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发 布日期2018-01-13指 导1 2无 线 医 疗 白皮 书前言医 疗 服 务 关乎人 们 的生命健康，其 发 展水平和速度 备 受世界各国关注。 进 入 21 世 纪 ，中美各国在医 疗 服务 建 设 上取得了 举 世瞩目的成 绩 ，但和人民日益增 长 的 对 美好健康生活的需求相比，医 疗资 源不足的瓶 颈 依旧凸 显 ，各地区医 疗水平 发 展不均衡的矛盾仍然存在。如何加速医 疗产业 健康 发 展，补齐 各地区不平衡 发 展的短板，提高整体运作效率是全行 业 思考的 课题 。无 线 通信在 过 去 20 年 经历 了突 飞 猛 进 的 发 展，从以 话 音 为主的 2G 时 代， 发 展到以数据 为 主的 3G 和 4G 时 代，目前正在步入万物互 联 的 5G 时 代。移 动 网 络 在 继续 丰富人 们 的沟通和生活的同 时 ，也向全行 业 提供通用技 术 能力，借助无 处 不在的高速互联 网 络 ，提高各行各 业 的运作效率和服 务质 量。我 们 需要思考如何借助高速 发 展的无 线 通信技 术 ， 为 医 疗 健康 产业 的 发 展插上 腾飞 的翅膀，整合人工智能成果和大数据智慧，提高医院移 动 信息化程度和运 营 管理效率， 实现优质 医 疗资 源下沉， 让 高 质 量的医 疗 服 务飞 入 寻 常百姓家。本 书 从无 线 医 疗 定 义 、 发 展背景和价 值 出 发 ，分析各种 应 用场 景 对 网 络 的需求，提出无 线 医 联 网解决方案， 阐 述其架构和能力要求， 给 出 实 施建 议 ，呼吁 产业链 各方共同推 进 无 线 医 联 网 产业发 展，最后展望了无 线 医 疗 未来的宏 伟 愿景和推 进节 奏。无 线 医 疗 白皮 书 01 无 线 医 疗 概述1.1 无 线 医 疗 的定 义1.2 无 线 医 疗 的 发 展背景1.3 无 线 医 联 网的价 值1.3.1 对 医院的价 值1.3.2 对 患者的价 值02 无 线 医 疗应 用 场 景分析2.1 无 线 医 疗应 用 场 景分 类2.2 无 线监护2.3 患者定位管理2.4 移 动查 房2.5 机器人 查 房2.6 远 程 实时 会 诊2.7 应 急救援2.8 无 线 手 术 示教2.9 无 线专 科 诊 断/P333444/P55667788992.10 远 程机器人超声 102.11 网 络 能力需求 总结 1003 无 线 医 联 网解决方案3.1 网 络 架构/P11113.1.1 网 络逻辑 架构3.1.2 网 络 物理架构3.2 基 础 网 络 能力要求3.2.1 室内蜂 窝 网 络 能力3.2.2 安全 组 网能力3.2.3 医 疗 IoT 物 联 能力1112131313133.3 虚 拟专 网控制能力要求3.3.1 智能路由3.3.2 联 接管理3.3.3 能力开放3.3.4 高 QoS 保障3.4 网 络 持 续 演 进 要求04 无 线 医 联 网 产业发 展建 议4.1 分 阶 段建网建 议4.2 产业链 伙伴关系4.3 技 术 研究、 验证 和 创 新示范4.4 产业 政策引 导 与鼓励05 无 线 医 疗 未来展望06 缩 略 语07 参考文献131313131314/P1515151616/P17/P19/P2008 联 合 编 写 单 位 /P21前言级 保健医生的等待 时间 平均 为 2.5 周 。无 线 医 联 网通2035 年 该 缺口将达到 1290 万名 。