5G醫(yī)療健康是 5G技術在醫(yī)療健康行業(yè)的一個重要應用領域。隨著 5G 正式商用的到來以及與大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿技術的充分集成和運用, 5G 醫(yī)療健康越來越呈現(xiàn)出強大的影響力和生命力,對推進深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革、加快“健康中國”建設和推動醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展,起到重要的支撐作用。
本期的智能內(nèi)參,我們推薦互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的白皮書《5G 時代智慧醫(yī)療健康白皮書》, 梳理 5G 醫(yī)療健康的應用現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)價值和技術架構,研究 5G 醫(yī)療健康的技術發(fā)展趨勢和特點。
1、5G 醫(yī)療健康的概念定義
5G 醫(yī)療健康是指以第五代移動通信技術為依托,充分利用有限的醫(yī)療人力和設備資源,同時發(fā)揮大醫(yī)院的醫(yī)療技術優(yōu)勢,在疾病診斷、監(jiān)護和治療等方面提供的信息化、移動化和遠程化醫(yī)療服務,創(chuàng)新智慧醫(yī)療業(yè)務應用,節(jié)省醫(yī)院運營成本,促進醫(yī)療資源共享下沉,提升醫(yī)療效率和診斷水平,緩解患者看病難的問題,協(xié)助推進偏遠地區(qū)的精準扶貧。
國內(nèi)一些大型醫(yī)療機構的移動醫(yī)療服務平臺初具規(guī)模。以華西醫(yī)院、華西附二院為代表的龍頭醫(yī)療機構,針對 5G 遠程醫(yī)療、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、應急救援、 醫(yī)療監(jiān)管、 健康管理、 VR 病房探視等方面展開5G 智慧醫(yī)療探索與應用創(chuàng)新研究,一方面提升醫(yī)療供給,實現(xiàn)患者和醫(yī)療的信息連接,最大程度提高醫(yī)療資源效率,便利就醫(yī)流程,另一方面醫(yī)療數(shù)據(jù)的價值被進一步挖掘,產(chǎn)生新的移動醫(yī)療應用服務。
2、5G 醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2008 年底, IBM 首次提出“智慧醫(yī)院”概念,設想把物聯(lián)網(wǎng)技術充分應用到醫(yī)療領域,創(chuàng)建以病人為中心的醫(yī)療信息管理和服務體系,旨在提升醫(yī)療護理效率、降低醫(yī)療開銷和提升健康水平。目前,智慧醫(yī)院的概念已經(jīng)拓展到醫(yī)療信息互聯(lián)、共享協(xié)作、臨床創(chuàng)新、診斷科學等領域。智慧醫(yī)院是基于移動通信、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進的信息通信技術,創(chuàng)建電子病歷為核心的醫(yī)療信息化系統(tǒng)平臺,將患者、醫(yī)護人員、醫(yī)療設備和醫(yī)療機構等連接起來,通過豐富的智能醫(yī)療應用、智能醫(yī)療器械、智能醫(yī)療平臺等,實現(xiàn)在診斷、治療、康復、支付、衛(wèi)生管理等各環(huán)節(jié)的高度信息化、自動化、移動化和智能化,為人們提供高質(zhì)量的醫(yī)療服務。同時,中國相關政府部門積極響應智慧醫(yī)院及智慧醫(yī)療的建設和投入,從新技術應用、政策鼓勵等多個維度推動醫(yī)療手段信息化、醫(yī)療技術智能化以解決當前所面臨的各種醫(yī)療問題。
移動醫(yī)療發(fā)展可以解決居民看病難、醫(yī)療資源分配不均的問題。國務院在 2009 年開始先后發(fā)布了《關于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見》、《關于推進分級診療制度建設的指導意見》、《國務院辦公廳關于推進醫(yī)療聯(lián)合體建設和發(fā)展的指導意見》要求實現(xiàn)按照疾病的輕重緩急及治療的難易程度進行分級,不同級別的醫(yī)療機構承擔不同疾病的治療,逐步實現(xiàn)從全科到專業(yè)化的醫(yī)療過程;真正實現(xiàn)醫(yī)院間、區(qū)域間的互聯(lián)互通,且區(qū)域間的電子健康檔案、電子病歷等數(shù)據(jù)標準要實現(xiàn)統(tǒng)一,政策的落實推動移動醫(yī)療發(fā)展。同時國家衛(wèi)健委 2018 年 4月發(fā)布《全國醫(yī)院信息化建設標準與規(guī)范(試行)》,著眼未來 5-10 年全國醫(yī)院信息化應用發(fā)展要求,從軟硬件建設、安全保障、新興技術應用等方面,具體規(guī)范了醫(yī)院信息化建設的主要內(nèi)容和要求。
