遠程監(jiān)測類

這類應用對通信帶寬要求不高，只是涉及到血壓、血糖、血氧飽和度、心率等生命體征數(shù)據(jù)的傳輸，其帶寬在3Mbps基本上就能滿足信息傳輸需求。其對通信時延也沒有高要求，100ms左右的延遲不會造成對相關治療的影響。而且主要是生命體征監(jiān)護儀、可穿戴智能設備、輸液袋、護士等之間的信息互通，連接數(shù)量較小。

遠程會診和指導類

這些應用對通信帶寬有一定的要求，涉及到生化分析結(jié)果、影像檢查結(jié)果、電子病歷等大量資料的傳輸，其帶寬通常在3Mbps～15Mbps之間。在遠程會診和VR／AR等虛擬示教培訓場景，需要較低時延才能挺高會診效率和培訓效果，其時延需在20ms～100ms。因為涉及到檢查檢驗資料，需要連接相應的檢驗科、影像科的部門，還需要連接專家、基層醫(yī)生、護士、患者的群體，連接數(shù)量相對較多。

遠程操控類

遠程機器人超聲和遠程手術(shù)需要超高清畫面，醫(yī)生才能夠精確地進行操作，因此要求帶寬在15Mbps甚至需要達到1Gbps，才能滿足相關的操作要求。在整個過程中需要實時同步，才能保證操作的安全性，對時延要求通常是在1ms以內(nèi)。特別是遠程手術(shù)，可能需要同時連接生命監(jiān)測儀、心電圖機、除顫監(jiān)護儀、高清視頻設備等，其連接主體數(shù)量較多。

應用場景需求分析及5G解決方案

我們根據(jù)通信帶寬、通信時延和通信數(shù)量三個指標將十大應用場景分為遠程監(jiān)測和護理類、遠程會診和指導類、遠程操控類三個類別。那么，每個應用場景的需求是什么，5G又是通過什么方案來滿足需求的，我們將逐類剖析。

無線監(jiān)測

無線監(jiān)測是指通過生命體征監(jiān)測儀或可穿戴智能設備對患者的血壓、血糖、心率等進行實時、持續(xù)的監(jiān)測，并將這些體征數(shù)據(jù)通過無線通信的方式傳輸給醫(yī)護人員。無線監(jiān)測主要是針對術(shù)后患者和突發(fā)性疾病患者，術(shù)后患者在康復過程中容易出現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥，病情變化風險大，需要實時動態(tài)對其進行監(jiān)測。

突發(fā)性疾病患者特別是冠心病和腦卒中患者，通過無線監(jiān)測可以實時掌握其活動情況，發(fā)生異常情況可以第一時間展開急救。無線監(jiān)測需要持續(xù)、實時、動態(tài)的反映被監(jiān)測者的生命體征情況，能夠?qū)⒎治鎏幚磉^的數(shù)據(jù)傳送到醫(yī)護人員顯示終端，以便實時掌控其情況。特別是針對突發(fā)性疾病患者，無線監(jiān)測的報警時間直接影響患者的搶救相應時間。

根據(jù)看醫(yī)界公布的相關數(shù)據(jù)，2016年我國TOP10三甲醫(yī)院平均床位數(shù)在4900張左右。相應床位的體征監(jiān)測設備、穿戴設備、傳感設備、接收設備等的連接數(shù)量將超過1萬個。

在現(xiàn)有網(wǎng)絡條件下，每平方公里的最大連接數(shù)在1萬個以下，未來隨著醫(yī)院床位數(shù)的進一步增加，連接的設備數(shù)量將成倍提升，必須有更先進的網(wǎng)絡技術(shù)才能滿足。5G的Massive MIMO技術(shù)具有更高的頻譜使用效率，提高空間復用率，每平方公里的連接數(shù)量可以達到100萬個，從而實現(xiàn)超大容量連接。

