2022年1月17日整理發(fā)布：遠程醫(yī)療和遠程超聲的歷史背景

2022年1月17日整理發(fā)布：遠程超聲具有快速、無創(chuàng)、無輻射的特點，有“未來聽診器”之稱。最早由美國國家航空航天局研制成功并用于監(jiān)測宇航員身體狀況，后推廣至民用。傳統(tǒng)的遠程超聲指通過遠程視頻會診，上級專家實時指導基層醫(yī)師完成各項檢查，并予以診療意見。由于成本較高，遠程超聲實際臨床應用多在發(fā)達國家或地區(qū)，而在發(fā)展中國家，考慮到遠程醫(yī)療中心建設的費用，其應用難以開展。

而今，5G技術和云計算的出現(xiàn)和普及，解決了網(wǎng)絡延遲、存儲和信息共享困難等難題，基于5G和云平臺的遠程超聲將具有廣闊的臨床應用前景，本文就其應用現(xiàn)狀及進展進行綜述。

1.背景和基本原理

1)遠程醫(yī)療和遠程超聲的歷史背景

遠程醫(yī)療指通信技術、多媒體技術、互聯(lián)網(wǎng)技術等與醫(yī)療技術相結合，在降低診療速度和開支、提高診療水平的基礎上，滿足廣大人民群眾保健需求的跨越空間的醫(yī)療服務。遠程醫(yī)療的歷史可追溯至1906年，威廉·埃因托芬利用遠程通話方式對醫(yī)院患者的心電圖進行遠程分析。

21世紀50年代，美國國家航空航天局開發(fā)了一項“應用于農(nóng)村帕帕戈醫(yī)療保健的空間技術”的地面并行項目。之后，美國國家航空航天局首次將遠程超聲應用于國際空間站，開展了肌肉骨骼超聲、眼部創(chuàng)傷超聲及創(chuàng)傷重點超聲評估(FAST)等遠程超聲技術。此后，便開始推廣至民用，早期應用于產(chǎn)科、心內(nèi)科，后逐漸出現(xiàn)在急診科和院前急救。

2)遠程超聲的基本原理

遠程超聲技術支撐包括遠程通信、信息學及超聲醫(yī)學三大技術。傳統(tǒng)的遠程超聲技術是指設置會診端和遠程端，將偏遠地區(qū)疑難病例的圖像通過網(wǎng)絡傳輸?shù)綍\端，會診專家基于上傳的圖像提供診斷及決策分析。但4G技術有較嚴重的低速率、高延遲等問題，不能滿足遠程超聲的技術要求。近年來出現(xiàn)的5G技術，具有高速率、低延遲、大連接等特點，通過基層醫(yī)師或急救車內(nèi)醫(yī)務人員將患者信息、醫(yī)療設備所采集的數(shù)據(jù)及影像學圖像實時上傳至會診端，實現(xiàn)院外急救和院內(nèi)治療的對接。

云計算是一種虛擬化資源，可以實現(xiàn)檔案的電子化儲存、網(wǎng)絡信息傳輸、檔案調(diào)度，從而達到各醫(yī)療機構之間互聯(lián)互通、信息共享。

2.遠程超聲的實現(xiàn)模式和應用現(xiàn)狀

1)遠程超聲實現(xiàn)模式

(1)異步模式：遠程超聲包括異步模式和同步模式。異步模式是收集、存儲數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給會診端專家進行解釋。由于條件限制，遠程端醫(yī)師和會診端醫(yī)師間并非實時交流。在該模式下，可以下載、存儲圖像、音頻和文本，專家在會診端進行會診。異步模式運作成本較低，可以改善經(jīng)濟狀況欠佳或技術基礎設施落后的偏遠地區(qū)的醫(yī)療保健服務。這一模式在非洲拯救了較多患者，尤其是心臟瓣膜病患者。其優(yōu)點是工作靈活，不受時間限制;其缺點是診斷時間可能延時，延誤治療，對儲存數(shù)據(jù)和所獲檢查圖像有較高的要求。就目前而言，該模式在遠程超聲的研究和應用最廣泛。

(2)同步模式：同步模式是遠程端和會診端同時在線進行交流，會診端專家實時指導遠程端操作醫(yī)師進行超聲檢查，以獲取專家所需要的超聲畫面，從而給出準確的診斷和診療方案。該模式的優(yōu)點是能夠獲得專家滿意的檢查圖像，并能與操作醫(yī)師實時交流，獲得較準確的診斷結果，并進行及時診治;其缺點是操作醫(yī)師可能無法獲取會診專家要求的圖像而導致誤診，且需要會診專家實時在線指導和解釋。

