5G+智慧醫(yī)療應(yīng)用場景設(shè)計

段文清 段劍峰 楊靜文 寸仙娥

（1.大理大學(xué)第一附屬醫(yī)院 云南省大理市 671000 2.京東成都研究院 四川省成都市 610041）

（3.西南石油大學(xué)計算機學(xué)院 四川省成都市 610041 4.大理大學(xué)數(shù)計學(xué)院 云南省大理市 671000）

1 引言

如果說1G 到4G 解決的主要問題就是人與物、事和地之間的互動性問題，那么從5G 時代起，關(guān)注焦點就來到了人與物、事與地之間的互動性連接上。從目前我國通訊技術(shù)的發(fā)展狀況分析來看，中國比美國在5G 上遠遠領(lǐng)先,這也將標志著中國第一次成功地在通用科技領(lǐng)域取得了超越。中美未來的戰(zhàn)略性競爭，不再僅僅是19 世紀帝國間對領(lǐng)土和自然資源管理控制權(quán)的競爭，而是科學(xué)與技術(shù)的競爭。5G 之爭不僅關(guān)系新一代的通訊技術(shù)花落誰家，更決定了未來世界規(guī)則的話語權(quán)掌握在誰的手上。那么作為普通人，5G 技術(shù)對于我們的日常生活的影響又體現(xiàn)在哪些方面呢？

智慧醫(yī)療系統(tǒng)是基于先進的電子通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和以自動構(gòu)建全國電子醫(yī)院病歷數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)平臺為技術(shù)核心的新型現(xiàn)代醫(yī)療衛(wèi)生信息化服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺。而5G 具有“高通量、低時延、大連接”等三大特點，所以它們不僅可以輕松實現(xiàn)幾個視頻網(wǎng)絡(luò)之間近乎實時同步的移動遙控視頻操作；還可以實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”，將所有的移動智能終端都非常方便地相互連接；并借助VR 視頻技術(shù)，讓智能視頻由一個平面化轉(zhuǎn)變成了一個立體化等顯著的技術(shù)優(yōu)勢。將其廣泛化和運用普及到了現(xiàn)代醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品和保健行業(yè)，將助力推動我國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)保健服務(wù)行業(yè)發(fā)展走向數(shù)字化、移動式、遠程化、智能化，為人們提供高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)。

智慧醫(yī)療技術(shù)的成熟是一個需要不斷發(fā)展的過程。我國從八、九十年代就開始探索遠程醫(yī)療救護，但是由于當時的技術(shù)局限,很多設(shè)想都不能實現(xiàn)。譬如以前嘗試遠程會診，很多時候沒講幾句話視頻就斷線了；醫(yī)生、護士拿著iPad 查房，當醫(yī)生準備匯報病人的情況時，信號不好，相關(guān)頁面打不開等情況時有發(fā)生。這不僅影響管理工作，也影響診療效果，在實際工作中難以普及開來。理論上現(xiàn)在的5G 通信技術(shù)可以解決以上提到的這些問題，但到了實際應(yīng)用層面，它能否真的能起到作用還是一個未知數(shù)。因此，5G+智慧醫(yī)療應(yīng)用還是一個不斷完善發(fā)展的過程。

2 5G+智慧醫(yī)療

2.1 5G通信技術(shù)

5G 是指第五代移動通信技術(shù)，相比較于第四代移動通信技術(shù)，5G 數(shù)據(jù)傳輸速率更高，能夠?qū)崿F(xiàn)高清視頻、虛擬現(xiàn)實等大數(shù)據(jù)量的傳輸。具有“高通量、低時延、大連接”等優(yōu)勢?？梢钥焖賹崿F(xiàn)人與物的交換互通，大大縮短二者之間距離，且信息傳輸不受時間空間的限制，提升用戶使用體檢感；從發(fā)展趨勢來看，5G 技術(shù)不僅是通信技術(shù)發(fā)展的重要歷程，更是智慧醫(yī)療發(fā)展的重要契機。在未來，5G 技術(shù)更高的傳輸速度,將使得占用存儲空間大的數(shù)據(jù)在醫(yī)院的不同部門之間快速完成傳輸，而患者完整的病歷資料將在醫(yī)療系統(tǒng)中實現(xiàn)共享，減少重復(fù)診治，降低病患醫(yī)療支出；其次，5G技術(shù)的低功耗特點可以減少醫(yī)院設(shè)備的充電時間，增加使用次數(shù)，使醫(yī)院能夠部署更大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，促進了醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和普及；低延時作為5G 重要的技術(shù)優(yōu)勢，能夠不斷降低兩者之間的時差，為一些精密手術(shù)的遠程操作實現(xiàn)提供了可能。如北京上海等地專家能為西藏的患者遠程開展開顱，搭橋等精密手術(shù)，促進優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源共享[1]。

2.2 5G+智慧醫(yī)療

將5G 技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)相結(jié)合運用在醫(yī)療領(lǐng)域，具有顯著優(yōu)勢。

