5G 与远程医疗和远程手术的未来

我们正处于远程医疗（又称远程保健）的转折点。数百年来，医生和患者之间的互动大多是在医务室、医院、家庭和护理机构中面对面进行的。但如今，医疗技术和更快的网络（如 4G LTE 和 5G）正在改变医疗保健的面貌。 

远程医疗技术一直在逐步发展。最引人注目的是监测生命体征的可穿戴健康设备的兴起。医生通过互联网为病人看病的想法一直很吸引人，但并未广泛付诸实践。

然而，COVID-19 大流行改变了这一状况。为了保证病人和医务人员的安全，医疗机构越来越多地使用远程医疗技术为病人提供服务。因此，全球远程医疗市场正在加速增长。医疗设备公司正竞相满足需求。此外，当今的 4G LTE 和不断发展的 5G 无线技术正前所未有地推动着远程医疗和其他医疗功能的发展。一些技术因素包括 蜂窝网络可用性, 部署方便快捷 和巨大的 改善带宽.

5G 新无线电（NR）技术是对当前 4G LTE 技术的重大改进。利用毫米波（mmWave）频谱，5G 的理论下载速度可达每秒 20 千兆比特，而 LTE 的下载速度不到每秒 2 千兆比特。性能提高 10 倍意味着可以近乎实时地提供更多更好的信息。

5G 毫米波使用 24 千兆赫到 100 千兆赫之间的极高频率，能够提供高数据传输速率，但传输距离比 LTE 短得多。因此，需要更多的 5G 天线塔。目前，诺基亚或爱立信等移动基础设施供应商已经能够展示高达每秒 10 千兆比特的 5G 下载速度。

5G 的超高速和强大功能将加速远程医疗的发展。但还不止于此。5G 还能支持大规模物联网 (IoT) 和智能城市基础设施。因此，它将推动家庭医疗保健、远程病人监护、远程和机器人手术辅助以及智能城市基础设施的发展。 患者和健康人都将看到，5G 将对他们的福祉和可用的健康管理资源产生直接影响。
 

改善家庭医疗保健

人口老龄化带来了对家庭医疗保健的需求。虽然留在家中或在家中康复更为舒适，但门诊病人或独居老人也存在安全问题。成年子女可能住在数英里之外，无法方便地探望父母。这就造成了一个两难的局面。一方面，老人更希望能够自由地独自生活。另一方面，子女可能会发现很难为独居的父母提供所需的护理，担心他们的健康和安全需求得不到满足。幸运的是，家庭医疗保健技术将能够解决这个问题。

总部位于帕洛阿尔托的科技公司 People Power 与加州大学伯克利分校合作，提出了基于人工智能的远程家庭护理（THC）理念。基于人工智能（AI）和云计算，"People Power 家庭护理 "可以与远程支持团队一起全天 24 小时监控个人活动，监测他们的健康状况。

与市场上的其他解决方案相比，这种使用人工智能的方法要先进得多。例如，除了在运动传感器检测到跌倒时发出紧急警报外，该系统还能在以下情况下发出警告警报 预测 可能会发生跌倒。People Power Family Care 由一个个人辅助按钮和一个基于人工智能的家庭活动监控网络组成。它可选择支持 Apple Watch 进行户外跟踪，支持 Amazon Alexa 进行语音通信。

人工智能算法会自动学习被监控者的行为。如果出现令人担忧的活动，系统会自动向受信任的亲友圈以及全天候紧急呼叫中心发出警报。为了防止断开连接，该系统包括备用电池，目前依靠 AT&T、T-Mobile 或 Verizon 等多家运营商的双 SIM 卡以及 Wi-Fi 连接。

随着技术从 4G LTE 发展到 5G，预计单个 5G 连接将足以满足通信需求。因此，越来越多类似的家庭医疗保健解决方案将能够仅使用 5G 连接，而不是使用两个运营商，从而降低成本和复杂性。
 

