基于多視角分析框架的5G急救醫(yī)療服務(wù)國(guó)外研究進(jìn)展*

紀(jì) 浩 虞穎映

(1杭州醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)情報(bào)與衛(wèi)生政策研究中心 杭州 311399 2浙江省醫(yī)學(xué)情報(bào)研究所 杭州 311399)

1 引言

急救醫(yī)療服務(wù)是我國(guó)衛(wèi)生健康事業(yè)的重要組成部分。隨著云計(jì)算、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的興起，以及5G在核心網(wǎng)、無(wú)線空口以及承載網(wǎng)傳輸技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，技術(shù)賦能急救醫(yī)療服務(wù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯。近年來(lái)對(duì)基于5G的急救醫(yī)療服務(wù)研究成為政界、學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)，相關(guān)應(yīng)用逐漸出現(xiàn)，如2016年美國(guó)啟動(dòng)5G健康綜合救援項(xiàng)目，2017年愛(ài)爾蘭推出5G互聯(lián)救護(hù)車，2019年日本防衛(wèi)醫(yī)科大學(xué)建設(shè)基于5G的VR急救指揮中心，2021年FirstNet和AT&T公司聯(lián)合部署用于醫(yī)療急救的5G Evolution路由器等。本文針對(duì)5G急救醫(yī)療服務(wù)在國(guó)外的最新進(jìn)展，基于系統(tǒng)的文獻(xiàn)梳理，建立融合內(nèi)涵辨析、特征歸納、架構(gòu)提煉、技術(shù)剖析與趨勢(shì)研究的多維度綜合分析框架，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的挖掘，以期為我國(guó)急救醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用、政策制定、技術(shù)創(chuàng)新等提供參考。

2 5G急救醫(yī)療服務(wù)內(nèi)涵

2.1 概述

目前5G急救醫(yī)療服務(wù)內(nèi)涵還未形成統(tǒng)一的概念及概念體系，在學(xué)術(shù)界主要有3個(gè)界定視角，分別是服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service)視角、過(guò)程管理(Process Management)視角、技術(shù)融合(Technology Integration)視角。3個(gè)視角下的概念界定各有側(cè)重，但基本統(tǒng)一于5G急救醫(yī)療服務(wù)的高效率、全過(guò)程與智慧化。本文認(rèn)為5G急救醫(yī)療服務(wù)是以提升急救醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)，集成5G網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、車載工程、人工智能等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)急救醫(yī)療資源的優(yōu)化配置，以及對(duì)急救服務(wù)全過(guò)程數(shù)字化管理的復(fù)雜系統(tǒng)工程。

2.2 服務(wù)質(zhì)量視角

5G急救醫(yī)療服務(wù)是以提升遠(yuǎn)程急救服務(wù)質(zhì)量與管理績(jī)效為導(dǎo)向，基于5G通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者院前急救信息的獲取以及對(duì)遠(yuǎn)端醫(yī)護(hù)人員的實(shí)時(shí)指導(dǎo)，是一項(xiàng)高效率的遠(yuǎn)程診斷與遠(yuǎn)程急救工具，或以提高服務(wù)質(zhì)量與降低服務(wù)成本為目標(biāo)的“移動(dòng)健康(m-Health)服務(wù)模式”。

2.3 過(guò)程管理視角

5G急救醫(yī)療服務(wù)是一項(xiàng)面向應(yīng)急服務(wù)的閉環(huán)式運(yùn)作流程，在5G通信網(wǎng)絡(luò)與急救醫(yī)療領(lǐng)域深度融合的框架下，將相對(duì)獨(dú)立的醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療設(shè)備等急救要素聯(lián)絡(luò)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的無(wú)縫銜接與信息共享，強(qiáng)調(diào)區(qū)域協(xié)同、信息共享以及優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的及時(shí)可達(dá)。

2.4 技術(shù)融合視角

5G急救醫(yī)療服務(wù)是在先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)急救服務(wù)的重構(gòu)，關(guān)注通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、車載技術(shù)和人工智能等在急救服務(wù)領(lǐng)域的有機(jī)融合與充分應(yīng)用，保障病患、醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)和醫(yī)療設(shè)備等的實(shí)時(shí)互動(dòng)，具有數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化特征[1]。