最近一項關于同步遠程醫(yī)療應用于兒科重癥醫(yī)學科的研究表明，大部分醫(yī)師認為同步遠程平臺雖可帶來重大收益，但降低了工作效率。隨著科技的發(fā)展和普及，同步模式也應是未來發(fā)展的方向，可為偏遠地區(qū)患者帶來更好的醫(yī)療服務。

2)遠程超聲臨床應用現(xiàn)狀

遠程超聲是一種特定形式的遠程醫(yī)療，利用信息學的傳播和專家解釋患者超聲檢查結果，并支持遠程視頻會診的技術。超聲操作和釋讀對操作者具有高度依賴性。因此，這些檢查的操作和解釋傳統(tǒng)上僅限于醫(yī)學專家。

21世紀，信息、通信、網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展，以及傳感器和數(shù)據(jù)傳輸技術的進步使得遠程超聲開始得以實際應用。近年來有研究結果表明現(xiàn)場指導與遠程指導花費時間和圖像獲取成功率間比較差異均無統(tǒng)計學意義。多數(shù)情況下遠程指導超聲檢查與傳統(tǒng)指導超聲檢查具有相似的敏感性和特異性。

目前，已有遠程超聲應用于心內(nèi)科、產(chǎn)科、急診科等科室的報道，并成功完成了遠程心臟超聲和胎兒遠程超聲檢查和診斷。

(1)遠程超聲在產(chǎn)科的應用：超聲是確診宮內(nèi)妊娠和兇險妊娠的首選工具，也是監(jiān)測胎兒生長及評估妊娠并發(fā)癥的重要檢查手段。由于偏遠地區(qū)缺乏專業(yè)的超聲專家，胎兒和母體情況無法得到長期的監(jiān)測，常直至即將分娩時才發(fā)現(xiàn)是兇險性妊娠或患兒出現(xiàn)缺血缺氧性腦病，嚴重者可能危及孕婦和胎兒生命，因此及時發(fā)現(xiàn)和干預尤為重要。

目前，澳大利亞已建立此類基于偏遠地區(qū)和三級產(chǎn)前超聲檢查的遠程超聲鏈接，對農(nóng)村地區(qū)胎兒進行遠程超聲檢查，在已檢查的病例中，異常胎兒均被檢出。隨著設備成本的降低和互聯(lián)網(wǎng)的普及，遠程超聲對產(chǎn)科的臨床應用價值將會更高。國內(nèi)也有將遠程超聲和胎心監(jiān)測用于產(chǎn)前評估胎兒是否缺氧的研究，結果發(fā)現(xiàn)兩者聯(lián)合檢查較單一檢查檢出率更高，有利于對于胎兒宮內(nèi)缺氧進行及時處理，提高母嬰安全，有較好的臨床推廣價值。

(2)遠程超聲在心血管疾病中的應用：超聲臨床應用范圍廣，以超聲心動圖在心血管疾病中的診斷最常用，并常與臨床實驗檢查、心電圖、X線檢查等相結合。在的阿拉貢達，使用遠程超聲心動圖診斷小兒心血管疾病，結果顯示29%的患兒因此轉(zhuǎn)診了心臟手術。

在孟加拉國，使用超聲評估結構性心臟病并收集這些圖像，再由全球心臟病專家協(xié)會進行會診解釋，不但減少了進行瓣膜干預的轉(zhuǎn)診時間，還減少了患者住院和死亡的可能性。美國兩家基層醫(yī)院與一家三級醫(yī)療中心建立了遠程醫(yī)療聯(lián)系，一位兒科心臟病專家對新生兒遠程超聲心動圖進行解釋，準確地區(qū)分需要立即接受治療的新生兒和不太嚴重的心臟病患兒，從而為重癥患兒提供了及時的診斷和護理。以上研究均表明了遠程超聲心動圖診斷的準確性，在發(fā)展中國家，遠程超聲能夠?qū)︶t(yī)療系統(tǒng)產(chǎn)生變革性影響。

(3)遠程超聲在急診科的應用：急診科疾病特點是緊急、危重，轉(zhuǎn)運、診療均需要盡量減少時間以免延誤病情。研究發(fā)現(xiàn)，急診科專家遠程指導醫(yī)務人員進行超聲檢查，完成檢查所需時間低于10 min，診斷準確率為66%~100%，敏感性為82%~98%。對于因創(chuàng)傷而轉(zhuǎn)運的急救患者，在創(chuàng)傷復蘇的最初階段，被稱為“創(chuàng)傷的黃金時刻”，擴展的創(chuàng)傷超聲重點評估法檢查可以為患者的院前評估提供可靠、重要的信息。

