5G在醫(yī)療健康領域應用情況大事記

目前，5G在醫(yī)療健康領域尚處于試驗測試階段，中國移動、中國聯(lián)通、中國電信三大運營商通過在部分醫(yī)院部署5G網絡環(huán)境，嘗試其在醫(yī)療場景的應用方式、應用流程、應用效果等。動脈網·蛋殼研究院通過調研訪談和文獻研究相結合的方式，整理出目前已經部署5G試驗網絡的醫(yī)院及相關應用情況。

2019年1月3日，安徽電信、中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院及相關廠家聯(lián)合成立的智慧醫(yī)院5G實驗室正式掛牌，實驗室的成立標志著中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院將率先在省內開展5G＋醫(yī)療試驗，根據公布的合作內容，參與方將共同在智慧手術室、智慧病區(qū)、智慧后勤、遠程醫(yī)療等場景開展應用。

2019年2月24日，北京移動攜手華為完成了中日友好醫(yī)院5G室內數(shù)字化系統(tǒng)部署，為移動查房、移動護理、移動檢測、移動會診等應用提供了5G網絡環(huán)境。

2019年2月26日，成都市第三人民醫(yī)院超聲專家周鴻主任通過5G與近百公里以外的蒲江縣人民醫(yī)院醫(yī)生共同為病人進行了一場遠程超聲會診。在本次遠程會診中，周主任與縣醫(yī)院醫(yī)生之間能夠實現(xiàn)高清、流暢的視頻語音實時溝通，基于5G的高帶寬，使得遠程超聲診斷系統(tǒng)與近端超聲檢查圖像質量高度一致，極大提高了會診的準確率。

2019年3月，河南移動在鄭州大學第一附屬醫(yī)院完成5G試驗基站部署，而且華為Wireless X Labs也參與了此次試驗部署。相關5G基站將主要為遠程會診、遠程B超、移動查房機器人等醫(yī)療場景提供服務。

2019年3月16日，中國人民解放軍總醫(yī)院在中國移動及華為公司5G網絡技術支持下，成功實施了全國首例基于5G的帕金森病“腦起搏器”遠程手術。中國人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心及海南醫(yī)院神經外科凌至培主任在三亞市，在5G網絡環(huán)境下，對北京解放軍總醫(yī)院的手術器械進行精確度以微米計的操控，成功將“腦起搏器”的電極植入一名帕金森病患者腦部的最佳靶點。

2019年4月3日，由廣東省人民醫(yī)院心外科郭惠明醫(yī)生團隊通過5G技術遠程指導高州市人民醫(yī)院心外科何勇醫(yī)生團隊進行胸腔鏡下房間隔缺損補片修補術。此次遠程手術指導在高帶寬低延遲5G網絡通信環(huán)境下進行高清手術影像傳輸，實現(xiàn)廣州－高州兩地低延時直播。

從5G網絡部署地域看，只在北京、四川、河南、安徽、廣東等少數(shù)幾個省進行了局部試驗，這為后期在全國醫(yī)院部署5G打造樣板。且從合作的醫(yī)院看，全部都是所在省份的龍頭三甲醫(yī)院，主要是因為這些醫(yī)院基礎設施完備、醫(yī)療設備先進、專家資源豐富等，能夠為5G試驗提供強大的技術和人才保障。

除了已經部署5G網絡環(huán)境的醫(yī)院外，還有部分醫(yī)院已經與三大電信運營商簽訂了合作協(xié)議，諸如廣東省人民醫(yī)院、武漢大學中南醫(yī)院、南昌大學第一附屬醫(yī)院、浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院、深圳市人民醫(yī)院、武漢協(xié)和醫(yī)院、青島大學附屬醫(yī)院等，這些醫(yī)院也在積極為部署5G網絡做準備，未來會有越來越多的醫(yī)院向5G智慧醫(yī)院邁進。

國內電信運營商在醫(yī)院積極部署5G，國際電信巨頭也在部分醫(yī)院建設了5G網絡，包括AT＆T、Nokia、Vodafone（沃達豐）等。如AT＆T與拉什大學醫(yī)療中心合作，幫助芝加哥醫(yī)院進行5G網絡建設，該項目在2019年1月開始啟動，旨在將芝加哥醫(yī)院打造成為全美第一家支持5G功能的智慧醫(yī)院。同時，AT＆T還與VITAS 醫(yī)療中心開展合作，針對臨終患者，將5G與VR／AR相結合，試圖利用沉浸式技術的移動解決方案幫助減少臨終患者的慢性疼痛和焦慮。

