“5G+物聯(lián)網(wǎng)”在智慧醫(yī)療中的應(yīng)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(wù)得到加強，整體服務(wù)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(shù)的有效利用，通過其功能，促進(jìn)醫(yī)院各項服務(wù)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(wù)中的一些應(yīng)用進(jìn)行了深入的了解，并對“5G+物聯(lián)網(wǎng)”智慧醫(yī)療服務(wù)進(jìn)一步的分析和研究。

關(guān)鍵詞 “5G+” 物聯(lián)網(wǎng) 智慧醫(yī)療

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

5G作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有明顯的優(yōu)勢，將在社會各個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。尤其是“5G+”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)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(shù)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(yīng)用的不足，應(yīng)逐步加強自身的科研力量，采取有效措施，促進(jìn)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(jìn)，從智慧醫(yī)學(xué)的角度來看，我們應(yīng)該加強5G技術(shù)的研究和開發(fā)。根據(jù)相關(guān)的實踐研究，我國現(xiàn)階段可以在技術(shù)上實施5G遠(yuǎn)程手術(shù)，但這并不意味著它是完美的。眾所周知，目前遠(yuǎn)程醫(yī)療的環(huán)境比較復(fù)雜，工作要求高，對網(wǎng)絡(luò)的要求也比較高，特別是現(xiàn)階段，5G尚處于建設(shè)初期，網(wǎng)絡(luò)覆蓋不夠，許多配套設(shè)施不完善，遠(yuǎn)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(shù)研究是非常重要的，此外，Smart Medical 5G模型尚未研究，包括5G的應(yīng)用深化了研究階段，技術(shù)回顧和可行性研究不足。目前，我國醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)施尚未充分利用移動網(wǎng)絡(luò)，信息化程度參差不齊，對醫(yī)院醫(yī)療設(shè)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(shù)，實現(xiàn)5G技術(shù)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(biāo)準(zhǔn)化是促進(jìn)5G與醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)融合的重要基礎(chǔ)，也是信息共享和業(yè)務(wù)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(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會，并在無線通信技術(shù)行業(yè)委員會成立了5G衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工作組，以建立和完善5G標(biāo)準(zhǔn)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用的協(xié)調(diào)機制，鼓勵企業(yè)與醫(yī)療機構(gòu)、大學(xué)和研究機構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)。重點制定基本基準(zhǔn)、終端標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)。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(yīng)用，結(jié)構(gòu)合理，滿足了完善的醫(yī)療保健服務(wù)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(jìn)一步完善5G醫(yī)療衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)化體系，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的主導(dǎo)和支撐作用，保證對下一代無線通信技術(shù)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(yīng)用

2.1 面向醫(yī)務(wù)人員的智慧醫(yī)療

2.1.1 遠(yuǎn)程會診

目前，我國醫(yī)療資源分布不均，嚴(yán)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(zhì)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(biāo)，以緩解醫(yī)療資源分配的不平衡，遠(yuǎn)程診斷和治療是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑，4G網(wǎng)絡(luò)的性能對傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡(luò)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(xué)數(shù)據(jù)，如醫(yī)學(xué)圖像。然而，5G網(wǎng)絡(luò)的最大速率是4G網(wǎng)絡(luò)的10倍，延遲是客戶機單元的百萬分之一，從而使遠(yuǎn)程診斷和治療服務(wù)更加有效。遠(yuǎn)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(yuǎn)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(luò)傳輸質(zhì)量明顯提高，4K-HD視頻、AR/VR等新技術(shù)的應(yīng)用可以降低延遲風(fēng)險，顯著提高遠(yuǎn)程診斷的準(zhǔn)確性，提高可視性。隨著5G時代的到來，MRI的遠(yuǎn)程診斷和治療以及高分辨率的手術(shù)定位成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的前沿。過去，遠(yuǎn)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(yuǎn)程診斷和治療的普及，基于5G遠(yuǎn)程診斷與5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度非常高，支持4K/8K遠(yuǎn)程診斷與治療以及醫(yī)學(xué)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(yuǎn)距離傳輸?shù)娜梭w數(shù)字視頻，以及從醫(yī)學(xué)云中下載的醫(yī)學(xué)圖像、電子病歷等信息，全面了解患者的病情，病人的手術(shù)和急救信息可以實時傳達(dá)給現(xiàn)場的救援人員。醫(yī)生使用智慧VR/MR醫(yī)療眼鏡，結(jié)合一系列術(shù)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(xùn)患者完成遠(yuǎn)程手術(shù)或使用數(shù)據(jù)手套和圖像傳輸工具，就診斷準(zhǔn)確性和指導(dǎo)效率提供建議，并促進(jìn)高質(zhì)量醫(yī)療資源下沉。

