5G+“三早”健康管理系统的构建及应用前景探析

郭 清

(浙江中医药大学，浙江 杭州 310053)

0 引言

第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology，5G)是2G、3G、4G技术的延伸，相较于4G网络，具有低延时(1 ms)、高带宽(10 Gbps)、广互联(百万级万物互联)、MEC(移动边缘计算)、网络切片(差异化业务需求)、高精定位(亚米级)的特点，是实现人机物互联的网络基础设施[1]。2019年6月，工信部正式发放5G商用牌照，中国进入5G商用元年，5G技术逐渐成为各行业关注的焦点。近年来，5G技术在医疗健康领域的应用不断深化，新冠病毒病疫情也在一定程度上催化了5G赋能智慧健康领域的应用。

《“健康中国2030”规划纲要》强调要以人民健康为中心，坚持预防为主，推行健康生活方式，减少疾病发生。为满足人民群众日益增长的健康需求，我国在推进健康中国战略实施的背景下，高度重视健康服务与信息化的深度融合，传统的医疗服务正逐步向万物互联的智慧健康服务过渡。基于此，本文从5G在医疗健康领域的应用现状出发，提出构建“三早” (早筛查、早评估、早干预)健康管理系统，为提高健康管理服务的可及性，为催生健康管理服务领域的新应用、新模式和新业态，为实现全人群、全生命周期的健康管理服务提供科学依据。

1 5G+医疗健康的应用现状

1.1 5G技术加速互联网+医疗健康发展 随着移动通信、物联网、云计算等新技术的发展，互联网+医疗健康服务的内涵逐渐扩充，已经从最初的远程监护、远程会诊等发展为利用高速网络进行医学与健康信息的全媒体、多平台的综合应用，5G技术也成为智慧健康应用场景升级的重要技术手段。《国务院办公厅关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》(国办发〔2018〕26号)明确指出，鼓励医疗机构应用互联网等信息技术拓展医疗服务空间和内容，构建覆盖诊前、诊中、诊后的线上线下一体化医疗服务模式[2]。5G+互联网医疗的应用试点已经在部分医疗机构展开，应用场景包括远程医疗探视与护理、远程会诊、5G急救通道、远程机器人手术、远程健康监护等服务[3]。利用5G技术实现优质医疗资源下沉，提高健康服务可及性已经成为现实。

1.2 5G技术在医疗大数据领域的应用 大数据技术在医疗健康领域的应用非常广泛，主要集中在临床诊疗、疾病预测预警方面。随着智能可穿戴设备的推广应用，健康数据的来源更加多样化、个性化，健康大数据的意义不在于庞大的信息量，而在于对这些健康数据进行专业化处理和再利用。5G技术的应用可加强对健康大数据的深度挖掘，使其能够更好地辅助医疗决策，实现健康状况监测、疾病预防和健康趋势分析[4]。

1.3 5G技术在康复领域的应用 随着人口老龄化进程的加速，民众对于疾病康复重要性的认识逐步提高，康复需求将会不断增加，康复也从院内延伸到社区、家庭等院外场景。5G技术与机器人结合，患者的康复训练数据可以实时上传至云端，实现专家的远程监测，让康复患者在基层卫生服务机构或养老机构就能得到与三甲医院相仿的康复服务指导。

1.4 5G技术在抗击新冠病毒病疫情期间发挥的作用 抗击新冠病毒病疫情期间，武汉火神山医院率先融合应用5G技术开展医疗服务活动[5]，四川大学华西医院凭借5G双千兆网络，升级现有远程医疗网络，并协同智能手机应用[6]。武汉有2例COVID-19患者的确诊过程就是基于5G传输技术通过机器人远程超声技术进行评估，且诊断结果与CT扫描一致，验证了5G在医疗健康领域运用的优势明显[7]。

2 5G+医疗健康发展的现况分析

5G+医疗健康是互联网+医疗健康发展的进一步延伸，是医疗信息化的重要部分，也是与传统医疗健康深度融合的必然趋势，市场前景广阔。一方面可以创新医疗服务模式，改善患者就医体验，另一方面也可以改善医疗服务过程，提升医疗服务效率，还能调整区域内医疗资源结构性配置效率，缓解医疗资源不平衡、不充分问题[8-9]。

