摘要：5G技術(shù)的升級，在很大程度上滿足了醫(yī)療時效性、高效性以及穩(wěn)定性的需求。本文旨在為5G時代下醫(yī)療產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考，為醫(yī)院開展5G智慧醫(yī)療提供思路，與業(yè)內(nèi)同仁探討我們對5G醫(yī)療健康的想法與見解。
關(guān)鍵詞：5G 智慧醫(yī)療
5G技術(shù)作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，將助力經(jīng)濟(jì)社會數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展邁上新臺階。5G醫(yī)療必將展現(xiàn)出強(qiáng)盛的生命力和影響力，對推進(jìn)深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革、加快“健康中國”建設(shè)和推動醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要的支撐作用。隨著5G商用的進(jìn)度越來越快，在不遠(yuǎn)的將來，智慧醫(yī)療應(yīng)用也會變得更加觸手可及，5G的到來也將推動全新的醫(yī)療體驗，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來一場革新。目前，5G在醫(yī)療健康領(lǐng)域包括遠(yuǎn)程會診、遠(yuǎn)程超聲、遠(yuǎn)程手術(shù)、快速急救、遠(yuǎn)程示教、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、智慧導(dǎo)診、移動醫(yī)護(hù)、智慧院區(qū)管理、AI輔助診斷等方面均有應(yīng)用。1.1 5G醫(yī)療健康的概念定義
5G醫(yī)療健康是指以第五代移動通信技術(shù)為依托,充分利用有限的醫(yī)療人力和設(shè)備資源，同時發(fā)揮大醫(yī)院的醫(yī)療技術(shù)優(yōu)勢，在疾病診斷、監(jiān)護(hù)和治療等方面提供的信息化、移動化和遠(yuǎn)程化醫(yī)療服務(wù),創(chuàng)新智慧醫(yī)療業(yè)務(wù)應(yīng)用，節(jié)省醫(yī)院運(yùn)營成本，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉，提升診斷準(zhǔn)確率和指導(dǎo)效率，促使農(nóng)村或偏遠(yuǎn)地區(qū)的居民獲得及時、高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)。1.2 產(chǎn)業(yè)價值：5G醫(yī)療健康助力傳統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)模式轉(zhuǎn)型移動醫(yī)療發(fā)展可以解決居民看病難、醫(yī)療資源分配不均的問題。國務(wù)院自2009年開始先后發(fā)布了《關(guān)于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見》、《關(guān)于推進(jìn)分級診療制度建設(shè)的指導(dǎo)意見》《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)醫(yī)療聯(lián)合體建設(shè)和發(fā)展的指導(dǎo)意見》要求實現(xiàn)按照疾病的輕重緩急以及治療的難易程度進(jìn)行分級，不同級別的醫(yī)療機(jī)構(gòu)承擔(dān)不同疾病的治療，逐步實現(xiàn)從全科到專業(yè)化的醫(yī)療過程；真正實現(xiàn)醫(yī)院間、區(qū)域間的互聯(lián)互通，且區(qū)域間的電子健康檔案、電子病歷等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要實現(xiàn)統(tǒng)一，政策的落實推動移動醫(yī)療發(fā)展。同時國家衛(wèi)健委2018年4月發(fā)布《全國醫(yī)院信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范(試行)》，著眼未來5-10年全國醫(yī)院信息化應(yīng)用發(fā)展要求，從軟硬件建設(shè)、安全保障、新興技術(shù)應(yīng)用等方面，具體規(guī)范了醫(yī)院信息化建設(shè)的主要內(nèi)容和要求。技術(shù)進(jìn)步實現(xiàn)醫(yī)院智慧化建設(shè)，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、傳感技術(shù)的發(fā)展更是現(xiàn)大幅度的增長計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力，提高更多輔助決策、輔助醫(yī)療手段的可能性。