社會現(xiàn)狀對醫(yī)療衛(wèi)生服務提出新需求,城鎮(zhèn)化的快速、持續(xù)推進加劇了城鄉(xiāng)醫(yī)療水平的不均衡,城市醫(yī)院尋求更加便捷、高效的智慧化手段緩解日益增大的巨量就診壓力,老齡化社會加劇、慢性病健康管理等問題,使得當下醫(yī)院迫切尋找需要轉(zhuǎn)變運營方式,《中國人類發(fā)展報告 2016》預測 2020 年 60 歲以上人口占總人口比重預期達到16.3%, 2030 年達到 23.0%,中國衛(wèi)生和計劃生育統(tǒng)計年鑒顯示,中國慢性病患者從 2003 年到 2013 年十年間,患病率增長近 2 倍。從供給側看,中國醫(yī)療資源供給持續(xù)不足且短時間難以補足,根據(jù)《“健康中國 2030”規(guī)劃綱要》,中國 2020 年實現(xiàn)每千人口醫(yī)生數(shù) 2.5 人,2030 年實現(xiàn)每千人口護士數(shù) 4.7 人,相比 2015 年每千人口醫(yī)生數(shù) 2.21人和每千人口護士數(shù) 2.36 人已有較大提升,但從規(guī)劃指標數(shù)值看,仍低于當前經(jīng)合組織國家的平均數(shù)。因此,醫(yī)療機構也在不斷探索,從移動醫(yī)療等新技術手段將服務延伸,從治療者向健康管理者轉(zhuǎn)變的方式。
技術進步實現(xiàn)醫(yī)院智慧化建設,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、傳感技術的發(fā)展使得計算機處理數(shù)據(jù)的能力呈現(xiàn)數(shù)量級的增長,眾多輔助決策、輔助醫(yī)療手段成為可能。在診療方面,人工智能級云計算技術通過對海量數(shù)據(jù)進行醫(yī)學分析,輔助醫(yī)護人員進行診斷,如AI 輔助影像信息處理,協(xié)助進行食道癌、肺癌、乳腺癌等的早期篩查,為醫(yī)生決策提供數(shù)據(jù)支持。根據(jù) HIMSS 預測,未來兩年將有 35%的醫(yī)院部署 AI 應用。創(chuàng)新技術的不斷涌現(xiàn),促進數(shù)字醫(yī)療高速發(fā)展,《中國數(shù)字化醫(yī)療市場變革》報告指出,從 2014 年到 2020 年,中國數(shù)字醫(yī)療服務和電商的支出規(guī)模將從 200 億元人民幣增至 7000 億元人民幣。而移動通訊技術促進醫(yī)院聯(lián)合醫(yī)療保險、社會服務等部門,在診前、診中、診后以及醫(yī)療支持等各個環(huán)節(jié),對患者就醫(yī)及醫(yī)院服務流程進行簡化,也使得醫(yī)療信息在患者、醫(yī)療設備、醫(yī)院信息系統(tǒng)和醫(yī)護人員間流動共享,讓醫(yī)護人員可以隨時隨地獲取醫(yī)療信息,實現(xiàn)醫(yī)療業(yè)務移動辦公,極大地提高了醫(yī)療工作效率。
未來智慧醫(yī)療以及智慧醫(yī)院的建設受益于 5G Gbps 級別的速率、5ms-30ms 級別的低時延以及集成移動性與大數(shù)據(jù)分析的平臺能力等,讓每個人都享受及時便利的智慧醫(yī)療服務,滿足人們對未來醫(yī)療的新需求,比如遠程醫(yī)療、遠程急救、遠程門診、智慧手術室、智慧病房、智慧導診。并充分利用 5G MEC 的 MEC 能力,提供實時計算、低時延的醫(yī)療邊緣云醫(yī)療服務,包括但不限于移動急救、 AI 輔助診療、虛擬現(xiàn)實、影像設備賦能等高價值應用場景。
3、 技術架構:終端層/網(wǎng)絡層/平臺層/應用層各維度關鍵技術
5G 醫(yī)療整體架構可分為終端層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層四部分架構。
1、終端層實現(xiàn)持續(xù)、全面、快速的信息獲取。終端層主要是信息的發(fā)出端和接受端,它們既是信息采集的工具,也是信息應用所依附的載體。通過傳感設備、可穿戴設備、感應設備等智能終端實現(xiàn)信息的采集和展示。包括機器人、智能手機、醫(yī)療器械、工業(yè)硬件等設備。
