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5G智慧医疗技术解决看病难问题

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5G医疗健康是5G技术在医疗健康行业的一个重要应用领域。随着5G正式商用的到来以及与大数据、互联网+、人工智能、区块链等前沿技术的充分整合和运用,5G医疗健康越来越呈现出强大的影响力和生命力,对推进深化医药卫生体制改革、加快“健康中国”建设和推动医疗健康产业发展,起到重要的支撑作用。

本期的智能内参,我们推荐互联网医疗健康产业联盟的白皮书《5G时代智慧医疗健康白皮书》,梳理5G 医疗健康的应用现状、产业价值和技术架构,研究5G医疗健康的技术发展趋势和特点下面我们一起来看看5G智慧医疗技术解决看病难问题

一、快速崛起的新产业:5G医疗健康产业

1、5G医疗健康的概念定义

5G医疗健康是指以第五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。

国内一些大型医疗机构的移动医疗服务平台初具规模。以华西医院、华西附二院为代表的龙头医疗机构,针对5G远程医疗、互联网医疗、应急救援、医疗监管、健康管理、VR病房探视等方面展开5G智慧医疗探索与应用创新研究,一方面提升医疗供给,实现患者和医疗的信息连接,最大程度提高医疗资源效率,便利就医流程,另一方面医疗数据的价值被进一步挖掘,产生新的移动医疗应用服务。

 

2、5G医疗健康产业发展

2008年底,IBM首次提出“智慧医院”概念,设想把物联网技术充分应用到医疗领域,建立以病人为中心的医疗信息管理和服务体系,旨在提升医疗护理效率、降低医疗开销和提升健康水平。目前,智慧医院的概念已经拓展到医疗信息互联、共享协作、临床创新、诊断科学等领域。智慧医院是基于移动通信、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,建立电子病历为核心的医疗信息化系统平台,将患者、医护人员、医疗设备和医疗机构等连接起来,通过丰富的智能医疗应用、智能医疗器械、智能医疗平台等,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、自动化、移动化和智能化,为人们提供高质量的医疗服务。同时,中国相关政府部门积极响应智慧医院及智慧医疗的建设和投入,从新技术应用、政策鼓励等多个维度推动医疗手段信息化、医疗技术智能化以解决当前所面临的各种医疗问题。

移动医疗发展可以解决居民看病难、医疗资源分配不均的问题。国务院在2009年开始先后发布了《关于深化医药卫生体制改革的意见》、《关于推进分级诊疗制度建设的指导意见》、《国务院办公厅关于推进医疗联合体建设和发展的指导意见》要求实现按照疾病的轻重缓急及治疗的难易程度进行分级,不同级别的医疗机构承担不同疾病的治疗,逐步实现从全科到专业化的医疗过程;真正实现医院间、区域间的互联互通,且区域间的电子健康档案、电子病历等数据标准要实现统一,政策的落实推动移动医疗发展。同时国家卫健委2018年4月发布《全国医院信息化建设标准与规范(试行)》,着眼未来5-10年全国医院信息化应用发展要求,从软硬件建设、安全保障、新兴技术应用等方面,具体规范了医院信息化建设的主要内容和要求。

社会现状对医疗卫生服务提出新需求,城镇化的快速、持续推进加剧了城乡医疗水平的不均衡,城市医院寻求更加便捷、高效的智慧化手段缓解日益增大的巨量就诊压力,老龄化社会加剧、慢性病健康管理等问题,使得当下医院迫切寻找需要转变运营方式,《中国人类发展报告2016》预测2020年60岁以上人口占总人口比重预期达到16.3%,2030年达到23.0%,中国卫生和计划生育统计年鉴显示,中国慢性病患者从2003年到2013年十年间,患病率增长近2倍。从供给侧看,中国医疗资源供给持续不足且短时间难以补足,根据《“健康中国2030”规划纲要》,中国2020年实现每千人口医生数2.5人,2030年实现每千人口护士数4.7人,相比2015年每千人口医生数2.21人和每千人口护士数2.36人已有较大提升,但从规划指标数值看,仍低于当前经合组织国家的平均数。因此,医疗机构也在不断探索,从移动医疗等新技术手段将服务延伸,从治疗者向健康管理者转变的方式。

技术进步实现医院智慧化建设,物联网、大数据、云计算、人工智能、传感技术的发展使得计算机处理数据的能力呈现数量级的增长,众多辅助决策、辅助医疗手段成为可能。在诊疗方面,人工智能级云计算技术通过对海量数据进行医学分析,辅助医护人员进行诊断,如AI辅助影像信息处理,协助进行食道癌、肺癌、乳腺癌等的早期筛查,为医生决策提供数据支持。根据HIMSS预测,未来两年将有35%的医院部署AI应用。创新技术的不断涌现,促进数字医疗高速发展,《中国数字化医疗市场变革》报告指出,从2014年到2020年,中国数字医疗服务和电商的支出规模将从200亿元人民币增至7000亿元人民币。而移动通讯技术促进医院联合医疗保险、社会服务等部门,在诊前、诊中、诊后以及医疗支持等各个环节,对患者就医及医院服务流程进行简化,也使得医疗信息在患者、医疗设备、医院信息系统和医护人员间流动共享,让医护人员可以随时随地获取医疗信息,实现医疗业务移动办公,极大地提高了医疗工作效率。

未来智慧医疗以及智慧医院的建设受益于5G Gbps级别的速率、5ms-30ms级别的低时延以及整合移动性与大数据分析的平台能力等,让每个人都享受及时便利的智慧医疗服务,满足人们对未来医疗的新需求,比如远程医疗、远程急救、远程门诊、智慧手术室、智慧病房、智慧导诊。并充分利用5G MEC的MEC能力,提供实时计算、低时延的医疗边缘云医疗服务,包括但不限于移动急救、AI辅助诊疗、虚拟现实、影像设备赋能等高价值应用场景。

 

3、技术架构:终端层/网络层/平台层/应用层各维度关键技术

5G医疗整体架构可分为终端层、网络层、平台层和应用层四部分架构,如下图所示。

 

5G医疗技术架构图

1、终端层实现持续、全面、快速的信息获取。 终端层主要是信息的发出端和接受端,它们既是信息采集的工具,也是信息应用所依附的载体。通过传感设备、可穿戴设备、感应设备等智能终端实现信息的采集和展示。包括机器人、智能手机、医疗器械、工业硬件等设备。

2、网络层实现实时、可靠、安全的信息传输。 网络层是信息的传输媒介,是充分体现5G优越性的环节。通过分配于不同应用场景的独立网络或共享网络,实时高速、高可靠超低时延地实现通信主体间的信息传输。 基于5G技术的医院信息化接入网络技术架构如下:

 

基于无线技术的医院信息化5G网络独立建网技术架构

 

基于无线技术的医院信息化网络与运营商联合5G建网技术架构

3、平台层实现智能、准确、高效的信息处理。平台层主要是实现信息的存储、运算和分析,起着承上启下的过渡作用,以MEC、人工智能、云存储等新技术,将散乱无序的信息进行分析处理,为前端的应用输出有价值的信息。

4、应用层实现成熟、多样化、人性化的信息应用。应用层是5G价值的集中体现,根据三大显著特征可以支撑不同的应用场景,如无线医疗监测与护理应用、医疗诊断与指导应用、远程操控应用等。

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