然而，5G在医疗健康领域的应用，目前存在着信息孤岛、标准体系尚缺、个人隐私保护、网络安全、医疗风险及法律责任、医疗质量及监管、医疗服务公平性等问题[10-11]。以乌镇互联网医院为例，其优势在于连接并放大医疗资源、改善医疗流程、降低医疗成本、改善医患沟通环境，劣势包括筹资来源不清晰、硬件基础限制、医疗信息仅部分共享、药械管理不规范、远程医疗准确性问题，同时还面临着传统就医观念的束缚、政府监管的问题、传统医疗行业的竞争、商业模型尚未成型的挑战[12]。5G技术可以助力解决可穿戴设备实时反馈、能源效率和计算约束等方面问题，未来将在设计强制执行隐私、高能效的普适传感、无缝监控以及低延迟5G通信等方面发挥作用[13]。而基于光学相机通信技术的5G数字健康，也将运用于院内外患者和健康人群的连续性远程健康监测[14]。

3 我国健康管理发展趋势及挑战

3.1 技术创新激发健康管理服务发展潜能 在健康管理服务关键技术创新方面，国家出台相关文件，着力引导医疗机构、高校等科研院所与企业、金融机构等主体开展多方协作，通过“政、产、学、研、用”相结合的道路，立足卫生经济学的角度评价和寻找相关的证据支持，进一步筛选出更多安全有效、成本低廉、简便易学的适宜技术。其一，健康监测方面，包括健康自测问卷，实验室检查等常规检测，心脑血管疾病、代谢性疾病、相关癌种筛查及功能医学评估等专项检测技术。其二，健康评估技术目前正依靠大数据、云计算、物联网等新兴科技，逐步向实现人工智能化健康评估的目标前进。其三，健康干预聚焦影响健康的危险因素，开发营养、运动、心理等干预手段。

3.2 需求助推健康管理服务供给创新 2020年10月，党的十九届五中全会将积极应对人口老龄化问题上升为国家战略[15]。伴随着人口老龄化程度加深，老年人口内部群体更替，老年人口需求格局也将发生明显变化，促使我国健康管理行业做出积极应对。与老龄化趋势相同，我国慢性病防控形势依旧不容乐观。数据显示，我国慢性病发病人数已高达3亿左右，医疗费用支出占GDP比例逐年递增，呈现“患病人数多、患病时间长、医疗成本高、服务需求大”的特点。除此之外，2019年暴发的新冠病毒病疫情也使健康管理服务消费呈现快速增长趋势[16]。基于国民在健康观念、健康素养和消费决策等方面的转变，笔者研判：我国消费升级已经进入“健康生活方式升级”的新阶段，健康管理理念已经深入人心。

3.3 智能健康管理市场规模巨大 近年来，在国家政策推动下，健康管理行业正在积极进行数字化、智能化改革。技术创新是实现健康管理价值的支撑，人工智能和物联网成为技术创新的变革力量。笔者早在2011年就提出智能健康管理的概念，即以信息技术为手段，通过数字健康(eHealth)、移动健康(mHealth)、智能健康(iHealth)构建新型健康管理服务体系，为公众提供连续高效的健康管理服务[17]。目前，5G技术在医疗健康领域的探索主要围绕部分慢性病患者开展“互联网+”健康管理服务，并取得了一定成效[18-19]。但是，我国当前健康管理模式单一，缺乏系统性、连续性，涉及“主动健康”管理的个体、家庭、医疗机构、社会商业健康管理机构、健康保险机构等环节之间缺乏协调和联动。在数字中国建设的背景下，积极应对慢性病剧增、人口快速老龄化的健康挑战，打破“信息孤岛”和“数据壁垒”，形成居民健康管理多主体连续性、系统性和联动性，成为亟待解决的问题。

自2019年以来，我国已有多家医疗机构开始探索5G在健康管理领域中的应用，探索5G在健康管理医疗机构内部的应用场景。但健康管理产业链长，涉及上下游产业广泛，医院内部的5G场景应用只是其中的一个部分，如何探索将5G技术应用于院外健康管理、康复、预防、保健等各环节，实现全生命周期的健康服务闭环，是5G在健康管理应用场景中的一大挑战。

4 5G+“三早”健康管理系统

4.1 核心概念界定 “三早”健康管理系统，是在“健康管理三部曲”的基础上提出的。结合近年来健康管理领域的实践，笔者将“健康管理三部曲”的内涵进一步定义如下：一是健康信息收集和健康检测，为健康管理的各环节提供信息支撑，是实现早筛查的重要前提，包括健康数据管理和动态健康数据采集两部分。动态健康数据采集是通过对接医院、社区或企业的健康小屋、个人用户的可穿戴设备等。二是健康风险评价和健康评估，是健康管理的核心技术和实现早评估的关键部分，用于高血压、心脏病、脑卒中等慢性病的预警预测，健康风险评估和预警预测模型多建立在前瞻性队列人群研究基础上。三是健康风险干预和健康促进，是健康管理的重要环节和落实早干预的最终目标。目前国内外健康管理和慢性病防控的相关指南对健康干预策略已经形成共识，即采用分层次的干预策略：低风险人群以科普教育为主，中风险人群以生活方式干预为主，高风险人群则针对异常指标采取个体化的干预措施。心脑血管疾病和恶性肿瘤的高危个体宜采取治疗性干预措施。