（1）5G 同時具有大數(shù)據(jù)帶寬的傳輸特性。能夠同時實現(xiàn)支持4k 流暢度的高清數(shù)字視頻圖像數(shù)據(jù)在線傳輸和無損壓縮的各種放射科醫(yī)學(xué)圖像、病理切片等數(shù)據(jù)傳輸。這在目前我國現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)診療領(lǐng)域無疑是一次質(zhì)的技術(shù)突破和重大飛躍?；?G 開發(fā)的遠程會診系統(tǒng)能實現(xiàn)高清操作，上級醫(yī)生足不出戶就能為基層醫(yī)生演示操作，輕松實現(xiàn)面對面的操作體驗，這極大的提升了我國基層醫(yī)生的技能水平，為我國基層醫(yī)療力量的發(fā)展作出了突出貢獻。

（2）5G 具有的低時延、高可靠性。將有效地應(yīng)用于遙感器和遠程操縱類的應(yīng)用，使得遠程手術(shù)，遙感查房等遠程操作得以普及運用。

（3）5G 醫(yī)療專用網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)運用，將大大提升網(wǎng)絡(luò)安全性，保障敏感的儲存數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)信息安全。

未來。通過5G 專用網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的實現(xiàn)。上下級醫(yī)師之間可以實現(xiàn)隨時任意的互聯(lián)和信息與技術(shù)交流，滿足諸如應(yīng)急救災(zāi)等多個場景下的不同移動式醫(yī)療服務(wù)需求。

2.3 5G+智慧醫(yī)療與移動設(shè)備的結(jié)合

近幾年，隨著智能手機的普及運用，人們已經(jīng)習(xí)慣于使用手機來獲取醫(yī)療服務(wù)。從早期的手機掛號到醫(yī)院智能導(dǎo)診，再到如今蓬勃發(fā)展的線上診療。移動設(shè)備與5G+智慧醫(yī)療的結(jié)合大大提升了醫(yī)療服務(wù)水平。據(jù)國家衛(wèi)健委統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年的互聯(lián)網(wǎng)平臺診療咨詢量是去年同期的20 余倍，線上處方的開單量也較去年同期增加了10 倍。

3 5G+智慧醫(yī)療應(yīng)用場景

當前，我國醫(yī)療服務(wù)智慧醫(yī)院的發(fā)展狀況主要表現(xiàn)在三個重點領(lǐng)域：

專門針對醫(yī)務(wù)人員的“智慧醫(yī)療”，主要是指以醫(yī)院電子病歷信息化為基礎(chǔ)和核心的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，通過整合醫(yī)院內(nèi)部各醫(yī)療系統(tǒng)的資料，使醫(yī)院內(nèi)部電子病歷和影像、檢測等系統(tǒng)互聯(lián)互通，當診斷與病歷、用藥、檢測、檢查之間出現(xiàn)了沖突時，能夠得到實時的提示醫(yī)師，減少了醫(yī)療上的差錯[4]；

面向患者專門推出的"智慧服務(wù)"，是運用移動互聯(lián)網(wǎng)和其他人工智能裝置給其預(yù)約和提供更為方便快捷的醫(yī)療服務(wù)，比如現(xiàn)在各種智慧醫(yī)療APP、掛號繳費一體機、自動預(yù)約報告打印機等；

針對醫(yī)院提出的"智慧管理"，是運用醫(yī)院智能化的管理系統(tǒng)，為醫(yī)院提供更加精細化的管理方案，提升醫(yī)院法人綜合管理能力。醫(yī)院內(nèi)的綜合管理體系建設(shè)，能夠更加方便地對藥品、試劑、耗材等物流進行全方位跟蹤，財務(wù)與業(yè)務(wù)之間一體化的聯(lián)合建設(shè)，更利于各部門之間進行綜合分析，提升醫(yī)院經(jīng)營和管理水平。

當前發(fā)展來看，我國的大部分醫(yī)院在智慧醫(yī)院建設(shè)的第一階段已經(jīng)完成--醫(yī)院信息化，對醫(yī)院各項的規(guī)范化管理工作得到了保障，為醫(yī)務(wù)人員和患者提供了更為優(yōu)質(zhì)和便捷的服務(wù)。另外其他醫(yī)院也對下一階段進行了探索——醫(yī)院的無線化、遠程化及智能化建設(shè)，取得了不錯的效果，因為技術(shù)發(fā)展的有限性，智慧醫(yī)院發(fā)展還有更為廣闊的空間。

4 未來多元5G+智慧醫(yī)療運用場景的探索

5G 時代，智慧醫(yī)院在將來發(fā)展的導(dǎo)向是要構(gòu)建一個世間萬物相互聯(lián)系的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的醫(yī)療設(shè)備，搭建成為一個基于人工智能理念的云計算平臺，實現(xiàn)實時接收和分析處理大量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息，把醫(yī)學(xué)知識庫中的內(nèi)容整合從而進行醫(yī)院的智能化診斷，并且把醫(yī)院的決策信息及時地反饋到醫(yī)院,組成智慧醫(yī)療的一個生態(tài)化閉環(huán)系統(tǒng)。

