5G技術(shù)在智慧醫(yī)療領(lǐng)域的應用探究

張俊哲 王駿哲 陳柯宇 吳勝華

摘要：智慧醫(yī)療作為醫(yī)療信息化的重要應用，是解決醫(yī)療管理問題和提升醫(yī)療效率的重要方式; 5G技術(shù)作為新一代移動通信技術(shù)，其具備的各種性能為智慧醫(yī)療提供了進一步智能化、遠程化和無線化的可能，對醫(yī)療行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新和醫(yī)療信息化建設(shè)起到了關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);智慧醫(yī)療;醫(yī)療應用

中圖分類號：TP311? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）33-0104-02

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Research on the Application of 5G Technology Used in the Field of Smart Medicine

ZHANG Jun-zhe， WANG Jun-zhe， CHEN Ke-yu， WU Sheng-hua

（Radar NCO School of Air Force Early Warning Academy， Wuhan 430345， China）

Abstract： As one of the important applications of medical informatization， smart medicine is an important way to solve medical management problems and improve medical efficiency; 5G technology is a new generation for mobile communication technology， and its various properties make it possible for smart medicine to be more intelligence， remoteness and wireless， it has been played a key role in continuous innovation of the medical industry and the construction of medical information

Key words： 5G technology; smart medicine; medical application

隨著5G技術(shù)在我國正式商用，結(jié)合大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)，5G在各行各業(yè)呈現(xiàn)出強大的影響力和生命力，而醫(yī)療行業(yè)作為民生基礎(chǔ)，對5G技術(shù)的需求日益漸長?！度珖t(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃綱要（2015—2020 年）》指出，應用新一代信息技術(shù)，推動惠及全民的健康信息和智慧醫(yī)療服務(wù)。遠程會診、遠程手術(shù)、遠程示教、遠程監(jiān)護、智慧院區(qū)管理等場景的應用均需要依賴于強大的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。5G不僅具備大帶寬、大連接和低延時等網(wǎng)絡(luò)能力，同時具備人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和邊緣計算等基礎(chǔ)共性能力，另外還具備超高清視頻、視頻監(jiān)控、VR/AR、無人機及機器人等行業(yè)共性能力[1]。5G網(wǎng)絡(luò)能力、基礎(chǔ)共性能力和行業(yè)共性能力的融合，一方面為優(yōu)化了醫(yī)療行業(yè)業(yè)務(wù)流程，提升了醫(yī)療行業(yè)服務(wù)效率，另一方面推動了醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)模式和管理模式的轉(zhuǎn)變。

智慧醫(yī)療，依托5G技術(shù)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算、人工智能等技術(shù)，結(jié)合超聲機器人、手術(shù)機器人、查房機器人和視訊通信等醫(yī)療設(shè)備，協(xié)助醫(yī)療機構(gòu)實現(xiàn)遠程診斷、遠程手術(shù)等智慧醫(yī)療應用。智慧醫(yī)療的出現(xiàn)，可以有效促進醫(yī)療信息和資源的共享與交換，創(chuàng)新醫(yī)療業(yè)務(wù)應用，提高醫(yī)療診斷水平，簡化就醫(yī)流程，提升醫(yī)療服務(wù)效率，緩解醫(yī)患關(guān)系，協(xié)助推進醫(yī)療行業(yè)的全面改革。

1 智慧醫(yī)療的現(xiàn)狀

1.1 醫(yī)療物聯(lián)設(shè)備能力較低

傳統(tǒng)的智慧醫(yī)療只是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的體現(xiàn)，主要圍繞醫(yī)療業(yè)務(wù)的流程化建立，由于缺乏萬物互聯(lián)的通信技術(shù)，目前的智慧醫(yī)療體系尚未完全實現(xiàn)將病患、醫(yī)護人員、醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療機構(gòu)等連接起來的能力，無法實現(xiàn)各部門和人員之間有效的協(xié)同工作能力。

