李斌

關鍵詞：5G網(wǎng)絡技術；醫(yī)院信息化建設；應用

1 5G網(wǎng)絡技術的內(nèi)涵

5G網(wǎng)絡技術是指第5代移動通信技術，是國家通信技術發(fā)展的重要方向。與4G網(wǎng)絡技術相比，5G網(wǎng)絡技術具有傳輸速度更快、適用性更強、適用范圍更大、覆蓋面更廣等特點，對于實現(xiàn)通信信號全覆蓋具有重要作用。5G網(wǎng)絡技術信息傳輸速度能達到10GH/s，是4G網(wǎng)絡技術的幾十倍甚至上百倍，是技術進步的最佳體現(xiàn)。該技術的使用場景廣泛，可以用于增強移動寬帶，實現(xiàn)信號覆蓋、推動物聯(lián)網(wǎng)連接，提升物流效率、實現(xiàn)低延遲高可靠通信、促進信號傳輸?shù)热悎鼍爸?，極大地豐富和拓展了人們的生產(chǎn)與生活。若要更好地搭建這三類5G網(wǎng)絡技術應用場景，則需要多項技術的支持，如新型無線技術、超密集異構網(wǎng)絡、靈活設計框架等，能夠確保SG網(wǎng)絡技術更快地覆蓋各行各業(yè)，推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。

2 5G網(wǎng)絡技術的性能優(yōu)勢

5G網(wǎng)絡技術是最新一代的蜂窩移動通信技術，對比4G網(wǎng)絡技術，其性能和通信能力大幅度提升，在連接數(shù)密度、流量密度、端到端時延等方面均大幅度提升。

與目前廣泛使用的4G網(wǎng)絡技術相比．5G網(wǎng)絡技術在以下方面均有一定的技術性優(yōu)勢：（1）傳輸速率由10MB/s提升至0.1～1GB/s；（2）峰值速率由1GB/s提升至20GB/s；（3）連接數(shù)密度由105提升至106；（4）流量密度由0.1提升至10；（5）移動性由350提升至500；（6）端到端時延是4G網(wǎng)絡技術的十分之一。另外，5G網(wǎng)絡技術在能效、頻譜效率等方面均較高，其高效、低延時、傳輸穩(wěn)定的特點為我國各行各業(yè)效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升提供技術支持。

3 5G網(wǎng)絡技術在醫(yī)療領域的應用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，5G網(wǎng)絡技術在醫(yī)療領域的應用已經(jīng)十分廣泛，在遠程醫(yī)療、數(shù)據(jù)挖掘、門診就醫(yī)、遠程手術、應急救援等方面均有一定的涉獵，在這一趨勢下全國范圍內(nèi)將形成5G醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。同時，5G網(wǎng)絡技術與人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)領域的結合能夠促進醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)進一步發(fā)展。

3.1遠程醫(yī)療

5G網(wǎng)絡技術的興起和發(fā)展有效改善了互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，使其具有實時性、穩(wěn)定性和高速性的特點，也使醫(yī)療行業(yè)的效率與質(zhì)量大幅提升。同時，視頻、音頻、圖像等技術的大力發(fā)展給遠程醫(yī)療提供了技術支持，能夠通過網(wǎng)絡拉近患者與醫(yī)生的距離，醫(yī)護人員可以實時提供遠程看診、遠程監(jiān)護等服務，促進醫(yī)療行業(yè)的進步，也有利于我國智慧醫(yī)療服務的發(fā)展。

3.2遠程手術

近年來，互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展為遠程手術提供了技術支持，通過互聯(lián)網(wǎng)連接手術機器人可以實現(xiàn)同步手術操作，解決了異地手術的問題。但由于以往的信號傳輸具有一定的延時性，因此醫(yī)生的實際操作和機器人的動作往往無法達到同步，這在一定程度上影響了遠程手術的效果。而5G網(wǎng)絡技術在遠程手術中的應用能夠有力地解決這一問題，醫(yī)生通過終端設備連接5G網(wǎng)絡機器人，通過機器人進行手術，幾乎可以達到與醫(yī)生百分之百同步的頻率，實現(xiàn)零延遲遠程手術。通過對5G網(wǎng)絡技術的應用，能夠有效提高手術的精準度和實時性，促進手術更高質(zhì)和高效地完成，極大地保證了患者的安全。

3.3應急救援

在應急救援工作中使用5G網(wǎng)絡技術具有事半功倍的效果，主要體現(xiàn)在利用5G傳輸設備檢測患者的生命體征等工作上，同時能更高效、更準確地探測生命跡象，發(fā)揮車輛設備定位、救援等作用。醫(yī)護人員利用5G設備能夠遠程指導事故現(xiàn)場救援，第一時間把握病人和患者的情況，并預先在醫(yī)院內(nèi)準備救援材料，為救治病患爭取時間。

