5G+“三早”健康管理系統的構建及應用前景探析

郭 清

(浙江中醫藥大學，浙江 杭州 310053)

0 引言

第五代移動通信技術(5th generation mobile communication technology，5G)是2G、3G、4G技術的延伸，相較于4G網絡，具有低延時(1 ms)、高帶寬(10 Gbps)、廣互聯(百萬級萬物互聯)、MEC(移動邊緣計算)、網絡切片(差異化業務需求)、高精定位(亞米級)的特點，是實現人機物互聯的網絡基礎設施[1]。2019年6月，工信部正式發放5G商用牌照，中國進入5G商用元年，5G技術逐漸成為各行業關注的焦點。近年來，5G技術在醫療健康領域的應用不斷深化，新冠病毒病疫情也在一定程度上催化了5G賦能智慧健康領域的應用。

《“健康中國2030”規劃綱要》強調要以人民健康為中心，堅持預防為主，推行健康生活方式，減少疾病發生。為滿足人民群眾日益增長的健康需求，我國在推進健康中國戰略實施的背景下，高度重視健康服務與信息化的深度融合，傳統的醫療服務正逐步向萬物互聯的智慧健康服務過渡。基于此，本文從5G在醫療健康領域的應用現狀出發，提出構建“三早” (早篩查、早評估、早干預)健康管理系統，為提高健康管理服務的可及性，為催生健康管理服務領域的新應用、新模式和新業態，為實現全人群、全生命周期的健康管理服務提供科學依據。

1 5G+醫療健康的應用現狀

1.1 5G技術加速互聯網+醫療健康發展 隨著移動通信、物聯網、云計算等新技術的發展，互聯網+醫療健康服務的內涵逐漸擴充，已經從最初的遠程監護、遠程會診等發展為利用高速網絡進行醫學與健康信息的全媒體、多平臺的綜合應用，5G技術也成為智慧健康應用場景升級的重要技術手段。《國務院辦公廳關于促進“互聯網+醫療健康”發展的意見》(國辦發〔2018〕26號)明確指出，鼓勵醫療機構應用互聯網等信息技術拓展醫療服務空間和內容，構建覆蓋診前、診中、診后的線上線下一體化醫療服務模式[2]。5G+互聯網醫療的應用試點已經在部分醫療機構展開，應用場景包括遠程醫療探視與護理、遠程會診、5G急救通道、遠程機器人手術、遠程健康監護等服務[3]。利用5G技術實現優質醫療資源下沉，提高健康服務可及性已經成為現實。

1.2 5G技術在醫療大數據領域的應用 大數據技術在醫療健康領域的應用非常廣泛，主要集中在臨床診療、疾病預測預警方面。隨著智能可穿戴設備的推廣應用，健康數據的來源更加多樣化、個性化，健康大數據的意義不在于龐大的信息量，而在于對這些健康數據進行專業化處理和再利用。5G技術的應用可加強對健康大數據的深度挖掘，使其能夠更好地輔助醫療決策，實現健康狀況監測、疾病預防和健康趨勢分析[4]。

1.3 5G技術在康復領域的應用 隨著人口老齡化進程的加速，民眾對于疾病康復重要性的認識逐步提高，康復需求將會不斷增加，康復也從院內延伸到社區、家庭等院外場景。5G技術與機器人結合，患者的康復訓練數據可以實時上傳至云端，實現專家的遠程監測，讓康復患者在基層衛生服務機構或養老機構就能得到與三甲醫院相仿的康復服務指導。

1.4 5G技術在抗擊新冠病毒病疫情期間發揮的作用 抗擊新冠病毒病疫情期間，武漢火神山醫院率先融合應用5G技術開展醫療服務活動[5]，四川大學華西醫院憑借5G雙千兆網絡，升級現有遠程醫療網絡，并協同智能手機應用[6]。武漢有2例COVID-19患者的確診過程就是基于5G傳輸技術通過機器人遠程超聲技術進行評估，且診斷結果與CT掃描一致，驗證了5G在醫療健康領域運用的優勢明顯[7]。

2 5G+醫療健康發展的現況分析

5G+醫療健康是互聯網+醫療健康發展的進一步延伸，是醫療信息化的重要部分，也是與傳統醫療健康深度融合的必然趨勢，市場前景廣闊。一方面可以創新醫療服務模式，改善患者就醫體驗，另一方面也可以改善醫療服務過程，提升醫療服務效率，還能調整區域內醫療資源結構性配置效率，緩解醫療資源不平衡、不充分問題[8-9]。