2.1.2 遠(yuǎn)程示教

遠(yuǎn)程教育是指以講座、案例研究、技術(shù)研討會和培訓(xùn)討論的形式，主要針對醫(yī)療、護(hù)理、醫(yī)療和技術(shù)用戶的遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育和在線培訓(xùn)，從傳統(tǒng)外科教學(xué)的角度看，現(xiàn)場培訓(xùn)一般主要在醫(yī)院手術(shù)室進(jìn)行，這種教學(xué)模式往往存在一定的局限性，不僅不能保證培訓(xùn)的效率，而且增加了手術(shù)室細(xì)菌污染的可能性。有線教學(xué)系統(tǒng)僅限于手術(shù)室復(fù)雜的布線，難以通過有線安裝教學(xué)系統(tǒng)。4G網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)教學(xué)中存在的問題，推廣5G通信網(wǎng)絡(luò)，以充分滿足遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)專業(yè)高質(zhì)量教學(xué)的需要。

2.1.3 移動查房

移動醫(yī)療是5G和醫(yī)學(xué)的另一種結(jié)合，現(xiàn)有的Wi-Fi存在網(wǎng)絡(luò)安全性差、穩(wěn)定性差的問題。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及，醫(yī)務(wù)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(jìn)行高清移動視頻查詢和護(hù)理服務(wù)。此外，在放射學(xué)和傳染病等場所，可以在保護(hù)醫(yī)生安全的基礎(chǔ)上，通過控制醫(yī)療輔助機器人移動到特定床位來提供遠(yuǎn)程護(hù)理服務(wù)。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(luò)有效地連接到PACS系統(tǒng)，以讀取患者的醫(yī)學(xué)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(guān)的醫(yī)療信息，如醫(yī)生的說明、護(hù)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(jìn)行醫(yī)學(xué)成像，則可以使用5G網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行有線傳輸。

2.2 面向患者的智慧服務(wù)

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(diào)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，醫(yī)院提出了應(yīng)急處理流程的集成化，應(yīng)急部門在醫(yī)院、檢查部門、影像部門，以藥房和護(hù)理部為輔助部門，建立綠色應(yīng)急通道物聯(lián)網(wǎng)平臺，最大限度地縮短報告時間，利用應(yīng)急診斷和治療。患者進(jìn)入救護(hù)車后，標(biāo)簽閱讀器和救護(hù)車形成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知交互層架構(gòu)，識別患者、醫(yī)務(wù)人員、設(shè)備、設(shè)備、藥物等，使用條形碼、二維碼、RFID等技術(shù)對生命體征、環(huán)境等參數(shù)進(jìn)行分類。通過廣泛的傳感器和醫(yī)療設(shè)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(guān)和物聯(lián)網(wǎng)AP交換機構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的傳輸層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是物聯(lián)網(wǎng)檢測和應(yīng)用的數(shù)據(jù)鏈路，執(zhí)行諸如地址解析、路由服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、事件計劃等任務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)定位服務(wù)器通過WiFi、RFID、GPRS、LoRa等定位信息為人們服務(wù)，在病人到達(dá)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(luò)具有寬帶能力，醫(yī)院可以充分利用5G網(wǎng)絡(luò)的能力，將醫(yī)院救護(hù)車內(nèi)的調(diào)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(wù)發(fā)展的需要，醫(yī)院可以將虛擬現(xiàn)實設(shè)備與全屏幕攝像機有效地連接在救護(hù)車上，醫(yī)院專家可根據(jù)實際操作情況指導(dǎo)以下醫(yī)生，提高醫(yī)院救護(hù)車的性能，確保病人的生命安全。目前，急救業(yè)務(wù)還沒有得到充分發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)推廣后，利用高速圖像和虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)定的視頻傳輸，更好地利用救護(hù)車移動的優(yōu)勢，深入現(xiàn)場應(yīng)急救援，確保應(yīng)急協(xié)作的連續(xù)性，實時、多方位達(dá)到“現(xiàn)場急救醫(yī)院-當(dāng)?shù)蒯t(yī)院支援”，迅速掌握情況，及時實施應(yīng)急處理。

