“5G+医疗健康”九大应用场景

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所属分类:5G+医疗 5G应用案例

5G速度是4G的20倍。当5G商用出现时,对需要大流量支持的应用而言是一个基础性的实现条件。

 

中国抢先入局积极推动5G在各行各业的落地应用,医疗健康成为重要应用领域之一。

原文出自动脉网石安杰

资料来源:蛋壳研究院《2019 5G+医疗健康专题报告》

多肽链编辑整理

 

2019年,作为5G的预商用之年,医疗机构和企业都在积极拥抱5G,“5G+医疗健康”的应用试验已经在部分医院开展。

 

目前,5G在医疗健康领域尚处于试验测试阶段,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。

 

那些涉及大量数据传输、需要高清视频、对信息传输时延要求短、设备的投入数量主要是高清视讯设备、PDA的少量设备,且医疗安全风险较低的医疗场景,5G才能充分发挥其所具备的优势。

 

那么,5G在医疗健康领域下一个阶段的落地场景会有哪些?

 

场景一: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。

 

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,病情变化风险大,需要实时动态对其进行监测。

 

突发性疾病患者特别是冠心病和脑卒中患者,通过无线监测可以实时掌握其活动情况,发生异常情况可以第一时间展开急救。

 

无线监测需要持续、实时、动态的反映被监测者的生命体征情况,无线监测的报警时间直接影响患者的抢救相应时间。

 

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。

 

场景二:远程诊断

 

利用通信网络系统,邀请方医疗机构通过向受邀方医疗机构提供病患临床及CR、DR影像资料,由受邀方出具诊断报告。

 

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,由邀请方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以及根据这些资料出具诊断报告,再将这些报告回传到远程医疗平台供邀请方和患者使用。

 

远程诊断中CR、DR、MRI等影像资料和B超资料的通信速率要求在13Mbps,而现有网络的速率在10Mbps,导致影像资料的传输时间过长,要耗费专家几分钟时间才能完成下载,影响了诊断工作效率。

 

5G的传输速率能够达到1Gbps,能够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,避免出现被盗取的危险,保护患者的隐私安全。

 

场景三:远程会诊

 

借助通信网络,邀请方和受邀方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。

 

远程会诊过程中,主要涉及到高清视频通话和资料共享。在现有网络条件下,可以配置1080P的高清视频设备。但未来随着4K等超高清视频设备的应用,其传输速率在20Mbps,现有网络将无法满足。

 

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。

 

场景四: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。

 

场景五:虚拟示教培训

 

青年医生借助VR/AR设备,在培训专家的远程或现场指导下,可以进行相关的医学治疗操作。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。

 

VR/AR手术培训属于强交互应用场景,用户可通过交互设备与虚拟手术环境或者现实环境进行互动,使接受培训者能够感受到虚拟环境的变化。

 

强交互VR/AR对带宽和时延提出了双需求

 

根据VR/AR的四个发展阶段,对数据的传输速率和传输时延要求在逐步提高,传输速率从25Mbps提高到1Gbps,传输时延从40ms缩短到10ms。

 

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。

 

场景六: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。

 

同时需要连接生命体征监护仪、心电图机、除颤监护仪、血液分析仪等诸多设备,保证各类连接主体进行正常通信,在提高效率的同时尽可能的减少医疗安全事故的发生。

 

场景七: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。

 

场景八: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。

 

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。

 

在现有网络环境下,分别率只能够达到1080P,超声影像的清晰度仍需要进一步提高,为医生诊断提供更好的参考数据。

 

当分辨率达到4K时,超声影像能够更清晰地展示检查部位的情况,医生观察效果更佳。

 

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

 

场景九: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。

 

面对5G在医疗健康领域的应用场景,医院都以积极的态度和行动去拥抱5G。

 

从5G网络部署地域看,只在北京、四川、河南、安徽、广东等少数几个省进行了局部试验,这为后期在全国医院部署5G打造样板。

 

各类应用场景对5G性能、医生介入程度、医疗设备投入量以及医疗安全风险要求存在差异,使得它们的落地时间会各不相同。

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