5G技術(shù)在智慧醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用場景淺析

曹莉瓊

摘要：5G網(wǎng)絡(luò)具有速度更快、延時更短、帶寬更高的特點(diǎn)。在醫(yī)療領(lǐng)域，可以進(jìn)一步提高醫(yī)生的診斷效率，改善患者就醫(yī)體驗，實現(xiàn)遠(yuǎn)程關(guān)聯(lián)優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源和有效的實時溝通。解決醫(yī)療資源匱乏、醫(yī)務(wù)人員短缺、醫(yī)療水平分布不均的問題。本文簡要概述5G智慧醫(yī)療運(yùn)用場景，希望為醫(yī)療服務(wù)者研究如何開發(fā)5G智慧醫(yī)療場景提供參考。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);智慧醫(yī)療;應(yīng)用場景

引言

隨著人們對健康和治療需求的增長，加強(qiáng)區(qū)域協(xié)調(diào)、促進(jìn)信息交流、推進(jìn)智慧治療已成為現(xiàn)階段醫(yī)藥健康信息化發(fā)展的新趨勢。傳統(tǒng)通信方式低帶寬、高時延的特點(diǎn)在一定程度上限制了醫(yī)療信息化建設(shè)的發(fā)展。5G技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域的結(jié)合，將打破界限，引領(lǐng)醫(yī)療應(yīng)用創(chuàng)新。為醫(yī)生提供更好的診斷條件，改善患者就醫(yī)體驗，并有效解決衛(wèi)生資源分配不均等問題。

一、5G技術(shù)與智慧醫(yī)療

第五代移動通信技術(shù)5G技術(shù)是在3G和4G技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代蜂窩移動通信技術(shù)。隨著3G和4G技術(shù)的演進(jìn)，云基礎(chǔ)設(shè)施、智能服務(wù)邊界系統(tǒng)和核心虛擬化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)融合，徹底改變了我國的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)模式。與4G技術(shù)相比，5G技術(shù)具有低時延、高帶寬、萬物互聯(lián)的技術(shù)特點(diǎn)。得益于這種綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)了人與人、人與物、物與物的關(guān)聯(lián)，也保證了萬物互聯(lián)過程中的安全和高速。隨著5G技術(shù)的逐步發(fā)展和成熟，5G技術(shù)在我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用也逐漸深入。在各個行業(yè)的發(fā)展中也有著更深層次的意義，這意味著我國正式進(jìn)入5G時代。

智慧醫(yī)療是當(dāng)前醫(yī)療服務(wù)發(fā)展中提出的一種新型醫(yī)療模式。簡稱WITMED。它將物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)結(jié)合到醫(yī)療保健服務(wù)中，以創(chuàng)建一個患者數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)療保健平臺。在新時期我國醫(yī)療事業(yè)發(fā)展中，智慧醫(yī)療的創(chuàng)造和發(fā)展已成為醫(yī)療衛(wèi)生體系的一項重要任務(wù)，是整合和優(yōu)化利用醫(yī)療資源的重要基礎(chǔ)。在打造智能健康服務(wù)平臺時，其信息技術(shù)平臺需要以現(xiàn)代醫(yī)療理念為基礎(chǔ)，以電子病歷為核心，應(yīng)用以物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為渠道的新型感知系統(tǒng)，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)醫(yī)療資源的高度整合，全面提升患者護(hù)理效率，實現(xiàn)醫(yī)療資源優(yōu)化配置。

二、5G的技術(shù)優(yōu)勢

（一）增強(qiáng)型移動寬帶

eMBB腳本主要針對一般用戶。簡而言之，它可以在專注于超高數(shù)據(jù)速率并保證廣泛覆蓋移動性的網(wǎng)絡(luò)上顯著改善用戶體驗。通過以下兩種技術(shù)：一種是大規(guī)模天線技術(shù)，從基站收集天線信號;另一種是波束成形技術(shù)，將信號天線發(fā)出的高度定向的無線電波傳輸?shù)绞謾C(jī)終端，5G可以從大量無線電波中傳輸數(shù)據(jù)，提供4G時代10倍以上的帶寬。尤其是用戶下行速度（從基站到手機(jī)終端的通信傳輸）可以提高到1Gbps（4G-最高為10Mbps），用戶的上行速度（從手機(jī)終端到手機(jī)終端的通信傳輸）可以提高到1Gbps（4G-最高為10Mbps）。手機(jī)終端基站可以擴(kuò)展到100Mbps，這意味著5G用戶可以輕松享受4K/8k在線視頻和虛擬現(xiàn)實（VR）/增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）視頻。