除了對設備、患者生命體征的監(jiān)測，還可以實現(xiàn)對部分設備的控制。比如在無線輸液監(jiān)測中，基于5G網(wǎng)絡的無線輸液管理系統(tǒng)，可以通過輸液監(jiān)測器等物聯(lián)網(wǎng)設備，對患者的輸液進度進行實時動態(tài)監(jiān)測，由于5G的低時延性，如果發(fā)生跑針或輸液快結(jié)束時，能夠快速向護士報警，護士能夠第一時間前來處理，避免醫(yī)療事故的發(fā)生。

遠程診斷

遠程診斷是指利用通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，邀請方醫(yī)療機構(gòu)通過向受邀方醫(yī)療機構(gòu)提供病患臨床及CR、DR影像資料，由受邀方出具診斷報告。包括遠程影像診斷、遠程心電診斷、遠程超聲診斷、遠程病理診斷等。

在整個診斷過程中，由邀請方將相關檢查檢驗資料上傳到遠程醫(yī)療平臺，三甲醫(yī)院專家通過移動端從遠程醫(yī)療平臺獲取相關資料以及根據(jù)這些資料出具診斷報告，再將這些報告回傳到遠程醫(yī)療平臺供邀請方和患者使用。

遠程診斷中電子病歷、診斷結(jié)果等的傳輸速率在200Kbps，現(xiàn)有網(wǎng)絡基本上能夠滿足。但是CR、DR、MRI等影像資料和B超資料的通信速率要求在13Mbps，而現(xiàn)有網(wǎng)絡的速率在10Mbps，導致影像資料的傳輸時間過長，要耗費專家?guī)追昼姇r間才能完成下載，影響了診斷工作效率。

5G相比傳統(tǒng)的基礎通信設施，其傳輸速率能夠達到1Gbps，能夠以更高上傳和下載速率為數(shù)據(jù)傳輸帶來便利性。醫(yī)療專家不管是在辦公室，還是在外出差，都可以享受極速下載，隨時查看患者資料。

而且5G的高可靠性還能保證在院外傳輸醫(yī)療數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)被盜取的危險，保護患者的隱私安全。

遠程會診

遠程會診是指借助通信網(wǎng)絡，邀請方和受邀方通過遠程視頻系統(tǒng)共享醫(yī)學資料，對患者的病情進行會診診治。同遠程診斷類似，遠程會診也需要通過遠程醫(yī)療平臺實時上傳患者的影像報告、血液分析報告、電子病歷等數(shù)據(jù)，專家從遠程醫(yī)療平臺實時下載查看相關資料，為基層醫(yī)生提供診斷指導，提高他們的疾病診斷水平，能夠真正實現(xiàn)大病不出縣，患者留基層。

遠程會診過程中，主要涉及到高清視頻通話和資料共享。在現(xiàn)有網(wǎng)絡條件下，可以配置1080P的高清視頻設備。但未來隨著4K等超高清視頻設備的應用，其傳輸速率在20Mbps，現(xiàn)有網(wǎng)絡將無法滿足。

而5G的數(shù)據(jù)傳輸速率能夠達到1Gbps，為基層醫(yī)生、專家、患者之間進行超高清視頻通話提供技術(shù)保障，而且專家在視頻過程中，還能實現(xiàn)秒速下載患者資料。同時5G的低時延性保證了彼此之間通話的實時性，不會感覺到通話延遲，提供了溝通的順暢性和高效性。

移動查房

移動查房是指醫(yī)生在查房過程中使用手持移動終端通過無線網(wǎng)絡聯(lián)接醫(yī)療信息系統(tǒng)，實現(xiàn)電子病歷的實時輸入、查詢或修改，以及醫(yī)療檢查報告快速調(diào)閱的一種查房形式。

雖然目前的網(wǎng)絡條件已經(jīng)實現(xiàn)了醫(yī)生與患者的在線交流，移動設備上也集成了在線查詢生命體征數(shù)據(jù)、心電圖等功能，但卻存在醫(yī)療數(shù)據(jù)量大、傳輸不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)易泄露等風險，難以實現(xiàn)相關資料的實時采集和實時傳輸。

