随着经济和科技的不断发展，人工智能（artificial intelligence，AI）技术、物联网、云传输应运而生，将我们推进大数据时代，数据海量涌现，冲击着现有的移动通讯技术。因此，第五代移动通信技术（5th generation mobile communication technology，5G）成为当下热点。其高速率、高容量、低延迟、广连接等优势成为巨大亮点呈现在世界面前。智慧医疗的推进，使得医疗行业产生大量数据，其存储和传输困难，因此，通过聚焦医疗行业，加速 5G 与医疗卫生的深度融合，将进一步提升医疗照护行业服务质量，创新应用与服务，使医疗照护行业变得更加数字化、网络化、智能化，对推动医疗照护发展具有划时代的意义。

1   5G 概述

1.1   5G 的概念

5G 是最新一代蜂窝移动通信技术，是 2G、3G、4G 技术的延伸。2G 时代实现了语音和文字信息的传输，3G 时代在此基础上发展了互联网，4G 通过长波传输实现了视频通讯，5G 时代旨在通过毫米波实现高速率、低延迟、节能、低成本、大容量、大规模设备连接的通讯。

1.2   5G 的特点

1.2.1   增强移动宽带

带宽就是频带的宽度，任何电信号都有一个频率范围，它的上、下两个边界频率之差就叫信号的带宽。信息理论证明，数字网络的带宽越宽，网络上数据传输的速率就越快。目前 5G 网络在 28 GHz 波段下可实现将传输速度达到 1 Gbps，而通常情况下 4G 网络的传输速率只有 75 Mbps，上、下行链路速度分别为 30 Mbps 和 100 Mbps，且它只具有非对称的超过 2 Mbps 的数据传输能力^[1]。在理论数据上，5G 网络峰值传输速度是 4G 网络的数百倍。

1.2.2   低时延、高可靠通信

5G 通信技术的延时可以控制在 5～10 ms，最低可以控制在 1 ms^[2]。使用 5G 网络将会让延迟从 4G 网络的 50 ms 缩短到 1 ms，即改善了智能设备的无线网络与搜索信息的服务器之间保持连接的状况，也就是观看视频页面时，出现视频播放不流畅甚至停滞的情况将会得到改善；当下载电影时，1 GB 的高清电影只需 1 s 就可以下载成功。

1.2.3   海量物联网通信（massive machine type of communication，mMTC）

5G 网络支持同时接入更多设备，让流量需求密集区域的用户也能享受到较高的网络速率。现有的 4G 基站远距离设置较少的天线（约 10 根），但 5G 基站采用近距离设置上百根天线的方式，使更多的用户可以更高效地收发数据。5G 技术可支持多模式、多制式的灵活协调，避免多种网络模式相互影响，其拥有一个清晰的网络管理架构，可提供更为智能化的服务^[1]。

1.3   5G 的意义

1.3.1   满足人们对高速传输的需求

近 10 年来，手机用户和网民数量迅猛攀升，全球互联网和手机用户数量分别突破 20 亿和 50 亿，这意味着全球范围内，每 3 人中几乎就有 1 人是网民，人们对无线网络的需求不断增加，同时，对网络传输速率也提出了更高的要求。为了满足日益增长的移动流量需求，亟需发展新一代 5G 移动通信网络。

1.3.2   开启万物互联新时代

5G 作为一种全新的移动网络生活方式的媒介载体出现，将有力地推动大数据、AI、云计算、物联网等技术的蓬勃发展，促进互联网与物联网的深度融合，连接服务的内涵从人与人通信逐渐发展到物与人、物与物的连接。未来的 5G 技术将兼容 2G、3G、4G 中所有的通信协议，无缝融合的网络将形成。万物互联的 5G 浪潮席卷而至，将开启一个全新的信息化时代。

2   5G 在医疗照护中的应用

2.1   5G 深化远程医疗

基于 5G 的特点，其在医疗中应用，最先想到的就是远程医疗，同时，5G 移动通讯技术的高速率、低延迟、大容量等，很大程度上满足了远程医疗实时性、高效性、稳定性的需求，大大扩展了传统远程医疗的范围，提高了质量。5G 远程医疗包括远程会诊、远程手术、远程医疗健康监护^[3-4]。

2.1.1   5G 远程会诊

远程会诊是一项传统的远程医疗技术，但是 5G 基于实时图像、语音、视频等技术，使得传输的患者数据更多、更快，医患交流无延时，此外，还可实现高质量的多点互通，为多学科联合会诊奠定了基础。2019 年 7 月 4 日下午，四川大学华西医院通过 5G 技术实时远程指导了四川省乐山市马边彝族自治县人民医院 2 例 AI 消化内镜诊断的操作（图1），这是我国首例 5G+AI 远程消化内镜诊断。内镜检查开始后，马边彝族自治县人民医院的内镜视频通过 5G 网络传输到四川大学华西医院的消化内镜图像 AI 辅助诊断设备上，设备实时提示可能的病变类型，并清晰呈现在会诊现场的屏幕上。与此同时，华西专家们远程指导内镜检查，提示操作要点，并综合点评 AI 内镜判定的结果。之后，华西专家与患者主治医生对患者病情进行了讨论，并给出下一步治疗方案。本次 5G+AI 远程智慧医疗应用充分体现了现代医疗科技和医疗服务模式的发展，有利于缓解我国优质医疗资源紧缺的现状，通过 5G 和 AI 技术的结合，将优质医疗资源进行有效辐射，从而覆盖更多患者。