3 5G急救醫(yī)療服務(wù)特征

3.1 數(shù)字化

一方面，急救服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)需以數(shù)字化為根基。例如最佳救援線路規(guī)劃，需在納入病患數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、道路擁堵數(shù)據(jù)、醫(yī)院(急救站點(diǎn))數(shù)據(jù)等多維信息要素的基礎(chǔ)上，基于深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)救援路徑選擇[2]；遠(yuǎn)程急救指導(dǎo)，遠(yuǎn)端專家需基于患者生命體征數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)診斷數(shù)據(jù)以及與現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)人員的交互數(shù)據(jù)進(jìn)行服務(wù)。另一方面，5G急救醫(yī)療服務(wù)可實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字化的價(jià)值增值。例如基于對(duì)病患數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期追蹤完成高質(zhì)量健康數(shù)據(jù)積累，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)異常或偏差數(shù)據(jù)預(yù)警；在數(shù)據(jù)快速傳輸、最小化錯(cuò)誤計(jì)算、資源有效利用以及多維需求響應(yīng)的基礎(chǔ)上，使智能設(shè)備擁有高計(jì)算力，保證5G急救醫(yī)療服務(wù)技術(shù)不斷優(yōu)化與迭代[3]。

3.2 精準(zhǔn)化

一是治療精準(zhǔn)化?；诰W(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計(jì)算，5G機(jī)器人能輔助專家面向急診患者提供精準(zhǔn)化的手術(shù)。二是醫(yī)療保健精準(zhǔn)化。融入5G,后5G移動(dòng)通信(5G-and-Beyond,B5G),知識(shí)圖譜以及人工智能算法的急救醫(yī)療服務(wù)具備精準(zhǔn)化的醫(yī)療保健能力。三是醫(yī)療判斷精準(zhǔn)化?；?G技術(shù)可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)病患數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸，通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)在緊急情況下的病患提供更加精準(zhǔn)的醫(yī)療判斷與健康干預(yù)[4]。

3.3 預(yù)見(jiàn)性

融合5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)允許將可植入式傳感器裝備到患者體內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，有利于患者狀態(tài)異常指標(biāo)的早期發(fā)現(xiàn)。后續(xù)則通過(guò)開發(fā)一個(gè)框架優(yōu)化深度學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)參數(shù)，在對(duì)大數(shù)據(jù)降維的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)聚集性突發(fā)傳染病的預(yù)測(cè)。新研究通過(guò)構(gòu)建融合機(jī)器學(xué)習(xí)算法的急救醫(yī)療服務(wù)平臺(tái)，使機(jī)器能夠自學(xué)習(xí)病患的各類急救參數(shù)，如行為、癥狀和病理變量等，實(shí)現(xiàn)在預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上更好地應(yīng)對(duì)病患的突發(fā)狀況[5]。

3.4 融合化

一是5G與人融合?；?G，救護(hù)專家能夠與患者進(jìn)行更好的串聯(lián)，可通過(guò)手勢(shì)、圖片或動(dòng)畫與患者交流，實(shí)現(xiàn)急救幫扶。二是5G與其他技術(shù)融合。5G分別可與人工智能、云計(jì)算、急救車、無(wú)人機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、區(qū)塊鏈、醫(yī)療設(shè)備、算法等融合，還可實(shí)現(xiàn)5G的交叉融合以及“超級(jí)融合”等。三是5G技術(shù)提供商與醫(yī)療機(jī)構(gòu)融合。數(shù)據(jù)顯示通過(guò)技術(shù)購(gòu)買與商業(yè)往來(lái)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)與5G技術(shù)或設(shè)備提供商形成了更為深厚的合作關(guān)系，驅(qū)動(dòng)5G技術(shù)最佳地分布在急救醫(yī)療服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)[2]。

