5G助力智慧医疗“抗疫”

5G助力智慧医疗“抗疫”作者：暂无来源：《上海信息化》2020年第4期文/葛涵涛自从新冠肺炎疫情爆发以来，5G成为媒体报道的科技“抗疫功臣”。经历了这一特殊时期的“实操练兵”，未来，5G在智慧医疗领域的开发应用将更为精准、高效。医疗可谓智慧城市的一个重要应用领域，在物联网、AI、云计算、大数据等新技术的推动和作用下，传统医疗正在逐步转型智慧医疗。5G网络具备高速率、大带宽、低时延、高可靠性、网络切片等优势性能，将成为推动医疗健康应用场景升级的重要技术手段。所谓5G智慧医疗，指的是结合第五代移动通信技术，充分利用有限的医疗仪器设备和人力资源，发挥大医院的医疗技术优势，对疾病诊断、监护、急救和治疗等方面提供信息化、移动化、远程化和实时的医疗服务，创新智慧医疗业务应用，提升医院的运营效率、降低运营成本，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，协助推动偏远及交通不便地区的精准扶贫。政策开路5G跻身“新基建”2018年5月，工信部和国资委联合发布《关于深入推进网络提速降费加快培育经济发展新动能2018专项行动的实施意见》，提出“加快推进5G技术产业发展，扎实推进5G标准化、研发、应用、产业链成熟和安全配套保障”。自2018年年底中央经济工作会议首提“新基建”以来，后期多次会议均有提及，2020年3月4日，中央政治局常委会上提出，“加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设；加快5G网络、数据中心等新基建进度”，可见，以5G网络建设和应用开发为代表的“新基建”受到了前所未有的重视，已经到了提速的时刻。当5G技术与智慧医疗融合后，将催生出众多新的应用场景。5G智慧医疗以智慧医院为主要运营主体，在运用过程中，开放的“端、边、管、云”技术架构，使医院及园区各类设施形成智慧合力，同时可以通过第三方感知、处理、应用等技术生态，实现更为广泛、多元化的功能。北京、上海、重庆、山东、浙江、湖南等省市已陆续出台相关政策，为5G医疗应用落地提供有力支持，积极推进、建设国内5G医疗应用示范项目，满足应急救援、远程医疗、院内信息化、院间协同等医疗无线应用场景需求，重点开展基于5G网络的移动急救、远程会诊、远程手术、5G远程慢病管理、机器人超声、机器人查房、医疗无线专网、远程医疗教学等应用研究。5G医疗网络建设与应用当前，国内新冠肺炎疫情控制相对稳定，但仍处于防控期，而武汉的火神山、雷神山医院是疫情爆发初期的重要抗击阵地。面对疫情，与2003年非典时期的“小汤山医院”不同，这次武汉火神山、雷神山医院不仅在一周内建成，而且结合5G、AIoT、云计算、大数据等高科技手段，构建了一套由5G支持的医疗信息化系统，其他各种智能物联网终端设备和新技术也纷纷应用于“抗疫”一线。在5G的支持下，除高速上网外，远程会诊、远程诊疗、远程监护、海量数据传输等应用均为前方的医疗工作者提供了有力的技术支持。5G核心网及基站建设：武汉新建的雷神山、火神山医院，在短短数日双双落成后，就已经覆盖3G/4G/5G信号。2020年1月24日，中国电信在火神山医院兴建了3个5G基站，1月25日，中国移动完成了火神山医院首个5G基站的开通，中国联通在火神山医院的5G站点也完成了测试，宣告开通。三大电信运营商仅用了两天，就完成了火神山医院的5G信号覆盖。雷神山医院也实现了千兆网络覆盖，5G无线网络可以承载2.5万人在雷神山医院同时通信。现场直播（关联5G应用场景eMBB）:火神山、雷神山医院的建设牵动着全国人民的心，为了让全国人民能够实时了解抗击疫情一线的情况，中国移动在院区率先开通5G网络，并面向全国提供火神山、雷神山施工现场实况直播。