（二）超可靠低延遲通信

URLLC場景可以支持高要求的應(yīng)用。憑借優(yōu)化的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計、分體式分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和分布式集中單元（CU）/分布式單元（DU）管理，可有效降低延遲并縮短響應(yīng)時間。從4G平均延遲50毫秒（0.05s）減少到1-2毫秒（0.001-0.002s），也就是說用戶可以在1秒內(nèi)加載整個網(wǎng)頁，這對普通人來說可能并不明顯，但是5G超低時延優(yōu)勢在工業(yè)制造、虛擬現(xiàn)實、游戲、醫(yī)療、自動駕駛等快速響應(yīng)場景中發(fā)揮著巨大的作用。

（三）海量物聯(lián)

mMTC場景可以支持智慧城市、智能家居等海量互聯(lián)應(yīng)用。4G通信技術(shù)更適合手機(jī)通話、視頻等消費(fèi)類應(yīng)用場景。有時有大約100個終端同時連接到基站，會因為擁擠而無法連接，不適合大型網(wǎng)絡(luò)。擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)場景數(shù)據(jù)傳輸和mMTC技術(shù)是專門為消除4G技術(shù)的缺陷而設(shè)計的。一個5G基站可同時連接約10000個終端，解決了數(shù)據(jù)量大的問題，為互聯(lián)網(wǎng)提供了高支持，傳輸技術(shù)需要連接維護(hù)，同時和多通道數(shù)據(jù)處理的可能性。

三、5G技術(shù)在智慧醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的場景

5G技術(shù)在智能醫(yī)療領(lǐng)域的實際應(yīng)用包括診斷、治療、手術(shù)、健康監(jiān)護(hù)、急救等眾多醫(yī)療場景，可以全面更新當(dāng)前的醫(yī)療模式，帶動我國的醫(yī)療服務(wù)發(fā)展，解決為人民提供醫(yī)療服務(wù)的問題。

（一）超聲診斷中5G技術(shù)的應(yīng)用

在智能醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的診斷中，一種重要的診斷方法是遠(yuǎn)程超聲診斷。在使用智能健康服務(wù)平臺5G通訊技術(shù)的實際診斷中，醫(yī)生可以使用遠(yuǎn)程視頻通訊功能進(jìn)行患者反饋，使用智能健康服務(wù)平臺相應(yīng)的技術(shù)系統(tǒng)，使用機(jī)械臂控制超聲檢測設(shè)備進(jìn)行診斷。這個過程涉及大量的數(shù)據(jù)傳輸，需要5G通信技術(shù)來保證穩(wěn)定性和高數(shù)據(jù)速率，減少網(wǎng)絡(luò)延遲，防止延遲問題影響機(jī)械臂驗證操作，并導(dǎo)致檢查結(jié)果失誤，這會影響診斷的準(zhǔn)確性，不利于醫(yī)生診斷工作的開展。

（二）遠(yuǎn)程外科手術(shù)中5G技術(shù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)程手術(shù)也是現(xiàn)代智慧醫(yī)療建設(shè)的重要組成部分之一，是解決偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)院手術(shù)能力不足問題的重要途徑。在遠(yuǎn)程手術(shù)中，醫(yī)生必須使用5G通信技術(shù)，為手術(shù)中的機(jī)械臂操控提供低延遲、高吞吐量的技術(shù)支持。該過程涉及要傳遞給外科醫(yī)生的數(shù)據(jù)的雙向傳輸。它對通信技術(shù)時延和網(wǎng)絡(luò)流量有嚴(yán)格的要求，而這些要求只有5G技術(shù)才能實現(xiàn)。同時，還可用于鞘管手術(shù)教學(xué)。得益于5G技術(shù)，攝像頭系統(tǒng)被用于從患者的手術(shù)屏幕上采集數(shù)據(jù)，然后對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲和傳播，以提高醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)較低地區(qū)的手術(shù)水平。

