基于5G网络的远程医疗服务分析

赵健 锦州医科大学附属第三医院

引言：在科技飞速发展下，5G时代的带来为各行各业带来新业态，催生出许多新兴商业模式，远程医疗便在此背景下产生。远程医疗包含医学、信息与通信等多个领域知识，为“健康中国”建设目标达成提供有力支撑。早在4G时代下远程医疗便已被提出，但在通讯效果与移动性等方面存在缺陷，直至5G网络的诞生，可实现三维图像的高质量传输，有效弥补传统网络时延与传输质量的不足，在健康监护、医疗急救、远程培训等方面得到广泛应用。

一、相关概念界定

（一）5G网络

5G网络是指第五代移动通信技术，通过无线网与核心网技术变革促进网络性能提升，是2G到4G技术的延伸与创新，与信息技术发展趋势相符。1G时代提供模拟语音通信，2G时代从模拟语音向数字转变，可通过网络实现短信、低速数据传输；3G时代引入分组域，网速得到显著提升，智能手机与互联网诞生；4G时代网速进一步提升，移动互联网开始普及；到了5G时代，空口速率峰值是4G的20倍，上行速率显著提升，海量信息可在通信网中自由传递。不但具备更高速度的连接体验，还拥有大容量的连接能力，真正进入到万物互联时代，并逐渐渗透到各个行业中，使人们生活方式发生翻天覆地的变化，为人类生活与社会进步带来极大便利。

（二）远程医疗

与常规医疗相比，远程医疗将通讯技术、现代医学、计算机技术等融合起来，作为一种全新医疗形式而存在，其目标在于提高诊断水平，节约医疗成本，为人类健康提供更多保障。根据不同医院需求，依靠远程医疗技术创建卫生信息系统，使一级、二级和三级医院信息共享，当基层医院医师有需要时，可与上级医院专家连接，一同对病情进行会诊，制定更为合适的诊疗方案，打破地域局限；还可通过远程技术开展手术，权威专家无需到场便可指导手术，随时解决手术中遇到的问题；还可开展远程医学培训，提高基层医护人员的服务能力与水平[1]。

二、5G网络在远程医疗中的应用价值

远程医疗重心在于医疗、运维与监管服务，通过采集专家会诊网中的各类信息，依靠移动医疗云将当地各级医院纳入同一个数据平台中，促进医疗资源整合，使全省、甚至全国人民都能够获得最佳医疗服务。在5G时代下，通信技术的应用到远程医疗提供强有力的技术支持，有助于医学信息传递、资源共享与远程监护推广，具体应用价值如下。

（一）加速医学信息传递

远程医疗不但会借助网络传递常规质量信息，还会上传一些高清医学图像，如像素点、骨科X片等等，灰度级别较高，可达6M，甚至更多。经过无损压缩后，所需传输带宽在5MB左右。在多种应用场景中，为保障诊断高效性，可采用高清传输方式，对相同影响反复传输，导致大量业务汇聚在发送端。但是，5G技术应用可为高速传输提供技术支持，使传输速度达到1000Gp/s，带宽超过80MHz，后续还会有拓展更加高效的信息通道，实现高速高清图像传输，开展多声道、多话音远程会议等等，极大提高医学信息传递速度，为远程医疗技术推广应用起到极大助力。

（二）医疗资源高效共享

5G网络是在网络融合背景下产生，具有较强分布性、开放性特点，可打破时空限制，享受高素质的信息服务。5G拥有较强的开放性，可保障各项业务快速研发与实施，开放性接口十分便于第三方介入，如不同类型医疗设备等等，便于第三方程序供应商研发更多业务模块。因接口具有开放性，程序员无需受到底层复杂束缚，可随时提供第三方应用，加速不同设备间的信息交流与共享。在5G网络支持下，远程医疗可实现不同医院医疗资源的互补，逐渐缩小医疗差异，特别是经济欠发达地区、偏远地区，可在5G网络支持下创建远程医疗服务平台，地方政府加大资金投入，采用集中管理模式，逐渐缩小各区域的医疗差距，还可节约大量医疗平台建设资金投入。病人在本地医院便可享受权威专家的诊治服务，不但可在最佳时机得到治疗，还可节约异地看病产生的费用，减少经济与心理的双重压力。对于医院来说，可获得更多病患的信任，在社会上树立良好形象；对于医生来说，不但有助于自身业务技能提升，积累更加丰富的临床经验，还可有效避免医疗纠纷产生[2]。

（三）远程监护推广应用

当前5G网络逐渐推广开来，医院信息化水平逐渐提升，病患可在手机端上随时与医院联系，不受时间和地点的限制，只要在网络覆盖范围内便可通过5G网络获得挂号、咨询、诊断全过程服务。我国早在2000年便呈现出人口老龄化趋势，现如今国内超过60岁的老人达到4亿，且许多老人许多长期监护；还有部分年轻群体因长期生活不规律，身体处于亚健康状态，需要及时医疗咨询；部分患有慢性病的患者，长期医院监护花费众多，也可通过远程医疗的方式减少入院看病次数，通过引导使其科学生活，改善病患的身体健康状态，促进远程监护的推广应用，这对提高国民整体体能素质来说意义重大。

