基于5G边缘云技术赋能智慧医疗应用创新
陈卫强
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陈卫强,. 基于5G边缘云技术赋能智慧医疗应用创新[J]. 信息通信与技术,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157228.
摘要:
随着5G技术正式商用的到来,结合大数据、云计算、人工智能、区块链等前沿技术在医疗领域的充分整合和运用,持续构建“以病人为中心”的医疗信息管理和服务体系,不断提升医疗护理水平以及人民健康水平,5G智慧医疗越来越呈现出强大的影响力和生命力。
关键词: 5G边缘云智慧医疗远程会诊远程影像
DOI:10.12721/ccn.2023.157228
基金资助:

引言

当前,我国5G医疗健康的发展尚处于起步阶段,但是5G医疗已取得了一些初步成果,实现了5G在医疗健康领域包括远程示教、远程监护、智慧导诊、远程会诊、远程超声、远程手术、应急救援、AI辅助诊断、园区管理等应用场景,起到了良好的示范效应。

15G智慧医疗发展需求

借助于5G网络的大带宽、低时延、广连接的特性,结合边缘云和切片技术打造确定性医疗专网,满足医疗行业的高清视频监控、低时延传输、数据本地化等安全可靠的网络需求,且部署模式更加灵活、快速,成本相对传统有线方式更低。1)5G无线组网方便,架设灵活,特别适合医疗行业中的移动场景及室外或比较偏远场景中难以布线或布线成本高的应用,其带宽、时延都大大优于4G。2)5G无线网络的终端平台可以随时接入,保障监控的实时性和灵活性。3)边缘计算结合5G特有的网络切片技术能让5G网络做到4G所做不到的超低时延和安全、性能保障,满足多种服务质量要求的需求。4)5G的海量连接特性也将在医疗行业发挥更大的作用,实现万物互联。基于5G技术、大数据、人工智能赋能智慧医疗通过相关采集终端,实时全方位的感知、采集和传递患者信息,并通过5G网络实时的有效传输,并通过机器学习及AI分析,实现决策支持,助力智慧医疗。与此同时,借助云计算、物联网、5G技术等新兴技术构建新的ICT整合平台和解决方案,联手合作伙伴将推动全流程、全数据的数字化转型。通过信息的开放和联接,不仅帮助了医生和病人的沟通,更重要的是在医护之间、科室之间、医疗的机构和医疗之外相关的机构,比如管理机构、保险单位等构建他们的联接,实现业务的协同。如此才能使得整个医疗健康数据开放、共享,以及有效地交换,不仅仅提高了医护人员的服务效率,提供更多、更好的服务,同时让患者有更好的健康服务获得感。

2大数据技术的概念

及其在医疗领域中的作用优势云计算与大数据技术的概念云计算是一种分布式的计算技术。从技术层面来讲,云计算是由一群松散耦合的计算机,组成的一个超级虚拟计算机,常用来执行一些大型任务,这些大型任务在云计算平台中,可以被分解成无数个小程序,从而同步、并行地完成任务,达成任务目标,提高任务完成效率。所谓的大数据,其实就是大量信息数据的集合,不过其具有真实性(Veracity)、多样(Variety)、高速(Velocity)、大量(Volume)和低价值密度(Value)的特点。而且对大数据的应用,并不是随机或抽样分析,而是采用先进的算法和超强的运算能力,对所有的信息数据进行分析,从而在看似无关、混乱的信息数据中,提取出有价值的隐蔽信息。云计算与大数据技术在医疗领域中的作用优势云计算与大数据技术在医疗领域中的作用优势则在于,其可以对大量患者的健康情况,进行高效率、实时性的监控与记录,实现患者病历资料的共享调阅,并可以根据患者实时的体征数据,为其提供智能化的健康安全指导,或是自动安排就医,保证患者在需要救治的时候,可以最快地得到医疗等。

