基于5G網絡的遠程醫療服務分析

趙健 錦州醫科大學附屬第三醫院

引言：在科技飛速發展下，5G時代的帶來為各行各業帶來新業態，催生出許多新興商業模式，遠程醫療便在此背景下產生。遠程醫療包含醫學、信息與通信等多個領域知識，為“健康中國”建設目標達成提供有力支撐。早在4G時代下遠程醫療便已被提出，但在通訊效果與移動性等方面存在缺陷，直至5G網絡的誕生，可實現三維圖像的高質量傳輸，有效彌補傳統網絡時延與傳輸質量的不足，在健康監護、醫療急救、遠程培訓等方面得到廣泛應用。

一、相關概念界定

（一）5G網絡

5G網絡是指第五代移動通信技術，通過無線網與核心網技術變革促進網絡性能提升，是2G到4G技術的延伸與創新，與信息技術發展趨勢相符。1G時代提供模擬語音通信，2G時代從模擬語音向數字轉變，可通過網絡實現短信、低速數據傳輸；3G時代引入分組域，網速得到顯著提升，智能手機與互聯網誕生；4G時代網速進一步提升，移動互聯網開始普及；到了5G時代，空口速率峰值是4G的20倍，上行速率顯著提升，海量信息可在通信網中自由傳遞。不但具備更高速度的連接體驗，還擁有大容量的連接能力，真正進入到萬物互聯時代，并逐漸滲透到各個行業中，使人們生活方式發生翻天覆地的變化，為人類生活與社會進步帶來極大便利。

（二）遠程醫療

與常規醫療相比，遠程醫療將通訊技術、現代醫學、計算機技術等融合起來，作為一種全新醫療形式而存在，其目標在于提高診斷水平，節約醫療成本，為人類健康提供更多保障。根據不同醫院需求，依靠遠程醫療技術創建衛生信息系統，使一級、二級和三級醫院信息共享，當基層醫院醫師有需要時，可與上級醫院專家連接，一同對病情進行會診，制定更為合適的診療方案，打破地域局限；還可通過遠程技術開展手術，權威專家無需到場便可指導手術，隨時解決手術中遇到的問題；還可開展遠程醫學培訓，提高基層醫護人員的服務能力與水平[1]。

二、5G網絡在遠程醫療中的應用價值

遠程醫療重心在于醫療、運維與監管服務，通過采集專家會診網中的各類信息，依靠移動醫療云將當地各級醫院納入同一個數據平臺中，促進醫療資源整合，使全省、甚至全國人民都能夠獲得最佳醫療服務。在5G時代下，通信技術的應用到遠程醫療提供強有力的技術支持，有助于醫學信息傳遞、資源共享與遠程監護推廣，具體應用價值如下。

（一）加速醫學信息傳遞

遠程醫療不但會借助網絡傳遞常規質量信息，還會上傳一些高清醫學圖像，如像素點、骨科X片等等，灰度級別較高，可達6M，甚至更多。經過無損壓縮后，所需傳輸帶寬在5MB左右。在多種應用場景中，為保障診斷高效性，可采用高清傳輸方式，對相同影響反復傳輸，導致大量業務匯聚在發送端。但是，5G技術應用可為高速傳輸提供技術支持，使傳輸速度達到1000Gp/s，帶寬超過80MHz，后續還會有拓展更加高效的信息通道，實現高速高清圖像傳輸，開展多聲道、多話音遠程會議等等，極大提高醫學信息傳遞速度，為遠程醫療技術推廣應用起到極大助力。

（二）醫療資源高效共享

5G網絡是在網絡融合背景下產生，具有較強分布性、開放性特點，可打破時空限制，享受高素質的信息服務。5G擁有較強的開放性，可保障各項業務快速研發與實施，開放性接口十分便于第三方介入，如不同類型醫療設備等等，便于第三方程序供應商研發更多業務模塊。因接口具有開放性，程序員無需受到底層復雜束縛，可隨時提供第三方應用，加速不同設備間的信息交流與共享。在5G網絡支持下，遠程醫療可實現不同醫院醫療資源的互補，逐漸縮小醫療差異，特別是經濟欠發達地區、偏遠地區，可在5G網絡支持下創建遠程醫療服務平臺，地方政府加大資金投入，采用集中管理模式，逐漸縮小各區域的醫療差距，還可節約大量醫療平臺建設資金投入。病人在本地醫院便可享受權威專家的診治服務，不但可在最佳時機得到治療，還可節約異地看病產生的費用，減少經濟與心理的雙重壓力。對于醫院來說，可獲得更多病患的信任，在社會上樹立良好形象；對于醫生來說，不但有助于自身業務技能提升，積累更加豐富的臨床經驗，還可有效避免醫療糾紛產生[2]。

（三）遠程監護推廣應用

當前5G網絡逐漸推廣開來，醫院信息化水平逐漸提升，病患可在手機端上隨時與醫院聯系，不受時間和地點的限制，只要在網絡覆蓋范圍內便可通過5G網絡獲得掛號、咨詢、診斷全過程服務。我國早在2000年便呈現出人口老齡化趨勢，現如今國內超過60歲的老人達到4億，且許多老人許多長期監護；還有部分年輕群體因長期生活不規律，身體處于亞健康狀態，需要及時醫療咨詢；部分患有慢性病的患者，長期醫院監護花費眾多，也可通過遠程醫療的方式減少入院看病次數，通過引導使其科學生活，改善病患的身體健康狀態，促進遠程監護的推廣應用，這對提高國民整體體能素質來說意義重大。