3.5 協(xié)同化

一是數(shù)據(jù)間協(xié)同。表現(xiàn)為院前急救數(shù)據(jù)、急救指揮數(shù)據(jù)以及院內(nèi)分診數(shù)據(jù)的協(xié)同。二是救護(hù)專家間協(xié)同。表現(xiàn)為不同地域的專家可以在同一時(shí)間對(duì)同一病患展開協(xié)同急救。三是醫(yī)療設(shè)備間協(xié)同。表現(xiàn)為智慧急救車、醫(yī)療無(wú)人機(jī)、生命體征監(jiān)護(hù)儀等各醫(yī)療設(shè)備之間的實(shí)時(shí)通信，解決信息孤島難題。四是人與技術(shù)協(xié)同。5G支持下的技能互聯(lián)網(wǎng)允許醫(yī)療數(shù)據(jù)庫(kù)、醫(yī)用機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)模式對(duì)專家急救的智慧化支撐。

3.6 智慧化

其一，網(wǎng)絡(luò)資源部署智慧化。5G邊緣計(jì)算能力、支持低延遲和改進(jìn)的帶寬等屬性能夠突破長(zhǎng)期演進(jìn)、全球通信系統(tǒng)對(duì)于在急救醫(yī)療服務(wù)中使用體域網(wǎng)的限制，實(shí)現(xiàn)更加智慧化的網(wǎng)絡(luò)資源部署。其二，數(shù)據(jù)采集、傳輸以及分析智慧化。采集：融入5G網(wǎng)絡(luò)的傳感器系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備會(huì)以更智慧化的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)病患數(shù)據(jù)的定向采集。傳輸：5G技術(shù)具有增強(qiáng)的連接性，可以保證小型醫(yī)療設(shè)備與傳感器以及小型設(shè)備相互之間的通信，即設(shè)備到設(shè)備(Device to Device,D2D)的通信[2]。分析：5G網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計(jì)算能力可以實(shí)現(xiàn)對(duì)病患數(shù)據(jù)在靠近來(lái)源的網(wǎng)絡(luò)邊緣處理，在有限的決策時(shí)間范圍內(nèi)提供智慧化分析。其三，急救環(huán)節(jié)銜接智慧化。可實(shí)現(xiàn)院前急救與院內(nèi)分診的智慧對(duì)接、5G無(wú)人機(jī)與5G急救車的智慧協(xié)同、急救指揮中心對(duì)急救資源的智慧化調(diào)度、院內(nèi)專家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)護(hù)人員的智慧化遠(yuǎn)程指導(dǎo)與幫扶等。

4 5G急救醫(yī)療服務(wù)架構(gòu)

4.1 概述

架構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)中的實(shí)體以及實(shí)體之間關(guān)系所進(jìn)行的抽象描述，是一系列決策集合。5G急救醫(yī)療服務(wù)建立在各類架構(gòu)之上，主要包括技術(shù)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)以及業(yè)務(wù)架構(gòu)。

4.2 技術(shù)架構(gòu)

一般意義上的5G急救醫(yī)療服務(wù)技術(shù)架構(gòu)由終端采集模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、數(shù)據(jù)連接模塊以及應(yīng)用服務(wù)模塊4部分構(gòu)成。隨著新技術(shù)的興起有關(guān)5G急救醫(yī)療服務(wù)技術(shù)架構(gòu)的研究圍繞關(guān)鍵方法、組成邏輯以及技術(shù)集成深入開展。近期研究開始關(guān)注融入智能可穿戴設(shè)備和基于邊緣計(jì)算的急救醫(yī)療服務(wù)整體技術(shù)架構(gòu)的優(yōu)化，其優(yōu)勢(shì)主要包括以下方面：降低急救醫(yī)療服務(wù)過(guò)程中的反應(yīng)時(shí)間和運(yùn)行成本；收集大量異構(gòu)急救醫(yī)療大數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)患者病情的準(zhǔn)確判斷；減少延遲、降低能耗、提升醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸效率。