1月28日，中国移动武汉公司迅速完成了现场设备调配、5G网络架设、视频连线、直播测试等一系列工作，开启对火神山、雷神山医院施工现场24小时的实时直播。观看建设现场高清直播的用户同时在线数最多接近一亿人。本次直播的5G无线传输灵活性更高，只要有信号的地方就能直播，可实现视角的随时变换，用更清晰的画面与更稳定的传输信号，满足广大网民对火神山、雷神山医院施工现场的挂念和关注，也让全国人民感受到了5G技术的强大。看着医院每天的建设进度，全国人民仿佛吃下了“定心丸”，坚定了“抗疫”胜利的信心。远程会诊（关联5G应用场景eMBB）:虽然远程医疗在理想状态下能有效缓解我国医疗资源不平衡、不充分的矛盾，并对处理应急突发事件具有重要作用，但受制于之前移动网络速度、时延等方面的不足，远程医疗并未充分有效地实现。5G网络的高速率、大容量、低时延特征在很大程度上突破了这一瓶颈。疫情期间，交通不便且频繁接触并不安全，因此，远程会诊成为重要应用场景。2020年1月29日，由钟南山院士担任组长的广东省新型冠状病毒感染的肺炎重症病例会诊专家组对广东5例危重症患者进行了第一次远程会诊，1月31日，由华为公司和中国电信负责搭建的火神山医院首个远程会诊平台完成，5G技术下的远程会诊支持1080p高清画质，可支持多地专家在线探讨病患、根据CT结果商讨治疗方案。随着疫情防控工作进入关键期，5G技术支持的远程医疗会诊等高新科技应用，将在防疫阻击战中贡献重要力量。远程医疗应用（关联5G应用场景uRLLC和eMBB）:在这次抗击疫情的过程中，众多先进技术被应用到了临床，超声机器人技术就是其中一个典型。超声机器人技术是当前最先进的远程超声诊断技术，由医生端、病人端通过通信网络进行连接，医生端远程控制病人端的机械臂和超声机器进行实时操作和扫查，其图像实时发回到医生端，为医生诊断提供参考依据。临床上，首先由护士将超声机器人推送到病房，由医生通过5G网络远程控制超声机器人，检查患者病情。医生在检查过程中可实时检查病人的各项身体体征信息，延迟在1毫秒内，由于超声的实时、动态特点，传输数据非常大，对网络的要求非常高，例如，一次数分钟的心肺超声检查，就会产生最高达2GB以上的超声影像数据，这时，5G的“高速、低时延、稳定”技术特性，就为远程、实时操控提供了更稳定、安全、快速的网络保障，有效承载了大量数据的高效传输。2020年2月2日，浙江省人民医院超声科副主任彭成忠教授利用超声机器人，为浙江省人民医院桐乡院区收治的一例新冠肺炎疑似患者谢某开出了远程超声诊断书。浙江省人民医院联手中国电信浙江公司、华为公司成立的5G智慧医疗创新实验室，承担了本次5G远程超声的技术支持，该技术在后续疫情应对中继续得以推广应用。无人配送机器人（关联5G应用场景mMTC）:除了以上几个典型的“5G+智慧医疗”应用案例外，5G网络还可以支持机器人进行户外院区、室内病房巡查。之前，前线的医护人员人手严重不足，但是有大量的患者急需及时看护和照料，为了能够缓解疫区人手紧张的情况，并阻断“人传人”的传染链条，由机器人、无人车、无人机等无人配送设备组成了无人支援团队，通过科技方式对抗疫情。一个护士站一般只有两位护士值守一层楼的隔离区，当启用机器人配送后，隔离点人手紧张得到了一定程度的缓解。平均每台配送机器人可为20个病房提供免接触式配送服务。当隔离区的病患提出送药、送餐或其他物品的需求后，医护人员把物品放到配送机器人上，机器人可以自行前往病房门口。配送机器人还支持语音交互，当患者听到机器人语音后即可领取物品，无需与机器人接触。完成配送后，机器人会自动回到护士站的充电桩，经消毒后可继续执行配送任务。无人配送机器人已经在湖北黄冈中心医院、广东省人民医院感染内科、武汉火神山、雷神山医院执行了多次任务。疫情之下，5G技术发挥了重要作用，远程会诊、治疗机器人等应用，一定程度上缓解了一线医护人员超负荷工作、调配紧张等问题，同时，也减少了医疗专家往返疫区的