智能重构未来 | 5G医疗的发展趋势及应用场景介绍

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2019年,医疗机构和企业都在积极拥抱5G,目前,“5G+医疗健康”尚处于测试阶段,通过在部分医院部署5G网络环境,尝试其在医疗场景的应用方式、应用流程、应用效果等。

那么,5G在医疗健康领域的落地应用场景将会有哪些突破呢?


结合医疗业务特征,将应用场景总结为三大类:


第一类:基于医疗设备数据无线采集的医疗监测与护理类应用,如无线监护、无线输液、移动护理和患者实时位置采集与监测等。


第二类:基于视频与图像交互的医疗诊断与指导类应用,如实时调阅患者影像诊断信息的移动查房、采用医疗服务机器人的远程查房、远程实时会诊、应急救援指导、无线手术示教和无线专科诊断等。


第三类:基于视频与力反馈的远程操控类应用,如远程机器人超声检查、远程机器人内窥镜检查和远程机器人手术。



1、无线监测

通过生命体征监测仪或可穿戴智能设备对患者的血压、血糖、心率等进行实时、持续的监测,并将这些体征数据通过无线通信的方式传输给医护人员。这类监测主要针对术后患者和突发性疾病患者,术后患者在康复过程中容易出现术后并发症,病情变化,需要实时动态对其进行监测。


利用5G能够将分析处理过的数据传送到医护人员显示终端,以便实时掌控其情况。


2、导航定位


院内导航是就诊指引,根据患者的需要实时显示挂号处、就诊室、检查检验室、缴费处等信息,并为其制定到达路线,缩短患者找寻时间,提高患者就诊体验。


目前的院内导航主要依靠GPS定位,定位精度不高,无法满足室内定位需求。“融合定位”是5G高精度定位的主要趋势。5G的高精度融合定位技术能够准确地识别用户所处的环境,并结合实际情况选取合适的定位系统。


3、远程诊断

利用通信网络系统,基层医疗机构通过向三甲医疗机构提供病患临床及CR、DR影像资料,由三甲或更高资质的医生出具诊断报告。包括远程影像诊断、远程心电诊断、远程超声诊断、远程病理诊断等。


在整个诊断过程中,由基层医疗机构将相关检查检验资料上传到远程医疗平台,三甲医院专家通过移动端从远程医疗平台获取相关资料出具诊断报告,再将报告回传到远程医疗平台供基层医疗机构和患者查看。


5G的传输速率能够达到1Gbps,以更高上传和下载速率为数据传输带来便利性。5G的高可靠性还能保证在院外传输医疗数据。


4、远程会诊

借助通信网络,医疗机构可通过远程视频系统共享医学资料,对患者的病情进行会诊诊治。


同远程诊断类似,远程会诊也需要通过远程医疗平台实时上传患者的影像报告、血液分析报告、电子病历等数据,专家从远程医疗平台实时下载查看相关资料,为基层医生提供诊断指导。


5G能为基层医生、专家、患者之间进行超高清视频通话提供技术保障,而且专家在视频过程中,还能实现秒速下载患者资料。同时,5G的低时延性保证了彼此之间通话的实时性,提供了沟通的顺畅性和高效性。


5、虚拟示教培训

青年医生借助VR/AR设备,在专家的远程或现场指导下,可以进行相关的医学治疗培训操作。手术虚拟示教培训成为医院提升青年医生技能的重要手段。


5G的速率一般都在1Gbps,高峰值甚至可以达到10Gbps,而其时延通常在10ms以内,能够很好地满足AR/VR手术培训要求,营造高度沉浸式体验环境。


6、移动急救


急救人员、救护车、应急指挥中心和医院之间通过相互沟通协作开展的医疗急救服务。


信息采集、数据处理和传输效率成为移动急救面临的主要难题。在急救现场,救援人员需要对患者进行初步检查,并将相关检查结果实时传送到应急指挥中心和医院。同时需要根据患者的伤病情况,医院专家通过移动设备提供远程指导,救援人员实施初步救治,为后续的医院治疗打下基础。


在运输过程中,还需要将患者生命体征数据、电子病历信息等上传到远程系统,便于专家第一时间掌握患者相关情况。


急救人员需要与指挥中心、专家保持视频通话,需要低时延才能保证实时性和同步性,这就更需要5G提供的超低时延性能。在移动急救过程中,5G可以保证医生对前端情况的实时动态掌控,可以为急救医生或前端机器人提供准确指导和操控。在提高效率的同时尽可能的减少医疗安全事故的发生。因此,移动急救需要解决关键信息采集设备、后台数据处理和传输通路三大关键问题。


7、移动查房

医生在查房过程中使用手持移动终端通过无线网络联接医疗信息系统,实现电子病历的实时输入、查询或修改,以及医疗检查报告快速调阅的一种查房形式。


虽然目前的网络条件已经实现了医生与患者的在线交流,移动设备上也集成了在线查询生命体征数据、心电图等功能,但却存在医疗数据量大、传输不稳定、数据易泄露等风险,难以实现相关资料的实时采集和实时传输。


5G网络的高宽带可以有效解决医疗数据传输量大(比如CT影像、超声影像、CR/DR影像等)、传输不稳定的情况,高可靠性可以有效避免相关数据在传输过程中的泄漏问题。另外,医生可以一边查房一边实时下载或查阅患者资料,为下一步诊疗决策做准备。


8、远程机器人超声

基于通信、传感器和机器人技术,由医疗专家根据患者端的视频和力反馈信息,远程操控机器人开展的超声检查医疗服务。


超声诊断技术是一种经济、实用、可重复、无损伤的医学检查手段,具有无侵袭、不影响人体及适应性广的优点,远程超声打破了时间和空间的限制,通过网络传输检查全景、检查部位和控制指令等信息,实现远程对患者身体特定部位图像采集、分析和打印,并出具检查报告。该类超声检查无需指派专业医生到现场,只需护士提供设备仪器安置工作即可,主要由医疗专家在远程操控完成。


远程机器人超声涉及到操作摇杆控制信号和力反馈触觉信号两路视频信号,还包括医生视频、患者视频、B超探头影像等。


这些都需要高带宽、低时延的网络做保障,才能较好地解决机械臂的灵敏度自适应、操作指令的实时传输、超高清视频语音的实时传输以及B超影像的动态传输等问题。


9、远程机器人手术

同远程机器人超声类似,远程手术也是基于通信、传感器和机器人技术,由医疗专家根据手术室的视频和反馈信息,远程操控机器人开展手术治疗服务。


虽然目前部分医院已经引进了手术机器人(如达芬奇手术机器人),但是目前的通信设施无法满足其大量数据的传输速率和传输低时延要求,不适宜开展远程机器人手术治疗。


远程机器人手术过程中医生需要佩戴3D眼镜等设备,实时观察手术现场画面。


5G的高带宽能够满足各类数据的传输和能够满足超高清视频要求,而且其低时延性能够确保现场机械臂运行与医生端的操控是高度同步的,不会因延迟而导致医疗专家出现误判情况,提高手术的成功率。



5G+医疗,开启智慧医疗新时代


5G技术的应用在智慧医疗主要体现为移动医疗设备的数据互联、远程手术示教、超级救护车、高阶远程会诊、远程遥控手术等。


医院更希望能网络归一、安全、可靠、无盲区覆盖、大容量、免运维,这些要同时满足,无线医联网基于5G技术,在运营商网络上实现了医院的虚拟专网,解决了移动医疗设备、无线医疗设备在接入、数据通信方面的时延、可靠性、干扰问题,同时也免去了医院专人运维的问题。


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