“5G+物聯(lián)網(wǎng)”在智慧醫(yī)療中的應用研究分析

歐志文

摘 要 根據(jù)各醫(yī)院具體制定的“5G+物聯(lián)網(wǎng)”智慧醫(yī)療實施方案，醫(yī)院各方面業(yè)務得到加強，整體服務水平明顯提高，醫(yī)療環(huán)境明顯改善。醫(yī)院高度重視5G技術的有效利用，通過其功能，促進醫(yī)院各項服務的高效發(fā)展和醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展。在這種情況下，本文主要對“5G+物聯(lián)網(wǎng)”在智慧醫(yī)療服務中的一些應用進行了深入的了解，并對“5G+物聯(lián)網(wǎng)”智慧醫(yī)療服務進一步的分析和研究。

關鍵詞 “5G+” 物聯(lián)網(wǎng) 智慧醫(yī)療

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）10-0031-03

5G作為一種新興的網(wǎng)絡技術，具有明顯的優(yōu)勢，將在社會各個領域發(fā)揮重要作用。尤其是“5G+”物聯(lián)網(wǎng)技術在醫(yī)療領域的應用，為支持醫(yī)院智慧化開辟了新的模式，為提高醫(yī)院整體醫(yī)療水平提供了重要的技術支持。針對目前的現(xiàn)狀，針對“5G+物聯(lián)網(wǎng)”在智慧醫(yī)療應用的不足，應逐步加強自身的科研力量，采取有效措施，促進5G智慧醫(yī)療的健康發(fā)展。

1 “5G+物聯(lián)網(wǎng)”智慧醫(yī)療概述

5G仍處于早期開發(fā)階段，需要持續(xù)改進，從智慧醫(yī)學的角度來看，我們應該加強5G技術的研究和開發(fā)。根據(jù)相關的實踐研究，我國現(xiàn)階段可以在技術上實施5G遠程手術，但這并不意味著它是完美的。眾所周知，目前遠程醫(yī)療的環(huán)境比較復雜，工作要求高，對網(wǎng)絡的要求也比較高，特別是現(xiàn)階段，5G尚處于建設初期，網(wǎng)絡覆蓋不夠，許多配套設施不完善，遠程醫(yī)療的穩(wěn)定性不夠，還有許多地方需要更新。在這種情況下，加強技術研究是非常重要的，此外，Smart Medical 5G模型尚未研究，包括5G的應用深化了研究階段，技術回顧和可行性研究不足。目前，我國醫(yī)院的醫(yī)療設施尚未充分利用移動網(wǎng)絡，信息化程度參差不齊，對醫(yī)院醫(yī)療設施的信息化發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響。在這樣的背景下，我們必須充分重視5G技術，實現(xiàn)5G技術與醫(yī)學領域的深層次融合，推動5G醫(yī)療保健的創(chuàng)新與發(fā)展，發(fā)展5G醫(yī)療衛(wèi)生標準化是促進5G與醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)融合的重要基礎，也是信息共享和業(yè)務合作的基本前提。為此，國家衛(wèi)生健康委和工業(yè)和信息化部共同支持和主持了中國通信標準化協(xié)會，并在無線通信技術行業(yè)委員會成立了5G衛(wèi)生標準工作組，以建立和完善5G標準在醫(yī)療衛(wèi)生領域應用的協(xié)調機制，鼓勵企業(yè)與醫(yī)療機構、大學和研究機構合作，積極參與制定國際電信聯(lián)盟和世界衛(wèi)生組織等國際標準。重點制定基本基準、終端標準、網(wǎng)絡標準、安全標準。針對5G醫(yī)療保健，智慧保健產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，以及5G在全生命周期環(huán)境中豐富的應用，結構合理，滿足了完善的醫(yī)療保健服務模式和系統(tǒng)需求。確保醫(yī)療衛(wèi)生資源的整體效益和實用性，進一步完善5G醫(yī)療衛(wèi)生標準化體系，發(fā)揮標準和規(guī)范的主導和支撐作用，保證對下一代無線通信技術的持續(xù)支持和突破。

