5G在医疗领域的应用论文

1、课题名称：5G在医疗领域的应用目录一、5G在智慧医疗的应用1.1 远程急救1.2 移动医护1.3 5G增强型移动宽带能减少出门就医的不便1.4 MR远程会诊及高清手术指导二、5G医疗的发展趋势2.1 终端层2.2 网络层2.3 平台层2.4 应用层2.5 国内外的发展现状三、5G医疗发展所面临的挑战和发展建议3.1 挑战3.2 建议摘要：5G网络具备速度更快、时延更短、容量更密的特点，在医疗领域的应用中，可进一步提升医生诊断效率、改善患者就医体验、实现优质医疗资源远程共享和实时信息交互，能有效缓解医疗资源匮乏、医护人员短缺、医疗水平分布不均等问题。一、5G在智慧医疗的应用5G医疗健康是指以第五

2、代移动通信技术为依托，充分利用有限的医疗人力和设备资源，同时发挥大医院的医疗技术优势，在疾病诊断、监护和治疗等方面提供的信息化、移动化和远程化医疗服务，创新智慧医疗业务应用，节省医院运营成本促进医疗资源共享下沉，提升医疗效率和诊断水平，缓解患者看病难的问题，协助推进偏远地区的精准扶贫。5G在医疗方面可以有很多应用，远程示教、远程会诊、远程影像、远程超声及远程手术、远程急救、智慧导诊、移动医护、院内人员安全管理、患者体征实时采集、医疗设备药品全生命周期管理等基础应用，更进一步，还可以与门诊AR室内导航，与AI结合辅助诊疗应用等等。但毕竟是新生事物，而且医疗健康领域又特别注意数据的安全和准确，所以

3、国家层面的顶层设计及相关政策监管机制、不同应用场景的网络标准体系设计、相关技术的协同发展都是5G智慧医疗发展过程中需要注意及解决的问题。1.1 远程急救远程急救业务对多方联动、远程协作的要求非常高。当前，远程急救业务发展并不完善，在5G网络普及后，利用稳定的高速率视频传输和VR影像，可以更好地发挥急救车的移动优势，深入应急救灾现场，实现“现场一急救车一当地医院一支持医院”的连续、实时、多方协作的远程急救，可快速获取病情、及时指导在途救治、提前部署急救资源，为需要急救的病人打开绿色生命通道。1.2 移动医护移动医护是5G与医疗结合的另一个场景，现有Wi-Fi存在网络安全性低和稳定性差的问题，将随

4、着5G网络的普及逐渐解决。医护人员可以利用手持5G医护终端，实现影像数据和体征数据的移动化采集和高速传输、移动高清视频问询，提高查房和护理服务的质量和效率。此外，在放射科、传染病等病房，医护人员还可以通过控制医疗辅助机器人移动到指定病床，在保护医务人员安全的前提下，完成远程护理服务。1.3 5G增强型移动宽带能减少出门就医的不便如果你不喜欢去看医生也没关系，因为很快你的医生会去拜访你。事实.上的确如此。5G有望带来全新的、强化的增强型移动宽带数据传输速率和高效连接，这将使医生能够同时研究和分析大量病人的医疗数据，并为病人提供个性化的治疗方案。增强移动宽带还可以支持个性化的医疗保健应用和沉浸式体

5、验，如虚拟现实和视频直播。缺乏病床资源的医院或诊所里的医生可以使用这些工具，通过3D/UHD视频远程呈现或UHD视频流来管理远程虚拟护理。这项服务会消除农村地区或偏远地区病人的时间损耗和距离障碍，即使医生不在身边，病人也能很好地得到治疗。1.4 MR远程会诊及高清手术指导5G时代的到来，让MR远程会诊及高清手术指导成为医疗领域最先受益的场景。传统的远程会诊通过有线传输进行视频通信，其非移动性和QoS限制了远程会诊的普及。基于5G的远程会诊则依托5G极高的网络传输速率，可支持4K/8K的远程高清会诊和医学影像数据的高速传输与共享。在移动状态下，医生也可以观看远程传输过来的人体数字视频以及从医疗云

6、下载的医疗影像图片、电子病历等资料，全方位了解患者病情，实时指导现场救援人员对患者进行手术或者实施急救；医生还可通过VR/MR智能医疗眼镜，结合患者术前做的一系列X光、电脑断层扫描以及就医记录，将患者的骨头、血管、神经等虚拟成像，利用数据手套等工具和传输的图像视频完成远程手术指导或者会诊，提升诊断准确率和指导效率，促进优质医疗资源下沉。二、5G医疗的发展趋势2.1 终端层智能化医疗器械及终端设备加速普及应用。对于医疗中查房手持终端PAD远程会诊视频会议终端、视频采集终端、可穿戴设备等智能终端等可以通过集成5G通用模组的方式，使得医疗终端具备连接5G网络的能力。借助5G移动通信技术，将院内的检验