1.2 醫(yī)療信息整合程度較低

醫(yī)療信息龐大冗雜，而各個醫(yī)療機構(gòu)的信息系統(tǒng)大都源于不同廠商，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)描述方式不完全一樣，各數(shù)據(jù)庫之間難以實現(xiàn)信息整合，大多數(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集都是縱向管理，尚未集成化[2]，導致無論是醫(yī)院內(nèi)部各系統(tǒng)之間，還是各個醫(yī)院與外部機構(gòu)之間，存在醫(yī)療信息共享程度較低的問題。

1.3 醫(yī)療數(shù)據(jù)采集效率較低

目前，受制于當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的帶寬和時延等因素，醫(yī)療數(shù)據(jù)的信息采集大部分依賴于人工處理，需要經(jīng)歷詢問、記錄和錄入等一系列繁雜的過程，耗費大量的人力物力和時間，不僅效率低下，而且增加了信息錯漏的概率。

2 5G技術(shù)對智慧醫(yī)療的意義

隨著5G逐漸走進生活和工作，各行各業(yè)紛紛邁入數(shù)字經(jīng)濟時代，作為新一代信息通信技術(shù)，5G技術(shù)推動著智慧醫(yī)療領(lǐng)域迎來新技術(shù)時代。

2.1 醫(yī)療體系更完善

醫(yī)療體系包含診斷、治療、預后、支付和管理等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都依賴于信息化系統(tǒng)，傳統(tǒng)的智慧醫(yī)療體系中各個環(huán)節(jié)所涉及的信息化系統(tǒng)不盡相同，系統(tǒng)之間的兼容性較差，導致醫(yī)院內(nèi)部、醫(yī)院與外部社會各部門之間的聯(lián)動性較弱，不僅影響病患就醫(yī)，也導致醫(yī)療工作效率較低。5G技術(shù)的出現(xiàn)進一步提升了醫(yī)院智慧化建設(shè)程度，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、傳感技術(shù)的大融合，構(gòu)建了更完善的醫(yī)療體系，使得各獨立系統(tǒng)得到了有效整合，無論是醫(yī)院各部門之間，還是醫(yī)院與社會各部門之間，均實現(xiàn)了醫(yī)療信息的流動共享。

2.2 醫(yī)療效率更高

基于5G技術(shù)的醫(yī)療模式通過進一步提升醫(yī)院智慧化的程度，使得系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力呈現(xiàn)數(shù)量級的增長，因此無論在診療方面還是在醫(yī)院管理方面，5G技術(shù)提供的高傳輸效率、移動能力和低時延，都能夠有效提升其工作效率。新智慧醫(yī)療模式通過新技術(shù)進一步推動了醫(yī)療手段的信息化、醫(yī)療技術(shù)智能化，而且通過萬物互聯(lián)的方式，真正實現(xiàn)醫(yī)院間、區(qū)域間的互聯(lián)互通，讓病患、醫(yī)護人員和管理者可以隨時隨地獲取醫(yī)療信息，極大地提高了醫(yī)療工作效率。

2.3 醫(yī)療信息更準確

5G技術(shù)下的智慧醫(yī)療體系架構(gòu)可以分為終端層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應用層。得益于5G技術(shù)帶來的大數(shù)據(jù)分析、低時延和高速率的能力等，讓終端層得以實現(xiàn)快速、持續(xù)和全面的信息獲取能力，讓網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)安全可靠和實時的信息傳輸能力，讓平臺層實現(xiàn)高效、智能和準確的信息處理能力，讓應用層實現(xiàn)多樣化和人性化的信息應用能力。因此，5G技術(shù)將助力智慧醫(yī)療形成和應用更加準確的醫(yī)療信息。

