前言
顛覆式創新之父克里斯坦森說過，商業社會的顛覆式創新動力主要來自3個方面：技術創新、商業模式創新和價值網路重構。5G作為行動通訊領域的技術創新，是一項通用型技術，將全面構築商業社會數字化轉型的關鍵基礎設施，從線上到線下，從平臺到生態，推動世界數字經濟邁入新階段。
目前，5G正處於技術標準形成期和產業應用試驗期，全球都把5G作為國家經濟數字化轉型的關鍵戰略舉措。中國搶先入局，積極推動5G在各行各業的落地應用，醫療健康成為重要應用領域之一。
2013年，工信部、發改委和科技部共同建立了IMT-2020（5G）推進組，推進5G標準的制定和商用的落地。2017年3月的《政府工作報告》提出要加快發展5G這一新興行業。隨後，工信部制定了《5G發展指導檔案》，為5G在醫療健康、交通運輸、智慧城市等行業的應用指明瞭發展道路。
2019年，作為5G的預商用之年，醫療機構和企業都在積極擁抱5G，5G+醫療健康的應用試驗已經在部分醫院開展。
動脈網·蛋殼研究院抓住契機，通過對5G裝置供應商、電信運營商、醫院以及醫療裝置企業的調研訪談，製作了《2019 5G+醫療健康專題報告》，試圖全面、客觀、真實地展現5G在醫療健康領域的應用情況。
通過本報告您將瞭解到：
5G在醫療健康領域的發展事記
5G+醫療健康的應用場景
5G在醫院的部署細節
5G+醫療健康未來的發展前景
鄭州大學第一附屬醫院等國內三甲醫院是如何擁抱5G
進化：5G帶來革命性變化
5G的概念
基於行動通訊的演變軌跡，每一代系統都可以通過其關鍵技術和提供的服務來進行定義，1G以FDMA技術為主，提供的是語音服務；2G以TDMA技術為主，在語音服務基礎上，新增了簡訊等低速資料服務；3G則以CDMA技術為基礎，提供語音、簡訊、音訊等服務；到了4G時代，OFDMA成為其技術基礎，在3G服務基礎上，新增直播、遊戲等各種移動寬頻服務。
未來的5G時代，面對的是多樣化、特異性的需求場景，很難單純依靠某一技術來滿足所有場景的應用需求。5G融合了毫米波、微基站、網路切片、波束賦形等一系列先進的通訊技術，能夠為語音、音視訊、遊戲、VR/AR、人工智慧、物聯網、機器人等在各行各業的應用提供行動網路支撐，推動整個社會經濟向數字化轉型。
根據每一代行動通訊系統所產生的資料量，我們大致可以分為資料萌芽、資料擴容和資料爆發三個階段。1G、2G時代主要是語音、簡訊業務，產生資料量小，對通訊速率沒什麼要求，是資料開始萌芽的階段。到了3G時代，新增了上網、電郵、QQ聊天等業務，資料量開始增加，對速率有一定的要求，使用者峰值速率達到2Mbps至數十Mbps。
而4G時代，更是有了電影、直播、微信等業務，這必須建立在高速率的基礎上，使用者峰值速率可以達到100Mbps至1Gbps，資料量將進一步擴容。5G能夠為高清視訊、物聯網、VR/AR、機器人等提供行動通訊支撐，將廣泛應用到智慧交通、移動醫療、雲遊戲、智慧家居、工業自動化等行業，其所產生的資料量將呈現指數級增長，使用者峰值速率可達到10Gbps，屆時將是資料爆發的大時代。
為了進一步釐清5G到底是什麼，下面我們將從顯著特徵、效能指標以及關鍵技術三大方面加以闡述。
顯著特徵
eMBB（增強移動寬頻）
eMBB針對的是大流量移動寬頻業務，諸如3D/超高清視訊、高清語音、雲辦公、雲遊戲等，能夠滿足深度感知、極致資料速率、極致使用者移動性等要求。
URLLC（超高可靠低時延通訊）
URLLC能夠實現通訊的穩定可靠，大幅降低通訊主體之間的時延，能夠應用到移動醫療、工業自動化、自動駕駛等，能夠實現高安全性、超高可靠性和超低時延性。
mMTC（海量機器通訊）
mMTC主要針對大規模物聯網業務，能夠滿足大量人與人、人與物、物與物之間的通訊，比如智慧交通、智慧家居、智慧城市等，能夠滿足深度覆蓋、超高密度、超低能耗等要求。
效能指標
5G使用者的峰值速率可以達到10Gbps，是4G的100倍；移動性超過500km/h，而4G的移動性只有350km/s；在時延方面，5G可以縮減到4G的1/10，即在1ms以內；5G在每平方公里範圍內可以連線100萬多個通訊主體，4G通常只能實現1萬個主體連線；另外，5G的使用壽命也在4G的10倍以上。通過多個指標的綜合比較，可以看出5G的效能實現了革命性的飛躍。
關鍵技術
