5G助力智慧醫(yī)療“抗疫”

5G助力智慧醫(yī)療“抗疫”作者：暫無來源：《上海信息化》2020年第4期文/葛涵濤自從新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，5G成為媒體報道的科技“抗疫功臣”。經歷了這一特殊時期的“實操練兵”，未來，5G在智慧醫(yī)療領域的開發(fā)應用將更為精準、高效。醫(yī)療可謂智慧城市的一個重要應用領域，在物聯(lián)網、AI、云計算、大數據等新技術的推動和作用下，傳統(tǒng)醫(yī)療正在逐步轉型智慧醫(yī)療。5G網絡具備高速率、大帶寬、低時延、高可靠性、網絡切片等優(yōu)勢性能，將成為推動醫(yī)療健康應用場景升級的重要技術手段。所謂5G智慧醫(yī)療，指的是結合第五代移動通信技術，充分利用有限的醫(yī)療儀器設備和人力資源，發(fā)揮大醫(yī)院的醫(yī)療技術優(yōu)勢，對疾病診斷、監(jiān)護、急救和治療等方面提供信息化、移動化、遠程化和實時的醫(yī)療服務，創(chuàng)新智慧醫(yī)療業(yè)務應用，提升醫(yī)院的運營效率、降低運營成本，促進醫(yī)療資源共享、下沉，提升醫(yī)療效率和診斷水平，緩解患者看病難的問題，協(xié)助推動偏遠及交通不便地區(qū)的精準扶貧。政策開路5G躋身“新基建”2018年5月，工信部和國資委聯(lián)合發(fā)布《關于深入推進網絡提速降費加快培育經濟發(fā)展新動能2018專項行動的實施意見》，提出“加快推進5G技術產業(yè)發(fā)展，扎實推進5G標準化、研發(fā)、應用、產業(yè)鏈成熟和安全配套保障”。自2018年年底中央經濟工作會議首提“新基建”以來，后期多次會議均有提及，2020年3月4日，中央政治局常委會上提出，“加快推進國家規(guī)劃已明確的重大工程和基礎設施建設；加快5G網絡、數據中心等新基建進度”，可見，以5G網絡建設和應用開發(fā)為代表的“新基建”受到了前所未有的重視，已經到了提速的時刻。當5G技術與智慧醫(yī)療融合后，將催生出眾多新的應用場景。5G智慧醫(yī)療以智慧醫(yī)院為主要運營主體，在運用過程中，開放的“端、邊、管、云”技術架構，使醫(yī)院及園區(qū)各類設施形成智慧合力，同時可以通過第三方感知、處理、應用等技術生態(tài)，實現更為廣泛、多元化的功能。北京、上海、重慶、山東、浙江、湖南等省市已陸續(xù)出臺相關政策，為5G醫(yī)療應用落地提供有力支持，積極推進、建設國內5G醫(yī)療應用示范項目，滿足應急救援、遠程醫(yī)療、院內信息化、院間協(xié)同等醫(yī)療無線應用場景需求，重點開展基于5G網絡的移動急救、遠程會診、遠程手術、5G遠程慢病管理、機器人超聲、機器人查房、醫(yī)療無線專網、遠程醫(yī)療教學等應用研究。5G醫(yī)療網絡建設與應用當前，國內新冠肺炎疫情控制相對穩(wěn)定，但仍處于防控期，而武漢的火神山、雷神山醫(yī)院是疫情爆發(fā)初期的重要抗擊陣地。面對疫情，與2003年非典時期的“小湯山醫(yī)院”不同，這次武漢火神山、雷神山醫(yī)院不僅在一周內建成，而且結合5G、AIoT、云計算、大數據等高科技手段，構建了一套由5G支持的醫(yī)療信息化系統(tǒng)，其他各種智能物聯(lián)網終端設備和新技術也紛紛應用于“抗疫”一線。在5G的支持下，除高速上網外，遠程會診、遠程診療、遠程監(jiān)護、海量數據傳輸等應用均為前方的醫(yī)療工作者提供了有力的技術支持。5G核心網及基站建設：武漢新建的雷神山、火神山醫(yī)院，在短短數日雙雙落成后，就已經覆蓋3G/4G/5G信號。2020年1月24日，中國電信在火神山醫(yī)院興建了3個5G基站，1月25日，中國移動完成了火神山醫(yī)院首個5G基站的開通，中國聯(lián)通在火神山醫(yī)院的5G站點也完成了測試，宣告開通。三大電信運營商僅用了兩天，就完成了火神山醫(yī)院的5G信號覆蓋。雷神山醫(yī)院也實現了千兆網絡覆蓋，5G無線網絡可以承載2.5萬人在雷神山醫(yī)院同時通信?，F場直播（關聯(lián)5G應用場景eMBB）:火神山、雷神山醫(yī)院的建設牽動著全國人民的心，為了讓全國人民能夠實時了解抗擊疫情一線的情況，中國移動在院區(qū)率先開通5G網絡，并面向全國提供火神山、雷神山施工現場實況直播。