5G技術在智慧醫療領域的應用探究

張俊哲 王駿哲 陳柯宇 吳勝華

摘要：智慧醫療作為醫療信息化的重要應用，是解決醫療管理問題和提升醫療效率的重要方式; 5G技術作為新一代移動通信技術，其具備的各種性能為智慧醫療提供了進一步智能化、遠程化和無線化的可能，對醫療行業持續創新和醫療信息化建設起到了關鍵作用。

關鍵詞：5G技術;智慧醫療;醫療應用

中圖分類號：TP311? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）33-0104-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Research on the Application of 5G Technology Used in the Field of Smart Medicine

ZHANG Jun-zhe， WANG Jun-zhe， CHEN Ke-yu， WU Sheng-hua

（Radar NCO School of Air Force Early Warning Academy， Wuhan 430345， China）

Abstract： As one of the important applications of medical informatization， smart medicine is an important way to solve medical management problems and improve medical efficiency; 5G technology is a new generation for mobile communication technology， and its various properties make it possible for smart medicine to be more intelligence， remoteness and wireless， it has been played a key role in continuous innovation of the medical industry and the construction of medical information

Key words： 5G technology; smart medicine; medical application

隨著5G技術在我國正式商用，結合大數據、互聯網+、人工智能、區塊鏈等技術，5G在各行各業呈現出強大的影響力和生命力，而醫療行業作為民生基礎，對5G技術的需求日益漸長。《全國醫療衛生服務體系規劃綱要（2015—2020 年）》指出，應用新一代信息技術，推動惠及全民的健康信息和智慧醫療服務。遠程會診、遠程手術、遠程示教、遠程監護、智慧院區管理等場景的應用均需要依賴于強大的通信網絡技術。5G不僅具備大帶寬、大連接和低延時等網絡能力，同時具備人工智能、物聯網、云計算、大數據和邊緣計算等基礎共性能力，另外還具備超高清視頻、視頻監控、VR/AR、無人機及機器人等行業共性能力[1]。5G網絡能力、基礎共性能力和行業共性能力的融合，一方面為優化了醫療行業業務流程，提升了醫療行業服務效率，另一方面推動了醫療衛生服務模式和管理模式的轉變。

智慧醫療，依托5G技術，結合互聯網、物聯網、云計算、大數據、邊緣計算、人工智能等技術，結合超聲機器人、手術機器人、查房機器人和視訊通信等醫療設備，協助醫療機構實現遠程診斷、遠程手術等智慧醫療應用。智慧醫療的出現，可以有效促進醫療信息和資源的共享與交換，創新醫療業務應用，提高醫療診斷水平，簡化就醫流程，提升醫療服務效率，緩解醫患關系，協助推進醫療行業的全面改革。

1 智慧醫療的現狀

1.1 醫療物聯設備能力較低

傳統的智慧醫療只是數字化轉型的體現，主要圍繞醫療業務的流程化建立，由于缺乏萬物互聯的通信技術，目前的智慧醫療體系尚未完全實現將病患、醫護人員、醫療設備和醫療機構等連接起來的能力，無法實現各部門和人員之間有效的協同工作能力。

1.2 醫療信息整合程度較低

醫療信息龐大冗雜，而各個醫療機構的信息系統大都源于不同廠商，系統的數據格式、數據標準、數據描述方式不完全一樣，各數據庫之間難以實現信息整合，大多數系統數據收集都是縱向管理，尚未集成化[2]，導致無論是醫院內部各系統之間，還是各個醫院與外部機構之間，存在醫療信息共享程度較低的問題。

1.3 醫療數據采集效率較低

目前，受制于當前網絡技術的帶寬和時延等因素，醫療數據的信息采集大部分依賴于人工處理，需要經歷詢問、記錄和錄入等一系列繁雜的過程，耗費大量的人力物力和時間，不僅效率低下，而且增加了信息錯漏的概率。