5G之所以能夠為各大行業技術應用提供通訊保障，得益於其背後一系列關鍵技術的支撐。如高頻率的毫米波，其頻寬高，傳輸的資訊量大。網路切片可以根據不同的應用場景要求設定多個獨立或共享的通訊網路。還有端到端的技術，可以不用再通過第三方基站而直接實現裝置與裝置之間的資料傳輸，從而降低時延。
因此，不管從5G的新特徵，還是從其基於的關鍵技術，其所展現出來的效能指標都是以往幾代行動通訊系統所無法匹及的。那麼，5G又是通過怎樣的架構來實現其應用價值的呢。
5G的架構體系
5G的架構體系從下到上依次分為終端層、網路層、平臺層以及應用層四個層級。
終端層
終端層主要是資訊的發出端和接受端，它們既是資訊採集的工具，也是資訊應用所依附的載體。通過感測裝置、可穿戴裝置、感應裝置等智慧終端實現資訊的採集和展示。包括機器人、智慧手機、醫療器械、工業硬體等裝置。
網路層
網路層是資訊的傳輸媒介，是充分體現5G優越性的環節。通過分配於不同應用場景的獨立網路或共享網路，實時高速、高可靠超低時延地實現通訊主體間的資訊傳輸。
平臺層
平臺層主要是實現資訊的儲存、運算和分析，起著承上啟下的過渡作用，以邊緣計算、人工智慧、雲端儲存等新技術，將散亂無序的資訊進行分析處理，為前端的應用輸出有價值的資訊。
應用層
應用層是5G價值的集中體現，根據三大顯著特徵可以支撐不同的應用場景。eMBB主要應用於超高清視訊、高清語音、雲遊戲等場景，能夠實現高速率通訊。
mMTC主要應用於智慧交通、智慧城市、VR/AR等場景，能夠連線海量主體，滿足彼此之間的通訊需求。URLLC則主要應用於移動醫療、工業自動化、自動駕駛等場景，能夠保證資訊傳輸的安全和低時延。
從整個5G的架構體系看出，大規模天線、毫米波、網路切片等關鍵技術支撐起整個5G通訊網路的高效執行，而且5G能夠與邊緣計算、大資料、霧計算等其他新技術實現有效融合，提升資訊的價值，為前端的應用提供技術保障。
5G程式的關鍵節點
ITU（國際電信聯盟）和3GPP（第三代合作伙伴計劃）都對5G的實施制定了詳細的推進計劃。它們將實施程式分為3個階段：5G研究、5G標準化和5G產品研發。
ITU在2013年就提出了對5G進行標準前期研究，3GPP在2015年提出了Rel-13標準，旨在為5G的出現做前期標準試探。而我國則在2015年的“十三五規劃”中明確提出，中國要積極推進5G建設並在2020年釋出5G通用產品。
我國的5G程式主要分為4各方面：
技術試驗：主要涉及3個階段，依次完成關鍵技術驗證、技術解決方案驗證和相關係統驗證。
標準制定：在2018年底完成R15標準制定，在2019年完成R16標準建立。
網路建設：在2018年下半年完成部分5G試驗網路建設，2019年及以後開始逐漸推廣5G網路建設。
推廣應用：計劃在2019年下半年下發5G牌照，並從2020年開始在全國大中城市進行5G商用釋出。
通過與ITU、3GPP在5G建設程式方面的對比，我國在5G的建設推進方面走在世界前列，未來將能夠為各行業展開5G應用帶來規劃保障。那麼，5G在醫療健康領域的應用如何，能夠在疾病預防、診斷、治療、康復等方面帶來哪些創新性變化，我們需要進一步分析探討。
賦能：5G為醫療健康帶來福音
5G為醫療健康帶來了什麼
5G的優越效能可以使其在智慧交通、醫療健康、工業網際網路、城市管理、智慧環保等各大行業的應用。正如前面所述，在傳輸速率方面，5G的使用者峰值速率可以達到10Gpbs，在平常情況下也能實現1Gbps，能夠滿足大量資訊的傳輸。
在降低時延方面，5G物理層支援不同的子載波間隔,大的頻域子載波間隔配置,以縮短時域排程時延，通過Minislot的排程方式,降低排程時延。
在提升可靠性方面，PDCP 層引入了複製功能,將同一個承載對映到不同的邏輯通道,物理層採用不同載波傳送,保證傳輸可靠性。
根據2018年中國資訊通訊研究院和IMT-2020 (5G)推進組主辦的“綻放杯”5G應用徵集大賽，通過對300餘個參賽專案的梳理和分析，發現不管是在發展階段，還是在市場前景方面，5G在醫療健康領域的應用都位於前列。
5G在醫療健康不同的應用場景，其效能特性發揮作用有所不同，主要應用在遠端監測類、遠端會診和指導類、遠端操控類。在遠端監測類、遠端會診和指導類，可以充分利用5G的高頻寬，來實現生命體徵資料、影像診斷結果、生化血液分析結果、電子病歷等資料的高速傳輸。
在遠端會診、遠端診斷等過程中，可以滿足專家與基層醫生、專家與患者之間的高清視訊對話，有利於會診和診斷的高效進行，同時由於5G的高可靠性，可以保證電子病歷、影像診斷等資料傳輸的安全性，防止資料洩露，充分保證換證的個人隱私。