Nokia與芬蘭奧盧大學合作啟動OYS TestLab項目，這是一個基于5G網絡環(huán)境的醫(yī)療試驗項目，主要是運用在移動急救場景中，通過為救護車和急診部門之間的實時數(shù)據提供通信支持，醫(yī)院能夠監(jiān)控運送中的患者，根據患者的患病情況提供相應的遠程急救指導，同時可以做好急救相關專家和醫(yī)療設備的前期準備，實現(xiàn)醫(yī)生與患者的精準匹配。

Vodafone與巴塞羅那的Clínic醫(yī)院合作開展基于5G的遠程手術試驗，支持Antonio Lacy博士為離醫(yī)院約五公里外的一名患有腸腫瘤的病人執(zhí)行全球首個5G動力遠程控制手術。Vodafone5G網絡在Clínic醫(yī)院率先實踐，可能推動該醫(yī)院成為西班牙首家5G智慧醫(yī)院。

5G如何在醫(yī)院部署

5G在醫(yī)院的部署是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要經過一系列的科學論證，選擇合適的醫(yī)院、恰當?shù)姆绞�、合理的部署區(qū)域、符合條件的科室等，只有通過通信設備供應商、電信運營商、醫(yī)療器械供應商以及醫(yī)院的共同協(xié)作，才能推進5G在醫(yī)院的應用試驗。

網絡建設路徑

目前，5G通信網絡建設有新建和改造兩種方式。新建即是根據5G的通信要求建設一個全新技術和架構的5GNR，而無須破壞現(xiàn)有的網絡基礎設施。5GNR是一個新的無線接口，它將支持革命性的數(shù)據傳輸量、容量和效率提升。

第一，其在6 GHz以上頻率的毫米波通信，獲得了更多的新頻譜資源。根據3GPP關于第一版5GNR標準（ Release 15），其定義的全球頻譜范圍已經到了52．6GHz，并在100GHz范圍內尋求更多頻譜，極大地拓展了通信的容量。在應用端，毫米波要求匹配與之相適應的通信設備，需要新的技術和產品架構設計，這也將為醫(yī)療設備的設計研發(fā)帶來新的挑戰(zhàn)。

第二，5GNR大規(guī)模天線基站普遍采用波束賦形技術，基站可以通過波束迅速找到有通信需求的終端設備，然后通過業(yè)務波束信號在通信設備之間建立信息交互業(yè)務。

第三，5GNR使用CP－OFDM的波形并能適配靈活可變的參數(shù)集，可以將不同等級和時延的業(yè)務復用在一起，并允許毫米波頻段采用更大的子載波間隔，能夠在同一時間傳輸更多信息量。

第四，5GNR的核心網絡設計靈活、智能以及可重配，讓運營商能夠動態(tài)優(yōu)化對某一業(yè)務或區(qū)域的網絡參數(shù)配置，滿足不同業(yè)務類型對通信網絡的需求，提高用戶體驗的同時降低網絡的運營成本。

改造主要是基于4G移動網絡寬帶的提升，是LTE Advanced Pro Release 14的演進版，通過對LTE Advanced Pro進行再次改造升級來滿足5G的通信要求，它是3GPP在2015年舉行的PCG第35次會議上正式確定的LTE新標準。

LTE Advanced Pro Release 14的許多功能都能夠滿足5G網絡的通信要求，如一致的用戶體驗、無縫切換、低成本高覆蓋以及低功率廣域應用對較長電池壽命的要求等。

通過比較兩種建設路徑，新建5G網絡可以不用考慮現(xiàn)有網絡的兼容性，采用毫米波、波束賦形、網絡切片等全新技術，可以很好的實現(xiàn)高速率、高可靠、低延時以及海量通信等。

但是，新建網絡體系意味著大量通信設備，特別是微基站的建設投入，這需要耗費大量資金。改造4G網絡雖然無需投入新設備和新基站，在現(xiàn)有無線基礎設施之上進行相應的軟件升級，可以節(jié)約建設成本。但整個網絡體系還是沿用原來的架構和技術，這也制約了通信的效率和質量。

根據我們對相關醫(yī)院的調研訪談，目前進行5G網絡試驗都是采用新建5GNR的方式，以確保在真實水平的5G網絡環(huán)境下，能夠為醫(yī)療帶來哪些方面的實質性變化和效率的提升程度。

