孫葉 徐旭 江磊

摘 要：遠程醫(yī)療就是利用現代通信技術獲取病人信息，專家借助通信網絡向遠距離之外的患者進行診斷和治療。利用5G技術的高速率、低延時等優(yōu)點，結合虛擬現實（VR）技術與傳統(tǒng)遠程醫(yī)療系統(tǒng)構架，建立基于5G技術的遠程VR直播教學系統(tǒng)、遠程VR手術系統(tǒng)以及可穿戴設備的遠程醫(yī)療信息服務網絡化平臺。目前我國遠程醫(yī)療服務的使用率在逐漸提高，需要培訓更多的專業(yè)人才，醫(yī)用資源較為緊缺，遠程醫(yī)療服務發(fā)展的優(yōu)勢明顯大于劣勢，遠程醫(yī)療服務的發(fā)展符合時代發(fā)展需要，它的快速發(fā)展需要不斷地實踐、規(guī)范和推廣。

關鍵詞：5G；隱私保護；遠程醫(yī)療

一、引言

目前遠程醫(yī)療服務應用于多種病例方向，一方面節(jié)省了患者的就醫(yī)費用，另一方面很大程度上緩解了患者看病貴的問題。網絡系統(tǒng)的開放方便了患者提前了解自己的病情，并找出專業(yè)的醫(yī)生，通過網絡發(fā)送相關的病情資料?？梢酝ㄟ^網絡提前預約醫(yī)生和了解相關注意事項，增強病患與醫(yī)生的溝通與互動，使得醫(yī)生提前掌握病患的基本情況并確定會診時間。這種診斷方式不僅可以節(jié)省醫(yī)患雙方的時間和精力，而且可以有效降低看病的成本。

二、網絡架構

智能手表電量通常只能維持24 h的工作時間，而能源供應只能靠電池，若通信工作過程中消耗能量過多，達不到用戶需求，將得不到用戶認可。5G有著低功耗的要求，可支持大規(guī)模物聯網應用。近年來，可穿戴產品有了長足的發(fā)展，但因功耗以及網速的限制，發(fā)展遇到很多瓶頸，而5G的出現將會從技術層面解決這一問題?；?G的可穿戴設備設計構架見圖1。

可穿戴設備不僅僅是一種硬件設備，也是通過軟件支持與數據交互、云端交互等來實現強大創(chuàng)新型的功能。傳統(tǒng)4G網絡下的可穿戴設備因為網絡速率，延時等問題發(fā)展停滯不前，功能局限單一。而在5G網絡下，低功耗的大連接與低時延的高可靠場景主要面向物聯網業(yè)務中，將集中解決傳統(tǒng)移動通信無法有效快速支持物聯網和并行垂直行業(yè)的應用，5G技術所拓展出了全新應用場景。可穿戴設備通過5G網絡把實時采集到的數據低延時的傳送到檢測端，再由檢測端進行數據分析，給穿戴者提供最優(yōu)的身體管理辦法，形成可穿戴式的遠程醫(yī)療檢測系統(tǒng)。

三、擬解決方法

（1）總體構架設計

基于5G的遠程VR手術直播教學系統(tǒng)以醫(yī)療資源優(yōu)質的醫(yī)院為中心，與若干個醫(yī)療資源薄弱的醫(yī)院建立遠程教學系統(tǒng)，從而開展聯合醫(yī)療會診、醫(yī)學研討、醫(yī)療教學等業(yè)務，滿足先進醫(yī)療技術的廣泛教學傳播。通過遠程VR手術直播系統(tǒng)的構建，使專家醫(yī)生的醫(yī)療技術作為實景教學教材傳播到醫(yī)療資源匱乏的醫(yī)療機構，均衡當地醫(yī)療資源?；?G的遠程VR手術直播教學系統(tǒng)構架見圖2。

（2）組網拓撲設計

系統(tǒng)采用360°全景的拍攝裝備（PHIIMAX 3D全景照相機）采集整個手術過程，采集到的信號通過線纜直連的方式，將信號與本地拼接服務器進行實時拼接、投影變換、H.264編碼和推流（將現場的視頻信號傳到網絡的過程），完成采集信號的本地拼接，系統(tǒng)所需實時消息傳輸協議（real time message protocol，RTMP）的推流碼率為6～20 Mbps，進而將拼接好的信號傳輸到云端進行實時轉碼（實時H.265轉碼）及分發(fā)加速，直播拉流碼率為3～10 Mbps，信號通過逆變換、解碼可通過各種顯示段進行即時收看。由于H.264算法優(yōu)化，能夠以＜1 Mbps的速度實現分辨率在1280 P×720以下的數字圖像的傳送，而H.265可以實現利用1～2 Mbps的速度傳輸720 P數字圖像，即分辨率為1280 P×720的高清音視頻傳輸，而5G技術使得這一目標可以輕松實現。傳統(tǒng)的遠程會診系統(tǒng)對網絡具有一定的糾錯功能，但在丟失數據包20%情況下遠程會診視頻通話會受網絡延遲的影響而導致兩地畫面不同步，畫面延時嚴重，而5G技術讓移動網絡速度從每秒100 MB提高到1 GB，完美克服此類技術難題。在5G技術的加持下，VR技術在醫(yī)療領域的植入讓術前討論、術間操控等過程更為具象準確，5G技術使手術過程同步，降低手術的風險，高效處理手術中任意的突發(fā)狀況，可直接避免醫(yī)療事故的發(fā)生。

目前，可穿戴醫(yī)療設備能很好的緩解以上問題，該設備利用穿戴的傳感器直接或間接與人體接觸，對一些指標數據進行實時動態(tài)監(jiān)測?？纱┐麽t(yī)療設備的出現和應用，不僅為診療提供了重要的依據，同時也能有效推動醫(yī)療中和醫(yī)療后的大數據分析技術發(fā)展。

四、總結

5G通信技術與遠程醫(yī)療的結合，能夠將個人移動健康系統(tǒng)對接入社區(qū)服務保障機構，下沉優(yōu)質醫(yī)療資源，能夠有效緩解地方醫(yī)院的高端醫(yī)學人才的匱乏和高端醫(yī)療設備不全的兩大難題。通過建設統(tǒng)一標準、開放獨立、互通互聯、資源共享和安全實用的5G遠程醫(yī)療系統(tǒng)，覆蓋醫(yī)療資源發(fā)達的周邊地域，為醫(yī)療專家研討、遠程會診及遠程VR手術等業(yè)務提供便利，使5G技術真正服務于人民，服務于社會，成為均衡我國醫(yī)療資源的重要力量。

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