5G技術在創傷急救中的應用及探索

劉 洋,王士梅

天津市急救中心急救三科,天津 300011

在信息技術迅速發展的大背景下,新興的5G技術成為近年來人們關注的重點[1-2]。相較于4G,5G網絡具有高通量、低時延、大連接及性能相對安全等優點,它的出現對于醫療行業的發展產生助力作用[3-5]。將5G技術與物聯網、人工智能相結合,并挖掘出更多運用于智慧醫療、智慧服務的場景,有助于推動我國現代醫學服務行業發展向數字化、遠程化、智能化邁進[6-8]。

創傷急救作為現代醫學的重要組成部分,以往的救治模式已不能滿足當今數字醫療發展的需要,積極探索并挖掘出更具科技時代特色的創傷急救新場景,成為亟待解決的問題。

在此基礎上,“5G+創傷急救”模式應運而生。通過將5G網絡與現代化的創傷急救體系相融合,在院內外構建快速、高效、全覆蓋的創傷數字化智能化網絡結構,為智慧醫療提供技術支持[9]。本文對5G技術在創傷急救中的應用進行論述,并對未來更多智能化的應用場景進行探索和展望,以期對未來創傷救治的發展有所裨益。

1 5G技術現狀

近年來,移動通信技術不斷發展,5G網絡在各行業領域中不斷進行挖掘和應用,這對促進5G技術的發展意義重大[10-11]。相較于4G,5G數據能夠支持數千種電子設備的使用,實現高清視頻等大數據量的傳輸,且信息傳輸不受時間的限制,真正實現萬物互聯[12]。從醫療領域來講,5G技術不僅是移動寬帶技術的進步,更是智慧醫療發展的重要契機,它的迅速發展能夠推動醫療行業向數字化轉型。首先,傳輸速度快是5G技術助力醫療行業最顯著的特點,不僅能夠實現高清視頻等大數據量的快速傳輸,還可以快速實現醫療機構間的信息交換互通。而低時延也是5G技術的優勢之一,4G網絡的時延約為50 ms,而5G網絡甚至能達到毫秒級以下,這使得一些精密醫療儀器的遠程操作成為可能[13]。5G網絡在實現高速率通訊的同時,還具有大連接、低功耗的特點。海量連接是5G技術最大的突破,支持更多醫療信息的智能賦型及高效收發數據,不僅可以減少不同網絡醫療信息和設備間的干擾,也極大地降低了網絡擁堵的弊端。

由于5G技術發展尚未成熟,在醫療領域中的應用也正處于探索階段,目前,國內外已有相關報道。在5G網絡的加持下,青島市某三甲醫院外科醫師遠程操控手術機器人對8家基層醫院的29例患者進行機器人輔助腹腔鏡腎癌根治術[14]。Pandav等[15]報道5G網絡助力下遠程操控機器人成功實施了包括肝切除、腸息肉切除、椎弓根螺釘置入等在內的多例精密復雜手術。Duan等[16]報道在重癥監護室中,應用5G驅動的機器人輔助遠程超聲診斷與床旁超聲診斷的水平無差異。

2 5G技術在創傷急救中的應用

2.1創傷急救 近年來,創傷發生率正在逐年增高,全球每年有數百萬人因創傷而死亡,在45歲以下人群中,創傷導致的死亡在各類死因中更是居于首位[17]。在我國,每年因創傷所致的死亡人數高達75萬,因創傷致殘的人數超過50萬,創傷已成為威脅生命與健康的突出問題[18]。創傷往往涉及多個器官或系統,致傷機制復雜,且傷情相互影響,致死率和致殘率高[19]。創傷救治包括多個環節,加強創傷各環節的有效銜接,增強信息傳遞效率,能夠大大提高創傷救治效率,而這往往需要包括院前急救、急診科、手術室、ICU、外科等多個學科的共同參與[20]。

在以往的創傷急救過程中,院前急救人員與目標醫院間或院內各科室間缺乏有效溝通。院前院內信息不能同步,創傷患者到達醫院后,急診科缺乏相應的準備措施,倉促應戰,此種情況下院前急救人員也容易信息交接不全,出現漏診或誤診的情況,易導致傷情加重[21]。此外,由于創傷患者的信息傳輸不暢,急診科難以快速調動院內其他科室會診,影響了急救的效率和效果。由此可見,以往的信息化程度已無法滿足現代創傷醫學發展的需求。

