★中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司

 1　目標(biāo)和概述 

當(dāng)前醫(yī)療行業(yè)面臨四大典型挑戰(zhàn)：醫(yī)療資源地域分配嚴(yán)重不均；醫(yī)生與病患數(shù)量差異巨大；搶救時限要求高；醫(yī)療穿戴設(shè)備快速發(fā)展帶來個人/家庭醫(yī)療需求的逐漸增加。 

隨著“健康中國”上升至國家戰(zhàn)略，以及在5G、邊緣計算、云計算、大數(shù)據(jù)、AI等新興數(shù)字化技術(shù)的雙重推動下，醫(yī)療行業(yè)逐漸向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，近兩年新冠疫情的沖擊，進(jìn)一步加快了醫(yī)療行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的節(jié)奏， 按照國家政策牽引，醫(yī)療信息化將向無線化、遠(yuǎn)程化、智能化方向快速變革。 

中國聯(lián)通5G MEC智慧醫(yī)療解決方案，面向醫(yī)療健康院前、院內(nèi)、院間、跨域多重場景下的5G智能物聯(lián)終端（醫(yī)療網(wǎng)關(guān)、攝像頭、傳感器和智能終端等）進(jìn)行定制化互聯(lián)組網(wǎng)，并通過5G MEC與醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行對 接，滿足業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量的本地卸載、低時延要求，適當(dāng)利用5G切片進(jìn)行端到端業(yè)務(wù)保障，并通過聯(lián)通5G MEC平臺為醫(yī)療業(yè)務(wù)提供強大的計算平臺能力。 

2　方案介紹 

中國聯(lián)通5G MEC智慧醫(yī)療解決方案整體架構(gòu)如圖1所示，涵蓋終端層、基礎(chǔ)設(shè)施層、場景層、平臺層，該方案融合聯(lián)通醫(yī)療一朵云、醫(yī)療專網(wǎng)化平臺、5G醫(yī) 療行業(yè)應(yīng)用，充分考慮“大醫(yī)院面面俱到，中小醫(yī)院牽手醫(yī)聯(lián)體”的行業(yè)趨勢，將醫(yī)院應(yīng)用場景分為院內(nèi)場景、院間場景、院外場景、院后場景、智慧院區(qū)，進(jìn)而形成多場景、多應(yīng)用的5G MEC智慧醫(yī)療解決方案。

 圖1 5G MEC智慧醫(yī)療解決方案整體架構(gòu)圖 

（1）終端層：即感知設(shè)備層，實現(xiàn)持續(xù)、全面、快速的信息獲取。感知設(shè)備層主要是信息的發(fā)出端和接收端，它們既是信息采集的工具，也是信息應(yīng)用所依附的載體。通過傳感設(shè)備、可穿戴設(shè)備、感應(yīng)設(shè)備等智能終端實現(xiàn)信息的采集和展示。 

（2）基礎(chǔ)設(shè)施層：通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)實時、可靠、安全的信息傳輸；通過邊緣云、醫(yī)療云、公有云、私有云等實現(xiàn)底層資源的分配和上層應(yīng)用、平臺的部署。 

（3）場景層：規(guī)劃院內(nèi)場景、院間場景、院外場景、院后場景、智慧院區(qū)等不同場景下的各類應(yīng)用，按需實現(xiàn)成熟、多樣化、人性化的應(yīng)用。 

（4）平臺層：實現(xiàn)智能、準(zhǔn)確、高效的信息處理，即數(shù)字化信息交互平臺，向下對接各種智慧應(yīng)用和終端設(shè)備，向上統(tǒng)一與醫(yī)院信息核心系統(tǒng)做數(shù)據(jù)交換。

 中國聯(lián)通為醫(yī)療行業(yè)客戶搭建的場景化5G MEC醫(yī)療云網(wǎng)解決方案，實現(xiàn)了各類醫(yī)療網(wǎng)關(guān)、視頻監(jiān)控終端、傳感器、可穿戴設(shè)備、巡檢機器人和醫(yī)療創(chuàng)新終端的5G全連接，并借助5G MEC提供的強大平臺能力，結(jié)合聯(lián)通提供的豐富專業(yè)的應(yīng)用平臺，實現(xiàn)醫(yī)療行業(yè)的全新產(chǎn)業(yè)改造和升級。 

中國聯(lián)通5G醫(yī)療云網(wǎng)解決方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，涵蓋了院前、醫(yī)院、院間、跨域四種面型設(shè)備的組網(wǎng)類型，滿足公網(wǎng)用戶、專網(wǎng)用戶、院間協(xié)作、跨域協(xié)作下不同的服務(wù)需求。