2 “5G+物聯(lián)網(wǎng)”在智慧醫(yī)療中的應用

2.1 面向醫(yī)務人員的智慧醫(yī)療

2.1.1 遠程會診

目前，我國醫(yī)療資源分布不均，嚴重失衡，其中許多醫(yī)療資源主要集中在城市地區(qū)，這一現(xiàn)象現(xiàn)在很明顯，一些高質量的醫(yī)療資源主要集中在大城市。要成功地解決上述問題，就必須實現(xiàn)因地制宜地建立醫(yī)療信息的目標，以緩解醫(yī)療資源分配的不平衡，遠程診斷和治療是實現(xiàn)這一目標的重要途徑，4G網(wǎng)絡的性能對傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡會議系統(tǒng)有著重要的影響。寬帶不能支撐傳輸GB級的醫(yī)學數(shù)據(jù)，如醫(yī)學圖像。然而，5G網(wǎng)絡的最大速率是4G網(wǎng)絡的10倍，延遲是客戶機單元的百萬分之一，從而使遠程診斷和治療服務更加有效。遠程診斷和治療是一種通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送醫(yī)療信息，遠程專家診斷患者病情的情況，這種情況在流行病中普遍存在，5G網(wǎng)絡傳輸質量明顯提高，4K-HD視頻、AR/VR等新技術的應用可以降低延遲風險，顯著提高遠程診斷的準確性，提高可視性。隨著5G時代的到來，MRI的遠程診斷和治療以及高分辨率的手術定位成為醫(yī)學領域的前沿。過去，遠程診斷和治療都是通過有線傳輸?shù)膱D像通信，其移動性和QoS限制了遠程診斷和治療的普及，基于5G遠程診斷與5G網(wǎng)絡傳輸速度非常高，支持4K/8K遠程診斷與治療以及醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)的高速傳輸與交換。在移動中，醫(yī)生可以觀看遠距離傳輸?shù)娜梭w數(shù)字視頻，以及從醫(yī)學云中下載的醫(yī)學圖像、電子病歷等信息，全面了解患者的病情，病人的手術和急救信息可以實時傳達給現(xiàn)場的救援人員。醫(yī)生使用智慧VR/MR醫(yī)療眼鏡，結合一系列術前X光片、CT掃描和診斷記錄，以及骨骼、血管和神經(jīng)的虛擬圖像。培訓患者完成遠程手術或使用數(shù)據(jù)手套和圖像傳輸工具，就診斷準確性和指導效率提供建議，并促進高質量醫(yī)療資源下沉。

2.1.2 遠程示教

遠程教育是指以講座、案例研究、技術研討會和培訓討論的形式，主要針對醫(yī)療、護理、醫(yī)療和技術用戶的遠程醫(yī)學教育和在線培訓，從傳統(tǒng)外科教學的角度看，現(xiàn)場培訓一般主要在醫(yī)院手術室進行，這種教學模式往往存在一定的局限性，不僅不能保證培訓的效率，而且增加了手術室細菌污染的可能性。有線教學系統(tǒng)僅限于手術室復雜的布線，難以通過有線安裝教學系統(tǒng)。4G網(wǎng)絡教學系統(tǒng)具有一定優(yōu)勢，但也存在一些不足，無法實現(xiàn)超高清視頻的實現(xiàn)和傳輸，為了更好地解決這些問題，有必要針對醫(yī)學教學中存在的問題，推廣5G通信網(wǎng)絡，以充分滿足遠程醫(yī)學專業(yè)高質量教學的需要。