35G智慧医疗整体方案设计

3.1整体架构

5G智慧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图,1)终端层:主要实现各类终端信息的获取。通过智能终端、医疗器械、机器人等设备实现信息的采集和展示。2)网络层:主要实现各类信息在通信主体间低时延、高可靠、安全的传输,网络层也是5G技术的核心价值所在。3)平台层:主要提供算力资源、存储资源和各类增值能力,实现信息的存储、运算和分析,为上层的应用提供有价值的数据。4)应用层:部署各类医疗行业应用,例如远程会诊、远程手术等,应用层也是5G价值的最终体现。

3.2应用落地

完成某医院5G网络覆盖,实现医院5G信号全覆盖。在道路上实测的5G网络质量,上行带宽达到100Mbps,下行带宽接近1Gbps,RTT(往返延迟)≤10ms,丢包率≤0000001。同时,将MEC边缘云沉入医院,部署医学教育协同平台,确保数据转发效率,实现近端数据计算和存储能力。基于TB边缘云,开展5G+4K医学教育协同、5G远程成像、病理会诊等应用。基于5G边缘云的5G+4K医学教育协同:手术室内,关节骨科主治医生正在为患者进行全息关节置换手术。手术通过运营商的5G信号和一套4K摄像机直播手术教学系统,传输到南方医院分院和南方医院附属医院,实现三地医学教育协同,学生“零距离”观察手术过程,聆听顶级专家的专业讲解,如图3所示。在手术现场,医生的每一个手术都清晰地呈现出来,每一句话都在我们耳边。从两个地方观看直播的医生表示:“有了5G技术,直播更流畅,更实时,图像高清,没有延迟。教授的每一步操作都从多个角度呈现出来,极大地开阔了我们的视野。”医生表示,这次远程手术直播,在保证医疗安全的同时,突破诊疗地域限制,增加医疗渠道,通过5G技术的应用实现医疗资源共享,是“互联网+医疗”发展的又一里程碑。

3.3按照患者需求为患者自动挂号、安排就医计划

当前,我国各级医疗卫生服务机构体系健全,分级诊疗制度也越来越完善,但是如果患者要到医院就医,依然免不了挂号、排队,这就增加了患者看病就医的不便,虽然医疗卫生服务机构的各种环境设施越来越好,但却免不了浪费患者过多的等待时间。有了云计算与大数据技术的帮助,在未来甚至是在当前,就已经可以网上挂号、预约看病,便捷性大大增加。不过随着不断地探索、改进,在未来云计算与大数据技术还能够根据患者的看病就医需求,为患者自动选择路程最近、人流量相对较少的医院挂号,同时预测相对准确的就医时间,为患者提前安排好就医计划,提醒患者就医的准备和注意事项等,使患者享受到最便捷的医疗卫生服务。如我公司与挂号网、省中医、镇江康复医院等合作在12580、和生活、智慧镇江中推出预约挂号服务,每月业务量约16万多笔,对用户具有较大的黏性。

结束语

据中国信息通信研究院发布的《2020智慧医疗发展研究报告》数据显示,2020年中国智慧医疗行业规模已突破千亿元大关,预计2022年规模将达1259亿元,行业将进入智能化、高效化、规模化发展的高速增长期。我国的医疗资源近80%集中在城镇,医疗资源不平衡,农村医疗卫生资源严重不足。全国二级医院以上约9602家,并有11.1万个社区,推广远程医疗,预计产生数千亿元市场。基于5GGbps级别的大速率、5ms~30ms级别的低时延、高稳定、高安全性,部署远程会诊、远程超声、移动护理等创新应用,让每个人都能够享受及时便利的智慧医疗服务,推动医疗资源共享,赋能智慧医疗发展。

参考文献

[1]张洁.5G技术在智慧医疗领域中的实践探索[J].科技创业月刊,2020,33(10):159-162.

[2]冯永,马德章,陈霏.5G医疗应用走向及相关问题思考[J].医学与哲学,2020,41(20):14-20.

[3]信集.智慧医疗打破医患地域时空限制[J].信息化建设,2020,No.265(10):29.

[4]王常玲,蔡庆宇.5G赋能智慧医疗[J].信息通信技术,2020,14(05):6-11+24.

[5]严思静.“互联网+”背景下智慧医疗关键技术应用研究[J].电脑知识与技术,2020,16(27):233-234.

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