4.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

當(dāng)前主流5G急救醫(yī)療服務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由短距離傳輸模塊和遠(yuǎn)程通信模塊協(xié)同部署而成。其一，短距離傳輸。包括紫蜂、Wi-Fi、藍(lán)牙、WiMAX等，主要應(yīng)用于急救醫(yī)療服務(wù)中的近端通信，典型應(yīng)用場(chǎng)景包括體域網(wǎng)等。其二，遠(yuǎn)程通信。包括5G通信技術(shù)、長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)等，在某些急救場(chǎng)景下通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)等被廣泛應(yīng)用于將數(shù)據(jù)從本地服務(wù)器傳輸?shù)竭h(yuǎn)端基站。最新的研究已開始對(duì)支撐急救醫(yī)療服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，包括提出LTE-M以適應(yīng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需求；將LoRaWAN協(xié)議進(jìn)一步制度化，以支持急救醫(yī)療應(yīng)用程序；將技能互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于5G急救醫(yī)療服務(wù)，其通過(guò)實(shí)施資源隔離，為整張網(wǎng)絡(luò)提供可靠性和健壯性，保證會(huì)話期間的穩(wěn)定性。

4.4 數(shù)據(jù)架構(gòu)

4.4.1 數(shù)據(jù)采集 廣泛采取的技術(shù)形式為聯(lián)合5G網(wǎng)絡(luò)與傳感器集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)抓取。一是通過(guò)佩戴身體傳感器采集生命體征參數(shù)，包括體溫、血壓、心跳和血糖等；二是通過(guò)將各類無(wú)線傳感器嵌入到血壓、心電圖等設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)對(duì)病患生命體征數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)感知。三是基于虛擬傳感器的急救醫(yī)療數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，解決物理傳感器的異構(gòu)性和資源處理的局限性等問(wèn)題。

4.4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 5G急救醫(yī)療服務(wù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主流機(jī)制可理解為基于Hadoop框架完成云計(jì)算平臺(tái)的搭建，從而完成一系列智慧化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)動(dòng)作。Hadoop框架是數(shù)據(jù)架構(gòu)的“大腦”，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行應(yīng)用和執(zhí)行進(jìn)程[4]。前沿研究開始對(duì)Hadoop框架優(yōu)化，其以數(shù)據(jù)庫(kù)為基點(diǎn)，基于5G網(wǎng)絡(luò)鏈接物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、智能醫(yī)療系統(tǒng)以及移動(dòng)應(yīng)用等，實(shí)現(xiàn)急救數(shù)據(jù)在救護(hù)車、醫(yī)院、藥房、急救中心、社區(qū)等單元的存儲(chǔ)、協(xié)同與共享。

4.4.3 數(shù)據(jù)服務(wù) 以數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為基礎(chǔ)，通過(guò)融合智能醫(yī)療設(shè)備、邊緣計(jì)算、人工智能、網(wǎng)絡(luò)切片以及各類算法、技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為主要形式的急救醫(yī)療服務(wù)。比較成功的數(shù)據(jù)服務(wù)案例有：IBM公司基于5G網(wǎng)絡(luò)共享千萬(wàn)量級(jí)糖尿病患者數(shù)據(jù)，并開發(fā)個(gè)性化診治方案；阿里巴巴集團(tuán)將5G、人工智能與CT診斷技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)急救病患生命體征數(shù)據(jù)的快速掃描與分析，并在20秒內(nèi)做出診斷。

4.5 業(yè)務(wù)架構(gòu)

4.5.1 院前急救 該環(huán)節(jié)是5G急救醫(yī)療服務(wù)業(yè)務(wù)架構(gòu)中的前提與基礎(chǔ)。在5G通信網(wǎng)絡(luò)、5G智慧救護(hù)車、智能醫(yī)療設(shè)備、邊緣計(jì)算等支撐下，將急救工作充分前置，搶占急救黃金時(shí)間。現(xiàn)場(chǎng)急救人員通過(guò)采集患者生命體征數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其病情的初步診斷、評(píng)估與干預(yù)，同時(shí)將結(jié)果(心電圖、生化分析指標(biāo)、超聲圖像等)實(shí)時(shí)回傳至附近的急救站、?？漆t(yī)院、智慧急救指揮中心等，等待下一步急救指令。