2.1.3 移動查房

移動醫(yī)療是5G和醫(yī)學的另一種結合，現(xiàn)有的Wi-Fi存在網(wǎng)絡安全性差、穩(wěn)定性差的問題。隨著5G網(wǎng)絡的普及，醫(yī)務人員利用5G便攜式醫(yī)療終端實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)和生命體征數(shù)據(jù)的移動采集和高速傳輸，并進行高清移動視頻查詢和護理服務。此外，在放射學和傳染病等場所，可以在保護醫(yī)生安全的基礎上，通過控制醫(yī)療輔助機器人移動到特定床位來提供遠程護理服務。基于5G的移動檢查場景非常有助于忽視醫(yī)院的醫(yī)生和檢查員，并且可以隨時通過5G網(wǎng)絡有效地連接到PACS系統(tǒng)，以讀取患者的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)。此外，還可以連接到通用醫(yī)療平臺系統(tǒng)，從醫(yī)生和患者那里獲取相關的醫(yī)療信息，如醫(yī)生的說明、護理說明、藥物記錄等，以及其他醫(yī)療記錄。醫(yī)生使用移動床單對患者進行醫(yī)學成像，則可以使用5G網(wǎng)絡將記錄在移動床單上的圖像數(shù)據(jù)實時發(fā)送到醫(yī)院PACS系統(tǒng)，而無需將移動床推回到影像部門進行有線傳輸。

2.2 面向患者的智慧服務

2.2.1 移動急救

急診救治需要較長的時間，同時也要嘗試各部門之間的協(xié)調，利用物聯(lián)網(wǎng)技術，醫(yī)院提出了應急處理流程的集成化，應急部門在醫(yī)院、檢查部門、影像部門，以藥房和護理部為輔助部門，建立綠色應急通道物聯(lián)網(wǎng)平臺，最大限度地縮短報告時間，利用應急診斷和治療。患者進入救護車后，標簽閱讀器和救護車形成物聯(lián)網(wǎng)技術的感知交互層架構，識別患者、醫(yī)務人員、設備、設備、藥物等，使用條形碼、二維碼、RFID等技術對生命體征、環(huán)境等參數(shù)進行分類。通過廣泛的傳感器和醫(yī)療設備，與讀卡器一起收集和處理數(shù)據(jù)，然后通過本地傳輸、路由器、中繼器、基站、網(wǎng)關和物聯(lián)網(wǎng)AP交換機構成物聯(lián)網(wǎng)技術的傳輸層網(wǎng)絡結構，是物聯(lián)網(wǎng)檢測和應用的數(shù)據(jù)鏈路，執(zhí)行諸如地址解析、路由服務、網(wǎng)絡維護、事件計劃等任務。物聯(lián)網(wǎng)定位服務器通過WiFi、RFID、GPRS、LoRa等定位信息為人們服務，在病人到達醫(yī)院之前，醫(yī)生會了解病人的基本情況、電子病歷、檢查和其他信息，以支持醫(yī)生的診斷狀況，并在每個診所開始急救程序時制定治療計劃，以縮短等待時間，提高急救和急救成功率。5G網(wǎng)絡具有寬帶能力，醫(yī)院可以充分利用5G網(wǎng)絡的能力，將醫(yī)院救護車內的調查數(shù)據(jù)傳輸?shù)结t(yī)院后方。同時，為了滿足急救業(yè)務發(fā)展的需要，醫(yī)院可以將虛擬現(xiàn)實設備與全屏幕攝像機有效地連接在救護車上，醫(yī)院專家可根據(jù)實際操作情況指導以下醫(yī)生，提高醫(yī)院救護車的性能，確保病人的生命安全。目前，急救業(yè)務還沒有得到充分發(fā)展，5G網(wǎng)絡推廣后，利用高速圖像和虛擬現(xiàn)實技術進行穩(wěn)定的視頻傳輸，更好地利用救護車移動的優(yōu)勢，深入現(xiàn)場應急救援，確保應急協(xié)作的連續(xù)性，實時、多方位達到“現(xiàn)場急救醫(yī)院-當?shù)蒯t(yī)院支援”，迅速掌握情況，及時實施應急處理。