4.1 醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)平臺

在未來，智慧醫(yī)療的核心將會是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，5G 時代的快速來到，使更高數(shù)量級的連接數(shù)和大量涌現(xiàn)的擴展信息流量密度讓高科技裝置諸在一起連接進互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了整個醫(yī)院內(nèi)外醫(yī)療器械之間的互相聯(lián)系，筑建起了世間萬物之間互相聯(lián)系的基礎(chǔ)性設(shè)施，建造成了了我國第一個具有現(xiàn)代化的內(nèi)部醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)平臺，使直屬醫(yī)院內(nèi)部之間各鐘類型的醫(yī)療采集的數(shù)據(jù)得到了完善，整合了醫(yī)院各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，更加輕松地對醫(yī)院醫(yī)療健康信息自動進行采集，分析整合，提供了更優(yōu)質(zhì)精準的衛(wèi)生健康監(jiān)測服務(wù)，并且也為患者開展和醫(yī)療健康的信息大數(shù)據(jù)相關(guān)的多種分析服務(wù)。用和諧來推動發(fā)展人工智能的技術(shù)科學(xué)性和技術(shù)理論研究為其發(fā)展已經(jīng)打下了堅實的理論基礎(chǔ)。

4.2 基于大數(shù)據(jù)的醫(yī)療服務(wù)云平臺

物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院中得到了廣泛應(yīng)用，使得各種醫(yī)療數(shù)據(jù)呈現(xiàn)暴發(fā)增長?？雌饋睚嫶鬀]有規(guī)則的數(shù)據(jù)中卻又包含著一定的可循規(guī)律。5G 時代的快速到來,筑建了醫(yī)療云服務(wù)平臺，對患者的各種信息數(shù)據(jù)進行存儲和分析處理，自動在醫(yī)學(xué)疾病庫、病毒庫等信息庫系統(tǒng)進行快速匹配，最終通過一系列技術(shù)處理后做出判斷和決定反饋到醫(yī)院，這是將來智慧醫(yī)院的發(fā)展模式。醫(yī)療云平臺主要有兩個方面的功能：

（1）儲存和備份：云平臺將各種穿戴設(shè)備、醫(yī)院信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行實時傳輸，使醫(yī)院中各種數(shù)據(jù)得到存儲和備份，建立各種龐大的數(shù)據(jù)庫。在云平臺上，可以對病人之間的數(shù)據(jù)和之前的歷史數(shù)據(jù)進行比對，從中找出其中的特征關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而建立起疾病和臨床表現(xiàn)之間的關(guān)系；動態(tài)上、可以有效地在預(yù)測疾病情況和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，做出合理的治療護理方案，進一步提升醫(yī)療質(zhì)量，減少醫(yī)護工作者的壓力和工作量。

（2）信息數(shù)據(jù)共享：醫(yī)院每個部門之間都可以在云平臺上直接提升共享和交互數(shù)據(jù)，患者隨時隨地也能夠查詢到自己的相關(guān)就診信息。除此之外，還可以借助云平臺以及5G 網(wǎng)絡(luò)，使醫(yī)療各部門之間的信息實現(xiàn)實時共享，加快醫(yī)療服務(wù)資源走出地域局限，使上下層醫(yī)療服務(wù)資源溝通交流和學(xué)科診療更加規(guī)范化。

4.3 移動醫(yī)療、遠程醫(yī)療平臺

5G 技術(shù)的到來改善提升了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境技術(shù)，在移動環(huán)境下4k、8k 的高清聲音視頻自由傳輸，使得醫(yī)學(xué)圖像等各種大數(shù)據(jù)量的實時傳送得到了滿足，并且可以實現(xiàn)對醫(yī)療設(shè)備遠程自動化操控，突破了對醫(yī)療設(shè)備有線鏈接，使醫(yī)療技術(shù)向著無線化、遠程和智能化方向發(fā)展。用實時圖像、視頻語音傳輸技術(shù)作為基礎(chǔ)，5G技術(shù)使遠程開展會診、遙感器監(jiān)測和手術(shù)、遠程示教等成為了可能。

5 結(jié)論

5G+智慧醫(yī)療發(fā)展前景廣闊，它的成功運用為疫情防控做出了重大貢獻。在未來，推進5G+智慧醫(yī)療發(fā)展對提升診療水平，促進醫(yī)療技術(shù)發(fā)展，解決醫(yī)療資源地域差距，實現(xiàn)醫(yī)療公平具有重大意義。雖然當下的智慧醫(yī)療蓬勃發(fā)展，方興未艾，但也存在著標準與評價體系不健全，可行性、安全性研究不完善、落地困難等現(xiàn)實問題。今后智慧醫(yī)療的發(fā)展需要加快醫(yī)療標準化建設(shè)，不斷完善可行性及安全性，緊跟大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展，推動著實落地轉(zhuǎn)化。智慧醫(yī)療也要建立以人為本的物聯(lián)網(wǎng)的思維和思考模式，一切為了人，為了人的一切，實現(xiàn)創(chuàng)建5G 智慧醫(yī)療服務(wù)平臺！