5G網絡技術在醫院信息化建設中的應用

李斌

關鍵詞：5G網絡技術；醫院信息化建設；應用

1 5G網絡技術的內涵

5G網絡技術是指第5代移動通信技術，是國家通信技術發展的重要方向。與4G網絡技術相比，5G網絡技術具有傳輸速度更快、適用性更強、適用范圍更大、覆蓋面更廣等特點，對于實現通信信號全覆蓋具有重要作用。5G網絡技術信息傳輸速度能達到10GH/s，是4G網絡技術的幾十倍甚至上百倍，是技術進步的最佳體現。該技術的使用場景廣泛，可以用于增強移動寬帶，實現信號覆蓋、推動物聯網連接，提升物流效率、實現低延遲高可靠通信、促進信號傳輸等三類場景中，極大地豐富和拓展了人們的生產與生活。若要更好地搭建這三類5G網絡技術應用場景，則需要多項技術的支持，如新型無線技術、超密集異構網絡、靈活設計框架等，能夠確保SG網絡技術更快地覆蓋各行各業，推動社會經濟的發展。

2 5G網絡技術的性能優勢

5G網絡技術是最新一代的蜂窩移動通信技術，對比4G網絡技術，其性能和通信能力大幅度提升，在連接數密度、流量密度、端到端時延等方面均大幅度提升。

與目前廣泛使用的4G網絡技術相比．5G網絡技術在以下方面均有一定的技術性優勢：（1）傳輸速率由10MB/s提升至0.1～1GB/s；（2）峰值速率由1GB/s提升至20GB/s；（3）連接數密度由105提升至106；（4）流量密度由0.1提升至10；（5）移動性由350提升至500；（6）端到端時延是4G網絡技術的十分之一。另外，5G網絡技術在能效、頻譜效率等方面均較高，其高效、低延時、傳輸穩定的特點為我國各行各業效率和系統穩定性的提升提供技術支持。

3 5G網絡技術在醫療領域的應用現狀

現階段，5G網絡技術在醫療領域的應用已經十分廣泛，在遠程醫療、數據挖掘、門診就醫、遠程手術、應急救援等方面均有一定的涉獵，在這一趨勢下全國范圍內將形成5G醫療物聯網生態系統。同時，5G網絡技術與人工智能、互聯網、大數據領域的結合能夠促進醫療衛生行業進一步發展。

3.1遠程醫療

5G網絡技術的興起和發展有效改善了互聯網環境，使其具有實時性、穩定性和高速性的特點，也使醫療行業的效率與質量大幅提升。同時，視頻、音頻、圖像等技術的大力發展給遠程醫療提供了技術支持，能夠通過網絡拉近患者與醫生的距離，醫護人員可以實時提供遠程看診、遠程監護等服務，促進醫療行業的進步，也有利于我國智慧醫療服務的發展。

3.2遠程手術

近年來，互聯網和人工智能的發展為遠程手術提供了技術支持，通過互聯網連接手術機器人可以實現同步手術操作，解決了異地手術的問題。但由于以往的信號傳輸具有一定的延時性，因此醫生的實際操作和機器人的動作往往無法達到同步，這在一定程度上影響了遠程手術的效果。而5G網絡技術在遠程手術中的應用能夠有力地解決這一問題，醫生通過終端設備連接5G網絡機器人，通過機器人進行手術，幾乎可以達到與醫生百分之百同步的頻率，實現零延遲遠程手術。通過對5G網絡技術的應用，能夠有效提高手術的精準度和實時性，促進手術更高質和高效地完成，極大地保證了患者的安全。

3.3應急救援

在應急救援工作中使用5G網絡技術具有事半功倍的效果，主要體現在利用5G傳輸設備檢測患者的生命體征等工作上，同時能更高效、更準確地探測生命跡象，發揮車輛設備定位、救援等作用。醫護人員利用5G設備能夠遠程指導事故現場救援，第一時間把握病人和患者的情況，并預先在醫院內準備救援材料，為救治病患爭取時間。