具体到中国的情况，医 疗 需求20%+医 疗 服 务 关乎国 计 民生， 为 世界各国所重 视 并取得了 举 世瞩目的建 设 成 绩 。中国健康事 业 的 发 展与人 权进 步白皮 书 1 指出，截至 2016 年底，中国基本医 疗 保 险 参保覆盖率达 95% 以上。 2010 年美国患者保 护 与平价医 疗 法案的 实 施，医 疗 保 险 覆盖面从 2011年的 84.3% 上升到 2015 年的 91.8%2。全球医 疗 面 临 医 疗 人力 资 源不足的 问题 ，且短 时间难 以 补 足。医生培养的 长 周期、中美等国医 疗 保 险 惠及人数增 长 、 发 展中国家医 疗卫 生支出占 GDP 比重持 续 偏低以及全球老 龄 化 趋势 加 剧 等因素， 导致了医 疗资 源短 时间 内 难 以迅速 补 充。根据世界 卫 生 组织 和全球 卫 生人力 联 盟 联 合 调查 ， 现 在全世界共缺少 720 万名 专业 医 疗 人 员 ，到3侧 和供 给侧 的矛盾凸 显 了医 疗 人力 资 源不足的 问题 。从需求 侧 看，老龄 化加 剧 和慢病患病率增 长 需要消耗更多的医 疗 人力 资 源，中国人类发 展 报 告 2016 预测 2020 年 60 岁 以上人口占 总 人口比重 预 期达到 16.3%， 2030 年达到 23.0%，中国 卫 生和 计 划生育 统计 年 鉴显 示，中国慢性病患者从 2003 年到 2013 年十年 间 ，患病率增 长 近 2 倍（从 12.33% 到 24.52%）。从供 给侧 看，中国医 疗资 源供 给 持 续 不足且短 时间难 以 补 足，根据 “ 健康中国 2030” 规 划 纲 要，中国2020年 实现 每千人口医生数 2.5人， 2030年 实现 每千人口 护 士数 4.7人，相比 2015 年每千人口医生数 2.21 人和每千人口 护 士数 2.36 人已有 较 大提升，但从 规 划指 标 数 值 看，仍低于当前 经 合 组织 国家的平均数 4。医 疗 信息化促 进 医 疗 健康供 给侧 改革， 缓 解医 护资 源不足问题 。医 疗 信息化助力医改，有效促 进 医 疗 健康服 务 的 创 新供给 和信息 资 源的开放共享，大幅提升医 疗 健康服 务 能力和普惠水平。中国医 疗卫 生服 务 体系 规 划 纲 要（ 2015-2020 年） 5指出 积 极 应 用移 动 互 联 网、物 联 网、云 计 算和可穿戴 设备 等新技 术 ，推 动 惠及全民的健康信息服 务 和智慧医 疗 服 务 ，到 2020年，全面建成互 联 互通的国家、省、市和 县 四 级 人口健康信息平台。美国 联 邦政府医 疗 信息化 战 略 规 划（ 2015-2020）计 划三年内推广 HIT（ Healthcare Information Technology）应 用（如高清晰影像、 远 程医 疗 和移 动 医 疗 等） 6。基于无 线 医 联 网 实现 医 疗 信息化， 进 一步提高医 疗 效率。无 线 医 联 网使医 疗 信息在患者、医 疗设备 、医院信息系 统 和医护 人 员间 流 动 共享，使医 护 人 员 可以随 时 随地 获 取医 疗 信息，实现 医 疗业务 移 动办 公，极大的提高了医 疗 工作效率。 CubeLabs 研究指出，无 线 医 疗应 用程序可以每天 为 医 疗 工作者 节约39 分 钟 7 。例如，无 线监护实现 了 远 程病情 监 控，减少了 护 士病区巡 查 的路途奔波；移 动查 房借助移 动 医 疗终 端，替代了 传统纸质查 房， 实现 了医生 对 患者病 历 和影像 报 告随 时 随地的 调阅 以及医嘱的 实时 下达。