来是简单先心病，如果在小时候做开胸手术，操作上是相对容易，而且风险很低的。但是这位患者已经41岁，出现了重度肺动脉高压，开始出现心力衰竭，病情已经从简单先心病转变成复杂的成人先心病，简而言之心脏没有正常的发育，形成了一个缺损，就是我们所说的心脏里面出现一个孔。

这个孔的存在会导致病人心脏左心房的血会持续往右心房分流，加重右心房的整个心脏的负荷，也会加重肺循环的负荷，久而久之，心脏也就会持续扩大，肺动脉的压力也会持续的增高。

通过3D打印出来的1：1心脏模型可以看到，患者的心脏比正常人的偏大，而正常人的心脏大约有一个拳头那么大。

在这场手术前，医院使用到了自主研发的全自动AI去噪以及建模软件，一键完成建模，耗费时间从2-6小时缩短至两分钟以内，并自动生成3D打印机可识别的3D数字心脏模型（STL格式），直接用来打印出实体1:1心脏模型。

值得注意的是，手术的AI技术部分是由广东省人民医院特聘顾问史弋宇教授带领团队参与。史弋宇是圣母大学计算机系终身副教授，博士生导师，并兼任电子系终身副教授。

对于这次手术，广东省人民医院可谓用上了目前最热门的“黑科技”，其中多项技术均已申请专利进行知识产权保护。史弋宇教授负责参与AI部分，主要用于术前准备阶段，为此他筹备了一年时间，手术成功也让AI在医疗领域更加落地。

在广东省人民医院现场的大屏幕上（下图），有四个播放画面，从左到右分别是高州市人民医院、高州人民医院手术室、广东省人民医院、VR视频手术过程演示。

从现场播放的VR演示视频，我们可以看到整个手术过程。

患者身上会插管连接体外循环机，就是通常所说的人工心肺机，后续进行身体降温之后，医生再灌注心机保护液，让心脏停下来，之后再进行心脏的探查跟房间隔缺损的修补。

下图是房间隔缺损修补术过程：

手术过程中，移动5G网络技术的高速率、多连接、低时延特性得以充分显示，4路4k镜头同时直播，全程音视频依然流畅、画面高清稳定、无明显卡顿和时延。经现场测试，5G网络现场下载速率达到了600Mbps，上传速率超100Mbps，时延低于30ms，整体网络速度与4G相比提速10倍。在本次远程手术中，5G网络保障了手术即时画面直播和历史诊疗数据的动态实时共享，有效提升远程会诊系统的诊断准确率和医疗指导效率，为远程医疗带来了创新性的变化。

对于AI，虽然近年来人工智能在医疗领域取得了飞速进展，但在实际临床中的应用却非常有限。其中一个主要的原因就是人工智能还缺乏足够的可信度和可解释度来完全取代医生进行自动诊治。

史弋宇说，团队目前阶段主要着眼于人工智能在医疗系统中的辅助作用来帮助其尽快落地。例如在本次远程手术指导中采用到的面向人工智能的图像压缩传输，智能影像去噪，以及智能心脏建模，都是以为医疗专家更方便，更快捷，更准确的诊治为目标。

如今，推进“互联网+医疗健康”在县域进一步落地需要新动能，才能更好地满足县域群众“在家门口看上专家”的健康需求。“5G网络互联互通，助力省城优质医疗资源以网路途径实时空降到基层，就像省医真的在现场示教指导，两地医务人员也能实时观摩学习高新技术。”高州医院院长王茂生认为，省县联合探索智慧医疗的新实践，将惠及更广大乡村患者。

（图文综合新智元、茂名网等）

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