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火神山医院开始接诊:疫情之下,5G为医疗赋能

时间:2020-02-06 10:51 来源:未知 作者:QQ克隆

每天查看新冠疫情动态,成了亿万人近日的习惯。更新的数字、变动的曲线、实时播报的各地疫情新闻,得益于无处不在的4G/Wi-Fi甚至5G网络,和大数据平台的支持,以小时为单位在随时刷新着。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202002/409597.htm

这样的效率,在历史上的疫情防控中不曾有过。不可思议的效率还出现在建造火神山、雷神山等医院的配套网络建设上。

三大运营商建设5G,“云监工”实火

1月23日傍晚接到通知,通信网络施工全面启动。三大运营商宣布为武汉火神山医院建设 5G,联合华为、中兴、爱立信、诺基亚等厂商勘察现场,确定了光缆路由、基站点位,启动建设。最短时间实现了 5G 和有线宽带的双千兆网络覆盖。

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火神山医院楼顶基站开通后测速

1月27日清晨接到指令需在火神山、雷神山医院开通央视直播,快速完成选址、布放光缆及电源线和设备安装调试,以及与云计算团队等高效协同后,由中国电信先行,三家运营商相继开通工地实景直播平台。不到一周,火神山医院建设的现场直播就火得一塌糊涂,数千万网友远程做起了“云监工”。

对比2003年北京非典小汤山医院的建设,除了电视台的报道,以当时的网络和终端条件不可能有这样的直播,网络搜索也只能找到有限的一些图文。而这次被网友戏称为史上最强的“云监工”项目,其背后是基于高性能的 5G 网络。隔离之下,无处不在的网络和畅通的通信,就是第一要务。

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火神山医院现场架设5G基站

该紧急工程不仅包括了 3G/4G/5G 无线通信网,实现千兆网络覆盖,此次通信方案全部选用了最高配置。同时,还将原有 4G 网络的容量扩容,并新增 3G 语音网络,满足纯 3G 语音用户的通信需求。

除了2G/3G和4G网络继续支撑现有的语音、上网业务,2天内建成的5G基站还将助力医院实现超高速的实时数据采集、远程会诊、远程监护等业务。

这也许是5G在中国商用以来,国人第一次大范围感受到5G+给多种最新技术所带来的影响。

相较于其参考样本 —— “非典”时期的北京小汤山医院,火神山医院在5G方面的应用更突显医疗水平的进步。它同疫情下的多家医院展示了5G赋能医疗的强大力量:

5G远程诊疗

5G远程传输技术实现了前线“战场”与后方“智囊”的无缝衔接。显然,基于5G的远程会诊,在当前疫情向全国蔓延、隔离成为关键词的场景下具有了更为重要的意义。

1月26日,四川省卫生健康委组织四川大学华西医院与成都市公共卫生临床医疗中心,基于5G网络,成功完成了两例新型冠状病毒感染肺炎急重症患者的远程会诊。

1月29日,在远程医疗平台上,由钟南山院士担任组长的广东省新型冠状病毒感染的肺炎重症病例会诊专家组,对广东5例危重症患者进行了第一次远程会诊。此次会诊持续了3小时25分钟,参与远程会诊的有5家医院的10名专家。

远程会诊系统通过传递图像、文字、影像系统等,直接在屏幕上将信息共享给对方,可以充分利用专家资源进行诊疗或在线交流,同时减少医患直接接触。既节省了成本,又能直接保障安全性,还提升了疫情应对的指挥调度能力,更有利于疫情的防控。

为什么会说远程医疗从5G开始,可能会出现飞跃?主要利用到三点:低时延、大上行带宽、海量连接。尤其是大上行带宽,由于5G核心网的进步,比4G时代上行快了10倍,可以快速将高清图片和视频上传。无论是云平台的人工智能还是医生,都有了快速详尽了解患者情况的可能。

至于救护车和远洋船舶之类的场景,就更不用解释了。急救医学是一门处理和研究各种急性病变和急性创伤的一门多专业的综合科学,需要在短时间内对威胁人类生命安全的意外灾伤和疾病采取紧急救护措施,并且急救医学还要研究和设计现场抢救、运输、通讯等方面的问题,是急救医学的重要组成部分。

通过5G网络可实时传输医疗设备监测信息、车辆实时定位信息、车内外视频画面,便于实施远程会诊和远程指导。5G智能急救信息系统包括智慧急救云平台、车载急救管理系统、远程急救会诊指导系统、急救辅助系统等几个部分。

5G红外热成像测温

面对即将到来的返程高峰与疫情防控工作,其中“5G红外热成像测温”服务因其“无接触式检测、高精度体温筛查、异常体温预警”的特性,受到关注。5G红外热成像测温采用快速热成像技术配合环境数据算法,并可通过高速率、低时延的5G网络回传到指挥中心,实现规模性人群的快速精准体温筛查。

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“5G红外热成像测温”可对进出人员体温进行非接触方式快速检测,测温精度可达±0.1℃,当有人员的体温超过告警温度阈值,如出现疑似发烧等情况时,设备将告警,提醒人员进行进一步检查。该设备采用快速热成像技术配合环境数据算法,并可通过高速率、低时延的5G网络回传到指挥中心,实现规模性人群的快速精准体温筛查。

“5G红外热成像测温”日覆盖监测人流量可达500万人次,为相关单位复产复工后,在重点场所及人员聚集地开展防疫排查、体温实时监测、控制疾病传播,打造了一道坚实的防线。