2、網(wǎng)絡層實現(xiàn)實時、可靠、安全的信息傳輸。網(wǎng)絡層是信息的傳輸媒介,是充分體現(xiàn) 5G 優(yōu)越性的環(huán)節(jié)。通過分配于不同應用場景的獨立網(wǎng)絡或共享網(wǎng)絡,實時高速、高可靠超低時延地實現(xiàn)通信主體間的信息傳輸。
3、平臺層實現(xiàn)智能、準確、高效的信息處理。平臺層主要是實現(xiàn)信息的存儲、運算和分析,起著承上啟下的過渡作用,以 MEC、人工智能、云存儲等新技術,將散亂無序的信息進行分析處理,為前端的應用輸出有價值的信息。
4、應用層實現(xiàn)成熟、多樣化、人性化的信息應用。應用層是 5G價值的集中體現(xiàn),根據(jù)三大顯著特征可以支撐不同的應用場景,如無線醫(yī)療監(jiān)測與護理應用、醫(yī)療診斷與指導應用、遠程操控應用等。
1、 終端層:智能化醫(yī)療器械及終端設備加速普及
對于醫(yī)療中查房手持終端 PAD,遠程會診視頻會議終端、視頻采集終端、可穿戴設備等智能終端等可以通過集成 5G 通用模組的方式,使得醫(yī)療終端具備連接 5G 網(wǎng)絡的能力。借助 5G 移動通信技術,將院內(nèi)的檢驗、檢查設備以及移動醫(yī)護工作站進行一體化集成,實現(xiàn)移動化無線進行檢驗檢查,對患者生命體征進行實時、連續(xù)和長時間的監(jiān)測,并將獲取的生命體征數(shù)據(jù)和危急報警信息以 5G 通信方式傳送給醫(yī)護人員,使醫(yī)護人員實時獲悉患者當前狀態(tài),做出及時的病情判斷和處理。
傳統(tǒng)醫(yī)療設備設計復雜精密,例如大型醫(yī)療器械、醫(yī)療機器人等設備。對于此類醫(yī)療終端設備,難以通過設備改造直接集成 5G 通用模組,可通過網(wǎng)口連接醫(yī)療 DTU 或者通過 USB Dongle 連接 5G 網(wǎng)絡。基于 5G 網(wǎng)絡切片技術,為傳輸流量承壓的醫(yī)療檢測和護理設備開設專網(wǎng)支撐,保障傳輸穩(wěn)定順暢,由此可以遠程使用大量的醫(yī)療傳感器終端和視頻相關設備,做到實時感知、測量、捕獲和傳遞患者信息,實現(xiàn)全方位感知病人,并且智能醫(yī)療終端打破時間、空間限制,實現(xiàn)對病情信息的連續(xù)和準確監(jiān)測,為遠程監(jiān)護的廣泛復制推廣打開技術瓶頸。
2、 網(wǎng)絡層:5G 三大應用場景適配無線醫(yī)療健康場景需求
5G 具備高速率、低時延、大連接三大特性,分別對應三大應用場景:eMBB(enhanced Mobile Broadband)、 uRLLC(Ultra-Reliableand Low Latency Communications)和 mMTC (massive Machine TypeCommunications)三大場景。
eMBB 即增強移動寬帶,具備超大帶寬和超高速率,用于連續(xù)廣域覆蓋和熱點高容量場景。廣覆蓋場景下實現(xiàn)用戶體驗速率 100 Mbps、移動性 500 Km/h;熱點高容量場景下用戶體驗速率 1Gbps、小區(qū)峰值速率 20 Gbps、流量密度 10 Tbps/km2,可面向云游戲、 4k/8k 超高清視頻、 AR/VR 等應用業(yè)務。eMBB 是 5G 發(fā)展初期的核心應用場景。
uRLLC 即高可靠低時延,支持單向空口時延最低 1ms 級別、高速移動場景下可靠性 99.999%的連接。主要面向車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、智能電網(wǎng)等應用場景,更安全、更可靠。
mMTC 即低功耗大連接,支持連接數(shù)密度 106 萬/km2 ,終端具備更低功耗、更低成本,真正實現(xiàn)萬物互聯(lián)。
現(xiàn)有無線醫(yī)療業(yè)務較為全面的覆蓋了 5G 的三大應用場景。其中如 eMBB 場景應用主要有 5G 急救車,給急救車提供廣域連續(xù)覆蓋,實現(xiàn)患者“上車即入院”的愿景,通過 5G 網(wǎng)絡高清視頻回傳現(xiàn)場的情況,同時將病患體征以及病情等大量生命信息實時回傳到后臺指揮中心;還可以完成病患以及老人的可穿戴設備數(shù)據(jù)收集,實現(xiàn)對用戶的體征數(shù)據(jù)做 7*24 小時的實時檢測。
uRLLC 場景主要應用在院內(nèi)的無線監(jiān)護,遠程檢測應用,遠程手術等低時延應用場景。其中無線監(jiān)護通過統(tǒng)一收集大量病患者的生命體征信息,并在后臺進行統(tǒng)一的監(jiān)控管理,大大提升了現(xiàn)有的 ICU 病房的醫(yī)護人員的效率。遠程 B 超,遠程手術之類對于檢測技術有較高要求,需要實時力反饋,消除現(xiàn)有遠程檢測的醫(yī)生和患者之間的物理距離,實現(xiàn)千里之外的實時檢測及手術。
