2022年醫院新興技術創新應用典型案例征集活動正在進行中，歡迎各醫療機構踴躍提交案例，入選典型案例將在CHIMA 2022大會路演并獲頒證書。

1項目簡介

　　河北醫科大學第一醫院以建設“三位一體”智慧醫院為目標，充分發揮互聯網醫療服務的創新、便捷優勢，深化“互聯網+”與醫療的融合，應用先進移動網絡技術，配合智能可穿戴設備，打造高清、全方位、沉浸式的遠程探視服務，推進醫療服務的智慧化、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滿意度。

　　本項目基于5G網絡高速度、低延遲和大鏈接的優勢，結合VR技術的交互性、多感知、自主性等特點，致力于建設5G+VR探視智慧服務新體驗。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技術有效解決了虛擬現實技術“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建設與開發

　　1、VR探視系統“云、管、端”架構

　　5G+VR探視服務依托5G醫療專網，室內外5G網絡無縫全覆蓋，下載速率達到1Gbps。通過在醫院機房下沉5G醫療邊緣計算UPF和醫療邊緣云，融合5G切片技術，滿足醫院數據不出院區，實現本地回環，保障數據安全。

云+管+端架構圖

　　2、VR探視系統的設備部署

　　VR探視服務器搭建于5G智慧醫院私有云平臺，利用其安全、穩定、高效等特性搭建應用服務。新生兒監護室、重癥醫學科病房、神經重癥醫學科病房、心外監護室、急診病房里分別安裝1臺360度全景相機，搭配1輛醫療采集車、8K高清平面攝像頭及配套設備。在健康管理大講堂配備VR眼鏡、中控平臺等設備，可實現高清晰度、全方位的視頻畫面的實時傳輸。

VR探視系統設備部署圖3

關鍵技術或產品描述

　　1、5G+邊緣云醫療專網

　　醫院信息機房實現了移動、聯通、電信三大運營商5G網絡全覆蓋，組建了移動5G醫療專網，為醫院的醫療活動提供了高帶寬、低延時、穩定可靠的5G專網。搭建的5G邊緣計算，通過切片實現網絡資源的組合，全面提升醫療連接服務的可用性、可靠性、安全性、SLA;邊緣云引入GPU集群計算能力，進一步優化網絡時延，為用戶提供實時高清的8K探視體驗，超高清全景直播及VR技術獨有的臨場感讓用戶仿佛置身于現場。高效的傳輸機制及5G網絡極大縮短了VR應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網絡切片技術

　　智慧醫院的各項業務要求網絡能夠提供差異化服務來保證服務質量，網絡切片是指在同一物理網絡中且同時滿足各項服務差異化需求的重要技術。這種技術是指在某一個物理網絡上劃分出多個虛擬的端到端的邏輯網絡，每個切片都是一組網絡功能和資源的集合，憑借其特定的網絡特征及資源來滿足相應的業務需求，各個切片相互隔離、互不影響。網絡切片可根據業務性能要求及應用場景分別制定，不同切片分配不同ID標識，在網絡側來簽約確定用戶可接入的切片。

5G網絡切片的概念及特征

　　5G網絡端—端切片是由無線網切片、移動核心網切片及承載網切片組合形成，并依靠端到端切片的管理系統來統一管理。核心網切片可采用獨立硬件資源池來物理隔離，也可基于網絡功能的虛擬化技術利用在共享的硬件服務器來為不同業務分配不同虛擬機而實現隔離。無線網切片則是根據配置要求動態或靜態的分配無線資源(例如時間、頻率、空間)和相應基礎硬件設施。

5G網絡切片關鍵技術及總體架構

　　3、VR虛擬現實技術

　　VR虛擬現實技術，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。該技術是由計算機生成，具有臨場感覺的環境，它是一種全新的人機交互系統。虛擬現實技術本質上說是一種高度逼真地模擬人在現實生活中視覺、聽覺、動作等行為的交互技術。傳統的信息處理環境一直是“人適應計算機”，而虛擬現實技術的目標或理念是要逐步使“計算機適應人”，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境中去，從而取得身臨其境的體驗。

虛擬現實技術原理

　　虛擬現實系統由四個模塊組成:

　　輸入模塊：是虛擬現實系統的輸入接口，其功能是監測用戶的輸入信號，并通過傳感器模塊作用于虛擬環境。

　　傳感器模塊：是虛擬現實系統中操作者和虛擬環境之間的橋梁。

　　相應模塊：是虛擬現實系統的控制中心。

　　反饋模塊：是虛擬現實系統的輸出接口。

虛擬現實技術體系

　　4、投入使用的5G相關新硬件

　　VR頭盔(全景相機)、探視車、高清全景攝像頭、5G基站、流媒體服務器、主屏、移動核心機房等硬件設備全面支撐本方案的實施，使用體驗更順暢，效率更高，實現閉環管理與環節質控，提升醫療服務質量。

　　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，且支持WIFI、藍牙連接;能夠兼容眼鏡佩戴、提供自適應瞳距調節，有基于安卓系統自主研發的專屬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，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、“互聯網+”模式患者VR預約小程序

　　為滿足患者的探視需求，河北醫科大學第一醫院特制定VR探視須知，患者家屬可通過現場預約、電話預約、線上預約三種預約形式完成5G+VR探視活動。應用“互聯網+”模式，患者家屬可通過小程序在線填寫探視所需要的信息，申請提交便可預約。

4 應用效果

　　1、5G+VR探視有效提升醫院服務效率和滿意度

　　醫院積極探索5G新技術與醫療服務的創新融合，按照醫院整體智慧化、信息化建設工作部署，“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、重癥監護室等特殊病區的VR探視服務。部署5G+VR探視系統后，醫院每周探視量平均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，沉浸式探視服務讓患者安心接受治療，讓患者家屬內心得到慰藉，同時降低醫護人員工作量,得到了醫護人員、患者家屬的一致好評，大大提高醫院的影響力，提升了醫療服務的效率。

　　2、5G+VR探視在新生兒病房的使用

　　由于新生兒監護室對于感染環境的要求，新生兒父母無法進入監護室探視，因此利用VR探視技術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探視應用程序，無需進入病房即可探視親屬，置身于病房中，實現隔空親密接觸。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網絡下利用遠程探視系統，病患家人與CCU病房內患者實現語音和視頻雙向、實時交互，在探視系統終端，病患家屬能夠清晰地查看患者在當前時刻的精神狀態，以及醫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

　　基于5G+VR技術的探視服務具有實時動態、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實時觀看患者情況，這對醫院管理、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。基于5G+VR技術的沉浸式探視服務可以讓患者安心接受治療，讓患者家屬內心得到慰藉。

　　申報單位：

　　河北醫科大學第一醫院