3 5G技術(shù)在智慧醫(yī)療領(lǐng)域的應用

智慧醫(yī)療通過將物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)應用到醫(yī)療領(lǐng)導，搭建電子病歷為核心的醫(yī)療信息化系統(tǒng)平臺，建立以病人為中心的醫(yī)療信息管理和服務(wù)體系，將病患、醫(yī)護工作者、醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療機構(gòu)等連接起來，通過借助5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大帶寬、低延時、高速率的特性，結(jié)合智能醫(yī)療應用、智能醫(yī)療器械和智能醫(yī)療平臺等，實現(xiàn)在預前診斷、治療、預后追蹤、衛(wèi)生管理等環(huán)節(jié)的信息化和智能化。應用5G技術(shù)將使得智慧醫(yī)療的效率、效果及創(chuàng)新等方面得到全面提升。而5G技術(shù)在智慧醫(yī)療領(lǐng)域的應用可以歸納為以下五個方面。

3.1 遠程醫(yī)療

目前醫(yī)院信息化系統(tǒng)普遍采用有線專網(wǎng)和WiFi網(wǎng)絡(luò)，由于二者受制于網(wǎng)絡(luò)形式和網(wǎng)絡(luò)安全等原因，難以支撐醫(yī)院眾多需要快速穩(wěn)定大容量的數(shù)據(jù)通信需求，尤其是遠程醫(yī)療項目。無論是遠程會診、遠程示教、遠程監(jiān)護、遠程手術(shù)還是應急救援，都需要穩(wěn)定性好、安全系數(shù)高、容量較大、時延較低的通信網(wǎng)絡(luò)進行支撐。而5G所具備的大帶寬、大連接和低延時特性，不僅能夠簡化醫(yī)院內(nèi)部復雜的有線和WiFi網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而且能夠快速建立上下級醫(yī)院間的專屬通訊通道，提升醫(yī)護人員的應急服務(wù)能力，保障，實現(xiàn)跨地域就醫(yī)，降低患者就醫(yī)成本。解放軍總醫(yī)院利用5G網(wǎng)絡(luò)和手術(shù)機器人實施了遠程手術(shù)，位于海南的神經(jīng)外科專家，通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳送的高清視頻畫面，遠程操控手術(shù)器械，成功為身處北京的中國人民解放軍總醫(yī)院的一位患者完成了“腦起搏器”植入手術(shù)[3]，正是5G網(wǎng)絡(luò)大帶寬與低延時特性，有效地保障了遠程手術(shù)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

3.2 智慧導診

借助5G邊緣計算能力，結(jié)合醫(yī)院部署的5G機器人，通過人機對話，能夠為病患提供基于自然語義分析的人工智能導診服務(wù)，減輕醫(yī)院大廳導診臺工作人員的工作量，優(yōu)化就醫(yī)流程，讓病患有序、輕松就醫(yī)，有效提升醫(yī)院的導診效率。

3.3 移動醫(yī)護

移動醫(yī)護是將現(xiàn)有的醫(yī)護人員的診療護理服務(wù)延伸至病患身邊。通過5G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)針對醫(yī)療影像數(shù)據(jù)和信息的移動化采集、傳輸和分析的過程，提升查房和護理服務(wù)的效率和質(zhì)量。同時，在放射、傳染等需要更高安全防護措施的病區(qū)，采用移動醫(yī)護方式，通過遠程控制醫(yī)療設(shè)備完成醫(yī)護工作，能夠有效提升對醫(yī)護人員的安全保障系數(shù)。

3.4 智慧醫(yī)院管理

針對醫(yī)院擁有的海量醫(yī)療設(shè)備資產(chǎn)和非醫(yī)療類資產(chǎn)，以及各類人員，實現(xiàn)萬物互聯(lián)能夠有效提升醫(yī)院管理效率。通過5G所具備的海量連接的特性，搭建醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)院人員管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、醫(yī)療服務(wù)管理等服務(wù)，簡化管理流程，有效提升病患就醫(yī)體驗。