2.2“5G+創傷急救”應用現狀 基于5G網絡的持續發展及對新醫療場景的不斷挖掘,5G技術與創傷急救相結合成為了社會關注的重點。5G助力下的創傷急救更具有新時代特色,也是智慧醫療的重要組成部分之一,對于以往創傷急救出現的問題也得到很好地改善。現階段,5G加持下的創傷急救已在一些場景嘗試應用并初見成效,在全國部分地區已有相關報道。上海市第一醫院聯合醫療急救中心完成上海市域首輛5G救護車院前-院內急救任務模擬演練,在此基礎上,再次在長三角地區進行了5G地空聯合醫療救援實戰演練[22]。郭程等[23]發現5G創傷救治模式能夠明顯縮短重度創傷失血性患者確診時間、術前等待時間,減少重度休克患者住院天數,降低其病死率和并發癥發生率。王鈺煒等[24]報道浙江大學第二附屬醫院急診科整合5G技術建設一站式創傷復蘇單元,發現一站式創傷復蘇單元增加了創傷救治患者例數,縮短了滯留時間,提高了患者滿意度。張華鋒等[25]發現“5G云+醫療”物聯網聯動新模式能縮短創傷患者的開始救治時間、完成CT檢查時間、接受輸血時間及搶救室滯留時間,并能提高搶救成功率和降低病死率。

3 5G技術在創傷急救中的前景及存在的問題

3.15G技術在創傷急救中的前景

3.1.1基于5G車載移動智能醫療傳輸終端:在整個創傷救治過程中,精準、持續的生命體征監測成為危重創傷救治重要的環節,這不僅有助于急救人員對于病情的變化及時做出反應,也可以盡快將生命體征的數據信息傳輸到院內接收端,而這些動態設備的實時傳輸對于網絡技術有著更高的要求。5G 技術的出現極大地解決了由于網絡技術的局限性而無法滿足車載設備數據實時傳輸的問題[26]。

車載5G移動智能醫療傳輸終端,如非接觸式生物雷達設備、智能手環、智能車載多功能監護儀、智能血壓計等,可以實時、準確地采集患者血壓、血糖、心率、血氧、心電等生命體征數據信息,當數值有明顯變化時,終端會及時預警并觸發急救信號,急救人員可將車載設備信息傳輸至數據匯總平臺,實現對危重創傷患者關鍵體征參數院內外的連續監測,與以往的模式相比,操作更便捷,大幅提升了數據準確率、時效性,為搶救贏得寶貴時間[27]。

3.1.2基于5G技術的創傷急救遠程指導:一般來說,創傷的多樣性易導致院前急救人員不能準確地描述患者情況,以往的創傷救治也往往無法直觀準確地將患者受傷情況展現給現場外的專家,可能導致遠程專家的指導錯誤,無法給予最準確的醫療處置,這會給傷者救治帶來嚴重影響。

面對這種情況,5G技術很好地解決了此類問題。現場急救人員通過5G智能穿戴設備或移動設備實時記錄直播現場急救情況,并將現場情況實時傳輸給醫院急診科的接收端,場外專家可在院內通過4K超高清、無人機或AR等技術觀看患者的傷情并給予專業的指導,實現院內醫務人員第一時間身臨其境救治創傷患者[28]。

此外,5G網絡的信息傳輸能力完全可以滿足遠程會診的需要[29]。當創傷患者已經在基層醫院接受救治時,專家可以對基層醫院的醫師進行示教或會診,如若條件允許,專家甚至可以利用5G 網絡的切片技術、醫工機器人和高清音視頻等對患者實施遠程手術,大大節約了醫療成本[30]。可見,利用以5G網絡為基礎的先進技術手段,能夠盡可能做到醫療的普惠性,縮短不同等級醫院之間的技術差距。

3.1.3基于5G建立醫療大數據服務云平臺:現階段,居民對于醫療服務的要求正在逐步提高,智能信息化的醫療服務理念成為當代社會發展的關鍵。5G技術與人工智能、物聯網相結合,并構建出醫療大數據服務云平臺,實現“萬物互聯”,它是智慧醫療的未來發展方向,也是實現創傷急救智能信息化建設的重要前提[31]。各大醫療機構使用的各種穿戴設備及輔助檢查結果、醫療機構系統中的數據實時上傳至醫療大數據服務云平臺,并將各種患者信息數據分類、存儲和備份,建立相應的數據庫,如患者信息庫、疾病數據庫、專家庫信息等,上傳到服務云平臺的醫學數據具有數據量大、客觀真實等優勢[32]。