2.2.2 遠(yuǎn)程非侵入式檢查

在5G時代，更多的無線智能產(chǎn)品將進(jìn)入市場。今天，有許多智慧健康的設(shè)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(chǔ)，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(biāo)，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(zhǔn)確的檢測。雖然5G網(wǎng)絡(luò)提供了許多優(yōu)秀的功能，但客戶級網(wǎng)絡(luò)的數(shù)百萬延遲就是其中之一，此功能現(xiàn)在為仔細(xì)操作遠(yuǎn)程設(shè)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(yuǎn)程檢測在實際應(yīng)用中具有較高的檢測效率，同時也保證了檢測結(jié)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(shù)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(zé)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(jìn)行。如果選擇傳統(tǒng)的輸送方式對這些物料進(jìn)行詳細(xì)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(luò)的AGV在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)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(biāo)，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(gòu)是處理藥品和醫(yī)療廢物的主要責(zé)任者，也是當(dāng)前的首要任務(wù)，承擔(dān)著重大的社會責(zé)任。眾所周知，大醫(yī)院每天都有相當(dāng)數(shù)量的藥品，而不斷增加的醫(yī)療廢物則是當(dāng)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(gòu)在醫(yī)療、預(yù)防、保健等相關(guān)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(fēng)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(gòu)醫(yī)療廢物管理辦法》等有關(guān)法律法規(guī)，醫(yī)療設(shè)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(zhuǎn)移到中央處理設(shè)施，利用醫(yī)療廢物管理信息系統(tǒng)，可以利用無線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、WiFi等技術(shù)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(zhuǎn)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(luò)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(lǐng)域，在醫(yī)療保健領(lǐng)域，確保數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要，5G智慧醫(yī)療仍然面臨許多挑戰(zhàn)。5G智慧醫(yī)療應(yīng)用場景的實現(xiàn)不僅依賴于5G網(wǎng)絡(luò)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(shù)的結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)技術(shù)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(gòu)信息化水平參差不齊，部分醫(yī)院設(shè)備輻射水平低，移動互聯(lián)網(wǎng)覆蓋率低，網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù)整合協(xié)調(diào)不好。在智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的發(fā)展過程中，存在著潛在的穩(wěn)定性和安全性風(fēng)險，并建立適當(dāng)?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(diào)。目前，我國5G智慧醫(yī)療應(yīng)用總體規(guī)劃還不完善，缺乏自頂向下的設(shè)計和重要的文獻(xiàn)指導(dǎo)，總計劃還必須符合有關(guān)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(dǎo)5G智慧醫(yī)療健康的發(fā)展。不同應(yīng)用場景下的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)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(yīng)用場景，不同應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)程醫(yī)療場景和醫(yī)院應(yīng)用場景，分為10個場景。然而，我國尚未頒布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范醫(yī)療應(yīng)用場景中的5G網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，穩(wěn)步推進(jìn)智慧醫(yī)療應(yīng)用場景5G，因此政府部門應(yīng)結(jié)合醫(yī)療行業(yè)的特點，制定醫(yī)療行業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)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(hù)理水平的不斷提高和5G技術(shù)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(jié)語

總之，我國醫(yī)藥技術(shù)的全面進(jìn)步促進(jìn)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(luò)技術(shù)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(jìn)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(wù)質(zhì)量，而且有助于達(dá)到整體業(yè)務(wù)水平。盡管5G技術(shù)有許多優(yōu)點，但仍有許多問題需要改進(jìn)和解決，5G智慧醫(yī)療的研究力度逐漸增強相關(guān)技術(shù)的研究不斷完善，進(jìn)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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