3.5 AI輔助診療

受限于我國醫(yī)護人員供給嚴重不平衡和醫(yī)生數(shù)量不足等問題，醫(yī)療數(shù)據(jù)的分析往往耗時較長且漏診率和誤診率居高不下?；?G技術(shù)的AI輔助診療應用，通過計算機持續(xù)“學習”醫(yī)生的醫(yī)療知識及經(jīng)驗，模擬醫(yī)生的病理思維和診斷過程推理過程，能夠輔助醫(yī)生對醫(yī)療數(shù)據(jù)進行建模分析，對病情進行分析，為醫(yī)生診斷提供支撐，提升醫(yī)療效率和質(zhì)量。

4 5G技術(shù)在智慧醫(yī)療領(lǐng)域應用中的注意事項

4.1 完善醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式

由于應用5G技術(shù)的智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)涉及多部門和多組織，目前缺乏相關(guān)政策進行統(tǒng)一規(guī)范管理和指導，尚未形成有效的跨部門合作機制，5G技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)深度融合的體制機制之間存在較大的障礙，中下游產(chǎn)業(yè)鏈之間存在壁壘，發(fā)展尚不完善[4]。針對醫(yī)療行業(yè)的5G技術(shù)標準體系的制定、實施和應用缺乏統(tǒng)一的標準和評價體系，對產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新、應用和推廣均有阻礙作用。

因此，在全國建立基于5G技術(shù)的一體化醫(yī)療信息管理體系，建立醫(yī)療資源和信息共享平臺，強化醫(yī)療產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)應用、推廣支撐等各環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，確保智慧醫(yī)療新模式的發(fā)展和運行更加規(guī)劃有序。

4.2 構(gòu)建醫(yī)療產(chǎn)業(yè)安全體系

在大數(shù)據(jù)時代，信息安全稱為新技術(shù)發(fā)展過程當中不容忽視的一個方面。5G技術(shù)采用云和IP的全新技術(shù)架構(gòu)，使得萬物互聯(lián)均將入網(wǎng)，醫(yī)療信息的隱私性、醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)的可靠性、 醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲和處理的安全性因此存在極大的漏洞。因此，通過引導信息安全企業(yè)與5G技術(shù)研發(fā)應用企業(yè)合作，加強5G信息安全等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，搭建醫(yī)療產(chǎn)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫，完善醫(yī)療信息化系統(tǒng)和平臺，健全建立相關(guān)法規(guī)和制度，加強宣傳個人信息安全保護措施，形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)安全技術(shù)體系，有效保護個人隱私和信息安全。

4.3 加強醫(yī)療健康技術(shù)研發(fā)

隨著5G技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)院對于不同應用場景下的醫(yī)療健康產(chǎn)品、業(yè)務(wù)和應用服務(wù)會有日益增高的要求。因此，建立以醫(yī)療研發(fā)企業(yè)和機構(gòu)為主體，構(gòu)建產(chǎn)學研用結(jié)合的醫(yī)療健康技術(shù)創(chuàng)新體系[5]，對于5G醫(yī)療健康技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)制造、應用推廣等方面至關(guān)重要。通過加強協(xié)同創(chuàng)新和打開研發(fā)布局，整合醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈上中下游協(xié)同創(chuàng)新，擴大5G技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的應用場景，使醫(yī)療真正進入智慧醫(yī)療時代。

5 結(jié)論

隨著移動通信技術(shù)和醫(yī)療行業(yè)的不斷發(fā)展變革，基于5G技術(shù)的智慧醫(yī)療應用范圍逐漸擴大?！?G技術(shù)+智慧醫(yī)療”模式的應用，加速了醫(yī)療資源共享的醫(yī)聯(lián)體時代，不僅有利于創(chuàng)造更加高效的醫(yī)療服務(wù)體系，而且有利于醫(yī)療診斷水平的進一步提升。因此，在智慧醫(yī)療行業(yè)中應用5G技術(shù)具有前瞻性和時代性，有助于推動醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展與變革。

參考文獻：

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【通聯(lián)編輯：梁書】