7、、检查设备以及移动医护工作站进行一体化集成，实现移动化无线进行检验检查，对患者生命体征进行实时、连续和长时间的监测，并将获取的生命体征数据和危急报警信息以5G通信方式传送给医护人员，使医护人员实时获悉患者当前状态，做出及时的病情判断和处理。2.2 网络层5G三大应用场景适配无线医疗健康场景需求。5G具备高速率、低时延、大连接三大特性，分别对应三大应用场景：emb、uRLLCmmtc三大场景。eMBB即增强移动宽带，具备超大带宽和超高速率，用于连续广域覆盖和热点高容量场景。uRLLC即高可靠低时延，支持单向空口时延最低1ms级别、高速移动场景下可靠性99.999%的连接。主要面向车联网、工业控制

8、、智能电网等应用场景，更安全、更可靠。mMTC即低功耗大连接，支持连接数密度106万/km2,终端具备更低功耗、更低成本，真正实现万物互联。2.3 平台层云计算、MEC、大数据、人工智能、区块链等技术推动医疗信息化及远程医疗平台改造升级。未来智慧医疗受益于5G高速率、低时延的特性及大数据分析的平台能力等，让每个人都能够享受及时便利的智慧医疗服务，提升现有医疗手段性能。并充分利用5G的MEC能力，满足人们对未来医疗的新需求，如实时计算且低时延的医疗边缘云服务、移动急救车、AI辅助诊疗、虚拟现实教学、影像设备赋能等高价值应用场景。同时，鉴于移动医疗发展的迫切性和重要性，在业务应用方面，新技术、新能

9、力要支持各类疾病的建模预测；要实现医学造影的病灶识别和分类；基于移动终端和可穿戴等设备，能够满足居民日常健康管理和慢病康复治疗的需要，支撑居民开展自我健康管理；支持基于AI的智能分诊，诊断辅助和电子病历书写等功能；支持基于传感网络的物联，网应用架构；支持各类医疗终端设备的数据采集和利用；支持MapReduce、Spark、Tez等大数据分布式计算框架，其中区块链技术作为底层数据，可以对底层数据进行加密，实现了医疗病患隐私数据的安全可靠传输。具备多种算法库，具备大数据存储访问及分布式计算任务调度等功能，因此大量的业务在临床医学中开始探索和实践，为患者提供以数字化为特征的、智能化与个性化相结合的诊

10、疗服务，涉及预防、诊断、治疗和护理整个健康管理的全过程。2.4 应用层5G医疗应用潜力无限，智能化和个性化是两大发展方向。2008年底，IBM首次提出“智慧医院”概念，涉及到医疗信息互联、共享协作、临床创新、诊断科学等领域。通过移动通信、互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等先进的信息通信技术，建立以电子病历为核心的医疗信息化平台，将患者、医护人员、医疗设备和医疗机构等连接起来，实现在诊断、治疗、康复、支付、卫生管理等各环节的高度信息化、个性化和智能化，为人们提供高质量的移动医疗服务。移动医疗在国家政策、社会经济、行业需求多个层面的推动下呈现快速发展的趋势。2.5 国内外的发展现状世界上许

11、多国家十分重视对远程医疗的研究开发工作，尤其是-一些经济发达国家，凭借其富有的财力，在远程医疗方面投入巨额资金。美国正在实施一项跨州远程医疗电子诊断实验计划，试图通过连接美国东西海岸的ATM网络的通讯卫星，将美国境内的大部分医疗机构或设施连接起来，使各地的医师能够便捷地提取有关诊断图像等资料，进行实时视像观察和远程医疗服务。美国曾在一-些海外的军事行动中成功运用了远程医疗技术，从而减少了不必要的伤员后送，提高了后勤保障能力。美国先后建立了农村远程医疗国家实验室、基于Web的家庭交互式医疗保健服务系统(InteractivHealthcarService,IHS),VA(退伍军人管理局)远程医疗

12、系统和军队多国远程医疗咨询系统。欧洲第一次远程病理学会议1992年在德国的海德堡举行，一些远程医疗系统项目相继在欧洲建立。在瑞士和德国开展传输静态图像的三点远程冷冻切片医疗服务，法国犯个医疗实验室也相互连接并用于专家咨询，西班牙也建成了连接欧洲大陆的静态图像传输系统，瑞典也有用于临床医疗会议的视频会议，英国皇家Waltor医院和其他西北部地区的神经中心，1995年1月建立的X光放射家庭诊断服务系统，可以利用ISDN线路将X光图片传输到快速诊断处理中心，通过远程医疗来决定烧伤程度。这些远程医疗系统采用了两种不同技术类型。-种是存储和传输，用于将数字图像从一个地方传到另一个地方。数字图像由数码相机