三、5G網絡在遠程醫療中的服務方式

5G網絡技術為智慧醫療建設提供強有力的技術支持，根據5G技術特點，遠程醫療成為現實。在5G SA核心網絡基礎上，采用端到端彈性切片技術形式，對院內院外全場景制定網絡自適應、智能化運維方案，使網絡數據傳輸更為科學，更好的滿足醫療用戶對5G專網性能與安全的需求。在5G遠程醫療背景下，主要的服務場景與方式如下。

（一）健康監護

根據5G技術特點可知，其支持大量醫療監測設備連入，可對病患機體心率、呼吸等指標及時傳輸，一旦發生異常立即報警。在以往監測設備應用中，心腦血管、ICU重癥監測、常規檢測等指標需要大量信息，且對監測數據實時傳輸，尤其是心腦血管、心臟數據傳輸可達到毫秒級，這些4G技術均無法實現。上述場景對5G技術的需求十分迫切，依靠5G網絡可充分展現病患體征數據，并支持無線傳輸與可視化展示，與AI設備相結合采集數據，通過環境視頻、監測儀等設備采集和傳輸數據，實現無線查房、移動查房，針對醫護人員無法進入的高輻射區還可實現機器人查房。以無線查房為例，在大型醫院中逐漸普及，醫生只需隨身攜帶平板電腦便可調出病人的電子病歷，對各類化驗結果與醫囑等信息全面了解，為查房工作提供極大便利。無線查房系統只要是WI-FI技術支持下實現，但因查房信息量較大，WI-FI自身安全性弊端暴露出來，可通過5G網絡展開數據通信，滿足大批量數據通信傳輸與安全性要求。再如，可將機器人應用到特殊場景中，如存在傳染病或者強輻射的場所，醫生手動控制移動終端，便可操作機器人完成查房工作，如同身臨其境一般，可有效減少輻射傷害與傳染，保障病患安全的同時，促進醫療質量提升[3]。

（二）遠程手術與培訓

1.機器人B超。B超作為應用最廣的超聲檢查，通過聲束貫穿人體的方式，將不同組織構成介面與組織內部反射回聲強弱、光電亮度形成圖像，具有無痛便捷、直觀有效等特點。現有醫院B超病人大多要預約后再到院檢查，由醫生給出診斷結果，但在5G通信、機器人技術、傳感器等綜合應用下，遠程機器人B超誕生，醫師可根據患者視頻與反饋信息，借助遠程技術提供超聲醫療服務；超聲的技術要求相對較高，且對視頻傳輸、實驗要求均較為嚴格，遠程B超的應用可改善基層醫院技術受限的局面，為患者提供更加理想的診治服務。

2.遠程機器人手術。在遠程手術中急需解決的問題便是信號實時互聯，稍有延遲便會影響治療效果，甚至為患者帶來不可挽回的傷害，應保障端與端之間大帶寬、低時延，從鏡頭采集、PC編碼處理、網絡傳輸、醫生端解碼顯示，整體時延應控制在100ms內，最好能夠達到50ms內，這在以往通信技術下無法實現。而5G網絡具有高可靠性、大帶寬、低時延等特點，可清楚顯示手術畫面，醫生可靈活控制手術臂，順利高效的完成遠程手術。

3.遠程手術培訓。優秀的醫生需要投入較多成本、花費較長時間培育。但在5G網絡背景下，可采用VR相關技術，使抽象手術流程具象化，由此節約培訓成本。在遠程培訓中，采用5G網絡高帶寬、低時延特點，實現超流暢、無卡頓、多路高清4K回傳技術，權威專家可對模型與課件做好標記，以圖形注釋等方式與學生互動。在遠程手術中，不但對醫生技能有較高要求，還需要網絡傳輸速度滿足9K清晰、高速率等傳輸要求。在MR技術基礎上開展遠程示教，依靠AR/VR裝置對手術位置測量、繪制后做好標記，可為遠程手術培訓指導提供更多便利，為醫患人員節約更多時間。以“5G＋VR”指導培訓平臺為例，學生可對全景觀看手術操作，包括主刀、一助、二助與麻醉師等操作，在3D場景下直觀感受成像器官，依靠虛擬現實技術通過觸覺機械手獲得真實體驗，仿佛身臨其境一般[4]。

（三）全連接急救

從總體來看，可將醫療急救劃分為三個場景，即現場急救、救護車急救、醫院急救。在現場急救中，醫護人員應在接到求救電話的第一時間趕到現場，攜帶急救包、多參數監護設備、超聲設備、音視頻采集設備等等，迅速到達現場依靠5G技術將患者生命體征傳遞到云平臺，由在線醫生進行施救，并通知醫院做好接診準備。以某心臟病突發急救為例，從救護車到現場，到病人入院搶救，全過程僅用時10分鐘，病人很快便脫離生命危險。在救援工作中時間就是生命，5G具備的毫秒級速度無疑可增加醫療急救的搶救效率；在救護車場景中，車內配備采集監測設備，如實時影像監控等等，可將采集的數據信息借助5G網絡及時傳遞給醫院，對急救場景進行遠程救助指導，并在車內緊急會診；在醫院急救場景中，針對手術室智慧改造，利用5G技術替代傳統光纖傳輸，使遠程指導更加優質高效。

結論：綜上所述，在新時期背景下，為貫徹落實醫藥衛生體制改革，將5G網絡技術引入醫療行業中，通過推廣遠程醫療的方式，促進各級醫院醫療資源優化利用，改善醫療資源分布不均局面，促進分級診療有效開展。根據實踐應用可知，5G技術具有高速傳輸、低時延特點，可在較短時間內傳輸高清圖像，使健康監護、遠程手術與培訓、全連接急救成為可能，為遠程醫療服務開展提供強有力技術支持，引導我國醫學界進入新業態與新模式。