在創傷急救過程中,醫護人員往往通過身份證或就診卡核實患者身份,當外界條件受限時,常常無法準確核實創傷患者信息及既往病史,這也給創傷救治帶來很大困擾。在5G大數據服務云平臺的加持下,通過人臉識別等技術手段,急救人員可以在電子病歷系統中查詢患者病史及就診記錄,并在急救及轉運過程中形成新的移動化信息傳輸,同時對患者信息進行智能化的識別、收集和提取,并將當前信息數據與數據庫中的數據進行匹配和對比,做出正確分析、判斷和決策后及時反饋至目標醫院[22]。同樣,院前急救人員也可以隨時在信息平臺查看目標醫院急診科的急救數據,包括危重患者數量、剩余床位和重癥監護設備等,評估目標醫院所具備的接診能力,實現真正意義上的醫療信息互聯。

此外,從創傷預防角度來看,在5G云服務醫療大數據信息共享平臺中,利用云計算或大數據分析,可以找出其中存在的創傷特征規律[33]。創傷發生前,提前對相關急救人員進行培訓,制訂出具有針對性的救治方案,也能降低創傷事件帶來的不良影響。

3.25G技術在創傷急救中存在的問題 盡管5G網絡技術在信息化建設中應用有廣闊的前景,但5G網絡在與創傷急救的融合發展過程中也存在一些問題。具體如下:(1)5G技術在創傷急救中的應用以試點探索為主,多為應用場景的先導性嘗試,尚不具備成熟和規模性,更多新裝備和技術還有待開發、完善;(2)5G網絡還處于起步階段,網絡覆蓋不全,并且各地區信息化發展程度差別很大,導致創傷患者醫療信息傳輸受到限制,創新應用過程中存在醫療質量和數據安全風險;(3)5G網絡加持下創傷急救缺乏統一的標準以及評價體系,在救治流程、信息傳輸及數據互聯等環節均存在差異,需要更完善的行業標準、監管機制和技術驗證等;(4)各級醫療機構存在著信息化、醫療復合人才短缺現象,創傷救治醫師配置不足或專業性不強,難以適應5G新形勢下創傷急救信息化建設以及應用先進醫療設備進行遠程診斷和治療的現狀。

建議:(1)結合5G網絡條件,積極探索并嘗試更多數字化、智能化的創傷救治新場景,并加強技術推廣及可行性分析;(2)加快全覆蓋全連接的醫療5G信息基礎設施專網建設,建設統一的5G醫療健康智慧服務平臺,避免各級醫療信息化系統建設水平不齊所引起的安全風險,并加強網絡安全技術的研發,創新安全管理模式,健全安全管理制度,以保證網絡、數據、信息等安全可靠;(3)加快推進5G網絡加持下的創傷急救體系建設,優化新模式下的創傷救治流程,以適應5G技術在醫療信息化建設中的應用新趨勢;(4)提升醫療機構創傷救治人員的技術水平,注重新時代下復合型人才的選拔、引進、培養及儲備,及時更新專業理論知識和實踐操作技能,以適應5G時代創傷救治新的發展趨勢。

4 結語

5G技術與創傷救治的融合作為智慧醫療發展的重要組成部分,有望解決以往創傷急救的不足。通過5G網絡,將人工智能、物聯網等高新技術融入到創傷急救中,有助于達成創傷急救各環節的信息化無縫化銜接,提高醫療質量,創造良好的社會效益。現階段,5G網絡助力創傷急救正處在初級階段,各種技術手段、行業標準及人才培養等需要完善,極有必要繼續加大5G技術在全國范圍內的應用推廣力度,積極推動其與醫療行業各個領域的深度融合。相信在不遠的將來,5G技術的興起將在創傷急救場景中有更為廣泛、更有深度的應用,為患者和醫護人員提供更優質的服務。

作者貢獻聲明：劉洋:研究設計、論文撰寫、文獻資料整理;王士梅:文獻資料收集、論文審讀