图1 5G 技术消化内镜远程诊断

图选项

下载全尺寸图像

下载幻灯片

2.1.2   5G 远程手术

5G 技术的应用，使得远程手术成为可能。因此，国内学者对其在动物手术以及患者中都进行了一些探索。2018 年 12 月 18 日，在解放军总医院第一医学中心，5G 远程手术动物试验在猪体上顺利完成^[5]。主刀医师远程控制 2 个机械臂和镜头臂，楔形切除约 2 cm × 2 cm × 3 cm 大小的猪肝脏。术中高清 3D 影像及声音传输即时、稳定，床旁机械臂操作平顺灵活，主、从跟踪性，以及主、从一致性好，从手电机能够在较小的延时时间之后很好地跟踪主手电机。这也是世界首例5G远程外科手术。2019 年 3 月 16 日，解放军总医院第一医学中心成功完成了帕金森病“脑起搏器”植入手术。这是我国首例 5G 远程人体手术。此次手术通过 5G 技术，跨越距离约 3 000 km，实现 5G 远程手术操控，整个手术用时近 3 h^[6]。随着 5G 技术的发展和成熟，远程手术、远程医疗的应用前景越来越明朗，使得在基层医院也可实施难度较大的手术，如颈腰椎手术等，优质医疗资源将会被更多的民众共享，并在一定程度上缓解医疗资源供需不平衡的问题。

2.1.3   5G 远程医疗健康监护

随着科技发展，小型化、精准化的可穿戴监测设备不断涌现，如智能手表、智能手环、血压监护仪、智能血压计等，加之 5G 通信技术的升级，为慢性非传染性疾病（简称慢病）管理提供了新的思路。远程健康数据监管可进行生命体征、胆固醇、血糖、甘油三脂、血氧等人体指标监测，捕获人体的各种生理参数，将信息利用 5G 系统计算进行处理，并利用 5G 技术传输到监控中心，及时调整治疗方案，监测其治疗效果及患者的健康状况，可以为慢病患者、老年人群提供及时的健康监护和干预，提高健康水平和生活质量，有助于提高医疗资源利用率和慢病管理效果。

2.2   5G 助力智慧医疗

5G 将扩展智慧医疗的广度和深度，“5G 技术+物联网+大数据”将智慧医疗变为现实。5G 的出现对于患者信息高效获取和传输至关重要。届时，院内患者的监护将通过无线、移动的可穿戴监测设备来实现，5G 所带来的更高效的连接以及全新的增强型移动宽带数据传输速率，可以实时传输患者的人口学资料、疾病资料、影像学资料等。5G 的到来将带来全新的就医体验，并在医疗领域掀起一场革命。此外，专家预测 5G 有可能催生新的医疗模式—主动医学模式。5G 技术具有大容量、速率快的特点，将储存更大的数据，基于大数据，结合智能化监测设备，通过精密的复杂系统运算，形成推荐的诊疗方案。在未来主动医学模式中，通过移动设备端收集患者相应的信息，通过复杂的系统运算，生成诊疗方案，在此基础上，患者就医，结合医生的意见，得出最终诊疗方案，确保医疗的精准化和个性化。在此过程中，患者不仅了解到自身的健康状况，还充分了解到可能的诊疗方案，真正实现患者主动参与医疗过程，推进主动医疗模式的进程。

2.3   5G 赋能康复锻炼

5G 的第三大优势—mMTC 可以使传感器更加精准，这就使 AI 在医疗服务上的应用扩展到机械手臂、AI 仿生假肢等^[7]。机械手臂或 AI 仿生假肢布局更多的微型感受器，加之大量数据的支撑，5G 提供高速稳定的数据传输，可以使其实现更精细的动作。当 AI 和 5G 相结合，凭借两者的强大功能，医疗产品所提供的服务也将更加智能和高效。高灵敏度的机械手臂可辅助骨科术后患者肌力恢复和帕金森病患者精细化动作的康复锻炼，有效改善患者生活自理能力。此外，在智能假肢领域，随着材料及结构处理技术的不断改进，假肢的灵活度和协调性大大增加。但是，在假肢的控制方面，现有的智能假肢处理器仍实行系统控制，对周围环境进行简单识别和处理。新的理论指出，将脑电波以电信号方式传导至假肢处理器，可实现使用者对假肢的自主调控，从而使残障人士更加自如地应对周围复杂环境^[8]。5G 传感器在仿生假肢上的高密度布局，为实现脑电波自如地调控假肢提供了可能。5G+AI 仿生假肢也可以实现更精细的动作，将大大改善残障人士的生活质量，为社会添加无限的可能。

2.4   5G 加速院前急救

众所周知，院前急救争分夺秒，呼吸心脏骤停、心源性心脏病抢救的黄金时间极短，一般在出现症状后 4～6 min。5G 时代的到来，使救护车配备高清晰度视频通信成为现实，为急危重症患者搭建起一条“5G 院前急救”通道，大大提高了急救速度^[6]：一方面，更加实时互联全球定位系统导航，为救护车选择更优的路线；另一方面，通过 5G 技术可以实现救援的医护人员一接触到患者，就可将患者的生理数据、病情实时发送到远程急诊中心，医生读取数据后，通过 5G 远程视频“直面”患者判断病情，并以此为基础制定最优急救诊疗方案，配备相关抢救的医疗设备，这可在一定程度上缓解急救压力，提高急救的效率。

3   结语

5G 在医疗照护中的应用无疑将带来一场颠覆性的革命，实现真正意义上的智慧医疗和精准医疗。此外，5G 仍沿用传统带宽技术，未来，随着 5G 基站部署的完成，海量数据不断累积，仍存在饱和的风险。因此，我们要扬长避短，综合整体布控，科学合理地发展和使用 5G。