打造5G+VR探视智慧服务新体验

　　2022年医院新兴技术创新应用典型案例征集活动正在进行中，欢迎各医疗机构踊跃提交案例，入选典型案例将在CHIMA 2022大会路演并获颁证书。

1项目简介

　　河北医科大学第一医院以建设“三位一体”智慧医院为目标，充分发挥互联网医疗服务的创新、便捷优势，深化“互联网+”与医疗的融合，应用先进移动网络技术，配合智能可穿戴设备，打造高清、全方位、沉浸式的远程探视服务，推进医疗服务的智慧化、个性化水平，有效缓解疫情期间家属探视亲人的迫切需求，提高患者和家属的就医满意度。

　　本项目基于5G网络高速度、低延迟和大链接的优势，结合VR技术的交互性、多感知、自主性等特点，致力于建设5G+VR探视智慧服务新体验。病房放置带有摄像头的VR探视车，配合健康大讲堂的VR眼镜、中控大屏，实现探视家属与患者的双向语音视频探视，家属配备VR头显让探视更私密。5G+沉浸式VR技术有效解决了虚拟现实技术“眩晕”的通病，极大改善患者家属的观看体验，让“零距离”陪伴成为可能。

2建设与开发

　　1、VR探视系统“云、管、端”架构

　　5G+VR探视服务依托5G医疗专网，室内外5G网络无缝全覆盖，下载速率达到1Gbps。通过在医院机房下沉5G医疗边缘计算UPF和医疗边缘云，融合5G切片技术，满足医院数据不出院区，实现本地回环，保障数据安全。

云+管+端架构图

　　2、VR探视系统的设备部署

　　VR探视服务器搭建于5G智慧医院私有云平台，利用其安全、稳定、高效等特性搭建应用服务。新生儿监护室、重症医学科病房、神经重症医学科病房、心外监护室、急诊病房里分别安装1台360度全景相机，搭配1辆医疗采集车、8K高清平面摄像头及配套设备。在健康管理大讲堂配备VR眼镜、中控平台等设备，可实现高清晰度、全方位的视频画面的实时传输。

VR探视系统设备部署图3

关键技术或产品描述

　　1、5G+边缘云医疗专网

　　医院信息机房实现了移动、联通、电信三大运营商5G网络全覆盖，组建了移动5G医疗专网，为医院的医疗活动提供了高带宽、低延时、稳定可靠的5G专网。搭建的5G边缘计算，通过切片实现网络资源的组合，全面提升医疗连接服务的可用性、可靠性、安全性、SLA;边缘云引入GPU集群计算能力，进一步优化网络时延，为用户提供实时高清的8K探视体验，超高清全景直播及VR技术独有的临场感让用户仿佛置身于现场。高效的传输机制及5G网络极大缩短了VR应用在移动终端的延时，消除VR使用中由时延所带来的眩晕感，提升探视的体验感。

　　2、5G网络切片技术

　　智慧医院的各项业务要求网络能够提供差异化服务来保证服务质量，网络切片是指在同一物理网络中且同时满足各项服务差异化需求的重要技术。这种技术是指在某一个物理网络上划分出多个虚拟的端到端的逻辑网络，每个切片都是一组网络功能和资源的集合，凭借其特定的网络特征及资源来满足相应的业务需求，各个切片相互隔离、互不影响。网络切片可根据业务性能要求及应用场景分别制定，不同切片分配不同ID标识，在网络侧来签约确定用户可接入的切片。

5G网络切片的概念及特征

　　5G网络端—端切片是由无线网切片、移动核心网切片及承载网切片组合形成，并依靠端到端切片的管理系统来统一管理。核心网切片可采用独立硬件资源池来物理隔离，也可基于网络功能的虚拟化技术利用在共享的硬件服务器来为不同业务分配不同虚拟机而实现隔离。无线网切片则是根据配置要求动态或静态的分配无线资源(例如时间、频率、空间)和相应基础硬件设施。

5G网络切片关键技术及总体架构

　　3、VR虚拟现实技术

　　VR虚拟现实技术，是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受，并允许其交互地观察和操作的虚拟世界技术。该技术是由计算机生成，具有临场感觉的环境，它是一种全新的人机交互系统。虚拟现实技术本质上说是一种高度逼真地模拟人在现实生活中视觉、听觉、动作等行为的交互技术。传统的信息处理环境一直是“人适应计算机”，而虚拟现实技术的目标或理念是要逐步使“计算机适应人”，人们要求通过视觉、听觉、触觉、嗅觉以及形体、手势或口令，参与到信息处理的环境中去，从而取得身临其境的体验。