（三）健康數(shù)據(jù)監(jiān)測中5G技術(shù)的應(yīng)用

智能健康信息系統(tǒng)以患者健康電子圖表為基礎(chǔ)，監(jiān)測和管理患者健康數(shù)據(jù)是智能醫(yī)療系統(tǒng)的重要功能，是現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)智能化發(fā)展的重要體現(xiàn)。在智能醫(yī)療保健中遠(yuǎn)程監(jiān)控健康數(shù)據(jù)需要對患者重要信息進(jìn)行實時監(jiān)控、分析和管理。這需要使用5G技術(shù)實時傳輸患者生命體征監(jiān)測數(shù)據(jù)。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，首要任務(wù)就是系統(tǒng)警報時間。這個過程包括對5G通信技術(shù)的智能分析、高速監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)挖掘，使醫(yī)生可以根據(jù)患者生命體征監(jiān)測數(shù)據(jù)及時為患者提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。

（四）醫(yī)療影像傳輸中5G技術(shù)的應(yīng)用

在智能健康信息平臺中，醫(yī)學(xué)影像信息的傳輸對于醫(yī)學(xué)院校的醫(yī)學(xué)研究和教學(xué)至關(guān)重要。并且借助5G醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，可以將醫(yī)院影像膠片轉(zhuǎn)換為云膠片，實現(xiàn)云存儲和醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)共享。同時，通過醫(yī)學(xué)影像的傳輸共享，還可以實現(xiàn)醫(yī)院間的檢查結(jié)果互認(rèn)，避免患者轉(zhuǎn)移后需要重新檢查，既減輕了患者的經(jīng)濟(jì)壓力，也減輕了患者的負(fù)擔(dān)。

（五）急救中5G技術(shù)的應(yīng)用

急診醫(yī)療是醫(yī)療服務(wù)中比較特殊的醫(yī)療情況。在提供急救的過程中，救護(hù)人員、救護(hù)車、急救中心、醫(yī)院是連在一起的。同時，實現(xiàn)急診救治院前急救與住院救治的有機(jī)結(jié)合，也實現(xiàn)了急診醫(yī)療與急救相結(jié)合的融合發(fā)展。救護(hù)車搭載的5G設(shè)備可通過高清視頻通信，將醫(yī)療檢測中心急診患者檢測的相關(guān)數(shù)據(jù)實時傳輸至醫(yī)院，為醫(yī)院提供數(shù)據(jù)支持，為患者節(jié)省時間。同時，還可以根據(jù)患者的實際情況，實現(xiàn)醫(yī)療資源的合理利用，提高急救質(zhì)量。

（六）遠(yuǎn)程會診中5G技術(shù)的應(yīng)用

在打造智慧醫(yī)療的過程中，利用智慧醫(yī)療平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程會診也是推動我國醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分。通過5G技術(shù)在遠(yuǎn)程會診中的應(yīng)用，可以利用5G通信技術(shù)高速高效的傳輸特性，實現(xiàn)患者數(shù)據(jù)信息的高速傳輸和同步訪問，實現(xiàn)會診模式向傳統(tǒng)醫(yī)療方式的轉(zhuǎn)變。同時，患者還可以通過5G高清視頻通信與醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程溝通，并通過監(jiān)護(hù)設(shè)備將重要數(shù)據(jù)傳輸給醫(yī)生，實現(xiàn)醫(yī)患實時診斷，全面提高診斷工作效率。此外，遠(yuǎn)程會診的使用還有助于我國傳統(tǒng)會診模式的改革和發(fā)展，全面提高醫(yī)療診斷質(zhì)量，對患者醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展產(chǎn)生積極影響。

結(jié)語

無論是5G技術(shù)的發(fā)展，還是智慧醫(yī)療的需求，5G技術(shù)與智慧醫(yī)療的結(jié)合都是大勢所趨。5G技術(shù)打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的局限，為智能醫(yī)療業(yè)務(wù)場景帶來高帶寬、低時延和低負(fù)載、海量互聯(lián)互通。可以在一定程度上解決傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)居民對醫(yī)療和醫(yī)療服務(wù)的需求與服務(wù)供給的平衡問題，提高醫(yī)療服務(wù)水平和效率。但同時，要理性應(yīng)對智慧醫(yī)療融合5G+成熟應(yīng)用進(jìn)程帶來的大量問題，建立跨部門協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制，明確發(fā)展規(guī)劃和具體行動方案，與5G商用部署實現(xiàn)全面協(xié)同，為患者打造良好的智慧醫(yī)療體系。

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