第2章 技术架构:5G+智慧医疗的实现之路
终端层:持续全面的信息获取
随着互联网以及相关技术不断发展,医疗产业的智慧化程度也在逐步提升。具体来看,我国智慧医疗的发展大致可以划分为三个阶段,如表2-1所示。
表2-1 智慧医疗发展的三个阶段
人工智能、云计算、大数据、物联网等技术的发展,使得数据的处理能力呈现出指数级的增长。这些技术应用到医疗领域后,使得辅助诊断、辅助治疗等成为可能,能够大大提升智慧医疗水平。例如医疗机构可以借助人工智能技术更有针对性地对信息进行处理,还可以基于获得的信息以及相关的疾病数据,辅助医护人员进行疾病诊断,更早、更精准地进行乳腺癌、肺癌等疾病的筛查,为后期治疗提供数据参考。
在为智慧医疗提供助力的诸多新兴技术中,移动通信技术需要特别关注。在患者就医过程中,移动通信技术能够为医疗部门与社会服务、保险等部门的联合提供便利。一方面,对医疗部门而言,移动通信技术的应用能够使医护人员、医院信息系统、医疗设备以及患者等之间共享医疗信息,便于医护人员获得全面、精确的医疗信息,为医疗诊断提供依据,在提高医疗水平的同时提升医疗工作效率;另一方面,对患者而言,移动通信技术的应用能够简化就诊流程,改善就诊体验。
作为一种新型的移动通信网络,5G技术不仅实现了快速发展,而且逐步渗透到了经济社会的各个领域,其所具有的高速率、低时延和大连接的特点能够为智慧医院建设和智慧医疗的发展提供极大助力。例如以5G网络为基础的MEC(Mobile Edge Computing,移动边缘计算)能够为患者提供AI辅助诊疗、移动急救等医疗边缘云服务;5G网络与大数据分析平台相结合能够为患者提供智慧导诊、智慧病房、智慧手术室、远程门诊等智慧医疗服务,满足每位患者的个性化医疗需求。
从整体架构看,以5G技术为主导的“5G+智慧医疗”共包括应用层、平台层、网络层和终端层四部分,如图2-1所示。
图2-1 “5G+智慧医疗”技术架构
首先,“5G+智慧医疗”的终端层就是医疗信息的发出端和接收端,相关设备包括病患手机、可操控移动终端、医护PAD类以及无线医疗设备等。这些设备既可以用于信息采集,也是信息应用所依附的载体。借助工业硬件、医疗器械、智能手机以及医疗机器人等感应设备、可穿戴设备和传感设备,“5G+智慧医疗”平台可以采集并呈现医疗全流程信息。
在医疗领域,医护人员使用的可穿戴设备、视频采集终端、远程会议视频会议终端以及手持终端等均可以通过集成5G通用模组的方式,具备接入5G网络进行信息传输的能力。借助5G技术,医疗系统内的移动医护工作站、检查设备等可以实现一体化集成,能够对患者的身体状况进行连续监测,并将获取的生命体征数据实时传输至医护人员应用的终端,便于医护人员及时掌握患者信息,对患者病情做出准确判断和及时处理。
医疗机器人、大型医疗器械等复杂精密的医疗设备可以通过网口连接医疗DTU(Data Transfer unit,数据传输单元)或者通过USB Dongle(USB加密狗)接入5G网络。由于大型医疗设备的稳定运转需要较强的网络支撑,因此可以利用5G网络切片技术,为传输流量承压的医疗检测和护理设备开设专网。于是,借助5G网络,大型医疗设备和视频设备就可以根据需要进行远程监控,辅助医疗人员获得更加全面的患者信息,从而打破医疗领域在时间、空间等方面的限制,解决医疗产业智慧化发展的技术瓶颈。