在遠端操控類，為了最大程度發揮5G網路高頻寬和低時延的效能，在面對上行資料傳送中，UE採用可配置排程方式,直接在預先分配資源上傳送資料,縮小時延，而且物理層專用控制通道也採用冗餘方式,保證傳輸可靠性。在移動急救、遠端手術過程中，可以保證醫生對前端情況的實時動態掌控，可以為急救醫生或前端機器人提供準確指導和操控。
同時需要連線生命體徵監護儀、心電圖機、除顫監護儀、血液分析儀等諸多裝置，保證各類連線主體進行正常通訊，在提高效率的同時儘可能的減少醫療安全事故的發生。
因此，對於遠端監測類、遠端會診和指導類醫療場景，5G網路為其帶來高頻寬和高可靠性體驗，而對於移動急救和遠端操控類醫療場景，5G除了能夠帶來高頻寬、高可靠性體驗外，還能帶來超低時延和超大連線數量通訊效果。
5G在醫療健康領域應用情況大事記
目前，5G在醫療健康領域尚處於試驗測試階段，中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商通過在部分醫院部署5G網路環境，嘗試其在醫療場景的應用方式、應用流程、應用效果等。動脈網·蛋殼研究院通過調研訪談和文獻研究相結合的方式，整理出目前已經部署5G試驗網路的醫院及相關應用情況。
2019年1月3日，安徽電信、中國科學技術大學附屬第一醫院及相關廠家聯合成立的智慧醫院5G實驗室正式掛牌，實驗室的成立標誌著中國科學技術大學附屬第一醫院將率先在省內開展5G+醫療試驗，根據公佈的合作內容，參與方將共同在智慧手術室、智慧病區、智慧後勤、遠端醫療等場景開展應用。
2019年2月24日，北京移動攜手華為完成了中日友好醫院5G室內數字化系統部署，為移動查房、移動護理、移動檢測、移動會診等應用提供了5G網路環境。
2019年2月26日，成都市第三人民醫院超聲專家周鴻主任通過5G與近百公里以外的蒲江縣人民醫院醫生共同為病人進行了一場遠端超聲會診。在本次遠端會診中，周主任與縣醫院醫生之間能夠實現高清、流暢的視訊語音實時溝通，基於5G的高頻寬，使得遠端超聲診斷系統與近端超聲檢查影象質量高度一致，極大提高了會診的準確率。
2019年3月，河南移動在鄭州大學第一附屬醫院完成5G試驗基站部署，而且華為Wireless X Labs也參與了此次試驗部署。相關5G基站將主要為遠端會診、遠端B超、移動查房機器人等醫療場景提供服務。
2019年3月16日，中國人民解放軍總醫院在中國移動及華為公司5G網路技術支援下，成功實施了全國首例基於5G的帕金森病“腦起搏器”遠端手術。中國人民解放軍總醫院第一醫學中心及海南醫院神經外科凌至培主任在三亞市，在5G網路環境下，對北京解放軍總醫院的手術器械進行精確度以微米計的操控，成功將“腦起搏器”的電極植入一名帕金森病患者腦部的最佳靶點。
2019年4月3日，由廣東省人民醫院心外科郭惠明醫生團隊通過5G技術遠端指導高州市人民醫院心外科何勇醫生團隊進行胸腔鏡下房間隔缺損補片修補術。此次遠端手術指導在高頻寬低延遲5G網路通訊環境下進行高清手術影像傳輸，實現廣州-高州兩地低延時直播。
從5G網路部署地域看，只在北京、四川、河南、安徽、廣東等少數幾個省進行了區域性試驗，這為後期在全國醫院部署5G打造樣板。且從合作的醫院看，全部都是所在省份的龍頭三甲醫院，主要是因為這些醫院基礎設施完備、醫療裝置先進、專家資源豐富等，能夠為5G試驗提供強大的技術和人才保障。
除了已經部署5G網路環境的醫院外，還有部分醫院已經與三大電信運營商簽訂了合作協議，諸如廣東省人民醫院、武漢大學中南醫院、南昌大學第一附屬醫院、浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院、深圳市人民醫院、武漢協和醫院、青島大學附屬醫院等，這些醫院也在積極為部署5G網路做準備，未來會有越來越多的醫院向5G智慧醫院邁進。
國內電信運營商在醫院積極部署5G，國際電信巨頭也在部分醫院建設了5G網路，包括AT&T、Nokia、Vodafone（沃達豐）等。如AT&T與拉什大學醫療中心合作，幫助芝加哥醫院進行5G網路建設，該專案在2019年1月開始啟動，旨在將芝加哥醫院打造成為全美第一家支援5G功能的智慧醫院。同時，AT&T還與VITAS 醫療中心開展合作，針對臨終患者，將5G與VR/AR相結合，試圖利用沉浸式技術的移動解決方案幫助減少臨終患者的慢性疼痛和焦慮。