早期通過心電監(jiān)護和實驗室指標發(fā)現(xiàn)危及患者生命的情況，對于經(jīng)驗不足的臨床醫(yī)師該操作的難度較大，隨著便攜式超聲儀器的出現(xiàn)，越來越多地應用于創(chuàng)傷診斷的各個方面。急診室中的便攜式超聲儀已將超聲從確認性診斷測試轉(zhuǎn)變?yōu)轶w檢的擴展。創(chuàng)傷超聲重點評估法也可作為創(chuàng)傷患者在急診搶救室的首選檢查。

(4)遠程超聲在其他方面的應用：遠程超聲除了可應用于遠程會診，還可通過遠程超聲視頻教學，在指導基層醫(yī)師進行超聲檢查時，培訓基層醫(yī)師如何正確使用超聲并進行診斷。在重癥監(jiān)護室通過遠程超聲實時監(jiān)測重癥患者心功能或血流動力學情況;配備遠程超聲的醫(yī)療車可通過遠程會診實時了解轉(zhuǎn)運或急救患者的情況，提前制定治療措施，并為搶救提前做好準備。

3.遠程超聲實現(xiàn)的障礙

目前，發(fā)達國家的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡支持遠程超聲檢查，能獲得質(zhì)量較高的診斷畫面，也建立了三級遠程超聲會診中心。加拿大是率先開展遠程超聲會診的發(fā)達國家之一，其建設了比較完整的遠程超聲會診中心，并與農(nóng)村地區(qū)建立了醫(yī)療聯(lián)系。而在資源匱乏的發(fā)展中國家，存在缺乏培訓、設備和設備的維護等問題。

目前，在發(fā)展中國家實現(xiàn)遠程超聲，需解決以下問題：①偏遠或農(nóng)村地區(qū)便攜式超聲尚未普及，這是進行遠程超聲會診的重要基礎;②三級醫(yī)療會診中心尚未建立，與基層醫(yī)院無法實現(xiàn)信息共享和醫(yī)療服務對接;③對偏遠地區(qū)和基層醫(yī)院的醫(yī)師進行超聲培訓的力度不夠;④設備不能進行維護;⑤急救車輛中檢測儀器與三級醫(yī)療遠程會診中心的儀器不能實現(xiàn)對接;⑥電信網(wǎng)絡在偏遠地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)尚未普及或網(wǎng)絡延時嚴重，這是遠程醫(yī)療會診系統(tǒng)的關鍵。

4.展望

超聲是一種優(yōu)秀的影像學檢查技術，許多發(fā)達國家均建立了遠程會診中心和會診系統(tǒng)，但其臨床應用不應局限于發(fā)達國家，更應該造福農(nóng)村人口居多的發(fā)展中國家。要實現(xiàn)遠程超聲在發(fā)展中國家的普及，需要加快電信網(wǎng)絡的普及建設，加強超聲專業(yè)人員的培訓，使用價格便宜且不影響遠程超聲運作的設備，減少不必要的經(jīng)濟負擔。

遠程超聲是資源貧乏地區(qū)和偏遠地區(qū)患者的理想檢查工具，隨著5G技術和云計算等新技術的出現(xiàn)，網(wǎng)絡普及和會診中心的建設將更加快速，高速的網(wǎng)速和云平臺將代替延時的網(wǎng)絡和會診中心，也能降低網(wǎng)絡和會診中心建設的成本，從而降低醫(yī)療經(jīng)濟壓力，最終使遠程超聲應用于更多的臨床科室，改善偏遠和農(nóng)村地區(qū)患者的預后，實現(xiàn)醫(yī)療資源共享。

在最近新型性疫情中，需要在與患者隔離的情況下完成超聲評估，專家通過遠程實時指導住院醫(yī)師和護理人員進行超聲檢查，并作出診斷，減少了感染傳播的機會。因此，對于患有重大傳染病或重癥感染患者，遠程超聲同樣值得推廣。綜上所述，遠程超聲在臨床醫(yī)學中的多個領域被證實是可行的，且具有媲美傳統(tǒng)超聲和CT檢查的診斷能力。

盡管已經(jīng)描述其在資源匱乏地區(qū)的潛在益處，但尚未在實踐中證實其益處，實施和普及存在較多的問題，故實施之前需要更加強有力的證據(jù)。在資源匱乏地區(qū)，考慮到成本問題，未來的研究應當確保遠程超聲基于5G和云計算等新技術來設計研究。

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