網絡部署流程

在醫(yī)院進行5G網絡部署是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要經過簽訂協(xié)議、勘察選址、網路建設、網絡調試、場景應用等環(huán)節(jié)，才能實現(xiàn)5G＋醫(yī)療健康的落地應用。

在5G＋醫(yī)療健康試驗的初期，醫(yī)院都是保持開放容納的心態(tài)，歡迎國內有實力的通信設備供應商、電信運營商前來洽談合作，在醫(yī)院部署5G網絡，為相關醫(yī)療場景的應用搭建基礎設施。

而電信運營商也會和通信設備供應商合作，共同為標的醫(yī)院建設5G網絡。作為試驗期，一般會選擇醫(yī)院的部分區(qū)域或部分科室作為5G的試驗區(qū)，電信運營商會根據醫(yī)院的基礎條件和參與意愿，進行選址規(guī)劃。

比如，中國科技大學附屬第一醫(yī)院就拿出一整棟樓宇作為5G試驗區(qū)域，由安徽電信負責5G通信網絡建設。工程的施工難度主要取決于部署區(qū)域的范圍和建筑結構，5G網絡設施主要包括室外的基站建設和室內的微基站安裝。

通常情況下，室內站的建設數(shù)量遠遠多于室外站的數(shù)量，為了達到最好的通信效果，可能在每個樓層都要安裝一定數(shù)量的微基站。在整個網絡基礎設施建設好后，就需要對5G網絡進行一系列調試，檢驗網絡通信質量是否達到相關應用要求。

在達到要求后，就可以將相關醫(yī)療場景（如遠程監(jiān)測、移動護理、遠程診斷等）置于5G網絡環(huán)境中開展，并與以前的通信效果進行對比評估，將相關結果反饋給電信運營商，便于做進一步的改進。

據相關專家介紹。醫(yī)院部署5G網絡屬于重大工程，建設周期一般不會超過2個月，有些醫(yī)院的5G網絡建設甚至在一個月內就能完成。

主要參與主體

參與醫(yī)院5G網絡部署的主要有四大主體：

5G通信設備商主要負責設備的供應和相關網絡的建設，主要包括天線、射頻模塊、小微基站等設備和傳輸網、承載網、核心網的建設，這些企業(yè)處于整個5G產業(yè)鏈的上游。

5G運營商主要負責醫(yī)院相關5G設備的安裝、運營以及維護等工作，而且承擔了整個5G網絡的建設投資，通常都是幾百萬元的投資，其中室內站的投資超過2／3。

醫(yī)院主要是提供5G試驗所需的場地、醫(yī)務人員及患者，為那些置于5G環(huán)境的醫(yī)療場景試驗提供必要的人力、物力和財力支持。

醫(yī)療器械廠商根據5G的通信要求，對相關醫(yī)療設備進行升級改造，包括多功能檢測儀、心電圖機、超聲儀、可穿戴設備等。

5G的高帶寬、低時延和海量連接，可以實現(xiàn)生命體征數(shù)據、影像檢查資料、電子病歷等大量醫(yī)療數(shù)據的快速傳輸，可以實現(xiàn)醫(yī)生與醫(yī)生、醫(yī)生與患者的高清視頻通話，可以實時全面展現(xiàn)患者的生命狀態(tài)，后方專家可以精準指導一線醫(yī)生對患者實施急救。

5G的不同性能可以滿足不同醫(yī)療場景的通信要求，部分醫(yī)院已經通過與通信設備商、電信運營商等合作在醫(yī)院部署5G通信網絡，推動移動醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。

那么，5G＋醫(yī)療健康到底有哪些應用場景，5G又是如何滿足這些應用場景需求的，接下來我們將詳細敘述5G在具體醫(yī)療場景中應用。

落地：5G＋醫(yī)療健康的應用場景剖析

在醫(yī)療健康領域，并不是所有的場景都需要5G，5G也沒有完美到可以支撐所有的應用場景。我們根據前期的調研，結合相關文獻，發(fā)現(xiàn)只有那些涉及大量數(shù)據傳輸、需要高清視頻、對信息傳輸時延要求短的醫(yī)療場景，5G才能充分發(fā)揮其所具備的優(yōu)勢。

5G＋醫(yī)療健康的應用場景概覽

本報告主要梳理了無線監(jiān)測、遠程診斷、遠程會診、移動查房、虛擬示教培訓、移動急救、導航定位、遠程機器人超聲以及遠程機器人手術九大應用場景，并從通信寬帶、通信時延、通信數(shù)量（通信主體的連接數(shù)量）三個維度繪制了5G＋醫(yī)療健康場景應用圖譜。