Nokia與芬蘭奧盧大學合作啟動OYS TestLab專案，這是一個基於5G網路環境的醫療試驗專案，主要是運用在移動急救場景中，通過為救護車和急診部門之間的實時資料提供通訊支援，醫院能夠監控運送中的患者，根據患者的患病情況提供相應的遠端急救指導，同時可以做好急救相關專家和醫療裝置的前期準備，實現醫生與患者的精準匹配。
Vodafone與巴塞羅那的Clínic醫院合作開展基於5G的遠端手術試驗，支援Antonio Lacy博士為離醫院約五公里外的一名患有腸腫瘤的病人執行全球首個5G動力遠端控制手術。Vodafone5G網路在Clínic醫院率先實踐，可能推動該醫院成為西班牙首家5G智慧醫院。
5G如何在醫院部署
5G在醫院的部署是一項複雜的系統工程，需要經過一系列的科學論證，選擇合適的醫院、恰當的方式、合理的部署區域、符合條件的科室等，只有通過通訊裝置供應商、電信運營商、醫療器械供應商以及醫院的共同協作，才能推進5G在醫院的應用試驗。
網路建設路徑
目前，5G通訊網路建設有新建和改造兩種方式。新建即是根據5G的通訊要求建設一個全新技術和架構的5GNR，而無須破壞現有的網路基礎設施。5GNR是一個新的無線介面，它將支援革命性的資料傳輸量、容量和效率提升。
第一，其在6 GHz以上頻率的毫米波通訊，獲得了更多的新頻譜資源。根據3GPP關於第一版5GNR標準（ Release 15），其定義的全球頻譜範圍已經到了52.6GHz，並在100GHz範圍內尋求更多頻譜，極大地擴充了通訊的容量。在應用端，毫米波要求匹配與之相適應的通訊裝置，需要新的技術和產品架構設計，這也將為醫療裝置的設計研發帶來新的挑戰。
第二，5GNR大規模天線基站普遍採用波束賦形技術，基站可以通過波束迅速找到有通訊需求的終端裝置，然後通過業務波束訊號在通訊裝置之間建立資訊互動業務。
第三，5GNR使用CP-OFDM的波形並能適配靈活可變的引數集，可以將不同等級和時延的業務複用在一起，並允許毫米波頻段採用更大的子載波間隔，能夠在同一時間傳輸更多資訊量。
第四，5GNR的核心網路設計靈活、智慧以及可重配，讓運營商能夠動態優化對某一業務或區域的網路引數配置，滿足不同業務型別對通訊網路的需求，提高使用者體驗的同時降低網路的運營成本。
改造主要是基於4G行動網路寬頻的提升，是LTE Advanced Pro Release 14的演進版，通過對LTE Advanced Pro進行再次改造升級來滿足5G的通訊要求，它是3GPP在2015年舉行的PCG第35次會議上正式確定的LTE新標準。
LTE Advanced Pro Release 14的許多功能都能夠滿足5G網路的通訊要求，如一致的使用者體驗、無縫切換、低成本高覆蓋以及低功率廣域應用對較長電池壽命的要求等。
通過比較兩種建設路徑，新建5G網路可以不用考慮現有網路的相容性，採用毫米波、波束賦形、網路切片等全新技術，可以很好的實現高速率、高可靠、低延時以及海量通訊等。
但是，新建網路體系意味著大量通訊裝置，特別是微基站的建設投入，這需要耗費大量資金。改造4G網路雖然無需投入新裝置和新基站，在現有無線基礎設施之上進行相應的軟體升級，可以節約建設成本。但整個網路體系還是沿用原來的架構和技術，這也制約了通訊的效率和質量。
根據我們對相關醫院的調研訪談，目前進行5G網路試驗都是採用新建5GNR的方式，以確保在真實水平的5G網路環境下，能夠為醫療帶來哪些方面的實質性變化和效率的提升程度。
網路部署流程
在醫院進行5G網路部署是一個複雜的系統工程，需要經過簽訂協議、勘察選址、網路建設、網路除錯、場景應用等環節，才能實現5G+醫療健康的落地應用。
在5G+醫療健康試驗的初期，醫院都是保持開放容納的心態，歡迎國內有實力的通訊裝置供應商、電信運營商前來洽談合作，在醫院部署5G網路，為相關醫療場景的應用搭建基礎設施。
而電信運營商也會和通訊裝置供應商合作，共同為標的醫院建設5G網路。作為試驗期，一般會選擇醫院的部分割槽域或部分科室作為5G的試驗區，電信運營商會根據醫院的基礎條件和參與意願，進行選址規劃。
比如，中國科技大學附屬第一醫院就拿出一整棟樓宇作為5G試驗區域，由安徽電信負責5G通訊網路建設。工程的施工難度主要取決於部署區域的範圍和建築結構，5G網路設施主要包括室外的基站建設和室內的微基站安裝。