5G+“三早”健康管理系统，指应用5G技术和移动终端、云端、物联网、人工智能等技术支撑，强调连续、动态、个性化健康服务，实现“早筛查”“早评估”“早干预”的健康管理服务。“三早”健康管理系统强调从“以治病为中心”向“以健康为中心”转变，实现全人全程全方位健康管理。第一，早筛查健康管理服务：及时精准有效的信息采集是5G+健康管理服务的基础，信息的类型和采集工具由于5G技术的加入发生了巨大变化，这个管理环节，需做好数据接口、解决数据标准不统一的问题。具体模块包括健康信息档案的建立、动态健康数据采集、健康数据分析和健康信息及咨询等。第二，早评估健康管理服务：基于高血压、心脏病、脑卒中和糖尿病等多种慢性疾病筛选独立危险因素，对个人健康信息进行提取与分析，开展健康生活方式和疾病风险评估，并构建一套标准化、可推广的慢性疾病风险分层评估和预警体系，包含健康预警系统、健康风险评估系统等模块。第三，早干预健康管理服务：建立健康危险因素分层干预方案，对低危、中危、高危和慢性病患者进行分层管理，结合高血压、心脏病、脑卒中和糖尿病等常见慢性疾病的发病风险，制定个体化的精准干预方案，搭建健康干预促进系统模块，从运动、饮食、心理等生活方式因素着手，对预警人群进行动态干预和随访。

4.2 框架及模块构建 根据“三早”健康管理的内涵，笔者构建了5G+“三早”健康管理系统模块，见图1。依托5G+“三早”健康管理系统，整合医院、社区卫生服务中心、家庭、个体智能监测终端形成“医院-社区-家庭/个人”健康信息多端数据共享云平台并规范数据统一格式，整合平台服务过程中动态数据，形成个人动态健康档案；基于已收集的个体健康信息，通过疾病风险预测模型和健康风险预警预测系统，对人群进行综合分析与分层分类评价，实现健康早筛查和风险早评估；建设健康早干预促进系统，通过系统制定干预计划和方案，有针对性地帮助个体或群体采取有效行动、纠正不良生活方式，消除或减轻影响慢性疾病的危险因素；建立互动跟踪随访系统，及时对健康干预内容的执行情况和效果进行动态跟踪；通过数据对比进行干预效果评价，并根据评价结果进行下一阶段健康管理，形成连续周期性全程健康管理。云平台还包含知识库耦合系统、健康咨询系统、用户移动健康管理系统等内容，通过云平台的建设和服务落实，既可实现覆盖全人群和全健康过程的链接医院-社区-家庭/个人的自主健康管理，也可实现基于专业指导的慢性疾病防控、康复、护理、移动健康体检、体质监测等多种类型主动健康管理服务需求，同时也为健康管理服务模式构建提供参照。

图1 5G+“三早”健康管理系统模块示意图

4.3 未来应用场景探索 近年来，在部分生活社区或功能社区，便携式可穿戴监测设备已应用于指导社区居民的预防保健工作。在健康管理领域，推进5G 网络和医疗健康可穿戴设备融合应用和创新发展具有重要意义。对于糖尿病和高血压等慢性病患者，日常生理指标的自我监测对病情控制极为重要。结合5G 网络和可穿戴设备的监测系统，可为每位居民建立健康监测和疾病预警模块，为居民提供居家保健支持，社区医生和健康管理师通过患者实时上传的生理数据，对其饮食、运动及药物干预方案进行调整。通过5G技术，将家庭成员的生理数据传送至社区卫生服务中心，实现疾病即刻诊断与干预，并可探索实现急性不良事件的预警预测，构建“医院—社区—家庭”健康管理服务模式。

5G+“三早”健康管理系统还可与现有的医疗机构信息系统对接，实现患者院内、院外连续跟踪和干预，并通过院外健康干预建立后续就医就诊计划；对于医生而言，还可利用融合了生理数据、生活方式、遗传信息等为一体的智能健康评估系统对疾病进行辅助诊断，并通过AI模型对患者实现主动健康监测，在必要时可辅助医生进行治疗计划调整。此外，5G技术也可在一定程度上解决就医公平性问题，医生可通过居民家中的智能手环、远程心电贴、体脂秤、血压血糖测试仪、健康管理一体机等物联网设备，根据同步到管理平台的数据，为居民提供个性化的健康计划，实现远程问诊、远程手术指导、家庭病床等服务。

未来，随着5G 与人工智能物联网(artificial intelligence & internet of things，AIoT)的深度融合，将发掘出更多智慧健康管理的应用场景。