2 5G技術對智慧醫療的意義

隨著5G逐漸走進生活和工作，各行各業紛紛邁入數字經濟時代，作為新一代信息通信技術，5G技術推動著智慧醫療領域迎來新技術時代。

2.1 醫療體系更完善

醫療體系包含診斷、治療、預后、支付和管理等環節，每個環節都依賴于信息化系統，傳統的智慧醫療體系中各個環節所涉及的信息化系統不盡相同，系統之間的兼容性較差，導致醫院內部、醫院與外部社會各部門之間的聯動性較弱，不僅影響病患就醫，也導致醫療工作效率較低。5G技術的出現進一步提升了醫院智慧化建設程度，通過物聯網、大數據、云計算、人工智能、傳感技術的大融合，構建了更完善的醫療體系，使得各獨立系統得到了有效整合，無論是醫院各部門之間，還是醫院與社會各部門之間，均實現了醫療信息的流動共享。

2.2 醫療效率更高

基于5G技術的醫療模式通過進一步提升醫院智慧化的程度，使得系統處理數據的能力呈現數量級的增長，因此無論在診療方面還是在醫院管理方面，5G技術提供的高傳輸效率、移動能力和低時延，都能夠有效提升其工作效率。新智慧醫療模式通過新技術進一步推動了醫療手段的信息化、醫療技術智能化，而且通過萬物互聯的方式，真正實現醫院間、區域間的互聯互通，讓病患、醫護人員和管理者可以隨時隨地獲取醫療信息，極大地提高了醫療工作效率。

2.3 醫療信息更準確

5G技術下的智慧醫療體系架構可以分為終端層、網絡層、平臺層和應用層。得益于5G技術帶來的大數據分析、低時延和高速率的能力等，讓終端層得以實現快速、持續和全面的信息獲取能力，讓網絡層實現安全可靠和實時的信息傳輸能力，讓平臺層實現高效、智能和準確的信息處理能力，讓應用層實現多樣化和人性化的信息應用能力。因此，5G技術將助力智慧醫療形成和應用更加準確的醫療信息。

3 5G技術在智慧醫療領域的應用

智慧醫療通過將物聯網、云計算等技術應用到醫療領導，搭建電子病歷為核心的醫療信息化系統平臺，建立以病人為中心的醫療信息管理和服務體系，將病患、醫護工作者、醫療設備和醫療機構等連接起來，通過借助5G網絡技術大帶寬、低延時、高速率的特性，結合智能醫療應用、智能醫療器械和智能醫療平臺等，實現在預前診斷、治療、預后追蹤、衛生管理等環節的信息化和智能化。應用5G技術將使得智慧醫療的效率、效果及創新等方面得到全面提升。而5G技術在智慧醫療領域的應用可以歸納為以下五個方面。

3.1 遠程醫療

目前醫院信息化系統普遍采用有線專網和WiFi網絡，由于二者受制于網絡形式和網絡安全等原因，難以支撐醫院眾多需要快速穩定大容量的數據通信需求，尤其是遠程醫療項目。無論是遠程會診、遠程示教、遠程監護、遠程手術還是應急救援，都需要穩定性好、安全系數高、容量較大、時延較低的通信網絡進行支撐。而5G所具備的大帶寬、大連接和低延時特性，不僅能夠簡化醫院內部復雜的有線和WiFi網絡環境，而且能夠快速建立上下級醫院間的專屬通訊通道，提升醫護人員的應急服務能力，保障，實現跨地域就醫，降低患者就醫成本。解放軍總醫院利用5G網絡和手術機器人實施了遠程手術，位于海南的神經外科專家，通過5G網絡實時傳送的高清視頻畫面，遠程操控手術器械，成功為身處北京的中國人民解放軍總醫院的一位患者完成了“腦起搏器”植入手術[3]，正是5G網絡大帶寬與低延時特性，有效地保障了遠程手術的穩定性、可靠性和安全性。

3.2 智慧導診

借助5G邊緣計算能力，結合醫院部署的5G機器人，通過人機對話，能夠為病患提供基于自然語義分析的人工智能導診服務，減輕醫院大廳導診臺工作人員的工作量，優化就醫流程，讓病患有序、輕松就醫，有效提升醫院的導診效率。

3.3 移動醫護

移動醫護是將現有的醫護人員的診療護理服務延伸至病患身邊。通過5G技術能夠實現針對醫療影像數據和信息的移動化采集、傳輸和分析的過程，提升查房和護理服務的效率和質量。同時，在放射、傳染等需要更高安全防護措施的病區，采用移動醫護方式，通過遠程控制醫療設備完成醫護工作，能夠有效提升對醫護人員的安全保障系數。