远程超声

与 CT、磁共振等技术相比, 超声的检查方式很大程度上依赖与医生的扫描手法,一个探头就类似于医生做超声检查时的眼睛,不同医生根据自身的手法习惯来调整探头的扫描方位,选取扫描切面诊断病人,最终检查结果也会有相应的偏差。

5G 的毫秒级延时特性,将能够支持上级医生操控机械臂实时开展远程超声检查。相较于传统的专线和 WiFi, 5G 网络能够解决基层医院和海岛等偏远地区专线建设难度大、成本高,及院内 WiFi 数据传输不安全、远程操控时延高的问题。

远程手术

5G 网络能够简化手术室内复杂的有线和 WiFi 网络环境,降低网络的接入难度和建设成本。利用 5G 网络切片技术,可快速建立上下级医院间的专属通讯通道, 有效保障远程手术的稳定性、实时性和安全性,让专家随时随地掌控手术进程和病人情况,实现跨地域远程精准手术操控和指导,对降低患者就医成本、助力优质医疗资源下沉具有重要意义。

随着5G时代的到了和科技不断的进步,未来的远程医疗可能还不止如此,远程手术、远程救援等等一系列的远程医疗手段将会层出不穷,远程医疗的发展将前景恢弘。

不仅限于医疗领域,5G在疫情之下的应用还有这些:

视频监测系统

通过全高清摄像头值守在定点医院主要人流通道、重点监控区等疫情防控的最前沿,实时、流畅、高清的视频画面通过5G网络实时传输,可供各级疫情防控管理部门、相关医疗机构及时了解医院、集中医学观察点等的防控动态,查看防疫工作开展情况,及时收集防疫一线资料,为医护人员提供更好的保障,也为疫情防控决策提供重要依据。

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5G视频监测系统采用互利网+功能云化方式,实现分布式视频采集终端的跨域存储、汇聚和多种储存能力提供。

实现可移动性监控点:借助无线网络,监控设备不受空间限制,只要在无线范围内就能在实现在移动环境下进行视频监控。

实现广覆盖性监控点:借助移动网络的广覆盖性特征,一些不方便接入有线宽带且高成本的特殊区域,更加方便的部署监控点。

实现可移动性监控人员:借助移动客户终端,实现远程视频查看、应急指挥的要求。

由于5G网络的传输速度是4G网络的百倍,所以完全可以实现末端的监控摄像头把数据通过无线传输直接传给中心机房或云端服务器,不仅省去了数据转换的麻烦,最主要是省去了网络布线这一烦琐的工序。

从数据存储上讲,由于视频数据量非常大,目前数据的保存只能由中心机房的硬盘来完成,如果运用5G网络传输是完成可以把这些数据直接传输到云端服务器进行存储,机房的任务仅限于读取或调用数据。这样从布线到存储使整套视频监控系统成本上有了极大的降低。

大数据分析

通过基于5G的大数据分析,利用成熟的算法模型提供相关数据分析和智能应用,支撑疫情态势研判、疫情防控部署以及对流动人员的疫情监测、精准施策。

比如,通过迁徙大数据通过数据定向、分析等途径可以确定武汉人员流出的方向,以便地方可以对疫情控制进行更加精准和严格的控制。此外,对于已确定感染人群来说,通过基于移动终端的轨迹,可以通过汇集的大数据来勾画关系图谱,进一步追踪接触者以进行隔离管理。

全新的5G时代对大数据将产生深远影响:

数据规模的急剧增长:5G使得单位面积的联网设备数量可以达到4G的100倍,海量物联网的感知层将产生海量的数据,同时,5G通过提升连接速率、降低时延,使数据采集会更加快捷方便,这些将极大驱动数据量的增长。据IDC研究报告表明,2020年全球新建和复制的信息量将超过 40ZB。

数据维度的进一步丰富:从连接的类型看,目前的数据维度多为人和人的关联,5G带来物联网的发展,使得人和物、物和物之间的连接产生的数据类型进一步丰富,数据采集增加;从连接的内容看,5G催生的车联网、智能制造、智慧能源、无线医疗、无线家庭娱乐、无人机等新型应用将创造新的丰富的数据维度,AR、VR、视频等非结构化数据的比例也将进一步提升。

大数据处理平台性能的提升:随着数据体量、种类和形式的爆发增长,单一的大数据平台难以有效应对复杂、多样、海量的数据采集、处理的任务,海量、低时延、非结构化的数据特点将进一步促进数据处理和分析技术的进步。不论是混搭式的大数据处理平台,还是推动流式处理技术,都是为了进一步提高平台的数据处理能力。

边缘计算的兴起:IDC报告数据显示,5G时代下将有45%的物联网数据将通过边缘计算进行存储、处理和分析,以此优化数据中心的工作流程。尽管边缘计算可以减缓部分负载压力,但物联网设备的不断增加的数据流入依然要求数据中心增加安全性和稳健性,完成数据中心的重塑。

AI的赋能:AI离不开大数据,只有在数据足够多时才能训练出足够聪明的AI。而要对大数据进行处理,则需要云服务,只有数据足够多、云服务器处理能力足够强,才能训练出足够好的AI。

“大事难事见担当,危难时刻显本色”不仅适用于人,也同样适用于科学技术。即使在非常时期,5G技术依旧充分发挥其自身特点,帮助人们解决眼下的问题。期待更多硬科技技术助我们渡过难关。