mMTC 場景主要集中在院內(nèi),現(xiàn)有的醫(yī)院有上千種醫(yī)療器械設備,對于醫(yī)療設備的管理監(jiān)控有迫切需求,未來通過 5G 的統(tǒng)一接入方式,可實現(xiàn)現(xiàn)有的醫(yī)療器械的統(tǒng)一管理,同時實現(xiàn)所有的設備數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)。
3、 平臺層:新技術推動醫(yī)療信息化及遠程醫(yī)療平臺改造升級
未來智慧醫(yī)療受益于 5G 高速率、低時延的特性及大數(shù)據(jù)分析的平臺能力等,讓每個人都能夠享受及時便利的智慧醫(yī)療服務,提升現(xiàn)有醫(yī)療手段性能。并充分利用 5G 的 MEC 能力,滿足人們對未來醫(yī)療的新需求,如實時計算且低時延的醫(yī)療邊緣云服務、移動急救車、AI 輔助診療、虛擬現(xiàn)實教學、影像設備賦能等高價值應用場景。
同時,鑒于移動醫(yī)療發(fā)展的迫切性和重要性,在業(yè)務應用方面,新技術、新能力要支持各類疾病的建模預測;要實現(xiàn)醫(yī)學造影的病灶識別和分類;基于移動終端和可穿戴等設備,能夠滿足居民日常健康管理和慢病康復治療的需要,支撐居民開展自我健康管理;支持基于 AI 的智能分診,診斷輔助和電子病歷書寫等功能;支持基于傳感網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)應用架構;支持各類醫(yī)療終端設備的數(shù)據(jù)采集和利用;支持MapReduce、 Spark、 Tez 等大數(shù)據(jù)分布式計算框架,其中區(qū)塊鏈技術作為底層數(shù)據(jù),可以對底層數(shù)據(jù)進行加密,實現(xiàn)了醫(yī)療病患隱私數(shù)據(jù)的安全可靠傳輸。具備多種算法庫,具備大數(shù)據(jù)存儲訪問及分布式計算任務調(diào)度等功能,因此大量的業(yè)務在臨床醫(yī)學中開始探索和實踐, 為患者提供以數(shù)字化為特征的、智能化與個性化相結合的診療服務,涉及預防、診斷、治療和護理整個健康管理的全過程。
4、 應用層:5G 醫(yī)療應用潛力無限,智能化和個性化是兩大發(fā)展方向
移動醫(yī)療發(fā)展可以解決居民看病難、醫(yī)療資源分配不均的問題。城鎮(zhèn)化的快速持續(xù)推進加劇了城鄉(xiāng)醫(yī)療水平的不均衡,國務院在 2009年開始先后發(fā)布了《關于推進分級診療制度建設的指導意見》、《國務院辦公廳關于推進醫(yī)療聯(lián)合體建設和發(fā)展的指導意見》、《關于促進“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》等醫(yī)改政策,要求實現(xiàn)醫(yī)院間、區(qū)域間的信息互聯(lián)互通,電子健康檔案統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準,真正實現(xiàn)按照疾病的輕重緩急進行分級、分層診療,移動醫(yī)療、互聯(lián)網(wǎng)+智慧醫(yī)療將成為醫(yī)療服務發(fā)展的新契機。
社會現(xiàn)狀對醫(yī)療衛(wèi)生服務提出新需求。“百姓看病難”牽動著醫(yī)療 服務的神經(jīng),與此同時,醫(yī)院面臨就診壓力大,加上老齡化社會加劇和慢性病健康管理等問題,使得當下醫(yī)院迫切尋找需要轉(zhuǎn)變運營方式。根據(jù)《“健康中國 2030”規(guī)劃綱要》,中國 2020 年實現(xiàn)每千人口醫(yī)生數(shù) 2.5 人, 2030 年實現(xiàn)每千人口護士數(shù) 4.7 人,相比 2015 年已有較大提升,但從規(guī)劃指標數(shù)值看,仍低于當前經(jīng)合組織國家的平均數(shù)。因此,醫(yī)療機構也在不斷探索,從移動醫(yī)療等新技術手段將服務延伸,從治療者向健康管理者轉(zhuǎn)變的方式。
1、 市場規(guī)模