 圖2 5G醫(yī)療云網(wǎng)解決方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖 

 針對不同業(yè)務(wù)類型下對時延、帶寬、數(shù)據(jù)敏感性等的要求，綜合考慮效果及成本，提供不同的云網(wǎng)解決方案：

（1）院外-急診救治

 該場景業(yè)務(wù)類型主要在院前場景中對各類患者生命體征和各類醫(yī)療設(shè)備的信息進(jìn)行實時、連續(xù)和無時延的檢測，包含心電監(jiān)護儀、胎心、超聲、體溫計等多種醫(yī)療設(shè)備信息以及車輛定位、患者音視頻、遠(yuǎn)程會診等功能。當(dāng)急救車不便到達(dá)患者救治現(xiàn)場時，可配置急救背包，各類便攜醫(yī)療設(shè)備連接至急救背包內(nèi)的5G平板終端，生命體征數(shù)據(jù)回傳至平臺進(jìn)行解析重繪。 

組網(wǎng)上建議充分考慮急救車數(shù)據(jù)上傳與實時通信需求，通過醫(yī)療網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集匯聚并通過4G/5G現(xiàn)網(wǎng)將數(shù)據(jù)回傳至院內(nèi)部署于5G MEC邊緣云或醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)的5G急診救治平臺進(jìn)行解析；心電監(jiān)護儀、胎心、超聲等關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備信息建議疊加5G切片進(jìn)行端到端保障。 

（2）院外-健康管理

 該場景是通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備針對慢性病、孕產(chǎn)婦、老年人、職業(yè)病患者、嚴(yán)重精神障礙患者等重點人群構(gòu)建居民個人健康畫像，開展疾病危險因素監(jiān)測和健康管理服務(wù)。 

組網(wǎng)上建議將患者的生命體征數(shù)據(jù)、患者定位、護理視頻等數(shù)據(jù)通過5G基站回傳至部署于5G MEC或政府、醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)上的5G區(qū)域健康管理平臺上，酌情疊加5G切片技術(shù)。 

（3）院內(nèi)-智慧病房 

該場景業(yè)務(wù)類型主要是對各類患者生命體征和各類醫(yī)療設(shè)備的信息實時、連續(xù)和長時間監(jiān)測，終端層包含智能體溫貼、產(chǎn)程三維導(dǎo)航設(shè)備、微泵、心電監(jiān)護儀、胎心監(jiān)護儀、醫(yī)療數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控、患者定位、生命體征儀、輸液監(jiān)測儀、體征檢測床墊等多種醫(yī)療設(shè)備。 

組網(wǎng)上建議醫(yī)院專用的5G智慧病房管理平臺部署于5G MEC邊緣云或醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)不出院區(qū)；病房內(nèi)涉及患者，需注意內(nèi)外網(wǎng)的業(yè)務(wù)隔離，針對與患者關(guān)鍵的生命體征相關(guān)的業(yè)務(wù)，建議疊加5G切片。

（4）院內(nèi)-遠(yuǎn)程重癥監(jiān)護（ICU） 

該場景針對醫(yī)院醫(yī)聯(lián)體內(nèi)的重癥患者實施5G遠(yuǎn)程監(jiān)護，通過5G網(wǎng)絡(luò)實時傳輸患者病歷、生命體征數(shù)據(jù)、檢驗檢查報告、高清音視頻等數(shù)據(jù)，使中心醫(yī)院值班醫(yī)生、護士可實時監(jiān)測對口醫(yī)院患者的病情，從而使基層醫(yī)院能夠共享中心醫(yī)院的醫(yī)護資源。

 組網(wǎng)上建議考慮進(jìn)行室分覆蓋&容量規(guī)劃來滿足多種醫(yī)療數(shù)據(jù)采集需求，部署MEC滿足患者與本地或遠(yuǎn)程醫(yī)護人員超低時延實時交互的要求；涉及中心醫(yī)院與分院場景的，需確保院間專線暢通可用。 

（5）院間-遠(yuǎn)程診斷/治療 

遠(yuǎn)程診斷依托5G網(wǎng)絡(luò)并積極運用VR/AR、全息、3D打印等技術(shù)，支持超高清遠(yuǎn)程多學(xué)科會診（MDT）、遠(yuǎn)程影像診斷、遠(yuǎn)程病理診斷、遠(yuǎn)程超聲診斷、遠(yuǎn)程手術(shù)指導(dǎo)、醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)等遠(yuǎn)程診斷應(yīng)用，實現(xiàn)4K/8K遠(yuǎn)程超高清會診以及醫(yī)學(xué)影像、超聲、心電等信息的高速傳輸與共享，并支持電子病歷在線融合。