远程病人监护

医疗电子产品在过去几年中取得了长足的进步。半导体制造商 Maxim Integrated 为设计监测常见生命体征产品的设备制造商提供了一个硅平台。这些指标包括脉搏/心率、血氧（SpO₂)、压力、心电图（EKG/ECG）、体温和紫外线（皮肤暴露）。苹果公司推出的新款智能手表 Series 6 可以监测血氧和心电图，并内置 GPS 和蜂窝网络。Fitbit 推出了其 Sense 智能手表，可通过 Wi-Fi 连接监测血氧、心电图、皮肤温度和压力。

为了降低医疗成本，医院正努力让心脏病发作等恢复期病人在病情稳定后尽快出院。出院后，医院将使用无线技术远程监控病人的健康状况。智能手表可用于频繁监测佩戴者的健康状况，但尚未达到临床使用的标准。



Caretaker Medical 是一家医疗设备公司，总部位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔，由飞利浦等公司投资，提供 Caretaker 4 设备。美国食品和药物管理局（FDA）已为该设备颁发了 510(k) 许可。 Caretaker 4 采用获得专利的指套技术，提供无线连续无创 "逐搏 "血压（"CNIBP"）和心率监测。通过该设备，护理人员和/或家人可以对病人进行 24 小时远程监控。未来，5G 将在不久的将来提供强大的实时连接。更多的病人将能通过可靠的连接接受远程监控。
 

5G 远程手术支持

虽然大多数医院都有经验丰富的外科医生，但他们通常并不具备所有外科专业人员。通常情况下，他们会咨询具有专业知识的医生。在手术过程中，特定外科领域的专家一直在使用视频和音频为手术团队提供支持。

随着医学的发展，越来越多的手术依赖于技术。例如，可以将小型手术显微镜插入人体内部，通过奥林巴斯 Visera 等高清 4K 显示屏，清晰显示手术区域的细节。

5G 连接意味着手术团队查看的相同信息可以实时直播给支持专家团队，未来甚至可以达到更高的 8K 分辨率。这种实时连接将使专家能够在手术进行过程中为团队提供建议。
 

在 5G 智慧城市中提供更好的应急支持

在大流行期间，许多医院因 Covid-19 而不堪重负。在某些情况下，由于缺乏重症监护室空间，医院不得不将病人拒之门外。重症监护室无法及时收治病人会危及病人的生命，并扰乱医院的正常工作。

一些城市已经开始尝试利用智慧城市技术来支持更好的医疗保健。在智慧城市中，救护车接到需要紧急救治的病人后，附近的医院会自动获知病人的病情和预计到达时间。

这些信息将使医院的急救小组能够迅速做好准备。如果没有重症监护室的床位，救护车会收到警告，系统会自动将救护车送往下一家有床位的医院，无需停车。如果安装了电子健康记录（EHR），医院就能在病人到达前了解其病情，并准备好合适的医疗设备。通过提前了解任何对药物或材料过敏的信息，医疗团队可以做好准备，减少最后一刻的慌乱。

此外，在智能城市中，救护车通过计算机辅助调度（CAD）和先进的车辆定位（AVL）来引导交通。智能交通灯--如今可通过 4G LTE 进行控制 自适应交通管制 并最终由 5G 控制--将自动同步，让救护车通过，同时停止所有其他交通，从而节省时间并提高安全性。
 

5G 与医疗技术的未来

我们对 5G 在远程医疗和保健方面的作用还只是窥见一斑。它将改善家庭医疗保健、远程病人监测和手术。在智慧城市中，5G 将推进紧急情况的处理方式。近乎实时的关键信息将让团队更快地做出反应，提供更好的医疗服务。

展望未来，预计许多决策和功能都可以通过人工智能来实现。机器学习、人工智能和机器人技术将在提高精确度的程序中发挥更大作用。护理人员和急救团队将有更多的时间和更好的准备来应对疾病、事故和自然灾害造成的突发状况。

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