4.5.2 急救指揮與分診 該環(huán)節(jié)是5G急救醫(yī)療服務(wù)業(yè)務(wù)架構(gòu)中的核心內(nèi)容。在對(duì)院前急救大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一定區(qū)域范圍內(nèi)急救醫(yī)療單元接診能力的評(píng)估，如果患者端與救援端實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)匹配則啟動(dòng)5G救護(hù)車最佳線路規(guī)劃程序，同時(shí)基于統(tǒng)一時(shí)鐘源通知接診機(jī)構(gòu)按時(shí)間窗口排列數(shù)據(jù)，進(jìn)行急救藥品、急救設(shè)備、急救科室、急救人員準(zhǔn)備。如果附近急診機(jī)構(gòu)不具備充分的接診條件則啟動(dòng)遠(yuǎn)程急救。

4.5.3 遠(yuǎn)程急救 該環(huán)節(jié)是5G急救醫(yī)療服務(wù)業(yè)務(wù)架構(gòu)中的重要保障。遠(yuǎn)程急救的載體是5G智慧急救車或流動(dòng)醫(yī)院，包括遠(yuǎn)程醫(yī)療指導(dǎo)、遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程病情評(píng)估和遠(yuǎn)程手術(shù)，核心邏輯是將多地的醫(yī)護(hù)專家在同一時(shí)間鏈接起來(lái)以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合急救。此外5G醫(yī)療無(wú)人機(jī)技術(shù)已逐漸成熟，將成為遠(yuǎn)程急救的必要補(bǔ)充。

5 5G急救醫(yī)療服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)

5.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

一是數(shù)據(jù)采集與傳輸。通過(guò)可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、可植入式芯片、無(wú)線體域網(wǎng)技術(shù)等完成對(duì)目標(biāo)病患生命體征數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)感知。二是數(shù)據(jù)過(guò)濾與清洗?；跒V波去噪、去除異常值、數(shù)據(jù)插補(bǔ)等實(shí)現(xiàn)對(duì)高維數(shù)據(jù)的降維與去噪，將雜亂、冗余的患者大數(shù)據(jù)(位置數(shù)據(jù)、生命體征數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、社區(qū)數(shù)據(jù)等)規(guī)范化處理。三是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與集成。通過(guò)Kettle、Apatar、Talend以及Athena技術(shù)手段將過(guò)濾與清洗后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以被機(jī)器識(shí)別的結(jié)構(gòu)化信息。四是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。包括分布式存儲(chǔ)、可伸縮集群技術(shù)、數(shù)據(jù)捆綁技術(shù)以及霧計(jì)算等。五是數(shù)據(jù)安全技術(shù)。急救醫(yī)療服務(wù)涉及患者大量私密信息，急救各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)均將安全性納入關(guān)鍵評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)

其一，數(shù)據(jù)協(xié)同。融合關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、時(shí)間序列分析、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，將割裂的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同，確保數(shù)據(jù)在急救車、醫(yī)院、藥房、手術(shù)室、急救指揮中心、社區(qū)等各單元的同步與共享。其二，知識(shí)發(fā)現(xiàn)。主流技術(shù)包括知識(shí)圖譜、個(gè)性化推薦、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)畫像等，基于知識(shí)發(fā)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)急救患者的智能分診、最佳救援路線規(guī)劃以及急救預(yù)測(cè)預(yù)警等。其三，移動(dòng)計(jì)算。邊緣計(jì)算是移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的典型代表，將其賦能智能醫(yī)療設(shè)備以執(zhí)行各種繁重的計(jì)算任務(wù)。其他移動(dòng)計(jì)算技術(shù)還包括移動(dòng)云計(jì)算、圖像分析、視頻分析等。其四，人工智能。主要包括機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、聯(lián)合學(xué)習(xí)等，人工智能技術(shù)賦能醫(yī)療設(shè)備，提供更加精準(zhǔn)的急救診斷與醫(yī)療服務(wù)。

5.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)