 遠(yuǎn)程診療借助5G網(wǎng)絡(luò)低時延、高可靠等特性，結(jié)合醫(yī)療機器人、傳感器等技術(shù)，支持醫(yī)生開展遠(yuǎn)程手術(shù)、遠(yuǎn)程放療等診療服務(wù)，有效保障醫(yī)療質(zhì)量和患者安全。 

組網(wǎng)上建議考慮醫(yī)療行為數(shù)據(jù)在各成員醫(yī)院通過5G MEC邊緣云及5G專網(wǎng)流轉(zhuǎn)，實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)不出區(qū)域；影像診斷等大流量數(shù)據(jù)本地卸載，實現(xiàn)更低延時業(yè)務(wù)加載。采用全數(shù)字化室分技術(shù)建設(shè)的室分實現(xiàn)園區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，可解決室內(nèi)信號弱覆蓋問題，為用戶提供最佳體驗。 

（6）跨域-遠(yuǎn)程手術(shù) 

該場景業(yè)務(wù)類型主要是對手術(shù)中患者生命體征、手術(shù)視頻信息實時、高清、無間斷的傳輸，包含心電監(jiān)護儀、超聲、心電、超聲、DSA、OCT、電聲理等醫(yī)療設(shè)備信息與手術(shù)推車、手術(shù)室全景攝像頭、術(shù)野攝像頭、手術(shù)機器人等視頻畫面。 

組網(wǎng)建議上多個院區(qū)的5G MEC節(jié)點均部署一套5G遠(yuǎn)程手術(shù)平臺，5G MEC節(jié)點通過跨域?qū)＞€實現(xiàn)多地互聯(lián)來實現(xiàn)5G遠(yuǎn)程手術(shù)通過跨域?qū)＞W(wǎng)實現(xiàn)多地互聯(lián)， 遠(yuǎn)程手術(shù)中上級醫(yī)院專家操控5G遠(yuǎn)程手術(shù)客戶端對基層醫(yī)院手術(shù)機器人、超聲設(shè)備、影像設(shè)備等實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，來保障遠(yuǎn)程操控的連續(xù)性、精準(zhǔn)性。 

3　代表性及推廣價值 

中國聯(lián)通5G MEC智慧醫(yī)療解決方案在浙江新昌人民醫(yī)院醫(yī)共體、黑龍江5G智能醫(yī)療服務(wù)、金華院前急救項目、東營市人民醫(yī)院手術(shù)示教項目、瑞金醫(yī)院5G應(yīng)急救援體系項目等10余個項目交付使用，涉及遠(yuǎn)程急救、AR遠(yuǎn)程手術(shù)指導(dǎo)、遠(yuǎn)程手術(shù)示教直播、臨床教學(xué)、AR醫(yī)院實景導(dǎo)航等場景。 

本解決方案按需進(jìn)行場景分類，提供不同云網(wǎng)方案，綜合考慮成本與產(chǎn)出，定制化的方案更便于實施落地。

醫(yī)共體落地案例解決了醫(yī)療分配不均的問題，開啟多方共贏的降本增效新模式。（1）對醫(yī)院：增加醫(yī)院醫(yī)療信息服務(wù)科目，給醫(yī)院收入創(chuàng)收；通過5G技術(shù)，有效解決醫(yī)醫(yī)之間的技術(shù)溝通，降低運營管理費用。（2）對醫(yī)療企業(yè)：推動醫(yī)療信息化企業(yè)向云化轉(zhuǎn)型，助推醫(yī)療上云；（3）對患者：有效解決患者“看病難、看病貴、看病煩”的問題，讓居民患者在基層醫(yī)院可享有二級醫(yī)院的診療服務(wù)水平，降低不必要的醫(yī)療支出。

急救車案例加快推進(jìn)了院前急救體系、衛(wèi)生應(yīng)急體系、智慧急救體系、重大活動醫(yī)療衛(wèi)生安全保障體系、突發(fā)事件的緊急醫(yī)學(xué)救援水體系建設(shè)，提升了醫(yī)療急救整體水平和緊急醫(yī)學(xué)救援能力，為人民群眾提供更為優(yōu)質(zhì)、可靠、專業(yè)的急救醫(yī)療服務(wù)。 

醫(yī)院AR實景導(dǎo)航案例解決了患者及家屬就醫(yī)期間迷路的煩惱，同時也大大緩解了導(dǎo)醫(yī)人員的工作壓力，提高了醫(yī)院的就診效率。 

綜上所述，智慧醫(yī)療將加快醫(yī)療行業(yè)發(fā)展趨向移動化、遠(yuǎn)程化和智能化發(fā)展的進(jìn)程，助力醫(yī)療資源有效共享，廣大民眾享受更便捷的醫(yī)療服務(wù)。

摘自《自動化博覽》2023年第2期暨《邊緣計算2023專輯》