13、拍摄、有储，然后传输到另一个地方，这是一种非实时的典型应用，诊断结果在24-28个小时后传回得到。另-是双向交互的、面对面的可视化技术。这种应用经常在病人、医疗设备提供者和专家或多个组合之间。各点视频会议设备终端允许他们相互的实时的交流会诊咨询。目前，我国网络建设势头非常迅猛。国家重点“金卫工程”中，一个重要项目是远程医疗。随着我国信息化基础建设的逐步完善，远程医疗系统将在多种通讯线路并存的情况下，向移动性、多样性、实时性方向发展。复旦大学的上海医学院与上海交通大学、南京军区、北京医科大学信息中心、清华大学、军事医学科学院、西北大学可视化技术研究所等研究机构和中心也都在开发和设计适合我国国情的

14、远程医疗系统，有些系统已经用于临床或即将用于临床，如家庭监护、心电超声图像的远距离传输、妇幼保健等方面的某些科目。由于远程医疗在我国还只是一个新生事物，其发展只有几年的历史，且中国在通信设施、医疗设备等各方面与发达国家有很大的不同。因此，与国外对远程医疗的研究相比，我国的研究工作还只是小范围的、研究人员屈指可数，研究面也较狭窄，而且大多都集中在以下几个方面：基于视频会议系统的远程会诊系统；远程家庭监护；基于Web网站的医疗信息咨询；某些疾病数据库系统。目前，国内对于整个远程医疗系统的架构模型、医疗信息交换与集成、医疗图像的智能处理与管理技术研究还处于空白或薄弱的状态。这些对于我国远程医疗系统的

15、建立和国民健康医疗保障系统的建立带来了一定的困难。三、5G医疗发展所面临的挑战和发展建议3.1挑战虽然国内大部分医院都采用了医院信息系统来提高效率，同时提升医院竞争力和诊治能力，但5G智慧医疗健康领域融合应用作为新兴事物，参与主体多、涉及领域广、安全风险高，在发展过程中也遇到一些新情况、新问题。一方面，缺乏统一的标准与评价体系。无线医疗应用场景众多，不同应用场景对于网络的需求差别较大，未建立完善的5G智慧医疗健康标准体系；5G智慧医疗健康在创新型医疗器械、终端设备接入方式、数据格式统一和应用数据传输等方面还存在许多规范问题，需要结合医疗健康行业应用特点，推动面向医疗行业的5G标准体系的制定、实

16、施和应用。另一方面，可行性安全性研究有待完善。目前5G医疗应用以试点探索为主，多为应用场景的先导性尝试，需要加强方案推广可行性及安全性研究，加快构建政产学研用结合的创新体系。另外，我国各级医疗机构信息化程度参差不齐，5G新技术新应用快速发展，加快了健康医疗领域各应用的数据流通，有可能潜藏医疗质量和数据安全风险，需要进一步创新安全监管方式，确保医疗质量和数据安全。3.1建议一是加强5G商用发展的顶层设计，统筹推进技术产业创新、网络建设和融合应用发展，筑牢5G成功商用的基础。二是加快5G、人工智能等信息基础设施建设，推动构建智慧医药流通体系，不断完善5G医疗环境，为5G、人工智能在医疗领域的深化应

17、用提供保障和支持。三是大力发展智能问诊系统、医学影像辅助诊断系统、手术和康复机器人、医药工业互联网等技术、装备和产品，提高医学装备的数字化、精准化、智能化水平。四是强化网络安全技术研发，建立健全管理制度、操作规程和技术规范，确保远程医疗网络、数据、设备等安全可靠。五是充分考虑5G、人工智能等新技术可能带来的社会伦理问题，采取审慎和包容的态度，研究制定5G智慧医疗方面的法律法规，规避潜在的风险。六是积极利用多边双边国际合作机制，推动5G智慧医疗领域技术研发、标准制定、产业应用等方面的国际合作，为全千5G智慧医疗健康发展贡献中国力量。文献参考1、孔祥溢，王靖，方仪.5G网络技术在医疗领域的应用前景J.医学信息学杂志.2019(04)2、袁宁屈高超，颜帅，宋双双，张莹.基于5G网络的人工智能与物联网在智慧医疗领域的应用J.中国研究型医院2019,(6)3、舒勇.5G网络技术在医疗领域的应用前景J.数码设计(上)2020,9(1)4、王小平，张定发.5G技术在智慧医疗领域的应用场景研究J.现代临床医学2020,46(1)5、邹坤健.5G网络技术在医疗领域的应用前景