導(dǎo)航定位

為用戶提供導(dǎo)航定位服務(wù)，主要包括院內(nèi)導(dǎo)航和城市導(dǎo)航。

院內(nèi)導(dǎo)航就是就診指引，指根據(jù)患者的需要實(shí)時(shí)顯示掛號(hào)處、就診室、檢查檢驗(yàn)室、繳費(fèi)處等信息，并為其制定到達(dá)路線，縮短患者找尋時(shí)間，提高患者就診體驗(yàn)。

目前的院內(nèi)導(dǎo)航主要依靠GPS定位，定位精度不高，無法滿足室內(nèi)定位需求，要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的室內(nèi)導(dǎo)航，需要幾米甚至1米以下的定位精度，甚至還要能夠分辨樓層。面向5G的高精度融合定位技術(shù)能夠準(zhǔn)確地識(shí)別用戶所處的環(huán)境，并結(jié)合實(shí)際情況選取合適的定位系統(tǒng)。

“融合定位”是5G高精度定位的主要趨勢(shì)，室內(nèi)環(huán)境采取Wi－Fi融合帶內(nèi)信號(hào)、PDR的方式，存在超寬帶（UWB）的環(huán)境優(yōu)先采用UWB方式。

另外一種導(dǎo)航是面向用戶的城市導(dǎo)航。目前的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，是一種2D平面下的定位和路線指引，未考慮周邊環(huán)境對(duì)導(dǎo)航的影像。

未來，導(dǎo)航系統(tǒng)可以在跟蹤設(shè)備上實(shí)現(xiàn)音視頻的同步傳輸，除了對(duì)位置和方向進(jìn)行指引，還能通過影像的分析對(duì)導(dǎo)航進(jìn)行糾正，防止突發(fā)情況的出現(xiàn)。例如達(dá)闥科技的導(dǎo)盲頭盔，通過對(duì)周圍聲音和圖像（建筑、汽車、路障等）的采集，上傳云端進(jìn)行AI計(jì)算分析，然后將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為聲音指令，引導(dǎo)盲人在城市中穿行。

導(dǎo)盲頭盔系統(tǒng)與AI技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)AI導(dǎo)航，其數(shù)據(jù)傳輸速率要求在30Mbps，傳輸時(shí)延在20ms以內(nèi)�，F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)無法滿足上述條件，而5G的高帶寬和低時(shí)延能夠?qū)崿F(xiàn)。

遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲

遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲是基于通信、傳感器和機(jī)器人技術(shù)，由醫(yī)療專家根據(jù)患者端的視頻和力反饋信息，遠(yuǎn)程操控機(jī)器人開展的超聲檢查醫(yī)療服務(wù)。該類超聲檢查無需指派專業(yè)醫(yī)生到現(xiàn)場(chǎng)，只需護(hù)士提供設(shè)備儀器安置工作即可，主要由醫(yī)療專家在遠(yuǎn)程操控完成。

遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲涉及到操作搖桿控制信號(hào)和力反饋觸覺信號(hào)兩路視頻信號(hào)，還包括醫(yī)生視頻、患者視頻、B超探頭影像等。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，分別率只能夠達(dá)到1080P，超聲影像的清晰度仍需要進(jìn)一步提高，為醫(yī)生診斷提供更好的參考數(shù)據(jù)。

當(dāng)分辨率達(dá)到4K時(shí)，超聲影像能夠更清晰地展示檢查部位的情況，醫(yī)生觀察效果更佳。這些都需要高帶寬、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)做保障，才能較好地解決機(jī)械臂的靈敏度自適應(yīng)、操作指令的實(shí)時(shí)傳輸、超高清視頻語音的實(shí)時(shí)傳輸以及B超影像的動(dòng)態(tài)傳輸?shù)葐栴}，這些正好是5G性能優(yōu)越性的集中體現(xiàn)。

遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)

同遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲類似，遠(yuǎn)程手術(shù)也是基于通信、傳感器和機(jī)器人技術(shù)，由醫(yī)療專家根據(jù)手術(shù)室的視頻和反饋信息，遠(yuǎn)程操控機(jī)器人開展手術(shù)治療服務(wù)。

雖然目前部分醫(yī)院已經(jīng)引進(jìn)了手術(shù)機(jī)器人（如達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人），但是目前的通信設(shè)施無法滿足其大量數(shù)據(jù)的傳輸速率和傳輸?shù)蜁r(shí)延要求，不適宜開展遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)治療。

遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)過程中醫(yī)生需要佩戴3D眼鏡等設(shè)備，實(shí)時(shí)觀察手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)畫面，相應(yīng)的設(shè)備要求數(shù)據(jù)傳輸速率在25Mbps，才能夠保證將手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)情況全方位展現(xiàn)在醫(yī)生眼前。