全球醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)正在不斷跨界融合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、 5G 技術等高科技,使醫(yī)療服務大步走向真正意義的智能化,也迎來了前所未有的發(fā)展契機。隨著全球人口老齡化的不斷加劇和醫(yī)療資源的日益緊張,各國政府和民眾都越來越重視智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè),推動著相關智慧醫(yī)療政策的落地與改革。全球智慧醫(yī)療市場在移動醫(yī)療、遠程醫(yī)療等醫(yī)療新模式的帶動下,正處于穩(wěn)步發(fā)展階段。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示, 2015 年市場銷售額約為 2514 億美元,同比増長11.50%。2016 至 2018 年全球智慧醫(yī)療服務支出年復合增長率約為60%,預計 2019 年全球智慧醫(yī)療服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達到 4000 億美元。
全球智慧醫(yī)療市場主要集中在美國、歐洲、日本和中國, 而產(chǎn)品生產(chǎn)主要集中在美國、歐洲和日本。美國是全球最大的智慧醫(yī)療市場和頭號智慧醫(yī)療強國,目前,美國智慧醫(yī)療市場約占據(jù)全球市場份額的 80%,同時全球 40%以上的智慧醫(yī)療設備都產(chǎn)自美國。歐洲智慧醫(yī)療市場由于老齡化社會、大批計劃外移民涌入和醫(yī)療設備更新的需要,市場交易旺盛,發(fā)展前景廣闊。其中德國智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅次于美國, 是歐洲最大的醫(yī)療設備生產(chǎn)國和出口國。日本智慧醫(yī)療市場是次于歐洲的第三大智慧醫(yī)療消費市場,在日本智慧醫(yī)療市場上, 西方發(fā)達國家尤其是美國的智慧醫(yī)療產(chǎn)品占有很大比例。日本已進入高度老齡化社會, 60 歲以上老人占該國總人口的比例已達 20.5%,與老年疾病有關的智慧醫(yī)療產(chǎn)品,包括心臟起搏器、人造心臟瓣膜、血管支架、胰島素泵、人工關節(jié)等植入性產(chǎn)品需求極為旺盛。同時,近年來陷入虧損的日本電子業(yè)巨頭紛紛轉(zhuǎn)型智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè),將進一步促進日本智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
我國人口占世界人口的 22%,但醫(yī)療衛(wèi)生資源僅占世界的 2%,醫(yī)療服務供給不足。我國的醫(yī)療資源近 80%集中在城鎮(zhèn),醫(yī)療資源不平衡,農(nóng)村醫(yī)療衛(wèi)生資源嚴重不足,設備少、服務能力低,部分偏遠地區(qū)缺醫(yī)少藥的現(xiàn)狀仍存在。面對我國醫(yī)療資源短缺,區(qū)域發(fā)展不平衡的問題,大力發(fā)展智慧醫(yī)療服務將是解決目前醫(yī)療行業(yè)痛點問題的有效方法。
基于智慧醫(yī)療技術的發(fā)展和醫(yī)療市場的需求,中國的智慧醫(yī)療行業(yè)有著廣闊的發(fā)展空間和投資市場。我國的智慧醫(yī)療市場需求不斷増長,市場規(guī)模迅速擴大,已成為僅次于美國和日本的世界第三大智慧醫(yī)療市場。2015 年,我國智慧醫(yī)療市場銷售額為 260 億美元,同比增長 35.5%,占全球市場份額達 10.5%。2016 年我國智慧醫(yī)療行業(yè)投資規(guī)模已達 437 億元,到了 2017 年我國智慧醫(yī)療行業(yè)投資規(guī)模達到 552 億元左右。截止 2018 年底我國智慧醫(yī)療行業(yè)投資規(guī)模超700 億元。預測 2019 年我國智慧醫(yī)療行業(yè)投資規(guī)模將達 880 億元,并預測在 2020 年我國智慧醫(yī)療行業(yè)投資規(guī)模將突破千億元。
2、 5G 醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
國內(nèi)外科技巨頭均重視智慧醫(yī)療的布局與應用。IBM 在 2006 年啟動 Watson 項目,于 2014 年投資 10 億美元成立 Watson 事業(yè)集團。Watson 是一個通過人工智能技術,從非結構化數(shù)據(jù)中洞察數(shù)據(jù)規(guī)律的技術平臺。目前該系統(tǒng)已應用于腫瘤、心血管疾病、糖尿病等領域的診斷和治療,并于 2016 年進入中國市場,在國內(nèi)眾多醫(yī)院進行了推廣。
