趙健 錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院
引言:在科技飛速發(fā)展下,5G時(shí)代的帶來為各行各業(yè)帶來新業(yè)態(tài),催生出許多新興商業(yè)模式,遠(yuǎn)程醫(yī)療便在此背景下產(chǎn)生。遠(yuǎn)程醫(yī)療包含醫(yī)學(xué)、信息與通信等多個(gè)領(lǐng)域知識(shí),為“健康中國”建設(shè)目標(biāo)達(dá)成提供有力支撐。早在4G時(shí)代下遠(yuǎn)程醫(yī)療便已被提出,但在通訊效果與移動(dòng)性等方面存在缺陷,直至5G網(wǎng)絡(luò)的誕生,可實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸,有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延與傳輸質(zhì)量的不足,在健康監(jiān)護(hù)、醫(yī)療急救、遠(yuǎn)程培訓(xùn)等方面得到廣泛應(yīng)用。
5G網(wǎng)絡(luò)是指第五代移動(dòng)通信技術(shù),通過無線網(wǎng)與核心網(wǎng)技術(shù)變革促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)性能提升,是2G到4G技術(shù)的延伸與創(chuàng)新,與信息技術(shù)發(fā)展趨勢相符。1G時(shí)代提供模擬語音通信,2G時(shí)代從模擬語音向數(shù)字轉(zhuǎn)變,可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)短信、低速數(shù)據(jù)傳輸;3G時(shí)代引入分組域,網(wǎng)速得到顯著提升,智能手機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)誕生;4G時(shí)代網(wǎng)速進(jìn)一步提升,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開始普及;到了5G時(shí)代,空口速率峰值是4G的20倍,上行速率顯著提升,海量信息可在通信網(wǎng)中自由傳遞。不但具備更高速度的連接體驗(yàn),還擁有大容量的連接能力,真正進(jìn)入到萬物互聯(lián)時(shí)代,并逐漸滲透到各個(gè)行業(yè)中,使人們生活方式發(fā)生翻天覆地的變化,為人類生活與社會(huì)進(jìn)步帶來極大便利。
與常規(guī)醫(yī)療相比,遠(yuǎn)程醫(yī)療將通訊技術(shù)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等融合起來,作為一種全新醫(yī)療形式而存在,其目標(biāo)在于提高診斷水平,節(jié)約醫(yī)療成本,為人類健康提供更多保障。根據(jù)不同醫(yī)院需求,依靠遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)創(chuàng)建衛(wèi)生信息系統(tǒng),使一級、二級和三級醫(yī)院信息共享,當(dāng)基層醫(yī)院醫(yī)師有需要時(shí),可與上級醫(yī)院專家連接,一同對病情進(jìn)行會(huì)診,制定更為合適的診療方案,打破地域局限;還可通過遠(yuǎn)程技術(shù)開展手術(shù),權(quán)威專家無需到場便可指導(dǎo)手術(shù),隨時(shí)解決手術(shù)中遇到的問題;還可開展遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)培訓(xùn),提高基層醫(yī)護(hù)人員的服務(wù)能力與水平[1]。
遠(yuǎn)程醫(yī)療重心在于醫(yī)療、運(yùn)維與監(jiān)管服務(wù),通過采集專家會(huì)診網(wǎng)中的各類信息,依靠移動(dòng)醫(yī)療云將當(dāng)?shù)馗骷夅t(yī)院納入同一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)中,促進(jìn)醫(yī)療資源整合,使全省、甚至全國人民都能夠獲得最佳醫(yī)療服務(wù)。在5G時(shí)代下,通信技術(shù)的應(yīng)用到遠(yuǎn)程醫(yī)療提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持,有助于醫(yī)學(xué)信息傳遞、資源共享與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)推廣,具體應(yīng)用價(jià)值如下。