一是網(wǎng)絡(luò)部署。針對(duì)長(zhǎng)、短距離通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化部署，短距離傳輸涉及Wi-Fi、Zig-Bee、藍(lán)牙、6LowPAN等技術(shù)，長(zhǎng)距離通信包括通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service，GPRS),全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications，GSM)和長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(Long Term Evolution，LTE)等，新興技術(shù)還涉及LoRa、SIGFOX、通信無(wú)人機(jī)等。二是擁塞控制。通過(guò)擴(kuò)展通信通道、增加上行鏈路容量確保在急救場(chǎng)景下現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)人員與非現(xiàn)場(chǎng)專家實(shí)時(shí)連接。主要技術(shù)包括擴(kuò)容增量、D2D、自動(dòng)化技術(shù)以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)。三是資源隔離。研究選擇引入路由規(guī)劃以實(shí)時(shí)資源隔離，提出用于多跳網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備間通信的設(shè)備感知路由和調(diào)度算法。四是抖動(dòng)控制?；跈C(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等智能算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量、網(wǎng)絡(luò)延遲等QoS參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與控制。

5.4 智能醫(yī)療工具、系統(tǒng)及平臺(tái)技術(shù)

一是先進(jìn)醫(yī)療工具。包括智能可穿戴設(shè)備、智能醫(yī)療設(shè)備、智能眼鏡、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。醫(yī)療機(jī)器人、醫(yī)用無(wú)人機(jī)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)以及混合現(xiàn)實(shí)等工具被廣泛使用。二是先進(jìn)醫(yī)療系統(tǒng)。電子健康系統(tǒng)、移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)正向融入5G的醫(yī)療傳感器集群系統(tǒng)、醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)集群系統(tǒng)、智能醫(yī)療設(shè)備集群系統(tǒng)等更為復(fù)雜的技術(shù)演進(jìn)。三是先進(jìn)醫(yī)療平臺(tái)。如5G智慧急救車、流動(dòng)醫(yī)院、醫(yī)院到家等平臺(tái)概念。新研究還提出“智慧急救醫(yī)療綜合服務(wù)體系”概念，表明單一急救醫(yī)療服務(wù)平臺(tái)已向融合智慧急救車、智慧病房、智慧急救指揮中心、流動(dòng)醫(yī)院等轉(zhuǎn)變。

5.5 前沿交叉技術(shù)

其一，遠(yuǎn)程觸覺(jué)技術(shù)。以遠(yuǎn)程觸覺(jué)技術(shù)為核心的“觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)”是在急救過(guò)程中提供遠(yuǎn)程會(huì)診、開展遠(yuǎn)程精準(zhǔn)手術(shù)的有效工具。新的研究關(guān)注邊緣觸覺(jué)設(shè)備、納米物聯(lián)網(wǎng)等與遠(yuǎn)程觸覺(jué)技術(shù)的交叉。其二，全息通信技術(shù)。以B5G為基礎(chǔ)，交叉增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、通信工程等技術(shù)，能為協(xié)同多端醫(yī)療單元、開展遠(yuǎn)程急救、遠(yuǎn)程研討病例等提供更加沉浸式的服務(wù)體驗(yàn)。其三，技能互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。技能互聯(lián)網(wǎng)以網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)融合電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械工程等實(shí)現(xiàn)對(duì)觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)更為深入的延展，更有效地支撐5G急救的多類場(chǎng)景。其四，萬(wàn)物互聯(lián)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)設(shè)備到設(shè)備、人到人、人到設(shè)備、人到流程和人到數(shù)據(jù)的普遍連接，確保急救過(guò)程中各單元之間的有效聯(lián)動(dòng)。