1月28日，中國移動武漢公司迅速完成了現場設備調配、5G網絡架設、視頻連線、直播測試等一系列工作，開啟對火神山、雷神山醫(yī)院施工現場24小時的實時直播。觀看建設現場高清直播的用戶同時在線數最多接近一億人。本次直播的5G無線傳輸靈活性更高，只要有信號的地方就能直播，可實現視角的隨時變換，用更清晰的畫面與更穩(wěn)定的傳輸信號，滿足廣大網民對火神山、雷神山醫(yī)院施工現場的掛念和關注，也讓全國人民感受到了5G技術的強大。看著醫(yī)院每天的建設進度，全國人民仿佛吃下了“定心丸”，堅定了“抗疫”勝利的信心。遠程會診（關聯(lián)5G應用場景eMBB）:雖然遠程醫(yī)療在理想狀態(tài)下能有效緩解我國醫(yī)療資源不平衡、不充分的矛盾，并對處理應急突發(fā)事件具有重要作用，但受制于之前移動網絡速度、時延等方面的不足，遠程醫(yī)療并未充分有效地實現。5G網絡的高速率、大容量、低時延特征在很大程度上突破了這一瓶頸。疫情期間，交通不便且頻繁接觸并不安全，因此，遠程會診成為重要應用場景。2020年1月29日，由鐘南山院士擔任組長的廣東省新型冠狀病毒感染的肺炎重癥病例會診專家組對廣東5例危重癥患者進行了第一次遠程會診，1月31日，由華為公司和中國電信負責搭建的火神山醫(yī)院首個遠程會診平臺完成，5G技術下的遠程會診支持1080p高清畫質，可支持多地專家在線探討病患、根據CT結果商討治療方案。隨著疫情防控工作進入關鍵期，5G技術支持的遠程醫(yī)療會診等高新科技應用，將在防疫阻擊戰(zhàn)中貢獻重要力量。遠程醫(yī)療應用（關聯(lián)5G應用場景uRLLC和eMBB）:在這次抗擊疫情的過程中，眾多先進技術被應用到了臨床，超聲機器人技術就是其中一個典型。超聲機器人技術是當前最先進的遠程超聲診斷技術，由醫(yī)生端、病人端通過通信網絡進行連接，醫(yī)生端遠程控制病人端的機械臂和超聲機器進行實時操作和掃查，其圖像實時發(fā)回到醫(yī)生端，為醫(yī)生診斷提供參考依據。臨床上，首先由護士將超聲機器人推送到病房，由醫(yī)生通過5G網絡遠程控制超聲機器人，檢查患者病情。醫(yī)生在檢查過程中可實時檢查病人的各項身體體征信息，延遲在1毫秒內，由于超聲的實時、動態(tài)特點，傳輸數據非常大，對網絡的要求非常高，例如，一次數分鐘的心肺超聲檢查，就會產生最高達2GB以上的超聲影像數據，這時，5G的“高速、低時延、穩(wěn)定”技術特性，就為遠程、實時操控提供了更穩(wěn)定、安全、快速的網絡保障，有效承載了大量數據的高效傳輸。2020年2月2日，浙江省人民醫(yī)院超聲科副主任彭成忠教授利用超聲機器人，為浙江省人民醫(yī)院桐鄉(xiāng)院區(qū)收治的一例新冠肺炎疑似患者謝某開出了遠程超聲診斷書。浙江省人民醫(yī)院聯(lián)手中國電信浙江公司、華為公司成立的5G智慧醫(yī)療創(chuàng)新實驗室，承擔了本次5G遠程超聲的技術支持，該技術在后續(xù)疫情應對中繼續(xù)得以推廣應用。無人配送機器人（關聯(lián)5G應用場景mMTC）:除了以上幾個典型的“5G+智慧醫(yī)療”應用案例外，5G網絡還可以支持機器人進行戶外院區(qū)、室內病房巡查。之前，前線的醫(yī)護人員人手嚴重不足，但是有大量的患者急需及時看護和照料，為了能夠緩解疫區(qū)人手緊張的情況，并阻斷“人傳人”的傳染鏈條，由機器人、無人車、無人機等無人配送設備組成了無人支援團隊，通過科技方式對抗疫情。一個護士站一般只有兩位護士值守一層樓的隔離區(qū)，當啟用機器人配送后，隔離點人手緊張得到了一定程度的緩解。平均每臺配送機器人可為20個病房提供免接觸式配送服務。當隔離區(qū)的病患提出送藥、送餐或其他物品的需求后，醫(yī)護人員把物品放到配送機器人上，機器人可以自行前往病房門口。配送機器人還支持語音交互，當患者聽到機器人語音后即可領取物品，無需與機器人接觸。完成配送后，機器人會自動回到護士站的充電樁，經消毒后可繼續(xù)執(zhí)行配送任務。無人配送機器人已經在湖北黃岡中心醫(yī)院、廣東省人民醫(yī)院感染內科、武漢火神山、雷神山醫(yī)院執(zhí)行了多次任務。疫情之下，5G技術發(fā)揮了重要作用，遠程會診、治療機器人等應用，一定程度上緩解了一線醫(yī)護人員超負荷工作、調配緊張等問題，同時，也減少了醫(yī)療專家往返疫區(qū)的