遠(yuǎn)程醫(yī)療不但會(huì)借助網(wǎng)絡(luò)傳遞常規(guī)質(zhì)量信息,還會(huì)上傳一些高清醫(yī)學(xué)圖像,如像素點(diǎn)、骨科X片等等,灰度級別較高,可達(dá)6M,甚至更多。經(jīng)過無損壓縮后,所需傳輸帶寬在5MB左右。在多種應(yīng)用場景中,為保障診斷高效性,可采用高清傳輸方式,對相同影響反復(fù)傳輸,導(dǎo)致大量業(yè)務(wù)匯聚在發(fā)送端。但是,5G技術(shù)應(yīng)用可為高速傳輸提供技術(shù)支持,使傳輸速度達(dá)到1000Gp/s,帶寬超過80MHz,后續(xù)還會(huì)有拓展更加高效的信息通道,實(shí)現(xiàn)高速高清圖像傳輸,開展多聲道、多話音遠(yuǎn)程會(huì)議等等,極大提高醫(yī)學(xué)信息傳遞速度,為遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)推廣應(yīng)用起到極大助力。
5G網(wǎng)絡(luò)是在網(wǎng)絡(luò)融合背景下產(chǎn)生,具有較強(qiáng)分布性、開放性特點(diǎn),可打破時(shí)空限制,享受高素質(zhì)的信息服務(wù)。5G擁有較強(qiáng)的開放性,可保障各項(xiàng)業(yè)務(wù)快速研發(fā)與實(shí)施,開放性接口十分便于第三方介入,如不同類型醫(yī)療設(shè)備等等,便于第三方程序供應(yīng)商研發(fā)更多業(yè)務(wù)模塊。因接口具有開放性,程序員無需受到底層復(fù)雜束縛,可隨時(shí)提供第三方應(yīng)用,加速不同設(shè)備間的信息交流與共享。在5G網(wǎng)絡(luò)支持下,遠(yuǎn)程醫(yī)療可實(shí)現(xiàn)不同醫(yī)院醫(yī)療資源的互補(bǔ),逐漸縮小醫(yī)療差異,特別是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū),可在5G網(wǎng)絡(luò)支持下創(chuàng)建遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)平臺(tái),地方政府加大資金投入,采用集中管理模式,逐漸縮小各區(qū)域的醫(yī)療差距,還可節(jié)約大量醫(yī)療平臺(tái)建設(shè)資金投入。病人在本地醫(yī)院便可享受權(quán)威專家的診治服務(wù),不但可在最佳時(shí)機(jī)得到治療,還可節(jié)約異地看病產(chǎn)生的費(fèi)用,減少經(jīng)濟(jì)與心理的雙重壓力。對于醫(yī)院來說,可獲得更多病患的信任,在社會(huì)上樹立良好形象;對于醫(yī)生來說,不但有助于自身業(yè)務(wù)技能提升,積累更加豐富的臨床經(jīng)驗(yàn),還可有效避免醫(yī)療糾紛產(chǎn)生[2]。
當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)逐漸推廣開來,醫(yī)院信息化水平逐漸提升,病患可在手機(jī)端上隨時(shí)與醫(yī)院聯(lián)系,不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制,只要在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)便可通過5G網(wǎng)絡(luò)獲得掛號、咨詢、診斷全過程服務(wù)。我國早在2000年便呈現(xiàn)出人口老齡化趨勢,現(xiàn)如今國內(nèi)超過60歲的老人達(dá)到4億,且許多老人許多長期監(jiān)護(hù);還有部分年輕群體因長期生活不規(guī)律,身體處于亞健康狀態(tài),需要及時(shí)醫(yī)療咨詢;部分患有慢性病的患者,長期醫(yī)院監(jiān)護(hù)花費(fèi)眾多,也可通過遠(yuǎn)程醫(yī)療的方式減少入院看病次數(shù),通過引導(dǎo)使其科學(xué)生活,改善病患的身體健康狀態(tài),促進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的推廣應(yīng)用,這對提高國民整體體能素質(zhì)來說意義重大。
