你能想象嗎?手術機器人能夠在人工智能技術下“大顯身手”、5G遠程醫(yī)療讓醫(yī)生可以為幾千公里之外的病人實施手術、大數(shù)據(jù)分析海量病例從而為醫(yī)生提供合理化建議……
這些智慧醫(yī)療的種種應用場景,正走入我們的日常生活。目前,伊視貝也正在布局智慧醫(yī)療板塊,助推5G智慧醫(yī)療便民服務再升級。
馬云曾說過:“不要拒絕和你談健康的人,未來勢必大爆發(fā)的產(chǎn)業(yè)一定是大健康產(chǎn)業(yè)”。
美國兩任總統(tǒng)經(jīng)濟顧問保羅?皮爾澤將健康產(chǎn)業(yè)稱作是繼IT產(chǎn)業(yè)之后的全球“財富第五波”。
何以見得?看下圖:
從表中獲悉,各行各業(yè)大佬紛紛通過自建或投資并購、跨界合作等形式進入智慧醫(yī)療健康這片戰(zhàn)場。
20年前沒有智慧醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè),如今巨大的智慧醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)卻成了金融風暴中少數(shù)"不縮水"的行業(yè)之一。據(jù)相關部門測算,到2020年,中國健康服務業(yè)總規(guī)模將達到8萬億元以上。那么,什么是5G智慧醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)呢?
5G醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)快速崛起
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。
5G,讓智慧醫(yī)療更近一步
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,建立以病人為中心的醫(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。
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。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?級別的低時延以及整合移動性與大數(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。
四大技術架構解決看病難問題
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,?如下圖所示。
▲5G 醫(yī)療技術架構圖
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。基于 5G 技術的醫(yī)院信息化接入網(wǎng)絡技術架構如下:
▲基于無線技術的醫(yī)院信息化 5G 網(wǎng)絡獨立建網(wǎng)技術架構
▲基于無線技術的醫(yī)院信息化網(wǎng)絡與運營商聯(lián)合 5G 建網(wǎng)技術架構
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。
5G智慧醫(yī)療,未來多可期?
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)質醫(yī)療資源下沉。
▲遠程會診方案架構
▲遠程會診應用場景
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,故需要建立能夠實現(xiàn)高清無延遲的遠程超聲系統(tǒng),充分發(fā)揮優(yōu)質醫(yī)院專家優(yōu)質診斷能力,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 WiFi 數(shù)據(jù)傳輸不安全、遠程操控時延高的問題。
▲遠程超聲方案架構
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,可快速建立上下級醫(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。
▲遠程手術方案架構
應急救援?。?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)絡能夠將患者生命體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。
▲應急救援方案架構
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。?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,學術會議轉播手術,移動端遠程指導手術等。
▲遠程示教方案架構
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。
▲遠程監(jiān)護方案架構
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。
▲智能機器人導診系統(tǒng)
▲醫(yī)護方案架構
智慧院區(qū)管理?。?患者體征實時監(jiān)測、院內人員安全管理、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,能夠實現(xiàn)醫(yī)院資產(chǎn)管理、院內急救調度、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、院內導航等服務,提升醫(yī)院管理效率和患者就醫(yī)體驗。
▲智慧院區(qū)管理應用場景
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。
▲AI?輔助診療解決方案架構