同時(shí)，手術(shù)過程中，醫(yī)生操控機(jī)械臂進(jìn)行手術(shù)作業(yè)，其傳輸速率要求在20Mbps，傳輸時(shí)延低于10ms。且整個(gè)過程還涉及到不同類型數(shù)據(jù)的傳輸，如生命體征數(shù)據(jù)、心電圖數(shù)據(jù)、除顫監(jiān)護(hù)儀數(shù)據(jù)、血液供應(yīng)數(shù)據(jù)等等，需要20Mbps以上的傳輸速率。

5G的高帶寬能夠滿足各類數(shù)據(jù)的傳輸和能夠滿足超高清視頻要求，而且其低時(shí)延性能夠確保現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械臂運(yùn)行與醫(yī)生端的操控是高度同步的，不會(huì)因延遲而導(dǎo)致醫(yī)療專家出現(xiàn)誤判情況，提高手術(shù)的成功率。

通過前面相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景的分析我們發(fā)現(xiàn)，它們對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)提出了5大需求：

（1）連續(xù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，院內(nèi)外無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無縫廣域覆蓋，滿足醫(yī)療業(yè)務(wù)的可移動(dòng)性需求。

（2）大帶寬通信，如遠(yuǎn)程會(huì)診要求傳輸速率達(dá)到20Mbps，虛擬示教培訓(xùn)要求傳輸速率達(dá)到25Mbps等。

（3）海量機(jī)器類通信，如無線監(jiān)測(cè)需要5G的Massive MIMO技術(shù)才能滿足其需求。

（4）導(dǎo)航定位能力，小于10 米的室內(nèi)定位精度，滿足患者定位管理需求。

（5）低時(shí)延通信，如遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)，要求數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延低于10ms。

各大應(yīng)用場(chǎng)景落地時(shí)間路徑

雖然5G在各大醫(yī)療應(yīng)用場(chǎng)景都能發(fā)揮作用，但是每個(gè)場(chǎng)景所依賴的5G關(guān)鍵性能有所不同，為了保證相關(guān)醫(yī)療活動(dòng)能夠順利開展，醫(yī)生的介入程度、設(shè)備投入數(shù)量也不一樣。另外，由于每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景針對(duì)的疾病治療環(huán)節(jié)不同，會(huì)產(chǎn)生不同程度的醫(yī)療安全風(fēng)險(xiǎn)。

動(dòng)脈網(wǎng)·蛋殼研究院根據(jù)對(duì)相關(guān)人士的訪談，從5G性能復(fù)雜度、醫(yī)生介入程度、設(shè)備投入數(shù)量、醫(yī)療安全風(fēng)險(xiǎn)4個(gè)維度，對(duì)上述9大應(yīng)用場(chǎng)景的落地難度做了綜合評(píng)價(jià)（較低用★表示，適中用★★表示，較高★★★表示）。

5G性能復(fù)雜度

主要基于每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)5GeMBB、URLLC以及mMTC三大關(guān)鍵性能的依賴程度。根據(jù)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)推進(jìn)計(jì)劃，將首先滿足eMBB性能要求，后續(xù)再逐步完善相關(guān)設(shè)施，滿足URLLC和mMTC性能要求。因此，主要依賴eMBB的應(yīng)用場(chǎng)景，其復(fù)雜度較低；對(duì)eMBB和URLLC依賴較強(qiáng)的應(yīng)用場(chǎng)景，其復(fù)雜度適中；對(duì)eMBB、URLLC和mMTC都有要求的，其復(fù)雜度較高。

醫(yī)生介入程度

有的應(yīng)用場(chǎng)景只需護(hù)士介入就能完成，醫(yī)生無需介入；有的應(yīng)用場(chǎng)景需要醫(yī)生介入，提供診療指導(dǎo)和診斷結(jié)果；還有的醫(yī)療場(chǎng)景需要醫(yī)生深度介入，進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

設(shè)備投入數(shù)量

設(shè)備投入主要是指各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景投入的通信設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備，有的只需要簡(jiǎn)單投入高清視訊設(shè)備，有的需要投入高清視訊設(shè)備、生命監(jiān)測(cè)儀、PDA終端等簡(jiǎn)單設(shè)備，投入量適中。還有部分場(chǎng)景除了上述設(shè)備外，需要投入心電圖機(jī)、除顫監(jiān)護(hù)儀、血液分析儀、手術(shù)器械等，其設(shè)備投入量相對(duì)較高。

醫(yī)療安全風(fēng)險(xiǎn)

醫(yī)療安全風(fēng)險(xiǎn)主要跟醫(yī)療行為和醫(yī)生介入程度密切相關(guān)，只需要護(hù)士介入的應(yīng)用場(chǎng)景，其安全風(fēng)險(xiǎn)較低。需要醫(yī)生介入但無需對(duì)患者身體進(jìn)行侵入操作的場(chǎng)景，其安全風(fēng)險(xiǎn)適中。需要醫(yī)生遠(yuǎn)程操控，對(duì)患者身體侵入的場(chǎng)景，安全風(fēng)險(xiǎn)較高，需要謹(jǐn)慎實(shí)施。