5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為智慧醫(yī)療建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持,根據(jù)5G技術(shù)特點(diǎn),遠(yuǎn)程醫(yī)療成為現(xiàn)實(shí)。在5G SA核心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,采用端到端彈性切片技術(shù)形式,對院內(nèi)院外全場景制定網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)、智能化運(yùn)維方案,使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸更為科學(xué),更好的滿足醫(yī)療用戶對5G專網(wǎng)性能與安全的需求。在5G遠(yuǎn)程醫(yī)療背景下,主要的服務(wù)場景與方式如下。
根據(jù)5G技術(shù)特點(diǎn)可知,其支持大量醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備連入,可對病患機(jī)體心率、呼吸等指標(biāo)及時(shí)傳輸,一旦發(fā)生異常立即報(bào)警。在以往監(jiān)測設(shè)備應(yīng)用中,心腦血管、ICU重癥監(jiān)測、常規(guī)檢測等指標(biāo)需要大量信息,且對監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸,尤其是心腦血管、心臟數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)到毫秒級,這些4G技術(shù)均無法實(shí)現(xiàn)。上述場景對5G技術(shù)的需求十分迫切,依靠5G網(wǎng)絡(luò)可充分展現(xiàn)病患體征數(shù)據(jù),并支持無線傳輸與可視化展示,與AI設(shè)備相結(jié)合采集數(shù)據(jù),通過環(huán)境視頻、監(jiān)測儀等設(shè)備采集和傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)無線查房、移動(dòng)查房,針對醫(yī)護(hù)人員無法進(jìn)入的高輻射區(qū)還可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人查房。以無線查房為例,在大型醫(yī)院中逐漸普及,醫(yī)生只需隨身攜帶平板電腦便可調(diào)出病人的電子病歷,對各類化驗(yàn)結(jié)果與醫(yī)囑等信息全面了解,為查房工作提供極大便利。無線查房系統(tǒng)只要是WI-FI技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn),但因查房信息量較大,WI-FI自身安全性弊端暴露出來,可通過5G網(wǎng)絡(luò)展開數(shù)據(jù)通信,滿足大批量數(shù)據(jù)通信傳輸與安全性要求。再如,可將機(jī)器人應(yīng)用到特殊場景中,如存在傳染病或者強(qiáng)輻射的場所,醫(yī)生手動(dòng)控制移動(dòng)終端,便可操作機(jī)器人完成查房工作,如同身臨其境一般,可有效減少輻射傷害與傳染,保障病患安全的同時(shí),促進(jìn)醫(yī)療質(zhì)量提升[3]。
1.機(jī)器人B超。B超作為應(yīng)用最廣的超聲檢查,通過聲束貫穿人體的方式,將不同組織構(gòu)成介面與組織內(nèi)部反射回聲強(qiáng)弱、光電亮度形成圖像,具有無痛便捷、直觀有效等特點(diǎn)?,F(xiàn)有醫(yī)院B超病人大多要預(yù)約后再到院檢查,由醫(yī)生給出診斷結(jié)果,但在5G通信、機(jī)器人技術(shù)、傳感器等綜合應(yīng)用下,遠(yuǎn)程機(jī)器人B超誕生,醫(yī)師可根據(jù)患者視頻與反饋信息,借助遠(yuǎn)程技術(shù)提供超聲醫(yī)療服務(wù);超聲的技術(shù)要求相對較高,且對視頻傳輸、實(shí)驗(yàn)要求均較為嚴(yán)格,遠(yuǎn)程B超的應(yīng)用可改善基層醫(yī)院技術(shù)受限的局面,為患者提供更加理想的診治服務(wù)。
2.遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)。在遠(yuǎn)程手術(shù)中急需解決的問題便是信號實(shí)時(shí)互聯(lián),稍有延遲便會(huì)影響治療效果,甚至為患者帶來不可挽回的傷害,應(yīng)保障端與端之間大帶寬、低時(shí)延,從鏡頭采集、PC編碼處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸、醫(yī)生端解碼顯示,整體時(shí)延應(yīng)控制在100ms內(nèi),最好能夠達(dá)到50ms內(nèi),這在以往通信技術(shù)下無法實(shí)現(xiàn)。而5G網(wǎng)絡(luò)具有高可靠性、大帶寬、低時(shí)延等特點(diǎn),可清楚顯示手術(shù)畫面,醫(yī)生可靈活控制手術(shù)臂,順利高效的完成遠(yuǎn)程手術(shù)。
