Teleoperace přes 5G a satelitní konektivitu

„Nový standard vzdálené chirurgické podpory“

Současná medicína je čím dál více specializovaná. V oblasti traumatologie to znamená, že jeden operatér nemůže pokrýt celé spektrum výkonů. Při akutních zákrocích proto často chybí přítomnost špičkového specialisty přímo na sále. Cílem projektu TELECHIRURGIE je překlenout tuto mezeru – umožnit vzdálenému expertovi aktivně asistovat operatérovi v reálném čase, a to s přesností a latencí odpovídající reálné přítomnosti na sále.

Teleoperace využívá kombinaci moderní zobrazovací techniky, kódovacích a přenosových systémů a 5G sítí pro vytvoření spolehlivého, nízkolatenčního a zabezpečeného kanálu mezi dvěma operačními sály.

Základem je privátní 5G SA síť, doplněná o možnost satelitního zálohování (Starlink) a bondingu více připojení.

Experimentální fáze v České republice

Projekt teleoperace byl realizován ve spolupráci Vojenské nemocnice Brno, Ústřední vojenské nemocnice v Praze a Univerzity obrany.

Fáze I: laboratorní testy přenosu 3D/4K obrazu.

Fáze II: první klinický zákrok (tříselná kýla) s dálkovou konzultací.

Fáze III: doplnění interaktivního ukazovátka – možnost označit kritické místo přímo v obraze.

Fáze IV: implementace do výuky a přípravy mobilních týmů pro vojenské i civilní nasazení.

Díky 5G přenosu se podařilo snížit latenci přenosu na přibližně 1 sekundu, což je hodnota akceptovatelná pro reálnou chirurgickou podporu.

Teleoprerace přes 5G a satelitní konektivitu

Technologie v pozadí

Teleoperace staví na integraci několika klíčových technologií:

Exoskop Olympus – poskytuje chirurgovi detailní 3D/4K obraz operačního pole.

LiveU encodéry – bonding technologie zajišťující stabilní přenos videa (až 26 Mbit/s) i v případě kolísající konektivity.

Peplink routery – agregace více připojení, řízení QoS a podpora redundance.

Privátní 5G SA síť – vybudovaná ve VN Brno ve spolupráci s Univerzitou obrany a T-Mobile, nabízí vysokou propustnost, nízkou latenci a bezpečný přenos dat.

Riedel Bolero – profesionální interkom pro plynulou hlasovou komunikaci mezi týmy.

Polní podmínky a satelitní konektivita

Pro nasazení v reálných misích (vojenské operace, IZS, zahraniční mise) není vždy dostupná privátní 5G infrastruktura. Telechirurgický systém je navržen tak, aby fungoval i mimo infrastrukturu nemocnice.

Pro terénní a krizové nasazení se využívá kombinace více typů sítí:

  • 5G / LTE (privátní nebo veřejné sítě operátorů)
  • Wi-Fi mesh (např. v mobilním chirurgickém kontejneru)
  • Satelitní připojení (Starlink nebo GEO/MEO terminály)

Přínosy a další rozvoj

Klinická praxe – Dostupnost konzultací špičkových specialistů i mimo velká centra. Nasazení v místě humanitárních či vojenských misí; přenos do centrální nemocnice.

Vzdělávání – Možnost sledovat a komentovat operace v reálném čase v 3D prostředí.

Armáda a IZS – Nasazení v místě humanitárních či vojenských misí; přenos do centrální nemocnice

Technologie – Ověření nízkolatenčního přenosu přes 5G SA a bondingové sítě.

Budoucí rozvoj – Integrace s VR/AR technologiemi a digitálními dvojčaty pro výuku a simulace

Bezpečnost a odolnost systému

  • Šifrování na úrovni přenosu (AES256).
  • VPN tunely mezi nemocnicemi a polní základnou.
  • Automatické přepnutí na záložní konektivitu při výpadku.
  • Tento přístup umožňuje udržet plnohodnotný přenos obrazu i hlasu i v místech s minimální infrastrukturou (např. v misích, krizových oblastech, terénních nemocnicích).
Teleoprerace přes 5G a satelitní konektivitu

Shrnutí

Teleoperace představuje spojení chirurgie, komunikačních technologií a kybernetické bezpečnosti. Díky integraci privátních 5G sítí, bondingových enkodérů a satelitní konektivity vzniká systém, který:

  • umožňuje vzdálenou chirurgickou asistenci v reálném čase, z
  • ajišťuje spolehlivý a zabezpečený přenos dat i v terénu,
  • a otevírá cestu k budoucímu digitálnímu zdravotnictví založenému na interaktivitě, AI a virtuální realitě
Partneři projektu

Vojenská nemocnice Brno • Ústřední vojenská nemocnice Praha • Univerzita obrany • T-Mobile Czech Republic • Smart Informatics • Olympus • LiveU • Peplink • Riedel