根據(jù)上表，我們可以看出無線監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程診斷、移動(dòng)查房等應(yīng)用場(chǎng)景，它們主要的主要需求是解決醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量和傳輸速率的問題，設(shè)備的投入數(shù)量主要是高清視訊設(shè)備、PDA的少量設(shè)備，而且醫(yī)療安全風(fēng)險(xiǎn)較低，將成為5G率先落地應(yīng)用的場(chǎng)景。

而導(dǎo)航定位、虛擬示教培訓(xùn)對(duì)延遲性要求較高，而移動(dòng)急救和遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲對(duì)時(shí)延要求也較高，但由于其前方有一線醫(yī)務(wù)人員在場(chǎng)或是以非侵入方式接觸患者，其安全風(fēng)險(xiǎn)可控，會(huì)成為5G下一個(gè)階段的落地場(chǎng)景。

而遠(yuǎn)程手術(shù)，除了對(duì)高帶寬、低時(shí)延都有較高要求外，因?yàn)獒t(yī)生是遠(yuǎn)程在線操控機(jī)器人進(jìn)行手術(shù)，存在較大的安全隱患，目前還沒有出臺(tái)相應(yīng)的操作規(guī)范指導(dǎo)意見，一旦出現(xiàn)醫(yī)療事故，較難界定責(zé)任主體，其落地時(shí)間有待相應(yīng)政策標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)。

案例：打造5G＋醫(yī)療健康的標(biāo)準(zhǔn)范本

面對(duì)5G在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，醫(yī)院都以積極的態(tài)度和行動(dòng)去擁抱5G。但正如前面所述，各類應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)5G性能、醫(yī)生介入程度、醫(yī)療設(shè)備投入量以及醫(yī)療安全風(fēng)險(xiǎn)要求存在差異，使得它們的落地時(shí)間各不相同。

那么，5G在醫(yī)院具體是怎么落地的，我們將以鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院為例進(jìn)行闡述，看看它們是如何打造5G＋醫(yī)療健康的標(biāo)準(zhǔn)范本。

報(bào)告全文結(jié)構(gòu)如下：

一 進(jìn)化：5G帶來革命性變化

1．1 5G的概念

1．2 5G的架構(gòu)體系

1．3 5G進(jìn)程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

二 賦能：5G為醫(yī)療健康帶來福音

2．1 5G為醫(yī)療健康帶來了什么

2．2 5G在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用情況大事記

2．3 5G如何在醫(yī)院部署

2．3．1 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)路徑

2．3．2 網(wǎng)絡(luò)部署流程

2．3．3 主要參與主體

三 落地：5G＋醫(yī)療健康的應(yīng)用場(chǎng)景剖析

3．1 5G＋醫(yī)療健康的應(yīng)用場(chǎng)景概覽

3．2 應(yīng)用場(chǎng)景需求分析及5G解決方案

3．2．1 無線監(jiān)測(cè)

3．2．2 遠(yuǎn)程診斷

3．2．3 遠(yuǎn)程會(huì)診

3．2．4 移動(dòng)查房

3．2．5 虛擬示教培訓(xùn)

3．2．6 移動(dòng)急救

3．2．7 導(dǎo)航定位

3．2．8 遠(yuǎn)程機(jī)器人超聲

3．2．9 遠(yuǎn)程機(jī)器人手術(shù)

3．3 各大應(yīng)用場(chǎng)景落地時(shí)間路徑

四 案例：打造5G＋醫(yī)療健康的標(biāo)準(zhǔn)范本

4．1 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院

4．1．1 背景介紹

4．1．2 部署情況

4．1．3 落地場(chǎng)景

4．2 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院

4．2．1 背景介紹

4．2．2 部署情況

4．2．3 落地場(chǎng)景

五 未來：前景可期，數(shù)據(jù)管理與關(guān)鍵技術(shù)有待突破

5．1 5G＋醫(yī)療健康市場(chǎng)前景可期

5．2 數(shù)據(jù)管理運(yùn)營(yíng)成為醫(yī)院部署5G的重要工程

5．3 5G的應(yīng)用面臨四大挑戰(zhàn)

特別感謝互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療系統(tǒng)與應(yīng)用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室（鄭大一附院遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)中心）主任翟運(yùn)開、中國(guó)電信政企客戶部醫(yī)衛(wèi)行業(yè)經(jīng)理陳麗媛、中國(guó)電信安徽公司醫(yī)療行業(yè)總監(jiān)蔣侃、中國(guó)移動(dòng)以華為Wireless X Labs相關(guān)專家對(duì)本報(bào)告的大力支持。

文 ｜ 石安杰

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