在診療方面，人工智能和云計算技術(shù)通過對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)分析，輔助醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行診斷，如AI輔助影像信息處理，協(xié)助進(jìn)行食道癌、肺癌、乳腺癌等的早期篩查，為醫(yī)生決策提供數(shù)據(jù)支持。創(chuàng)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)數(shù)字醫(yī)療高速發(fā)展。而移動通訊技術(shù)促進(jìn)醫(yī)院聯(lián)合醫(yī)療保險、社會服務(wù)等部門，在診前、診中、診后以及醫(yī)療支持等各個環(huán)節(jié)，對患者就醫(yī)及醫(yī)院服務(wù)流程進(jìn)行簡化，也使得醫(yī)院信息系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、患者和醫(yī)護(hù)人員間可以交互共享醫(yī)療信息，讓醫(yī)護(hù)人員可以隨時隨地獲取醫(yī)療信息，實現(xiàn)移動處理醫(yī)療業(yè)務(wù)，極大地提高了醫(yī)護(hù)人員工作效率。1.3 技術(shù)架構(gòu)：終端層/網(wǎng)絡(luò)層/平臺層/應(yīng)用層各維度關(guān)鍵技術(shù)5G醫(yī)療整體架構(gòu)可分為終端層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層四部分架構(gòu)圖，如架構(gòu)圖1-1。
1.3.1 終端層實現(xiàn)持續(xù)、全面、快速的信息獲取。終端層主要是信息的發(fā)出端和接受端，它們既是信息采集的工具，也是信息應(yīng)用所依附的載體。通過傳感設(shè)備、可穿戴設(shè)備、感應(yīng)設(shè)備等智能終端實現(xiàn)信息的采集和展示。包括機(jī)器人、智能手機(jī)、醫(yī)療器械、工業(yè)硬件等設(shè)備。1.3.2 網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)實時、可靠、安全的信息傳輸。網(wǎng)絡(luò)層是信息的傳輸介質(zhì)，是充分體現(xiàn)5G優(yōu)越性的環(huán)節(jié)。通過獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)或共享網(wǎng)絡(luò)，實時高速、高寬帶、超低延遲地實現(xiàn)分配于不同應(yīng)用場景的通信主體間的信息輸送?；?G技術(shù)的醫(yī)院信息化接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)如下：1.3.3 平臺層實現(xiàn)智能、準(zhǔn)確、高效的信息處理。平臺層主要是實現(xiàn)信息的存儲、運(yùn)算和分析，起著起承轉(zhuǎn)合的作用，以MBC、人工智能、云存儲等新技術(shù)，分析處理散亂無序的信息，為前端的應(yīng)用輸出有價值的信息。1.3.4 應(yīng)用層實現(xiàn)成熟、多樣化、人性化的信息應(yīng)用。應(yīng)用層是5G價值的集中體現(xiàn)，根據(jù)三大顯著特征可以應(yīng)對不同的應(yīng)用場景，如無線醫(yī)療監(jiān)測與護(hù)理應(yīng)用、醫(yī)療診斷與指導(dǎo)應(yīng)用、遠(yuǎn)程操控應(yīng)用等。2.1 終端層：智能化醫(yī)療器械及終端設(shè)備加速普及應(yīng)用對于醫(yī)療中查房手持終端PAD，遠(yuǎn)程會診視頻會議終端、視頻采集終端、可穿戴設(shè)備等智能終端等可以通過集成5G通用模組的方式，使得醫(yī)療終端具備連接5G網(wǎng)絡(luò)的能力。借助5G移動通信技術(shù)，將院內(nèi)的檢查、檢驗設(shè)備以及移動醫(yī)護(hù)工作站進(jìn)行集成一體化，實現(xiàn)移動無線化檢驗檢查，對患者生命體征進(jìn)行實時、持續(xù)和長時間的監(jiān)測，再通過5G通信方式將獲悉的危急報警信息和生命體征數(shù)據(jù)傳送給醫(yī)護(hù)人員，使醫(yī)護(hù)人員及時獲悉患者當(dāng)前狀態(tài)，并及時作出病情判斷和處理。2.2 網(wǎng)絡(luò)層：5G三大應(yīng)用場景適配無線醫(yī)療健康場景需求5G具備低時延、高速率、大連接三大特性，分別對應(yīng)三大應(yīng)用場景：eMBB(enhanced Mobile Broadband)、uRLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)和mMTC（massive Machine Type Communications）三大場景。雖然5G高寬帶、低時延能基本應(yīng)對目前醫(yī)療行業(yè)場景的應(yīng)用需求，但是醫(yī)療行業(yè)需要的是一張5G醫(yī)療專網(wǎng)，需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅限于帶寬，速率和時延，實際的應(yīng)用部署中，仍需要考慮如下的幾點(diǎn)：（1）運(yùn)營商公網(wǎng)頻譜局域?qū)Ｓ?