虚拟现实技术原理

　　虚拟现实系统由四个模块组成:

　　输入模块：是虚拟现实系统的输入接口，其功能是监测用户的输入信号，并通过传感器模块作用于虚拟环境。

　　传感器模块：是虚拟现实系统中操作者和虚拟环境之间的桥梁。

　　相应模块：是虚拟现实系统的控制中心。

　　反馈模块：是虚拟现实系统的输出接口。

虚拟现实技术体系

　　4、投入使用的5G相关新硬件

　　VR头盔(全景相机)、探视车、高清全景摄像头、5G基站、流媒体服务器、主屏、移动核心机房等硬件设备全面支撑本方案的实施，使用体验更顺畅，效率更高，实现闭环管理与环节质控，提升医疗服务质量。

　　1)VR头显

　　VR头显提供移动式无线VR观看功能和硬件解码功能，能够提供画质清晰、大视场角的VR探视体验。VR头显充电后可提供40分钟以上的探视服务，且支持WIFI、蓝牙连接;能够兼容眼镜佩戴、提供自适应瞳距调节，有基于安卓系统自主研发的专属UI界面，给用户带来简单清晰的操作体验。

　　2)探视车

　　探视车由“车体”、“3D相机”、 “一体机”、“5GCPE终端”组成，车体具有蓄电池，可以进行移动工作，使用时只需打开探视车底部后方的开关即可。

　　3)高清全景摄像头

　　全景摄像头能够提供全景8K直播、录播服务，且支持RTMP，HLS，RTSP 视频流格式。该摄像头具备防抖功能，并能够支持方案中所需的WIFI连接功能和收音功能。

　　5、“互联网+”模式患者VR预约小程序

　　为满足患者的探视需求，河北医科大学第一医院特制定VR探视须知，患者家属可通过现场预约、电话预约、线上预约三种预约形式完成5G+VR探视活动。应用“互联网+”模式，患者家属可通过小程序在线填写探视所需要的信息，申请提交便可预约。

4 应用效果

　　1、5G+VR探视有效提升医院服务效率和满意度

　　医院积极探索5G新技术与医疗服务的创新融合，按照医院整体智慧化、信息化建设工作部署，“5G+VR探视”项目于2021年8月19日正式启用，项目第一期提供新生儿、重症监护室等特殊病区的VR探视服务。部署5G+VR探视系统后，医院每周探视量平均22人次，平均每天开放时间为1小时，每个家庭平均通话时长5分钟，沉浸式探视服务让患者安心接受治疗，让患者家属内心得到慰藉，同时降低医护人员工作量,得到了医护人员、患者家属的一致好评，大大提高医院的影响力，提升了医疗服务的效率。

　　2、5G+VR探视在新生儿病房的使用

　　由于新生儿监护室对于感染环境的要求，新生儿父母无法进入监护室探视，因此利用VR探视技术就可以解决此痛点问题。新生儿父母头属头戴VR眼镜或使用手机APP，启用VR探视应用程序，无需进入病房即可探视亲属，置身于病房中，实现隔空亲密接触。不仅探视宝宝在病房里的动向，还可清晰看到宝宝的细微表情和动作。

　　3、5G+VR探视在CCU病房的使用

　　CCU重症病房外，在5G网络下利用远程探视系统，病患家人与CCU病房内患者实现语音和视频双向、实时交互，在探视系统终端，病患家属能够清晰地查看患者在当前时刻的精神状态，以及医护人员对其家属的悉心照料情况。既能缓解焦虑的心情，又能增加对医护人员的信任度。而VR影像的沉浸感也让病患家属拥有了“陪伴”的体验。

　　5总结

　　基于5G+VR技术的探视服务具有实时动态、远程登录、多终端观看、沉浸感强等特点，探视人员可通过高清画质实时观看患者情况，这对医院管理、家属探视、患者治疗等均有积极意义，有效解决了家属探视亲人的迫切需求与医院管理之间的矛盾，而且增加了交流途径，带来了便捷的体验。

　　至截稿时，开展VR探视不到10个月，已有376位患者家属进行了探视体验。基于5G+VR技术的沉浸式探视服务可以让患者安心接受治疗，让患者家属内心得到慰藉。

　　申报单位：

　　河北医科大学第一医院