4 5G網(wǎng)絡技術在醫(yī)院信息化建設中的應用現(xiàn)狀

5G網(wǎng)絡技術在不斷發(fā)展，基站建設力度在不斷加大，醫(yī)院的信息技術也穩(wěn)步提升。在不遠的未來，能夠?qū)崿F(xiàn)病人掛號、排隊、看診、取藥以及醫(yī)務人員問診、開藥等“一條龍服務”。為了實現(xiàn)這一目標，各大醫(yī)院必須具備更加完善的信息化建設能力，以促進醫(yī)院各工作流程中5G網(wǎng)絡技術的應用。

4.1醫(yī)院定位探視服務

傳統(tǒng)就醫(yī)模式下患者不熟悉就醫(yī)流程，無法獲取正確的就醫(yī)路徑以及手術時家屬無法陪同、探視等弊端嚴重影響了患者及其家屬在醫(yī)院的體驗感，不利于提高醫(yī)院的就醫(yī)吸引力。利用5G網(wǎng)絡技術能夠有效解決這一問題，提升患者及其家屬的滿意度。

（1）利用“5G+室內(nèi)定位技術”，患者可以利用微信小程序?qū)崿F(xiàn)精準定位、就醫(yī)導診、路徑規(guī)劃等，使就醫(yī)更具便利性：也能通過微信小程序直接向附近的醫(yī)務人員求助，獲取路線詢問、流程指導等服務，提升患者的就醫(yī)體驗。

（2）利用5G網(wǎng)絡技術能夠?qū)崿F(xiàn)家屬的。探視自由”，通過“本地VR探視”或“遠程手機探視”等功能，家屬能夠利用VR影像技術或通過智能手機直接觀看手術過程，以滿足家屬的探視需求，緩和醫(yī)患關系。

4.2醫(yī)護智能化

利用5G網(wǎng)絡技術可以有效實現(xiàn)醫(yī)護智能化，從救護車急救到移動醫(yī)護再到智能輸液監(jiān)控，都能夠提升醫(yī)院的救治效率和質(zhì)量，為患者提供更好的服務，減少患者痛苦。

（1）以5G網(wǎng)絡技術為基礎的急救能夠?qū)崿F(xiàn)救護車與醫(yī)院的信息共享，幫助救護車上的醫(yī)生了解患者的基本情況及病歷，醫(yī)院內(nèi)醫(yī)護人員也可以遠程指導救護車內(nèi)的醫(yī)護人員進行急救。同時，醫(yī)院內(nèi)醫(yī)護人員可以事先準備藥物與設備，為救治病患爭取時間。

（2）5G網(wǎng)絡技術可以實現(xiàn)移動醫(yī)護功能，通過5G網(wǎng)絡與醫(yī)護設備相連接，能夠?qū)崿F(xiàn)移動查房、醫(yī)囑執(zhí)行、醫(yī)療差錯管控等，幫助醫(yī)護人員開展移動護理、移動輸液、移動查房等基礎工作，提高醫(yī)護工作效率。

（3）5G網(wǎng)絡技術可以實現(xiàn)輸液過程的全程監(jiān)控，為醫(yī)護人員提供輸液的實時狀態(tài)和數(shù)據(jù)分析，并監(jiān)控是否出現(xiàn)異常情況，提高了輸液的規(guī)范性和精準性，從而提升醫(yī)護服務質(zhì)量。

4.3智慧醫(yī)院管理

智慧醫(yī)院管理是基于5G網(wǎng)絡技術的新型醫(yī)院管理模式，是指利用SG網(wǎng)絡技術連接醫(yī)院的醫(yī)生、醫(yī)療設備、物聯(lián)網(wǎng)等醫(yī)院內(nèi)部所有資源的模式。在這種模式下，能夠最大限度地實現(xiàn)醫(yī)院的人員管理、后勤管理、患者體征管理等，有利于醫(yī)院提高醫(yī)療效率和服務質(zhì)量。

5 5G網(wǎng)絡技術應用的難點

5.1 5G芯片

芯片技術是我國5G網(wǎng)絡技術應用的一大難點，我國在芯片研發(fā)上的專利儲備較少，因此芯片技術的開發(fā)還需要進一步完善。首先，我國在高頻使用BAW和BAR濾波器技術方面存在一定的障礙。其次，5G網(wǎng)絡技術開發(fā)壁壘亟待打破，如此方能擴大SG網(wǎng)絡技術在商用中的適用范圍。因此，只有對芯片技術不斷進行研究，才能使我國醫(yī)療行業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)獲得發(fā)展，為更多患者提供更優(yōu)質(zhì)和更高水平的服務。

5.2毫米波傳輸

毫米波傳輸技術的研發(fā)是SG網(wǎng)絡技術應用的一個難點，首先研制出寬帶大、噪聲低、效率高和安全性、可靠性強的毫米波傳輸系統(tǒng)就是一個非常復雜的工程，其次做到降低成本、降低能耗則更為困難。由于5G網(wǎng)絡技術的應用場景十分復雜，需要使用不同頻次的信號傳輸技術，以實時調(diào)整低、中、高頻信號交替?zhèn)鬏斔俾?，因此需要應用更加高超的技術。醫(yī)院是極其復雜的信號環(huán)境，人口稠密、設備密集，因此毫米波傳輸技術的應用十分困難，可能會對手術等需要穩(wěn)定信號的醫(yī)療過程產(chǎn)生干擾，因此其技術應用具有很高的難度。