三、5G网络在远程医疗中的服务方式

5G网络技术为智慧医疗建设提供强有力的技术支持，根据5G技术特点，远程医疗成为现实。在5G SA核心网络基础上，采用端到端弹性切片技术形式，对院内院外全场景制定网络自适应、智能化运维方案，使网络数据传输更为科学，更好的满足医疗用户对5G专网性能与安全的需求。在5G远程医疗背景下，主要的服务场景与方式如下。

（一）健康监护

根据5G技术特点可知，其支持大量医疗监测设备连入，可对病患机体心率、呼吸等指标及时传输，一旦发生异常立即报警。在以往监测设备应用中，心脑血管、ICU重症监测、常规检测等指标需要大量信息，且对监测数据实时传输，尤其是心脑血管、心脏数据传输可达到毫秒级，这些4G技术均无法实现。上述场景对5G技术的需求十分迫切，依靠5G网络可充分展现病患体征数据，并支持无线传输与可视化展示，与AI设备相结合采集数据，通过环境视频、监测仪等设备采集和传输数据，实现无线查房、移动查房，针对医护人员无法进入的高辐射区还可实现机器人查房。以无线查房为例，在大型医院中逐渐普及，医生只需随身携带平板电脑便可调出病人的电子病历，对各类化验结果与医嘱等信息全面了解，为查房工作提供极大便利。无线查房系统只要是WI-FI技术支持下实现，但因查房信息量较大，WI-FI自身安全性弊端暴露出来，可通过5G网络展开数据通信，满足大批量数据通信传输与安全性要求。再如，可将机器人应用到特殊场景中，如存在传染病或者强辐射的场所，医生手动控制移动终端，便可操作机器人完成查房工作，如同身临其境一般，可有效减少辐射伤害与传染，保障病患安全的同时，促进医疗质量提升[3]。

（二）远程手术与培训

1.机器人B超。B超作为应用最广的超声检查，通过声束贯穿人体的方式，将不同组织构成介面与组织内部反射回声强弱、光电亮度形成图像，具有无痛便捷、直观有效等特点。现有医院B超病人大多要预约后再到院检查，由医生给出诊断结果，但在5G通信、机器人技术、传感器等综合应用下，远程机器人B超诞生，医师可根据患者视频与反馈信息，借助远程技术提供超声医疗服务；超声的技术要求相对较高，且对视频传输、实验要求均较为严格，远程B超的应用可改善基层医院技术受限的局面，为患者提供更加理想的诊治服务。

2.远程机器人手术。在远程手术中急需解决的问题便是信号实时互联，稍有延迟便会影响治疗效果，甚至为患者带来不可挽回的伤害，应保障端与端之间大带宽、低时延，从镜头采集、PC编码处理、网络传输、医生端解码显示，整体时延应控制在100ms内，最好能够达到50ms内，这在以往通信技术下无法实现。而5G网络具有高可靠性、大带宽、低时延等特点，可清楚显示手术画面，医生可灵活控制手术臂，顺利高效的完成远程手术。

3.远程手术培训。优秀的医生需要投入较多成本、花费较长时间培育。但在5G网络背景下，可采用VR相关技术，使抽象手术流程具象化，由此节约培训成本。在远程培训中，采用5G网络高带宽、低时延特点，实现超流畅、无卡顿、多路高清4K回传技术，权威专家可对模型与课件做好标记，以图形注释等方式与学生互动。在远程手术中，不但对医生技能有较高要求，还需要网络传输速度满足9K清晰、高速率等传输要求。在MR技术基础上开展远程示教，依靠AR/VR装置对手术位置测量、绘制后做好标记，可为远程手术培训指导提供更多便利，为医患人员节约更多时间。以“5G＋VR”指导培训平台为例，学生可对全景观看手术操作，包括主刀、一助、二助与麻醉师等操作，在3D场景下直观感受成像器官，依靠虚拟现实技术通过触觉机械手获得真实体验，仿佛身临其境一般[4]。

（三）全连接急救

从总体来看，可将医疗急救划分为三个场景，即现场急救、救护车急救、医院急救。在现场急救中，医护人员应在接到求救电话的第一时间赶到现场，携带急救包、多参数监护设备、超声设备、音视频采集设备等等，迅速到达现场依靠5G技术将患者生命体征传递到云平台，由在线医生进行施救，并通知医院做好接诊准备。以某心脏病突发急救为例，从救护车到现场，到病人入院抢救，全过程仅用时10分钟，病人很快便脱离生命危险。在救援工作中时间就是生命，5G具备的毫秒级速度无疑可增加医疗急救的抢救效率；在救护车场景中，车内配备采集监测设备，如实时影像监控等等，可将采集的数据信息借助5G网络及时传递给医院，对急救场景进行远程救助指导，并在车内紧急会诊；在医院急救场景中，针对手术室智慧改造，利用5G技术替代传统光纤传输，使远程指导更加优质高效。

结论：综上所述，在新时期背景下，为贯彻落实医药卫生体制改革，将5G网络技术引入医疗行业中，通过推广远程医疗的方式，促进各级医院医疗资源优化利用，改善医疗资源分布不均局面，促进分级诊疗有效开展。根据实践应用可知，5G技术具有高速传输、低时延特点，可在较短时间内传输高清图像，使健康监护、远程手术与培训、全连接急救成为可能，为远程医疗服务开展提供强有力技术支持，引导我国医学界进入新业态与新模式。