6 結(jié)論與展望

6.1 結(jié)論

國(guó)外對(duì)5G急救醫(yī)療服務(wù)的認(rèn)知基本統(tǒng)一于其服務(wù)的高效率、全過(guò)程與智慧化，以提升急救服務(wù)績(jī)效為目標(biāo)，將5G技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域深度融合，打破時(shí)空限制、強(qiáng)化區(qū)域協(xié)同、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、前移急救關(guān)口，最大范圍內(nèi)確保優(yōu)質(zhì)急救醫(yī)療資源的可達(dá)性，支撐醫(yī)護(hù)人員為患者提供更加精準(zhǔn)的醫(yī)療診斷和有效治療。5G急救醫(yī)療服務(wù)具備數(shù)字化、智慧化、融合化、協(xié)同化、精準(zhǔn)化以及預(yù)見(jiàn)性6大特征。最新數(shù)據(jù)顯示上述所有特征并非固化，而是隨著更多技術(shù)的出現(xiàn)與引入逐漸發(fā)生趨勢(shì)性演變。5G在急救醫(yī)療服務(wù)中更多地充當(dāng)“管道”角色，為滿足多種急救醫(yī)療服務(wù)場(chǎng)景，其通過(guò)吸收、融合、嵌入的方式充分鏈接其他關(guān)鍵技術(shù)，形成以5G為技術(shù)基礎(chǔ)的技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)急救醫(yī)療服務(wù)的高水平支撐。此外急救數(shù)據(jù)采集向基于智能可穿戴設(shè)備的方向演進(jìn)；資源隔離、技能互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)或概念開始被用來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；數(shù)據(jù)是5G急救醫(yī)療服務(wù)過(guò)程中的重要“資產(chǎn)”，數(shù)據(jù)架構(gòu)解釋了數(shù)據(jù)的存在形式和流動(dòng)方向；業(yè)務(wù)架構(gòu)規(guī)范了5G急救醫(yī)療服務(wù)的服務(wù)內(nèi)容。

6.2 展望

6.2.1 趨勢(shì)1：5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題研究 全面網(wǎng)絡(luò)覆蓋是有效鏈接急救病患、急診醫(yī)生、醫(yī)療設(shè)備等各項(xiàng)單元的最基礎(chǔ)要素，是完善5G急救醫(yī)療服務(wù)的重要保障。但由于5G蜂窩塔覆蓋半徑較小，不能用很少的基站塔覆蓋較廣的區(qū)域，與4G相比5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋率仍有較大提升空間，這一挑戰(zhàn)在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)尤為突出。

6.2.2 趨勢(shì)2：5G醫(yī)療設(shè)備操作易用性研究 研究顯示即使是已配置5G醫(yī)療設(shè)備的醫(yī)護(hù)人員，由于缺乏專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)而對(duì)相關(guān)設(shè)備、運(yùn)行程序、某項(xiàng)技術(shù)等感到陌生，尤其在緊急態(tài)勢(shì)下可能出現(xiàn)誤操作、亂操作等問(wèn)題。因此面向急救人員開展5G醫(yī)療設(shè)備操作培訓(xùn)、研發(fā)更加友好的交互界面、簡(jiǎn)化設(shè)備操作流程等仍值得深入研究。

6.2.3 趨勢(shì)3：聚焦下一代網(wǎng)絡(luò)研發(fā) 盡管5G網(wǎng)絡(luò)能滿足絕大部分急救醫(yī)療場(chǎng)景，但其在傳輸速率和移動(dòng)性上仍有一定局限。如缺乏支撐持續(xù)超清視頻流的能力、不能保障穩(wěn)定的全息通信服務(wù)、無(wú)法充分保證在高速移動(dòng)狀態(tài)下(如高速救護(hù)車)急救設(shè)備的實(shí)時(shí)連接等。

6.2.4 趨勢(shì)4：醫(yī)療設(shè)備能量耗散研究 用于急救醫(yī)療服務(wù)的設(shè)備尺寸有限，同時(shí)還與一系列傳感器實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)，而驅(qū)動(dòng)相關(guān)設(shè)備需要提供源源不斷的能源，這對(duì)于電池壽命以及置換成本提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，然而目前仍沒(méi)有解決上述問(wèn)題的有效方法。

6.2.5 趨勢(shì)5：患者數(shù)據(jù)安全及隱私保護(hù)研究 用于采集、傳輸、存儲(chǔ)患者數(shù)據(jù)的傳感器、通信鏈路、數(shù)據(jù)庫(kù)可能缺乏隱私性和安全性。未來(lái)亟待解決的問(wèn)題包括：一是在大數(shù)據(jù)分析時(shí)應(yīng)注重對(duì)患者隱私保護(hù)；二是必須建立面向患者敏感信息的數(shù)據(jù)保密機(jī)制；三是用于采集、傳輸、存儲(chǔ)的相關(guān)技術(shù)工具需經(jīng)過(guò)詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。