4 5G網絡技術在醫院信息化建設中的應用現狀

5G網絡技術在不斷發展，基站建設力度在不斷加大，醫院的信息技術也穩步提升。在不遠的未來，能夠實現病人掛號、排隊、看診、取藥以及醫務人員問診、開藥等“一條龍服務”。為了實現這一目標，各大醫院必須具備更加完善的信息化建設能力，以促進醫院各工作流程中5G網絡技術的應用。

4.1醫院定位探視服務

傳統就醫模式下患者不熟悉就醫流程，無法獲取正確的就醫路徑以及手術時家屬無法陪同、探視等弊端嚴重影響了患者及其家屬在醫院的體驗感，不利于提高醫院的就醫吸引力。利用5G網絡技術能夠有效解決這一問題，提升患者及其家屬的滿意度。

（1）利用“5G+室內定位技術”，患者可以利用微信小程序實現精準定位、就醫導診、路徑規劃等，使就醫更具便利性：也能通過微信小程序直接向附近的醫務人員求助，獲取路線詢問、流程指導等服務，提升患者的就醫體驗。

（2）利用5G網絡技術能夠實現家屬的。探視自由”，通過“本地VR探視”或“遠程手機探視”等功能，家屬能夠利用VR影像技術或通過智能手機直接觀看手術過程，以滿足家屬的探視需求，緩和醫患關系。

4.2醫護智能化

利用5G網絡技術可以有效實現醫護智能化，從救護車急救到移動醫護再到智能輸液監控，都能夠提升醫院的救治效率和質量，為患者提供更好的服務，減少患者痛苦。

（1）以5G網絡技術為基礎的急救能夠實現救護車與醫院的信息共享，幫助救護車上的醫生了解患者的基本情況及病歷，醫院內醫護人員也可以遠程指導救護車內的醫護人員進行急救。同時，醫院內醫護人員可以事先準備藥物與設備，為救治病患爭取時間。

（2）5G網絡技術可以實現移動醫護功能，通過5G網絡與醫護設備相連接，能夠實現移動查房、醫囑執行、醫療差錯管控等，幫助醫護人員開展移動護理、移動輸液、移動查房等基礎工作，提高醫護工作效率。

（3）5G網絡技術可以實現輸液過程的全程監控，為醫護人員提供輸液的實時狀態和數據分析，并監控是否出現異常情況，提高了輸液的規范性和精準性，從而提升醫護服務質量。

4.3智慧醫院管理

智慧醫院管理是基于5G網絡技術的新型醫院管理模式，是指利用SG網絡技術連接醫院的醫生、醫療設備、物聯網等醫院內部所有資源的模式。在這種模式下，能夠最大限度地實現醫院的人員管理、后勤管理、患者體征管理等，有利于醫院提高醫療效率和服務質量。

5 5G網絡技術應用的難點

5.1 5G芯片

芯片技術是我國5G網絡技術應用的一大難點，我國在芯片研發上的專利儲備較少，因此芯片技術的開發還需要進一步完善。首先，我國在高頻使用BAW和BAR濾波器技術方面存在一定的障礙。其次，5G網絡技術開發壁壘亟待打破，如此方能擴大SG網絡技術在商用中的適用范圍。因此，只有對芯片技術不斷進行研究，才能使我國醫療行業和其他產業獲得發展，為更多患者提供更優質和更高水平的服務。

5.2毫米波傳輸

毫米波傳輸技術的研發是SG網絡技術應用的一個難點，首先研制出寬帶大、噪聲低、效率高和安全性、可靠性強的毫米波傳輸系統就是一個非常復雜的工程，其次做到降低成本、降低能耗則更為困難。由于5G網絡技術的應用場景十分復雜，需要使用不同頻次的信號傳輸技術，以實時調整低、中、高頻信號交替傳輸速率，因此需要應用更加高超的技術。醫院是極其復雜的信號環境，人口稠密、設備密集，因此毫米波傳輸技術的應用十分困難，可能會對手術等需要穩定信號的醫療過程產生干擾，因此其技術應用具有很高的難度。