5.3信號干擾

在5G網(wǎng)絡技術的普及中，信號干擾是一個普遍存在問題，其影響范圍大、影響后果重、影響因素多的特點決定了在使用過程中必須優(yōu)先解決這一問題，否則醫(yī)院的服務質(zhì)量和服務水平將會受到影響。

（1）造成信號干擾的原因是多方面的，通常同頻信號干擾、共享頻譜信號干擾和不同信號覆蓋層次之間的干擾是主要原因。這些干擾源會影響醫(yī)院設備運行的穩(wěn)定性，對醫(yī)療工作產(chǎn)生巨大影響。但從我國目前的技術解決方案看，在同一時間只能解決其中一種干擾問題，并不能同時解決所有問題，因此抗干擾程度較低。而且，在SG網(wǎng)絡技術中，相鄰節(jié)點的傳輸損耗差距并不明顯，若不仔細核驗，則很難查明具體的干擾源，對抗干擾工作造成很大的影響。

（2）在醫(yī)療事業(yè)中，手術室內(nèi)的各種設備（如除顫器和心臟起搏器等）在運行過程中都會釋放干擾源，會對5G信號的穩(wěn)定性造成一定影響。因此，如何在全院范圍內(nèi)屏蔽手術室內(nèi)的信號干擾也是一個亟待解決的問題，如此方能保證5G信號更穩(wěn)定地輸出。

6 5G網(wǎng)絡技術應用難點的解決對策

6.1提升傳輸性能

在使用5G網(wǎng)絡技術的過程中，信息傳輸是最為重要的，信息傳輸速度和傳輸效率直接影響用戶的使用感受和使用意愿，尤其是在醫(yī)院等需要與時間賽跑的領域顯得格外重要。因此，提高數(shù)據(jù)和信息的傳輸速率十分重要。為了提升信息傳輸?shù)臅r效性和穩(wěn)定性，可以采用毫米波通信技術，其不僅能改變頻譜緊缺的現(xiàn)狀，而且能提升通信容量。毫米波通信設備具有很強的抗干擾性，能夠提升信號的穩(wěn)定性，同時其具有波束窄、集中的特點，能夠促使醫(yī)療行業(yè)更好地應用5G網(wǎng)絡技術。

6.2提高穩(wěn)定性

若要在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)全面普及5G網(wǎng)絡技術，則提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性是關鍵。一方面，針對通信信號差、信號不穩(wěn)定的情況，可以采用MIMO天線技術，通過在信號的發(fā)送端以及接收端增加天線數(shù)量進行優(yōu)化。利用這種方式能夠在不改變頻譜資源數(shù)量和總能耗的前提下實現(xiàn)信號容量、吞吐量和傳送距離的提升，進一步提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，同時可以提高信息傳輸效率和速度。另一方面，針對信號在傳輸路徑中的損耗問題，可以利用NOMA技術改變信號的用戶數(shù)量，由傳統(tǒng)的單用戶轉變?yōu)槎嘤脩舻男问?，實現(xiàn)信號共享。同時，將接入傳輸量提升到50%以上，滿足每一個路徑下的信號傳輸需求，從而降低信號損耗，實現(xiàn)所有信號的高效使用和復用，最終提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

6.3增加安全性

醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)有許多信息不能被泄露，如病人的基本信息、病歷信息、銀行卡號等，因此醫(yī)院在使用SG網(wǎng)絡技術的過程中需要增加通信的安全性。可見光通信是一種新型通信技術，是基于物聯(lián)網(wǎng)和移動通信而產(chǎn)生的。由于其具有較寬的頻譜，因此利用可見光通信技術能夠提升通信速度、降低通信成本。

6.4增強覆蓋性

利用5G網(wǎng)絡技術提高醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)服務質(zhì)量和服務效率，以及促進醫(yī)院信息化建設，實現(xiàn)大規(guī)模的5G網(wǎng)絡覆蓋，需要應用密集異構組網(wǎng)技術。首先，縮小組網(wǎng)的覆蓋半徑來提升有限空間內(nèi)信息的有效利用和復用，進而提升頻譜效率，有利于充分擴大5G信號的覆蓋范圍。其次，在5G網(wǎng)絡密集異構組網(wǎng)中需要提升節(jié)點的密度，縮短每個節(jié)點之間的距離。同時，利用宏站和小功率基站進行大規(guī)模網(wǎng)絡覆蓋，也有利于提升頻譜效率，從而提高信號容量和覆蓋度。通過擴大5G網(wǎng)絡的覆蓋面積，能夠使醫(yī)院的網(wǎng)絡信號和設備更加穩(wěn)定，從而推動我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展。