阿里健康以云平臺為依托,結合自主機器學習平臺 PAI2.0 構建了堅實而完善的基礎技術支撐。阿里健康與浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院、浙江大學第二附屬醫(yī)院等醫(yī)院、上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院以及第三方醫(yī)學影像中心創(chuàng)建了合作伙伴關系,重點打造醫(yī)學影像智能診斷平臺,提供三維影像重建、遠程智能診斷等服務。騰訊在 2016 年創(chuàng)建了人工智能實驗室 AI lab,專注于 AI 技術的基礎研究和應用探索,創(chuàng)建人工智能的內(nèi)核模型,并對健康風險進行預警、進行精準診療和個性化醫(yī)療。在產(chǎn)品研發(fā)方面,騰訊在 2017年 8 月推出了自己首個應用在醫(yī)學領域的 AI 產(chǎn)品騰訊覓影。把圖像識別、深度學習等領先的技術與醫(yī)學跨界融合,可以輔助醫(yī)生對食管癌進行篩查,有效提高篩查準確度,促進準確治療。除了食管癌, 也將支持早期肺癌、糖尿病性視網(wǎng)膜病變、乳腺癌等病種的早期篩查。
巨頭的不斷涌入、資本市場快速布局、政策推動以及政府醫(yī)療數(shù)據(jù)不斷開放,加上 5G 和人工智能技術,智慧醫(yī)療的全面感時代已經(jīng)來臨。智慧醫(yī)療正聯(lián)通醫(yī)療各個環(huán)節(jié),隨之而來的是海量數(shù)據(jù)的急速增加。IDC Digital 預測截至 2020 年醫(yī)療數(shù)據(jù)量將達 40 萬億 GB,是2010 年的 30 倍。同時數(shù)據(jù)生成和共享的速度迅速增加,導致數(shù)據(jù)加速積累。通過高端物聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)和移動互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計算及人工智能技術,基于健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺,有效實現(xiàn)以患者為中心,患者、醫(yī)務人員、醫(yī)療機構、醫(yī)療設備四方聯(lián)動跨地區(qū)的醫(yī)療服務模式已經(jīng)形成。
1、 遠程醫(yī)療應用場景
遠程會診 。 我國地域遼闊,醫(yī)療資源分布不均,農(nóng)村或偏遠地區(qū)的居民難以獲得及時、高質(zhì)量的醫(yī)療服務。傳統(tǒng)的遠程會診采用有線連接方式進行視頻通信,建設和維護成本高、移動性差。5G 網(wǎng)絡高速率的特性,能夠支持 4K/8K 的遠程高清會診和醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的高速傳輸與共享,并讓專家能隨時隨地開展會診,提升診斷準確率和指導效率,促進優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉。
遠程超聲 。 與 CT、磁共振等技術相比, 超聲的檢查方式很大程度上依賴與醫(yī)生的掃描手法,一個探頭就類似于醫(yī)生做超聲檢查時的眼睛,不同醫(yī)生根據(jù)自身的手法習慣來調(diào)整探頭的掃描方位,選取掃描切面診斷病人,最終檢查結果也會有相應的偏差。由于基層醫(yī)院往往缺乏優(yōu)秀的超聲醫(yī)生,故需要創(chuàng)建能夠?qū)崿F(xiàn)高清無延遲的遠程超聲系統(tǒng),充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)醫(yī)院專家優(yōu)質(zhì)診斷能力,實現(xiàn)跨區(qū)域、跨醫(yī)院之間的的業(yè)務指導、質(zhì)量管控,保障下級醫(yī)院進行超聲工作時手法的規(guī)范性和合理性。
遠程超聲由遠端專家操控機械臂對基層醫(yī)院的患者開展超聲檢查,可應用于醫(yī)聯(lián)體上下級醫(yī)院,及偏遠地區(qū)對口援助幫扶,提升基層醫(yī)療服務能力。5G 的毫秒級時延特性,將能夠支持上級醫(yī)生操控機械臂實時開展遠程超聲檢查。相較于傳統(tǒng)的專線和 WiFi, 5G 網(wǎng)絡能夠解決基層醫(yī)院和海島等偏遠地區(qū)專線建設難度大、成本高,及院內(nèi) WiFi 數(shù)據(jù)傳輸不安全、遠程操控時延高的問題。