5.3信號干擾

在5G網絡技術的普及中，信號干擾是一個普遍存在問題，其影響范圍大、影響后果重、影響因素多的特點決定了在使用過程中必須優先解決這一問題，否則醫院的服務質量和服務水平將會受到影響。

（1）造成信號干擾的原因是多方面的，通常同頻信號干擾、共享頻譜信號干擾和不同信號覆蓋層次之間的干擾是主要原因。這些干擾源會影響醫院設備運行的穩定性，對醫療工作產生巨大影響。但從我國目前的技術解決方案看，在同一時間只能解決其中一種干擾問題，并不能同時解決所有問題，因此抗干擾程度較低。而且，在SG網絡技術中，相鄰節點的傳輸損耗差距并不明顯，若不仔細核驗，則很難查明具體的干擾源，對抗干擾工作造成很大的影響。

（2）在醫療事業中，手術室內的各種設備（如除顫器和心臟起搏器等）在運行過程中都會釋放干擾源，會對5G信號的穩定性造成一定影響。因此，如何在全院范圍內屏蔽手術室內的信號干擾也是一個亟待解決的問題，如此方能保證5G信號更穩定地輸出。

6 5G網絡技術應用難點的解決對策

6.1提升傳輸性能

在使用5G網絡技術的過程中，信息傳輸是最為重要的，信息傳輸速度和傳輸效率直接影響用戶的使用感受和使用意愿，尤其是在醫院等需要與時間賽跑的領域顯得格外重要。因此，提高數據和信息的傳輸速率十分重要。為了提升信息傳輸的時效性和穩定性，可以采用毫米波通信技術，其不僅能改變頻譜緊缺的現狀，而且能提升通信容量。毫米波通信設備具有很強的抗干擾性，能夠提升信號的穩定性，同時其具有波束窄、集中的特點，能夠促使醫療行業更好地應用5G網絡技術。

6.2提高穩定性

若要在醫療衛生行業全面普及5G網絡技術，則提高信息傳輸的穩定性是關鍵。一方面，針對通信信號差、信號不穩定的情況，可以采用MIMO天線技術，通過在信號的發送端以及接收端增加天線數量進行優化。利用這種方式能夠在不改變頻譜資源數量和總能耗的前提下實現信號容量、吞吐量和傳送距離的提升，進一步提高信號傳輸的穩定性，同時可以提高信息傳輸效率和速度。另一方面，針對信號在傳輸路徑中的損耗問題，可以利用NOMA技術改變信號的用戶數量，由傳統的單用戶轉變為多用戶的形式，實現信號共享。同時，將接入傳輸量提升到50%以上，滿足每一個路徑下的信號傳輸需求，從而降低信號損耗，實現所有信號的高效使用和復用，最終提高信息傳輸的穩定性。

6.3增加安全性

醫療衛生行業有許多信息不能被泄露，如病人的基本信息、病歷信息、銀行卡號等，因此醫院在使用SG網絡技術的過程中需要增加通信的安全性。可見光通信是一種新型通信技術，是基于物聯網和移動通信而產生的。由于其具有較寬的頻譜，因此利用可見光通信技術能夠提升通信速度、降低通信成本。

6.4增強覆蓋性

利用5G網絡技術提高醫療衛生行業服務質量和服務效率，以及促進醫院信息化建設，實現大規模的5G網絡覆蓋，需要應用密集異構組網技術。首先，縮小組網的覆蓋半徑來提升有限空間內信息的有效利用和復用，進而提升頻譜效率，有利于充分擴大5G信號的覆蓋范圍。其次，在5G網絡密集異構組網中需要提升節點的密度，縮短每個節點之間的距離。同時，利用宏站和小功率基站進行大規模網絡覆蓋，也有利于提升頻譜效率，從而提高信號容量和覆蓋度。通過擴大5G網絡的覆蓋面積，能夠使醫院的網絡信號和設備更加穩定，從而推動我國醫療衛生事業的發展。