然而，5G在醫療健康領域的應用，目前存在著信息孤島、標準體系尚缺、個人隱私保護、網絡安全、醫療風險及法律責任、醫療質量及監管、醫療服務公平性等問題[10-11]。以烏鎮互聯網醫院為例，其優勢在于連接并放大醫療資源、改善醫療流程、降低醫療成本、改善醫患溝通環境，劣勢包括籌資來源不清晰、硬件基礎限制、醫療信息僅部分共享、藥械管理不規范、遠程醫療準確性問題，同時還面臨著傳統就醫觀念的束縛、政府監管的問題、傳統醫療行業的競爭、商業模型尚未成型的挑戰[12]。5G技術可以助力解決可穿戴設備實時反饋、能源效率和計算約束等方面問題，未來將在設計強制執行隱私、高能效的普適傳感、無縫監控以及低延遲5G通信等方面發揮作用[13]。而基于光學相機通信技術的5G數字健康，也將運用于院內外患者和健康人群的連續性遠程健康監測[14]。

3 我國健康管理發展趨勢及挑戰

3.1 技術創新激發健康管理服務發展潛能 在健康管理服務關鍵技術創新方面，國家出臺相關文件，著力引導醫療機構、高校等科研院所與企業、金融機構等主體開展多方協作，通過“政、產、學、研、用”相結合的道路，立足衛生經濟學的角度評價和尋找相關的證據支持，進一步篩選出更多安全有效、成本低廉、簡便易學的適宜技術。其一，健康監測方面，包括健康自測問卷，實驗室檢查等常規檢測，心腦血管疾病、代謝性疾病、相關癌種篩查及功能醫學評估等專項檢測技術。其二，健康評估技術目前正依靠大數據、云計算、物聯網等新興科技，逐步向實現人工智能化健康評估的目標前進。其三，健康干預聚焦影響健康的危險因素，開發營養、運動、心理等干預手段。

3.2 需求助推健康管理服務供給創新 2020年10月，黨的十九屆五中全會將積極應對人口老齡化問題上升為國家戰略[15]。伴隨著人口老齡化程度加深，老年人口內部群體更替，老年人口需求格局也將發生明顯變化，促使我國健康管理行業做出積極應對。與老齡化趨勢相同，我國慢性病防控形勢依舊不容樂觀。數據顯示，我國慢性病發病人數已高達3億左右，醫療費用支出占GDP比例逐年遞增，呈現“患病人數多、患病時間長、醫療成本高、服務需求大”的特點。除此之外，2019年暴發的新冠病毒病疫情也使健康管理服務消費呈現快速增長趨勢[16]。基于國民在健康觀念、健康素養和消費決策等方面的轉變，筆者研判：我國消費升級已經進入“健康生活方式升級”的新階段，健康管理理念已經深入人心。

3.3 智能健康管理市場規模巨大 近年來，在國家政策推動下，健康管理行業正在積極進行數字化、智能化改革。技術創新是實現健康管理價值的支撐，人工智能和物聯網成為技術創新的變革力量。筆者早在2011年就提出智能健康管理的概念，即以信息技術為手段，通過數字健康(eHealth)、移動健康(mHealth)、智能健康(iHealth)構建新型健康管理服務體系，為公眾提供連續高效的健康管理服務[17]。目前，5G技術在醫療健康領域的探索主要圍繞部分慢性病患者開展“互聯網+”健康管理服務，并取得了一定成效[18-19]。但是，我國當前健康管理模式單一，缺乏系統性、連續性，涉及“主動健康”管理的個體、家庭、醫療機構、社會商業健康管理機構、健康保險機構等環節之間缺乏協調和聯動。在數字中國建設的背景下，積極應對慢性病劇增、人口快速老齡化的健康挑戰，打破“信息孤島”和“數據壁壘”，形成居民健康管理多主體連續性、系統性和聯動性，成為亟待解決的問題。

自2019年以來，我國已有多家醫療機構開始探索5G在健康管理領域中的應用，探索5G在健康管理醫療機構內部的應用場景。但健康管理產業鏈長，涉及上下游產業廣泛，醫院內部的5G場景應用只是其中的一個部分，如何探索將5G技術應用于院外健康管理、康復、預防、保健等各環節，實現全生命周期的健康服務閉環，是5G在健康管理應用場景中的一大挑戰。

4 5G+“三早”健康管理系統

4.1 核心概念界定 “三早”健康管理系統，是在“健康管理三部曲”的基礎上提出的。結合近年來健康管理領域的實踐，筆者將“健康管理三部曲”的內涵進一步定義如下：一是健康信息收集和健康檢測，為健康管理的各環節提供信息支撐，是實現早篩查的重要前提，包括健康數據管理和動態健康數據采集兩部分。動態健康數據采集是通過對接醫院、社區或企業的健康小屋、個人用戶的可穿戴設備等。二是健康風險評價和健康評估，是健康管理的核心技術和實現早評估的關鍵部分，用于高血壓、心臟病、腦卒中等慢性病的預警預測，健康風險評估和預警預測模型多建立在前瞻性隊列人群研究基礎上。三是健康風險干預和健康促進，是健康管理的重要環節和落實早干預的最終目標。目前國內外健康管理和慢性病防控的相關指南對健康干預策略已經形成共識，即采用分層次的干預策略：低風險人群以科普教育為主，中風險人群以生活方式干預為主，高風險人群則針對異常指標采取個體化的干預措施。心腦血管疾病和惡性腫瘤的高危個體宜采取治療性干預措施。