，可提供虛擬專網(wǎng)和物理專網(wǎng)兩種方案，虛擬專網(wǎng)其實就是醫(yī)療行業(yè)和公眾用戶共享現(xiàn)有運(yùn)營商的頻譜資源,物理專網(wǎng)則是提供專用的頻點(diǎn)給醫(yī)院建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)；（2）等級化隔離，現(xiàn)有的醫(yī)院對于醫(yī)療數(shù)據(jù)安全性有迫切需求，因此完成5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要充分考慮醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據(jù)安全隔離性訴求,現(xiàn)階段醫(yī)院對于醫(yī)療數(shù)據(jù)出醫(yī)院較為敏感，因此希望數(shù)據(jù)直接保留在本地院內(nèi)；（3）定制化服務(wù)，現(xiàn)階段醫(yī)院內(nèi)部的業(yè)務(wù)存在大量的上行大帶寬業(yè)務(wù)，如遠(yuǎn)程超聲，遠(yuǎn)程B超，以及大量IoT設(shè)備上傳病患者生命體征數(shù)據(jù)信息，基于現(xiàn)有運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)無法滿足現(xiàn)有的上行大帶寬，因此需要定制化的靈活幀結(jié)構(gòu)，細(xì)分市場，定制化滿足垂直行業(yè)的要求，同時開發(fā)豐富的基站站型來滿足醫(yī)院內(nèi)的各種場景部署；（4）網(wǎng)絡(luò)要具備智慧化運(yùn)營能力，滿足現(xiàn)有醫(yī)院內(nèi)的設(shè)備可管理，業(yè)務(wù)可控制，業(yè)務(wù)可視化，故障易排查等能力；2.3 平臺層：云計算、MEC、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)推動醫(yī)療信息化及遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺改造升級智慧醫(yī)療受益于5G高速率、低時延的特性及大數(shù)據(jù)分析的平臺能力，讓所有人都可以享受及時便捷的智慧醫(yī)療服務(wù)，提升現(xiàn)有醫(yī)療手段性能。并充分利用5G的MEC能力，滿足人們對未來醫(yī)療的新需求，如實時計算且低時延的醫(yī)療邊緣云服務(wù)、移動急救車、AI輔助診斷、VR教學(xué)、影像設(shè)備賦能等高價值應(yīng)用場景。同時，鑒于移動醫(yī)療發(fā)展的迫切性和重要性,在業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，新技術(shù)，新能力要支持各類疾病的建模預(yù)測；要實現(xiàn)醫(yī)學(xué)造影的病灶識別和分類；基于移動終端和可穿戴等設(shè)備，能夠滿足居民日常健康管理和慢病康復(fù)治療的需要，支撐居民開展自我健康管理；支持基于AI的智能分診，診斷輔助和電子病歷書寫等功能；支持基于傳感網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)；支持各類醫(yī)療終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和利用；支持MapReduce、Spark、Tez等大數(shù)據(jù)分布式計算框架，其中區(qū)塊鏈技術(shù)作為底層數(shù)據(jù)，可以對底層數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，實現(xiàn)了醫(yī)療病患隱私數(shù)據(jù)的安全可靠傳輸。具備多種算法庫，具備大數(shù)據(jù)存儲訪問及分布式計算任務(wù)調(diào)度等功能，因此大量的業(yè)務(wù)在臨床醫(yī)學(xué)中開始探索和實踐，為患者提供以數(shù)字化為特征的、智能化與個性化相結(jié)合的診療服務(wù)，涉及預(yù)防、診斷、治療和護(hù)理整個健康管理的全過程。4. 應(yīng)用層：5G醫(yī)療應(yīng)用潛力無限，智能化和個性化是兩大發(fā)展方向。移動醫(yī)療發(fā)展可以解決居民看病難、醫(yī)療資源分配不均的問題。城鄉(xiāng)一體化的持續(xù)快速推進(jìn)加劇了城鄉(xiāng)醫(yī)療水平的不平衡,國務(wù)院在2009年開始先后發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)分級診療制度建設(shè)的指導(dǎo)意見》、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)醫(yī)療聯(lián)合體建設(shè)和發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《關(guān)于促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》等醫(yī)改政策，要求實現(xiàn)醫(yī)院間、區(qū)域間的信息互聯(lián)互通，電子健康檔案統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，真正實現(xiàn)按照疾病的輕重緩急進(jìn)行分級、分層診療，移動醫(yī)療、互聯(lián)網(wǎng)+智慧醫(yī)療將成為醫(yī)療服務(wù)發(fā)展的新契機(jī)。