2.2.2 遠程非侵入式檢查

在5G時代，更多的無線智能產(chǎn)品將進入市場。今天，有許多智慧健康的設備，如智能手表、智慧手環(huán)、智慧床墊和智慧血壓計等，此外，值得一提的是即將推出的智慧藥箱，以時代智慧醫(yī)療大數(shù)據(jù)為基礎，集智慧藥物檢測、藥物管理、健康數(shù)據(jù)檢測、在線咨詢于一體的智慧藥店。其中，健康測量數(shù)據(jù)測量了血壓、心率、膽固醇、血糖、體溫、甘油、血氧、尿酸等8項人體指標，開發(fā)了智慧生態(tài)健康測量平臺。在5G時代大規(guī)模醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，醫(yī)生可以在系統(tǒng)中收集和積累醫(yī)療數(shù)據(jù)，突破時間和空間的限制，實現(xiàn)連續(xù)、準確的檢測。雖然5G網(wǎng)絡提供了許多優(yōu)秀的功能，但客戶級網(wǎng)絡的數(shù)百萬延遲就是其中之一，此功能現(xiàn)在為仔細操作遠程設備提供了重要支持，作為一種具有代表性的超聲檢測方法，無創(chuàng)遠程檢測在實際應用中具有較高的檢測效率，同時也保證了檢測結果的有效性。本實用新型不僅有助于會診醫(yī)生更好地捕捉運動圖像，而且可以利用本裝置清楚地觀察被檢測的掃描位置，為醫(yī)生病情評估提供重要的技術支持。

2.3 面向醫(yī)院的智慧管理

2.3.1 醫(yī)療AGV

眾所周知，醫(yī)院的經(jīng)營模式比較具體，但也有其獨特的社會責任。因此，在醫(yī)院的實際操作中，醫(yī)療用品、生物樣品和材料的運輸必須經(jīng)常進行。如果選擇傳統(tǒng)的輸送方式對這些物料進行詳細的輸送，不僅工作量大，而且會消耗大量的人力資源，造成一定的資源浪費。然而，5G網(wǎng)絡的AGV在醫(yī)療領域的應用，實現(xiàn)了醫(yī)院貨運自動化、提高貨運效率和降低醫(yī)院運營成本的目標，有效地彌補了以往交通運輸?shù)牟蛔悖瑢崿F(xiàn)了智慧化發(fā)展。

2.3.2 藥品及醫(yī)療廢物追蹤

在實踐中，醫(yī)療機構是處理藥品和醫(yī)療廢物的主要責任者，也是當前的首要任務，承擔著重大的社會責任。眾所周知，大醫(yī)院每天都有相當數(shù)量的藥品，而不斷增加的醫(yī)療廢物則是當前人們對藥品和醫(yī)療廢物的需求壓力所突出的，這也是他們面臨的最大挑戰(zhàn)。醫(yī)療廢物是指醫(yī)療機構在醫(yī)療、預防、保健等相關活動中直接或間接產(chǎn)生的具有傳染性、有毒等危險廢物。由于醫(yī)療廢物的高風險性，我國高度重視醫(yī)療廢物的監(jiān)督管理，國家還頒布了《醫(yī)療廢物管理條例》、《醫(yī)療衛(wèi)生機構醫(yī)療廢物管理辦法》等有關法律法規(guī)，醫(yī)療設施管理階段包括五個階段：醫(yī)療廢物的分類和收集、分類和包裝、常規(guī)路線和運輸、中間儲存和轉移到中央處理設施，利用醫(yī)療廢物管理信息系統(tǒng)，可以利用無線網(wǎng)絡、藍牙、WiFi等技術自動獲取醫(yī)療廢物的位置、記錄時間、位置、操作者、狀態(tài)、重量記錄轉移和其他廢物流循環(huán)，自動生成電子報告、實時在線跟蹤、軌跡跟蹤、電子圍欄等。數(shù)據(jù)被加密并發(fā)送到數(shù)據(jù)庫。隨著5G網(wǎng)絡時代的到來，實現(xiàn)了對藥品和醫(yī)療廢物的大量監(jiān)測，有效地解決了前期工作中存在的問題，大大提高了工作效率。