遠程手術 。 利用醫(yī)工機器人和高清音視頻交互系統(tǒng),遠端專家可以對基層醫(yī)療機構的患者進行及時的遠程手術救治。5G 網(wǎng)絡能夠簡化手術室內(nèi)復雜的有線和 WiFi 網(wǎng)絡環(huán)境,降低網(wǎng)絡的接入難度和建設成本。利用 5G 網(wǎng)絡切片技術,可快速創(chuàng)建上下級醫(yī)院間的專屬通訊通道, 有效保障遠程手術的穩(wěn)定性、實時性和安全性,讓專家隨時隨地掌控手術進程和病人情況,實現(xiàn)跨地域遠程精準手術操控和指導,對降低患者就醫(yī)成本、助力優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源下沉具有重要意義。不僅如此,在戰(zhàn)區(qū)、疫區(qū)等特殊環(huán)境下,利用 5G 網(wǎng)絡能夠快速搭建遠程手術所需的通信環(huán)境,提升醫(yī)護人員的應急服務能力。
應急救援 。 急救醫(yī)學是一門處理和研究各種急性病變和急性創(chuàng)傷的一門多專業(yè)的綜合科學,需要在短時間內(nèi)對威脅人類生命安全的意外災傷和疾病采取緊急救護措施,并且急救醫(yī)學還要研究和設計現(xiàn)場搶救、運輸、通訊等方面的問題,急救設備是急救醫(yī)學的重要組成部分。
當前, 急救醫(yī)學在我國的發(fā)展還處于初級階段且農(nóng)村與城市地區(qū)發(fā)展極不平衡,諸多地方待改善, 急救醫(yī)務人員結構不合理、設備配置不足等情況仍較嚴重, 在現(xiàn)場沒有??漆t(yī)生或全科醫(yī)生的情況下,通過無線網(wǎng)絡能夠?qū)⒒颊呱w征和危急報警信息傳輸至遠端專家側,并獲得專家遠程指導,對挽救患者生命至關重要,并且遠程監(jiān)護也能夠使醫(yī)院在第一時間掌握患者病情,提前制定急救方案并進行資源準備,實現(xiàn)院前急救與院內(nèi)救治的無縫對接。通過 5G網(wǎng)絡實時傳輸醫(yī)療設備監(jiān)測信息、車輛實時定位信息、車內(nèi)外視頻畫面,便于實施遠程會診和遠程指導,對院前急救信息進行采集、處理、存儲、傳輸、共享可充分提升管理救治效率,提高服務質(zhì)量,優(yōu)化服務流程和服務模式?;诖髷?shù)據(jù)技術可充分挖掘和利用醫(yī)療信息數(shù)據(jù)的價值,并進行應用、評價、輔助決策,服務于急救管理與決策。5G 邊緣醫(yī)療云可提供安全可靠醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)信息資源共享、系統(tǒng)互聯(lián)互通,為院前急救、智慧醫(yī)療提供強大技術支撐。
5G 智能急救信息系統(tǒng)包括智慧急救云平臺、車載急救管理系統(tǒng)、遠程急救會診指導系統(tǒng)、急救輔助系統(tǒng)等幾個部分。智慧急救云平主要包括急救智能智慧調(diào)度系統(tǒng)、一體化急救平臺系統(tǒng)、結構化院前急救電子病歷系統(tǒng)。主要實現(xiàn)的功能有急救調(diào)度、后臺運維管理、急救質(zhì)控管理等。車載急救管理系統(tǒng)包括車輛管理系統(tǒng)、醫(yī)療設備信息采集傳輸系統(tǒng)、 AI 智能影像決策系統(tǒng)、結構化院前急救電子病歷系統(tǒng)等。遠程急救會診指導系統(tǒng)包括基于高清視頻和 AR/MR 的指導系統(tǒng),實現(xiàn)實時傳輸高清音視頻、超媒體病歷、急救地圖和大屏公告等功能。急救輔助系統(tǒng)包括智慧醫(yī)療背包、急救記錄儀、車內(nèi)移動工作站、醫(yī)院移動工作站等。
遠程示教 。 醫(yī)療教育指面向醫(yī)療衛(wèi)生技術人員進行的教育培訓,用戶包括醫(yī)療、護理、醫(yī)技人員。 醫(yī)學繼續(xù)教育主要分為會議講座、病例討論、技術操作示教、培訓研討、論文與成果發(fā)表等形式,可線下組織也可線上遠程進行。 遠程醫(yī)學教育培訓主要包括:基于音視頻會議系統(tǒng)的教學平臺、基于使用場景的教學平臺和基于 VR/AR 設備的教學平臺三類產(chǎn)品形態(tài)。其中,基于音視頻會議系統(tǒng)的教學平臺主要用于進行病例討論、病案分享等教學培訓,基本功能為音視頻會議系統(tǒng)和 PPT 分享;基于使用場景的教學平臺除了音視頻設備外,還需要結合具體場景對接相應的醫(yī)學設備,如心臟導管室手術示教、神經(jīng)外科手術示教、 B 超示教等;基于 AR/VR 的虛擬教學平臺以 AR/VR 眼鏡等可穿戴式設備為載體,結合 3D 數(shù)字化模型進行教學培訓,對比傳統(tǒng)方式,受教者的沉浸感更強,具備更多交互內(nèi)容,相對使用成本更低。
5G 手術示教指通過對于醫(yī)院手術相關病例進行直播、錄播等形式進行教學培訓,主要面向醫(yī)院普外科、麻醉科、心外科、神外科等外科相關科室醫(yī)療技術人員,旨在提高外科相關科室醫(yī)護人員案例經(jīng)驗及實操水平。5G 手術示教系統(tǒng)核心功能包括手術圖像采集、手術轉(zhuǎn)播、手術指導、手機等移動端應用等。5G 醫(yī)學示教系統(tǒng)適用于手術室內(nèi)的多個業(yè)務場景,如示教室實時觀摩手術,主任辦公室觀看指導手術,院外醫(yī)聯(lián)體醫(yī)院觀看手術,學術會議轉(zhuǎn)播手術,移動端遠程指導手術等。