通常情況下，室內站的建設數量遠遠多於室外站的數量，為了達到最好的通訊效果，可能在每個樓層都要安裝一定數量的微基站。在整個網路基礎設施建設好後，就需要對5G網路進行一系列除錯，檢驗網路通訊質量是否達到相關應用要求。
在達到要求後，就可以將相關醫療場景（如遠端監測、移動護理、遠端診斷等）置於5G網路環境中開展，並與以前的通訊效果進行對比評估，將相關結果反饋給電信運營商，便於做進一步的改進。
據相關專家介紹。醫院部署5G網路屬於重大工程，建設週期一般不會超過2個月，有些醫院的5G網路建設甚至在一個月內就能完成。
主要參與主體
參與醫院5G網路部署的主要有四大主體：
5G通訊裝置商主要負責裝置的供應和相關網路的建設，主要包括天線、射頻模組、小微基站等裝置和傳輸網、承載網、核心網的建設，這些企業處於整個5G產業鏈的上游。
5G運營商主要負責醫院相關5G裝置的安裝、運營以及維護等工作，而且承擔了整個5G網路的建設投資，通常都是幾百萬元的投資，其中室內站的投資超過2/3。
醫院主要是提供5G試驗所需的場地、醫務人員及患者，為那些置於5G環境的醫療場景試驗提供必要的人力、物力和財力支援。
醫療器械廠商根據5G的通訊要求，對相關醫療裝置進行升級改造，包括多功能檢測儀、心電圖機、超聲儀、可穿戴裝置等。
5G的高頻寬、低時延和海量連線，可以實現生命體徵資料、影像檢查資料、電子病歷等大量醫療資料的快速傳輸，可以實現醫生與醫生、醫生與患者的高清視訊通話，可以實時全面展現患者的生命狀態，後方專家可以精準指導一線醫生對患者實施急救。
5G的不同效能可以滿足不同醫療場景的通訊要求，部分醫院已經通過與通訊裝置商、電信運營商等合作在醫院部署5G通訊網路，推動移動醫療事業的發展。
那麼，5G+醫療健康到底有哪些應用場景，5G又是如何滿足這些應用場景需求的，接下來我們將詳細敘述5G在具體醫療場景中應用。
落地：5G+醫療健康的應用場景剖析
在醫療健康領域，並不是所有的場景都需要5G，5G也沒有完美到可以支撐所有的應用場景。我們根據前期的調研，結合相關文獻，發現只有那些涉及大量資料傳輸、需要高清視訊、對資訊傳輸時延要求短的醫療場景，5G才能充分發揮其所具備的優勢。
5G+醫療健康的應用場景概覽
本報告主要梳理了無線監測、遠端診斷、遠端會診、移動查房、虛擬示教培訓、移動急救、導航定位、遠端機器人超聲以及遠端機器人手術九大應用場景，並從通訊寬頻、通訊時延、通訊數量（通訊主體的連線數量）三個維度繪製了5G+醫療健康場景應用圖譜。
遠端監測類
這類應用對通訊頻寬要求不高，只是涉及到血壓、血糖、血氧飽和度、心率等生命體徵資料的傳輸，其頻寬在3Mbps基本上就能滿足資訊傳輸需求。其對通訊時延也沒有高要求，100ms左右的延遲不會造成對相關治療的影響。而且主要是生命體徵監護儀、可穿戴智慧裝置、輸液袋、護士等之間的資訊互通，連線數量較小。
遠端會診和指導類
這些應用對通訊頻寬有一定的要求，涉及到生化分析結果、影像檢查結果、電子病歷等大量資料的傳輸，其頻寬通常在3Mbps~15Mbps之間。在遠端會診和VR/AR等虛擬示教培訓場景，需要較低時延才能挺高會診效率和培訓效果，其時延需在20ms~100ms。因為涉及到檢查檢驗資料，需要連線相應的檢驗科、影像科的部門，還需要連線專家、基層醫生、護士、患者的群體，連線數量相對較多。
遠端操控類
遠端機器人超聲和遠端手術需要超高清畫面，醫生才能夠精確地進行操作，因此要求頻寬在15Mbps甚至需要達到1Gbps，才能滿足相關的操作要求。在整個過程中需要實時同步，才能保證操作的安全性，對時延要求通常是在1ms以內。特別是遠端手術，可能需要同時連線生命監測儀、心電圖機、除顫監護儀、高清視訊裝置等，其連線主體數量較多。
應用場景需求分析及5G解決方案
我們根據通訊頻寬、通訊時延和通訊數量三個指標將十大應用場景分為遠端監測和護理類、遠端會診和指導類、遠端操控類三個類別。那麼，每個應用場景的需求是什麼，5G又是通過什麼方案來滿足需求的，我們將逐類剖析。
無線監測
無線監測是指通過生命體徵監測儀或可穿戴智慧裝置對患者的血壓、血糖、心率等進行實時、持續的監測，並將這些體徵資料通過無線通訊的方式傳輸給醫護人員。無線監測主要是針對術後患者和突發性疾病患者，術後患者在康復過程中容易出現術後併發症，病情變化風險大，需要實時動態對其進行監測。