5G+“三早”健康管理系統，指應用5G技術和移動終端、云端、物聯網、人工智能等技術支撐，強調連續、動態、個性化健康服務，實現“早篩查”“早評估”“早干預”的健康管理服務。“三早”健康管理系統強調從“以治病為中心”向“以健康為中心”轉變，實現全人全程全方位健康管理。第一，早篩查健康管理服務：及時精準有效的信息采集是5G+健康管理服務的基礎，信息的類型和采集工具由于5G技術的加入發生了巨大變化，這個管理環節，需做好數據接口、解決數據標準不統一的問題。具體模塊包括健康信息檔案的建立、動態健康數據采集、健康數據分析和健康信息及咨詢等。第二，早評估健康管理服務：基于高血壓、心臟病、腦卒中和糖尿病等多種慢性疾病篩選獨立危險因素，對個人健康信息進行提取與分析，開展健康生活方式和疾病風險評估，并構建一套標準化、可推廣的慢性疾病風險分層評估和預警體系，包含健康預警系統、健康風險評估系統等模塊。第三，早干預健康管理服務：建立健康危險因素分層干預方案，對低危、中危、高危和慢性病患者進行分層管理，結合高血壓、心臟病、腦卒中和糖尿病等常見慢性疾病的發病風險，制定個體化的精準干預方案，搭建健康干預促進系統模塊，從運動、飲食、心理等生活方式因素著手，對預警人群進行動態干預和隨訪。

4.2 框架及模塊構建 根據“三早”健康管理的內涵，筆者構建了5G+“三早”健康管理系統模塊，見圖1。依托5G+“三早”健康管理系統，整合醫院、社區衛生服務中心、家庭、個體智能監測終端形成“醫院-社區-家庭/個人”健康信息多端數據共享云平臺并規范數據統一格式，整合平臺服務過程中動態數據，形成個人動態健康檔案；基于已收集的個體健康信息，通過疾病風險預測模型和健康風險預警預測系統，對人群進行綜合分析與分層分類評價，實現健康早篩查和風險早評估；建設健康早干預促進系統，通過系統制定干預計劃和方案，有針對性地幫助個體或群體采取有效行動、糾正不良生活方式，消除或減輕影響慢性疾病的危險因素；建立互動跟蹤隨訪系統，及時對健康干預內容的執行情況和效果進行動態跟蹤；通過數據對比進行干預效果評價，并根據評價結果進行下一階段健康管理，形成連續周期性全程健康管理。云平臺還包含知識庫耦合系統、健康咨詢系統、用戶移動健康管理系統等內容，通過云平臺的建設和服務落實，既可實現覆蓋全人群和全健康過程的鏈接醫院-社區-家庭/個人的自主健康管理，也可實現基于專業指導的慢性疾病防控、康復、護理、移動健康體檢、體質監測等多種類型主動健康管理服務需求，同時也為健康管理服務模式構建提供參照。

圖1 5G+“三早”健康管理系統模塊示意圖

4.3 未來應用場景探索 近年來，在部分生活社區或功能社區，便攜式可穿戴監測設備已應用于指導社區居民的預防保健工作。在健康管理領域，推進5G 網絡和醫療健康可穿戴設備融合應用和創新發展具有重要意義。對于糖尿病和高血壓等慢性病患者，日常生理指標的自我監測對病情控制極為重要。結合5G 網絡和可穿戴設備的監測系統，可為每位居民建立健康監測和疾病預警模塊，為居民提供居家保健支持，社區醫生和健康管理師通過患者實時上傳的生理數據，對其飲食、運動及藥物干預方案進行調整。通過5G技術，將家庭成員的生理數據傳送至社區衛生服務中心，實現疾病即刻診斷與干預，并可探索實現急性不良事件的預警預測，構建“醫院—社區—家庭”健康管理服務模式。

5G+“三早”健康管理系統還可與現有的醫療機構信息系統對接，實現患者院內、院外連續跟蹤和干預，并通過院外健康干預建立后續就醫就診計劃；對于醫生而言，還可利用融合了生理數據、生活方式、遺傳信息等為一體的智能健康評估系統對疾病進行輔助診斷，并通過AI模型對患者實現主動健康監測，在必要時可輔助醫生進行治療計劃調整。此外，5G技術也可在一定程度上解決就醫公平性問題，醫生可通過居民家中的智能手環、遠程心電貼、體脂秤、血壓血糖測試儀、健康管理一體機等物聯網設備，根據同步到管理平臺的數據，為居民提供個性化的健康計劃，實現遠程問診、遠程手術指導、家庭病床等服務。

未來，隨著5G 與人工智能物聯網(artificial intelligence & internet of things，AIoT)的深度融合，將發掘出更多智慧健康管理的應用場景。