3.遠(yuǎn)程手術(shù)培訓(xùn)。優(yōu)秀的醫(yī)生需要投入較多成本、花費(fèi)較長時(shí)間培育。但在5G網(wǎng)絡(luò)背景下,可采用VR相關(guān)技術(shù),使抽象手術(shù)流程具象化,由此節(jié)約培訓(xùn)成本。在遠(yuǎn)程培訓(xùn)中,采用5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低時(shí)延特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)超流暢、無卡頓、多路高清4K回傳技術(shù),權(quán)威專家可對模型與課件做好標(biāo)記,以圖形注釋等方式與學(xué)生互動(dòng)。在遠(yuǎn)程手術(shù)中,不但對醫(yī)生技能有較高要求,還需要網(wǎng)絡(luò)傳輸速度滿足9K清晰、高速率等傳輸要求。在MR技術(shù)基礎(chǔ)上開展遠(yuǎn)程示教,依靠AR/VR裝置對手術(shù)位置測量、繪制后做好標(biāo)記,可為遠(yuǎn)程手術(shù)培訓(xùn)指導(dǎo)提供更多便利,為醫(yī)患人員節(jié)約更多時(shí)間。以“5G+VR”指導(dǎo)培訓(xùn)平臺(tái)為例,學(xué)生可對全景觀看手術(shù)操作,包括主刀、一助、二助與麻醉師等操作,在3D場景下直觀感受成像器官,依靠虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過觸覺機(jī)械手獲得真實(shí)體驗(yàn),仿佛身臨其境一般[4]。
從總體來看,可將醫(yī)療急救劃分為三個(gè)場景,即現(xiàn)場急救、救護(hù)車急救、醫(yī)院急救。在現(xiàn)場急救中,醫(yī)護(hù)人員應(yīng)在接到求救電話的第一時(shí)間趕到現(xiàn)場,攜帶急救包、多參數(shù)監(jiān)護(hù)設(shè)備、超聲設(shè)備、音視頻采集設(shè)備等等,迅速到達(dá)現(xiàn)場依靠5G技術(shù)將患者生命體征傳遞到云平臺(tái),由在線醫(yī)生進(jìn)行施救,并通知醫(yī)院做好接診準(zhǔn)備。以某心臟病突發(fā)急救為例,從救護(hù)車到現(xiàn)場,到病人入院搶救,全過程僅用時(shí)10分鐘,病人很快便脫離生命危險(xiǎn)。在救援工作中時(shí)間就是生命,5G具備的毫秒級速度無疑可增加醫(yī)療急救的搶救效率;在救護(hù)車場景中,車內(nèi)配備采集監(jiān)測設(shè)備,如實(shí)時(shí)影像監(jiān)控等等,可將采集的數(shù)據(jù)信息借助5G網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳遞給醫(yī)院,對急救場景進(jìn)行遠(yuǎn)程救助指導(dǎo),并在車內(nèi)緊急會(huì)診;在醫(yī)院急救場景中,針對手術(shù)室智慧改造,利用5G技術(shù)替代傳統(tǒng)光纖傳輸,使遠(yuǎn)程指導(dǎo)更加優(yōu)質(zhì)高效。
結(jié)論:綜上所述,在新時(shí)期背景下,為貫徹落實(shí)醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革,將5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入醫(yī)療行業(yè)中,通過推廣遠(yuǎn)程醫(yī)療的方式,促進(jìn)各級醫(yī)院醫(yī)療資源優(yōu)化利用,改善醫(yī)療資源分布不均局面,促進(jìn)分級診療有效開展。根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用可知,5G技術(shù)具有高速傳輸、低時(shí)延特點(diǎn),可在較短時(shí)間內(nèi)傳輸高清圖像,使健康監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程手術(shù)與培訓(xùn)、全連接急救成為可能,為遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)開展提供強(qiáng)有力技術(shù)支持,引導(dǎo)我國醫(yī)學(xué)界進(jìn)入新業(yè)態(tài)與新模式。