3 “5G+物聯(lián)網(wǎng)”在智慧醫(yī)療面臨的問題與挑戰(zhàn)

隨著國家新型基礎設施建設的逐步實施，5G智慧醫(yī)療的前景充滿希望，但目前面臨一些問題和挑戰(zhàn)。雖然5G智慧醫(yī)療未來可期，但它仍然是一個新的領域，在醫(yī)療保健領域，確保數(shù)據(jù)的安全性和準確性至關重要，5G智慧醫(yī)療仍然面臨許多挑戰(zhàn)。5G智慧醫(yī)療應用場景的實現(xiàn)不僅依賴于5G網(wǎng)絡的優(yōu)勢，還依賴于大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等新興技術的結合，網(wǎng)絡與相關技術之間的合作尤為重要。現(xiàn)在，雖然5G仍處于試用階段，但它在覆蓋范圍、加載方法和實現(xiàn)方法方面存在不確定性，醫(yī)療機構信息化水平參差不齊，部分醫(yī)院設備輻射水平低，移動互聯(lián)網(wǎng)覆蓋率低，網(wǎng)絡及相關技術整合協(xié)調不好。在智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)應用的發(fā)展過程中，存在著潛在的穩(wěn)定性和安全性風險，并建立適當?shù)恼弑O(jiān)測和管理機制。5G智慧醫(yī)療正在蓬勃發(fā)展，這不可避免地需要醫(yī)院和行業(yè)醫(yī)院之間的多樣化連接和跨部門協(xié)調。目前，我國5G智慧醫(yī)療應用總體規(guī)劃還不完善，缺乏自頂向下的設計和重要的文獻指導，總計劃還必須符合有關國家政策的要求，更難積極參與社會的許多方面。此外，5G智慧醫(yī)療還制定了一項國家戰(zhàn)略，實施上下級監(jiān)管機制，統(tǒng)一管理，建立有效的資源共享和長期商業(yè)模式，共享醫(yī)療資源，實現(xiàn)5G與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的深度融合，引導5G智慧醫(yī)療健康的發(fā)展。不同應用場景下的網(wǎng)絡指標要求5G具有高帶寬、低延遲和大量連接屬性，而5G在醫(yī)療行業(yè)有許多應用場景，不同應用場景的網(wǎng)絡需求也有很大的不同。在我國信息與通信研究院和互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的白皮書“5G智慧醫(yī)療衛(wèi)生（2019年）”中，醫(yī)療場景分為遠程醫(yī)療場景和醫(yī)院應用場景，分為10個場景。然而，我國尚未頒布相關標準，規(guī)范醫(yī)療應用場景中的5G網(wǎng)絡指標，穩(wěn)步推進智慧醫(yī)療應用場景5G，因此政府部門應結合醫(yī)療行業(yè)的特點，制定醫(yī)療行業(yè)5G網(wǎng)絡標準體系的實施要求。5G智慧醫(yī)療目前正處于初步實驗探索階段，然而在國家政策的大力支持下，國家醫(yī)療護理水平的不斷提高和5G技術的大力推廣，必將成為智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的美好未來。

4 結語

總之，我國醫(yī)藥技術的全面進步促進了醫(yī)療事業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，特別是5G無線網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，以其強大的醫(yī)療效益得到了有效的部署，對醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進步起到了重要作用，它不僅有效地保證了醫(yī)院的整體服務質量，而且有助于達到整體業(yè)務水平。盡管5G技術有許多優(yōu)點，但仍有許多問題需要改進和解決，5G智慧醫(yī)療的研究力度逐漸增強相關技術的研究不斷完善，進一步推動了醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，將我國醫(yī)療產(chǎn)業(yè)推向了一個新的高潮。[1-5]

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