突發性疾病患者特別是冠心病和腦卒中患者，通過無線監測可以實時掌握其活動情況，發生異常情況可以第一時間展開急救。無線監測需要持續、實時、動態的反映被監測者的生命體徵情況，能夠將分析處理過的資料傳送到醫護人員顯示終端，以便實時掌控其情況。特別是針對突發性疾病患者，無線監測的報警時間直接影響患者的搶救相應時間。
根據看醫界公佈的相關資料，2016年我國TOP10三甲醫院平均床位數在4900張左右。相應床位的體徵監測裝置、穿戴裝置、感測裝置、接收裝置等的連線數量將超過1萬個。
在現有網路條件下，每平方公里的最大連線數在1萬個以下，未來隨著醫院床位數的進一步增加，連線的裝置數量將成倍提升，必須有更先進的網路技術才能滿足。5G的Massive MIMO技術具有更高的頻譜使用效率，提高空間複用率，每平方公里的連線數量可以達到100萬個，從而實現超大容量連線。
除了對裝置、患者生命體徵的監測，還可以實現對部分裝置的控制。比如在無線輸液監測中，基於5G網路的無線輸液管理系統，可以通過輸液監測器等物聯網裝置，對患者的輸液進度進行實時動態監測，由於5G的低時延性，如果發生跑針或輸液快結束時，能夠快速向護士報警，護士能夠第一時間前來處理，避免醫療事故的發生。
遠端診斷
遠端診斷是指利用通訊網路系統，邀請方醫療機構通過向受邀方醫療機構提供病患臨床及CR、DR影像資料，由受邀方出具診斷報告。包括遠端影像診斷、遠端心電診斷、遠端超聲診斷、遠端病理診斷等。
在整個診斷過程中，由邀請方將相關檢查檢驗資料上傳到遠端醫療平臺，三甲醫院專家通過移動端從遠端醫療平臺獲取相關資料以及根據這些資料出具診斷報告，再將這些報告回傳到遠端醫療平臺供邀請方和患者使用。
遠端診斷中電子病歷、診斷結果等的傳輸速率在200Kbps，現有網路基本上能夠滿足。但是CR、DR、MRI等影像資料和B超資料的通訊速率要求在13Mbps，而現有網路的速率在10Mbps，導致影像資料的傳輸時間過長，要耗費專家幾分鐘時間才能完成下載，影響了診斷工作效率。
5G相比傳統的基礎通訊設施，其傳輸速率能夠達到1Gbps，能夠以更高上傳和下載速率為資料傳輸帶來便利性。醫療專家不管是在辦公室，還是在外出差，都可以享受極速下載，隨時檢視患者資料。
而且5G的高可靠性還能保證在院外傳輸醫療資料，避免出現被盜取的危險，保護患者的隱私安全。
遠端會診
遠端會診是指藉助通訊網路，邀請方和受邀方通過遠端視訊系統共享醫學資料，對患者的病情進行會診診治。同遠端診斷類似，遠端會診也需要通過遠端醫療平臺實時上傳患者的影像報告、血液分析報告、電子病歷等資料，專家從遠端醫療平臺實時下載檢視相關資料，為基層醫生提供診斷指導，提高他們的疾病診斷水平，能夠真正實現大病不出縣，患者留基層。
遠端會診過程中，主要涉及到高清視訊通話和資料共享。在現有網路條件下，可以配置1080P的高清視訊裝置。但未來隨著4K等超高清視訊裝置的應用，其傳輸速率在20Mbps，現有網路將無法滿足。
而5G的資料傳輸速率能夠達到1Gbps，為基層醫生、專家、患者之間進行超高清視訊通話提供技術保障，而且專家在視訊過程中，還能實現秒速下載患者資料。同時5G的低時延性保證了彼此之間通話的實時性，不會感覺到通話延遲，提供了溝通的順暢性和高效性。
移動查房
移動查房是指醫生在查房過程中使用手持移動終端通過無線網路聯接醫療資訊系統，實現電子病歷的實時輸入、查詢或修改，以及醫療檢查報告快速調閱的一種查房形式。
雖然目前的網路條件已經實現了醫生與患者的線上交流，移動裝置上也整合了線上查詢生命體徵資料、心電圖等功能，但卻存在醫療資料量大、傳輸不穩定、資料易洩露等風險，難以實現相關資料的實時採集和實時傳輸。
而5G網路的相關效能能夠較好地解決相關痛點，高寬頻可以有效解決醫療資料傳輸量大（比如CT影像、超聲影像、CR/DR影像等）、傳輸不穩定的情況，高可靠性可以有效避免相關資料在傳輸過程中的洩漏問題。另外，醫生可以一邊查房一邊實時下載或查閱患者資料，為下一步診療決策做準備。
虛擬示教培訓
虛擬示教培訓是指青年醫生藉助VR/AR裝置，在培訓專家的遠端或現場指導下，進行相關的醫學治療操作，特別是手術虛擬示教培訓成為醫院提升青年醫生技能的重要手段。
AR/VR手術培訓屬於強互動應用場景，使用者可通過互動裝置與虛擬手術環境或者現實環境進行互動，使接受培訓者能夠感受到虛擬環境的變化，沉浸感更強。