遠程監(jiān)護 。 遠程監(jiān)護是利用無線通信技術輔助醫(yī)療監(jiān)護,實現(xiàn)對患者生命體征進行實時、連續(xù)和長時間的監(jiān)測,并將獲取的生命體征數(shù)據(jù)和危急報警信息以無線通信方式傳送給醫(yī)護人員的一種遠程監(jiān)護形式。依托 5G 低時延和精準定位能力,可以支持可穿戴監(jiān)護設備在使用過程中持續(xù)上報患者位置信息,進行生命體征信息的采集、處理和計算,并傳輸?shù)竭h端監(jiān)控中心,遠端醫(yī)護人員可實時根據(jù)患者當前狀態(tài),做出及時的病情判斷和處理。
2、 院內(nèi)應用場景
智慧導診 。 隨著醫(yī)療體制改革的不斷深入,利用現(xiàn)代醫(yī)療信息化手段,優(yōu)化就醫(yī)流程,讓廣大患者有序、輕松就醫(yī)已成為醫(yī)院提高服務水平的迫切需求。 醫(yī)院通過部署采用云-網(wǎng)-機結合的 5G 智慧導診機器人,利用 5G 邊緣計算能力,提供基于自然語義分析的人工智能導診服務,可以提高醫(yī)院的服務效率,改善服務環(huán)境,減輕大廳導診臺護士的工作量,減少醫(yī)患矛盾糾紛,提高導診效率。
移動醫(yī)護 。 移動醫(yī)護將醫(yī)生和護士的診療護理服務延伸至患者床邊。在日常查房護理的基礎上,醫(yī)護人員通過 5G 網(wǎng)絡可以實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)和體征數(shù)據(jù)的移動化采集和高速傳輸、移動高清會診,解決 WiFi 網(wǎng)絡安全性差的問題,提高查房和護理服務的質(zhì)量和效率。此外,在放射科病房、傳染病房等特殊病房,醫(yī)護人員還可以控制醫(yī)療輔助機器人移動到指定病床,在保護醫(yī)務人員安全的前提下,完成遠程護理服務。
智慧院區(qū)管理 。 患者體征實時監(jiān)測、院內(nèi)人員安全管理、醫(yī)療設備全生命周期管理是智慧醫(yī)院建設中的共同訴求。利用 5G 海量連接的特性,構建院內(nèi)醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng),將醫(yī)院海量醫(yī)療設備和非醫(yī)療類資產(chǎn)有機連接,能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)院資產(chǎn)管理、院內(nèi)急救調(diào)度、醫(yī)務人員管理、設備狀態(tài)管理、門禁安防、患者體征實時監(jiān)測、院內(nèi)導航等服務,提升醫(yī)院管理效率和患者就醫(yī)體驗。
AI 輔助診療 。 隨著計算機技術和醫(yī)學影像技術的不斷進步,醫(yī)學影像已逐漸由輔助檢查手段發(fā)展成為現(xiàn)代醫(yī)學最重要的臨床診斷和鑒別診斷方法。5G 智慧醫(yī)療解決方案以 PACS 影像數(shù)據(jù)為依托,通過大數(shù)據(jù)+人工智能技術方案,構建 AI 輔助診療應用,對影像醫(yī)學數(shù)據(jù)進行建模分析,對病情、病灶進行分析,為醫(yī)生提供決策支撐,提升醫(yī)療效率和質(zhì)量,能夠很好的解決我國的醫(yī)學影像領域存在諸多問題,比如:供給嚴重不平衡,影像科醫(yī)生數(shù)量不足,尤其是具有豐富臨床經(jīng)驗、高質(zhì)量的醫(yī)生十分短缺;診斷結果基本由影像科醫(yī)生目測和經(jīng)驗決定,誤診、漏診率高;受限于影像科醫(yī)生讀片速度,耗時較長等等。
智東西認為,2019 年 6 月, 5G 商用牌照發(fā)放,標志著新一輪科技革命的開始。 業(yè)內(nèi)普遍認為5G 產(chǎn)業(yè)或?qū)⒃?2020 年達到爆發(fā)期 ,屆時, 5G 應用將給多個消費和行業(yè)領域帶來巨大變革,尤其是無人駕駛、工業(yè)自動化、智慧醫(yī)療等領域 。當前,我國在5G 醫(yī)療健康前期探索已取得良好的應用示范作用,實現(xiàn)了 5G 在醫(yī)療健康領域包括遠程會診、遠程超聲、遠程手術、應急救援、遠程示教、遠程監(jiān)護、智慧導診、移動醫(yī)護、 智慧院區(qū)管理、 AI 輔助診斷等眾多場景的廣泛應用。在政策有力的推動合技術不斷完善下,相信不久的將來看病難、看病貴的問題將被有效地緩解。