社會現(xiàn)狀對醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)提出新需求。“百姓看病難”牽動著醫(yī)療服務(wù)的神經(jīng)，與此同時，醫(yī)院面臨就診壓力大，加上老齡化社會加劇和慢性病健康管理等問題,使得當(dāng)下醫(yī)院迫切尋找需要轉(zhuǎn)變運(yùn)營方式。技術(shù)進(jìn)步實現(xiàn)醫(yī)院智慧化建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、傳感技術(shù)的發(fā)展使得計算機(jī)對數(shù)據(jù)的處理能力呈現(xiàn)數(shù)量級的增長，增強(qiáng)更多輔助決策、輔助醫(yī)療手段的可及性。而移動通信技術(shù)促進(jìn)醫(yī)院聯(lián)合醫(yī)療保險、社會服務(wù)等部門，在診前、診中、診后各個環(huán)節(jié)，對患者就醫(yī)及醫(yī)院服務(wù)流程進(jìn)行簡化，也使醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)院信息系統(tǒng)、患者和醫(yī)護(hù)人員間可以交互共享醫(yī)療信息，讓醫(yī)護(hù)人員能夠時時處處獲悉醫(yī)療信息，實現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)移動辦公，增強(qiáng)醫(yī)療工作效率。3.5G 醫(yī)療創(chuàng)新服務(wù)AI應(yīng)用場景愈加豐富，在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中，像醫(yī)學(xué)影像分析、輔助診斷、病例與文獻(xiàn)分析、慢性病管理和疾病預(yù)測、藥物研發(fā)等。在醫(yī)療行業(yè)發(fā)展與提升醫(yī)療服務(wù)水平中，人工智能技術(shù)逐漸成為了不可或缺的重要因素。5G與人工智能結(jié)合賦能智慧醫(yī)療,催生了醫(yī)學(xué)影像分析、慢性病管理和疾病預(yù)測等多種醫(yī)療應(yīng)用場景。在醫(yī)學(xué)影像分析方面，在醫(yī)學(xué)與影像分析中，AI的運(yùn)力被5G與邊緣云提升了，更加精準(zhǔn)快速處理海量醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，更高效輔助醫(yī)生閱片和靶區(qū)勾畫。而且慢性病管理這方面，用5G技術(shù)實現(xiàn)把患者的健康數(shù)據(jù)信息實時傳播，并結(jié)合人工技術(shù)對患者的健康數(shù)據(jù)信息進(jìn)行診療分析，發(fā)生異常及時報警。5G的發(fā)展不僅是網(wǎng)速的提升，更將補(bǔ)齊制約AI發(fā)展的短板，成為驅(qū)動AI的新動力。AI中的每個程序都需要一個屬于自己的網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同需求進(jìn)行是實時動態(tài)的修正，適應(yīng)業(yè)務(wù)快速變化的不同需要。而5G核心網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)建的邏輯隔離網(wǎng)絡(luò)切片，也能提供資源按需部署和網(wǎng)絡(luò)功能的能力，以此滿足將來在醫(yī)療行業(yè)業(yè)務(wù)的多樣化需求，為每一個人工智能所應(yīng)用的醫(yī)療行業(yè)打造專屬私人的網(wǎng)絡(luò)。由此可見，5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合人工智能技術(shù)對于催生智慧醫(yī)療的創(chuàng)新應(yīng)用具有重要的推動作用。5G作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，如同“信息高鐵”一樣，它為海量數(shù)據(jù)和巨大信息量的傳遞提供了可及性，同時，它的傳輸速度也更為高效；而AI，不單是云端大腦，同時還是可以進(jìn)行演變和研習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。AI將人類的智慧授予機(jī)器，5G則不僅使人與人相連接，更是將人與物相聯(lián)合。AI與5G的結(jié)合，必將史無前例的拔高整個智慧醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新和行業(yè)的革新。
