面向远程骨科手术机器人的通信与业务协同测试评估体系研究*

doi:10.12267/j.issn.2096-5931.2026.03.011

信息通信技术与政策 ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (3): 74-80.doi: 10.12267/j.issn.2096-5931.2026.03.011

面向远程骨科手术机器人的通信与业务协同测试评估体系研究^*

Research on communication and service-oriented collaborative testing and evaluation framework for remote orthopedic surgical robots

任海英¹, 张雨¹, 王丹¹, 李自刚², 吴荻³

¹ 中国信息通信研究院云计算与数字化研究所, 北京 100191
² 信通院(江苏)科技创新研究院有限公司, 苏州 215000
³ 中国信息通信研究院泰尔终端实验室, 北京 100191

收稿日期:2026-01-30 出版日期:2026-03-25 发布日期:2026-03-27
通讯作者: 吴荻中国信息通信研究院泰尔终端实验室高级工程师,主要从事通信产品检验检测技术及标准化研究工作
作者简介:
任海英中国信息通信研究院云计算与数字化研究所高级工程师,主要从事远程医疗器械产品检验检测技术及标准化研究工作
张雨中国信息通信研究院云计算与数字化研究所工程师,主要从事远程医疗器械研究工作
王丹中国信息通信研究院云计算与数字化研究所工程师,主要从事远程医疗器械标准化研究工作
李自刚信通院(江苏)科技创新研究院有限公司工程师,主要从事医疗器械产品检验检测技术及标准化研究工作
基金资助:
*北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金项目(L232005);北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金项目(L242068)

REN Haiying¹, ZHANG Yu¹, WANG Dan¹, LI Zigang², WU Di³

¹ Cloud Computing and Digitalization Research Institute, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China
² XinTongYuan (Jiangsu) Technology Innovation Research Institute Co., Ltd., Suzhou 215000, China
³ CTTL Terminal Labs, China Academy of Information and Communications Technology, Beijing 100191, China

Received:2026-01-30 Online:2026-03-25 Published:2026-03-27

摘要/Abstract

摘要：

面向远程骨科手术机器人在实际工程部署中的通信与运行需求,构建了基于蜂窝通信网络的系统级测试环境;围绕系统安全性、功能性及业务性能等维度,设计了面向典型远程手术场景的测试指标体系与测试方法。在可控网络条件下,对远程规划、导航协同及音视频业务等流程进行了验证与分析。测试结果表明,在合理的网络参数配置下,蜂窝通信网络能够支撑远程骨科手术机器人系统的稳定运行,不同业务对网络性能变化呈现出差异化特征。

关键词: 远程骨科手术机器人, 蜂窝通信网络, 测试评估

Abstract:

To address the communication and operational requirements of remote orthopedic surgical robots in practical engineering deployment, this paper constructs a system-level test environment based on cellular communication networks. Focusing on key dimensions including system security, functionality, and service performance, a testing indicator system and corresponding test methods oriented toward typical remote surgical scenarios are designed. Under controllable network conditions, critical processes such as remote surgical planning, navigation coordination, and audio-video services are validated and analyzed. The results demonstrate that, with appropriate network parameter configurations, cellular communication networks can effectively support the stable operation of remote orthopedic surgical robot systems, while different services exhibit differentiated sensitivities to variations in network performance.

Key words: remote orthopedic surgical robot, cellular communication network, testing and evaluation

中图分类号:

TP393.0

任海英, 张雨, 王丹, 李自刚, 吴荻. 面向远程骨科手术机器人的通信与业务协同测试评估体系研究^*[J]. 信息通信技术与政策, 2026, 52(3): 74-80.

REN Haiying, ZHANG Yu, WANG Dan, LI Zigang, WU Di. Research on communication and service-oriented collaborative testing and evaluation framework for remote orthopedic surgical robots[J]. Information and Communications Technology and Policy, 2026, 52(3): 74-80.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文:

http://ictp.caict.ac.cn/CN/10.12267/j.issn.2096-5931.2026.03.011

http://ictp.caict.ac.cn/CN/Y2026/V52/I3/74

图/表 5

参考文献 8

[1]	TIAN W, FAN M, ZENG C, et al. Telerobotic spinal surgery based on 5G network: the first 12 cases[J]. Neurospine, 2020, 17(1):114-120. doi: 10.14245/ns.1938454.227 pmid: 32252160
[2]	LEE N J, ZUCKERMAN S L, BUCHANAN I A, et al. Is there a difference between navigated and non-navigated robot cohorts in robot-assisted spine surgery? a multicenter, propensity-matched analysis of 2800 screws and 372 patients[J]. The Spine Journal, 2021, 21(9):1504-1512. doi: 10.1016/j.spinee.2021.05.015 URL
[3]	范明星, 张琦, 房彦名, 等. 远程机器人辅助经皮椎体后凸成形术临床效果研究[J]. 北京生物医学工程, 2022, 41(2):174-178.
[4]	田伟, 张琦, 李祖昌, 等. 一站对多地5G远程控制骨科机器人手术的临床应用[J]. 骨科临床与研究杂志, 2019, 4(6):349-354.
[5]	张维军, 徐进, 张勇, 等. 光学导航引导的手术机器人系统设计[J]. 中国医疗设备, 2017, 32(11):28-31.
[6]	李曼, 任海英, 郭兆君, 等. 远程医疗器械组网架构和测试技术研究初探[J]. 中国数字医学, 2024(2):110-114.
[7]	李泽捷, 曹磊. 5G 网络规划与测试指标研究[J]. 信息通信技术与政策, 2020, 46(6):73-79.
[8]	3GPP. Study on communication services for critical medical applications: 3GPP Release-17 TR 22.826[S], 2021.

帧率/fps	卡顿率	破损率	同步偏差/ms	视频 MOS	音频 MOS
29.6	0.1%	0.0%	-109	4.8	3.57
29.6	0.2%	0.0%	-161	4.8	3.47
29.4	0.2%	0.0%	-150	4.9	3.45
29.6	0.2%	0.0%	-147	4.8	3.33
30.0	0.2%	0.0%	-153	4.8	3.15

帧率/fps	卡顿率	破损率	同步偏差/ms	视频 MOS	音频 MOS
29.6	0.1%	0.0%	-109	4.8	3.57
29.6	0.2%	0.0%	-161	4.8	3.47
29.4	0.2%	0.0%	-150	4.9	3.45
29.6	0.2%	0.0%	-147	4.8	3.33
30.0	0.2%	0.0%	-153	4.8	3.15

面向远程骨科手术机器人的通信与业务协同测试评估体系研究^*

Research on communication and service-oriented collaborative testing and evaluation framework for remote orthopedic surgical robots

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 5

参考文献 8

相关文章 3

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	贺倩, 金伟, 徐昊天. 面向拟态计算系统的测试评估体系研究^*[J]. 信息通信技术与政策, 2025, 51(10): 40-44.
[2]	李伯雄, 于润东, 于胜波, 郭美英. 车联网基础设施系统级测试运维体系研究[J]. 信息通信技术与政策, 2024, 50(3): 66-72.
[3]	唐静, 雷波, 李云鹤, 解云鹏. 面向网络5.0的新型网络体系测试实践及思考^*[J]. 信息通信技术与政策, 2023, 49(12): 56-61.