而5G網(wǎng)絡的相關性能能夠較好地解決相關痛點，高寬帶可以有效解決醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸量大（比如CT影像、超聲影像、CR／DR影像等）、傳輸不穩(wěn)定的情況，高可靠性可以有效避免相關數(shù)據(jù)在傳輸過程中的泄漏問題。另外，醫(yī)生可以一邊查房一邊實時下載或查閱患者資料，為下一步診療決策做準備。

虛擬示教培訓

虛擬示教培訓是指青年醫(yī)生借助VR／AR設備，在培訓專家的遠程或現(xiàn)場指導下，進行相關的醫(yī)學治療操作，特別是手術(shù)虛擬示教培訓成為醫(yī)院提升青年醫(yī)生技能的重要手段。

AR／VR手術(shù)培訓屬于強交互應用場景，用戶可通過交互設備與虛擬手術(shù)環(huán)境或者現(xiàn)實環(huán)境進行互動，使接受培訓者能夠感受到虛擬環(huán)境的變化，沉浸感更強。

強交互VR／AR對帶寬和時延提出了雙需求，沉浸感的提升依賴于畫質(zhì)分辨率、渲染和交互處理速度、數(shù)據(jù)傳輸速度的全面提高，特別是數(shù)據(jù)的傳輸速度的提高對強交互VR／AR的體驗效果尤為重要。

根據(jù)VR／AR的四個發(fā)展階段，對數(shù)據(jù)的傳輸速率和傳輸時延要求在逐步提高，傳輸速率從25Mbps提高到1Gbps，傳輸時延從40ms縮短到10ms�，F(xiàn)有的通信網(wǎng)絡條件無法滿足相應要求，經(jīng)常使得佩戴者出現(xiàn)人體眩暈現(xiàn)象，導致舒適性和獲取性較差。

而5G的速率一般都在1Gbps，高峰值甚至可以達到10Gbps，而其時延通常在10ms以內(nèi)，能夠很好地滿足AR／VR手術(shù)培訓要求，營造高度沉浸式體驗環(huán)境。

移動急救

移動急救是指急救人員、救護車、應急指揮中心和醫(yī)院之間通過相互溝通協(xié)作開展的醫(yī)療急救服務。急救是和時間賽跑，急救業(yè)務的響應時間長短影響著患者存活率高低。

根據(jù)國際急救經(jīng)驗，除顫每推遲1分鐘，患者存活率降低7％～10％，急救響應時間在4分鐘內(nèi)，患者的存活率將在50％以上，響應時間在4～6分鐘后，人體重要器官將出現(xiàn)不可逆?zhèn)�害，患者存活率將降低�?0％以下。

信息采集、數(shù)據(jù)處理和傳輸效率成為移動急救面臨的主要難題。在急救現(xiàn)場，救援人員需要對患者進行初步檢查，并將相關檢查結(jié)果實時傳送到應急指揮中心和醫(yī)院。同時需要根據(jù)患者的傷病情況，醫(yī)院專家通過移動設備提供遠程指導，救援人員實施初步救治，為后續(xù)的醫(yī)院治療打下基礎。在運輸過程中，還需要將患者生命體征數(shù)據(jù)、電子病歷信息等上傳到遠程系統(tǒng)，便于專家第一時間掌握患者相關情況。

現(xiàn)在使用的1080P高清視頻設備，對于患者受傷情況呈現(xiàn)的清晰度還不夠，醫(yī)療專家通過視頻設備無法查看到細微的受傷部位。未來通過4K超高清設備，醫(yī)療專家能夠?qū)κ軅�情況進行更細微的觀察，以便更好地指導一線人員進行精準施救，避免出現(xiàn)救治不當?shù)那闆r發(fā)生。同時急救人員需要與指揮中心、專家保持視頻通話，需要低時延才能保證實時性和同步性，這就更需要5G提供的超低時延性能。