強互動VR/AR對頻寬和時延提出了雙需求，沉浸感的提升依賴於畫質解析度、渲染和互動處理速度、資料傳輸速度的全面提高，特別是資料的傳輸速度的提高對強互動VR/AR的體驗效果尤為重要。
根據VR/AR的四個發展階段，對資料的傳輸速率和傳輸時延要求在逐步提高，傳輸速率從25Mbps提高到1Gbps，傳輸時延從40ms縮短到10ms。現有的通訊網路條件無法滿足相應要求，經常使得佩戴者出現人體眩暈現象，導致舒適性和獲取性較差。
而5G的速率一般都在1Gbps，高峰值甚至可以達到10Gbps，而其時延通常在10ms以內，能夠很好地滿足AR/VR手術培訓要求，營造高度沉浸式體驗環境。
移動急救
移動急救是指急救人員、救護車、應急指揮中心和醫院之間通過相互溝通協作開展的醫療急救服務。急救是和時間賽跑，急救業務的響應時間長短影響著患者存活率高低。
根據國際急救經驗，除顫每推遲1分鐘，患者存活率降低7%~10%，急救響應時間在4分鐘內，患者的存活率將在50%以上，響應時間在4~6分鐘後，人體重要器官將出現不可逆傷害，患者存活率將降低到10%以下。
資訊採集、資料處理和傳輸效率成為移動急救面臨的主要難題。在急救現場，救援人員需要對患者進行初步檢查，並將相關檢查結果實時傳送到應急指揮中心和醫院。同時需要根據患者的傷病情況，醫院專家通過移動裝置提供遠端指導，救援人員實施初步救治，為後續的醫院治療打下基礎。在運輸過程中，還需要將患者生命體徵資料、電子病歷資訊等上傳到遠端系統，便於專家第一時間掌握患者相關情況。
現在使用的1080P高清視訊裝置，對於患者受傷情況呈現的清晰度還不夠，醫療專家通過視訊裝置無法檢視到細微的受傷部位。未來通過4K超高清裝置，醫療專家能夠對受傷情況進行更細微的觀察，以便更好地指導一線人員進行精準施救，避免出現救治不當的情況發生。同時急救人員需要與指揮中心、專家保持視訊通話，需要低時延才能保證實時性和同步性，這就更需要5G提供的超低時延效能。
導航定位
為使用者提供導航定位服務，主要包括院內導航和城市導航。
院內導航就是就診指引，指根據患者的需要實時顯示掛號處、就診室、檢查檢驗室、繳費處等資訊，併為其制定到達路線，縮短患者找尋時間，提高患者就診體驗。
目前的院內導航主要依靠GPS定位，定位精度不高，無法滿足室內定位需求，要實現精準的室內導航，需要幾米甚至1米以下的定位精度，甚至還要能夠分辨樓層。面向5G的高精度融合定位技術能夠準確地識別使用者所處的環境，並結合實際情況選取合適的定位系統。
“融合定位”是5G高精度定位的主要趨勢，室內環境採取Wi-Fi融合帶內訊號、PDR的方式，存在超寬頻(UWB)的環境優先採用UWB方式。
另外一種導航是面向使用者的城市導航。目前的GPS導航系統，是一種2D平面下的定位和路線指引，未考慮周邊環境對導航的影像。
未來，導航系統可以在跟蹤裝置上實現音視訊的同步傳輸，除了對位置和方向進行指引，還能通過影像的分析對導航進行糾正，防止突發情況的出現。例如達闥科技的導盲頭盔，通過對周圍聲音和影象（建築、汽車、路障等）的採集，上傳雲端進行AI計算分析，然後將分析結果轉化為聲音指令，引導盲人在城市中穿行。
導盲頭盔系統與AI技術相結合，能夠實現AI導航，其資料傳輸速率要求在30Mbps，傳輸時延在20ms以內。現有網路無法滿足上述條件，而5G的高頻寬和低時延能夠實現。
遠端機器人超聲
遠端機器人超聲是基於通訊、感測器和機器人技術，由醫療專家根據患者端的視訊和力反饋資訊，遠端操控機器人開展的超聲檢查醫療服務。該類超聲檢查無需指派專業醫生到現場，只需護士提供裝置儀器安置工作即可，主要由醫療專家在遠端操控完成。
遠端機器人超聲涉及到操作搖桿控制訊號和力反饋觸覺訊號兩路視訊訊號，還包括醫生視訊、患者視訊、B超探頭影像等。在現有網路環境下，分別率只能夠達到1080P，超聲影像的清晰度仍需要進一步提高，為醫生診斷提供更好的參考資料。
當解析度達到4K時，超聲影像能夠更清晰地展示檢查部位的情況，醫生觀察效果更佳。這些都需要高頻寬、低時延的網路做保障，才能較好地解決機械臂的靈敏度自適應、操作指令的實時傳輸、超高清視訊語音的實時傳輸以及B超影像的動態傳輸等問題，這些正好是5G效能優越性的集中體現。
遠端機器人手術
同遠端機器人超聲類似，遠端手術也是基於通訊、感測器和機器人技術，由醫療專家根據手術室的視訊和反饋資訊，遠端操控機器人開展手術治療服務。