3.4 智慧醫院管理

針對醫院擁有的海量醫療設備資產和非醫療類資產，以及各類人員，實現萬物互聯能夠有效提升醫院管理效率。通過5G所具備的海量連接的特性，搭建醫院物聯網，能夠實現醫院人員管理、設備資產管理、醫療服務管理等服務，簡化管理流程，有效提升病患就醫體驗。

3.5 AI輔助診療

受限于我國醫護人員供給嚴重不平衡和醫生數量不足等問題，醫療數據的分析往往耗時較長且漏診率和誤診率居高不下。基于5G技術的AI輔助診療應用，通過計算機持續“學習”醫生的醫療知識及經驗，模擬醫生的病理思維和診斷過程推理過程，能夠輔助醫生對醫療數據進行建模分析，對病情進行分析，為醫生診斷提供支撐，提升醫療效率和質量。

4 5G技術在智慧醫療領域應用中的注意事項

4.1 完善醫療產業發展模式

由于應用5G技術的智慧醫療產業涉及多部門和多組織，目前缺乏相關政策進行統一規范管理和指導，尚未形成有效的跨部門合作機制，5G技術與醫療行業深度融合的體制機制之間存在較大的障礙，中下游產業鏈之間存在壁壘，發展尚不完善[4]。針對醫療行業的5G技術標準體系的制定、實施和應用缺乏統一的標準和評價體系，對產品研發創新、應用和推廣均有阻礙作用。

因此，在全國建立基于5G技術的一體化醫療信息管理體系，建立醫療資源和信息共享平臺，強化醫療產業技術研發、生產應用、推廣支撐等各環節的統籌協調，確保智慧醫療新模式的發展和運行更加規劃有序。

4.2 構建醫療產業安全體系

在大數據時代，信息安全稱為新技術發展過程當中不容忽視的一個方面。5G技術采用云和IP的全新技術架構，使得萬物互聯均將入網，醫療信息的隱私性、醫療網絡的可靠性、 醫療數據存儲和處理的安全性因此存在極大的漏洞。因此，通過引導信息安全企業與5G技術研發應用企業合作，加強5G信息安全等關鍵技術和產品的研發，搭建醫療產業信息數據庫，完善醫療信息化系統和平臺，健全建立相關法規和制度，加強宣傳個人信息安全保護措施，形成安全可靠的產業安全技術體系，有效保護個人隱私和信息安全。

4.3 加強醫療健康技術研發

隨著5G技術的飛速發展，醫院對于不同應用場景下的醫療健康產品、業務和應用服務會有日益增高的要求。因此，建立以醫療研發企業和機構為主體，構建產學研用結合的醫療健康技術創新體系[5]，對于5G醫療健康技術研發、成果轉化、生產制造、應用推廣等方面至關重要。通過加強協同創新和打開研發布局，整合醫療產業鏈上中下游協同創新，擴大5G技術在醫療行業中的應用場景，使醫療真正進入智慧醫療時代。

5 結論

隨著移動通信技術和醫療行業的不斷發展變革，基于5G技術的智慧醫療應用范圍逐漸擴大。“5G技術+智慧醫療”模式的應用，加速了醫療資源共享的醫聯體時代，不僅有利于創造更加高效的醫療服務體系，而且有利于醫療診斷水平的進一步提升。因此，在智慧醫療行業中應用5G技術具有前瞻性和時代性，有助于推動醫療行業的發展與變革。

參考文獻：

[1] 朱立雷，許建濤，王鵬穎.融合5G網絡的智慧醫療應用[J].通信技術，2019，52（9）：2184-2190.

[2] 杜曉明，李一明.5G推動智慧醫療跨越式發展[J].通信企業管理，2019（10）：42-45.

[3] 黃廣建，常洪濤.基于5G無線網絡智慧醫療應用的發展[J].中國新通信，2019，21（15）：111-112.

[4] 劉洋.5G對醫療信息化發展分析[J].通訊世界，2020，27（2）：52-53.

[5] 趙峰，孫小磊，胡益斌，等.5G技術在醫療領域中的應用探討[J].中國醫療設備，2020，35（11）：158-161，165.

【通聯編輯：梁書】