雖然目前部分醫院已經引進了手術機器人（如達芬奇手術機器人），但是目前的通訊設施無法滿足其大量資料的傳輸速率和傳輸低時延要求，不適宜開展遠端機器人手術治療。
遠端機器人手術過程中醫生需要佩戴3D眼鏡等裝置，實時觀察手術現場畫面，相應的裝置要求資料傳輸速率在25Mbps，才能夠保證將手術現場情況全方位展現在醫生眼前。
同時，手術過程中，醫生操控機械臂進行手術作業，其傳輸速率要求在20Mbps，傳輸時延低於10ms。且整個過程還涉及到不同型別資料的傳輸，如生命體徵資料、心電圖資料、除顫監護儀資料、血液供應資料等等，需要20Mbps以上的傳輸速率。
5G的高頻寬能夠滿足各類資料的傳輸和能夠滿足超高清視訊要求，而且其低時延效能夠確保現場機械臂執行與醫生端的操控是高度同步的，不會因延遲而導致醫療專家出現誤判情況，提高手術的成功率。
通過前面相關應用場景的分析我們發現，它們對5G網路提出了5大需求：
（1）連續網路覆蓋，院內外無線網路實現無縫廣域覆蓋，滿足醫療業務的可移動性需求。
（2）大頻寬通訊，如遠端會診要求傳輸速率達到20Mbps，虛擬示教培訓要求傳輸速率達到25Mbps等。
（3）海量機器類通訊，如無線監測需要5G的Massive MIMO技術才能滿足其需求。
（4）導航定位能力，小於10 米的室內定位精度，滿足患者定位管理需求。
（5）低時延通訊，如遠端機器人手術，要求資料傳輸時延低於10ms。
各大應用場景落地時間路徑
雖然5G在各大醫療應用場景都能發揮作用，但是每個場景所依賴的5G關鍵效能有所不同，為了保證相關醫療活動能夠順利開展，醫生的介入程度、裝置投入數量也不一樣。另外，由於每個應用場景針對的疾病治療環節不同，會產生不同程度的醫療安全風險。
動脈網·蛋殼研究院根據對相關人士的訪談，從5G效能複雜度、醫生介入程度、裝置投入數量、醫療安全風險4個維度，對上述9大應用場景的落地難度做了綜合評價（較低用★表示，適中用★★表示，較高★★★表示）
5G效能複雜度
主要基於每個應用場景對5GeMBB、URLLC以及mMTC三大關鍵效能的依賴程度。根據5G網路建設推進計劃，將首先滿足eMBB效能要求，後續再逐步完善相關設施，滿足URLLC和mMTC效能要求。因此，主要依賴eMBB的應用場景，其複雜度較低；對eMBB和URLLC依賴較強的應用場景，其複雜度適中；對eMBB、URLLC和mMTC都有要求的，其複雜度較高。
醫生介入程度
有的應用場景只需護士介入就能完成，醫生無需介入；有的應用場景需要醫生介入，提供診療指導和診斷結果；還有的醫療場景需要醫生深度介入，進行遠端操作。
裝置投入數量
裝置投入主要是指各個應用場景投入的通訊裝置和醫療裝置，有的只需要簡單投入高清視訊裝置，有的需要投入高清視訊裝置、生命監測儀、PDA終端等簡單裝置，投入量適中。還有部分場景除了上述裝置外，需要投入心電圖機、除顫監護儀、血液分析儀、手術器械等，其裝置投入量相對較高。
醫療安全風險
醫療安全風險主要跟醫療行為和醫生介入程度密切相關，只需要護士介入的應用場景，其安全風險較低。需要醫生介入但無需對患者身體進行侵入操作的場景，其安全風險適中。需要醫生遠端操控，對患者身體侵入的場景，安全風險較高，需要謹慎實施。
根據上表，我們可以看出無線監測、遠端會診、遠端診斷、移動查房等應用場景，它們主要的主要需求是解決醫療資料傳輸數量和傳輸速率的問題，裝置的投入數量主要是高清視訊裝置、PDA的少量裝置，而且醫療安全風險較低，將成為5G率先落地應用的場景。
而導航定位、虛擬示教培訓對延遲性要求較高，而移動急救和遠端機器人超聲對時延要求也較高，但由於其前方有一線醫務人員在場或是以非侵入方式接觸患者，其安全風險可控，會成為5G下一個階段的落地場景。
而遠端手術，除了對高頻寬、低時延都有較高要求外，因為醫生是遠端線上操控機器人進行手術，存在較大的安全隱患，目前還沒有出臺相應的操作規範指導意見，一旦出現醫療事故，較難界定責任主體，其落地時間有待相應政策標準的出臺。
案例：打造5G+醫療健康的標準範本
面對5G在醫療健康領域的應用場景，醫院都以積極的態度和行動去擁抱5G。但正如前面所述，各類應用場景對5G效能、醫生介入程度、醫療裝置投入量以及醫療安全風險要求存在差異，使得它們的落地時間各不相同。
那麼，5G在醫院具體是怎麼落地的，我們將以鄭州大學第一附屬醫院和中國科學技術大學附屬第一醫院為例進行闡述，看看它們是如何打造5G+醫療健康的標準範本。