可穿戴 设备 、物 联 网和云 计 算 领 域 创 新技 术 蓬勃涌 现 ，推动 无 线 医 疗 高速 发 展。柔性 电 子和 MEMS 技 术 推 动 可穿戴 设备1.3.2 对 患者的价 值无 线 医 联 网医 疗 效率提升， 缓 解患者看病 难 的 问题 。全球面 临 医 疗 人力 资 源不足的 问题 ，医 疗资 源不足 导 致看病 难 社会 问题 突出，中国就医候 诊 等待 时间长 ，平均候 诊时间约为 30 分 钟 10；美国 预约 就医等待 时间长 ， 预约 初11过资 源高度共享，提高医 疗 工作效率，减少患者就医等待时间 ，从而普遍 缓 解患者看病 难 的 问题 。无 线 医 联 网促 进 医 疗资 源的流 动 ， 协 助推 进 偏 远 地区的精准扶 贫 。全球医 疗资 源分布相 对 不均，中国占医院数量 66% 的一 级 及以下医院只承担了不足 20% 的 门诊 量和13% 的住院量 12；美国平均每 370 个人中有 1 名 执业 医师 ，但美国 约 有 1/4 的地区每 3500 个人才配 备 1 名 执业医 师 11。无 线 医 联 网支持 远 程医 疗 和急救互 联 等 业务 所需的通信能力，打破了医生和患者的空 间 限制，使偏 远 地区的患者得以 远 程 获 取 优质 医 疗资 源，尤其是帮助因病致贫 、因病返 贫 的患者提高健康医 疗 水平， 节 省就医成本，从而 实现 医 疗 扶 贫 。领 域的 发 展，出 现 了医 疗 手 环 、心率 贴 和医 疗 触 觉 手套等新 兴医 疗设备 ； 传 感器和无 线 技 术 推 动 了物 联 网 领 域的 发 展，降低了医 疗设备联 网的成本 云存 储 、大数据分析和人工智能技 术 推动 了医 疗 数据存 储 分析 领 域的 发 展，出 现 了云 EMR、云 PACS和云 LIS 等医 疗 数据服 务 平台。在 创 新技 术 的推 动 下，全球无线 医 疗 市 场 以超 过 20% 的速度持 续 高速增 长 ，整体无 线 医 疗 市场 2015 年和 2016 年分 别为 390.3 亿 美元和 454.0 亿 美元，预计 2020 年将达到 1101 亿 美元 8,9。1101454390.32015 2016 2020图 1：全球无 线 医 疗 市 场规 模（ 亿 美元）1.3 无 线 医 联 网的价 值无 线 医 疗 的快速 发 展需要一 张 无 处 不在的网 络 ，随 时 随地连 接医生、患者及医 疗设备 ， 实现 无 线 医 疗 的数字化、智能化和可持 续发 展。3 4无 线 医 疗 白皮 书1.3.1 对 医院的价 值无 线 医 联 网推 进 医 疗业务 信息化，促 进 医 疗资 源共享，提升医 疗 工作效率和 诊 断水平。无 线 医 疗 使医 护 人 员可以随 时 随地 获 取医 疗 信息， 实现 移 动查 房、移 动护 理、远 程 查 房和机器人医 疗 服 务 等，减少了医 务 人 员 路途奔波，提高了医 务 人 员 工作的效率。无 线 医 疗 提升院 间 信息互通和 业务协 同水平，上 级 中心医院 拥 有医 疗专 家 资 源和完善的医 疗设 施，借助无 线 医 联 网可 远 程指 导 医 疗联 合体内下级 医院的医 疗业务 ，提升医 疗诊 断水平。无 线 医 联 网由运 营 商部署和 维护 ， 节 省医院运 营 成本。以往医院都需要 购买 大量的通信 设备 和服 务 器建立物理 专 网保障院内医 疗业务 的通信安全可靠， 还 需要投入 专门 的运 营团队进 行日常 维护 。引入无 线 医 联 网后，通信 设备 由运 营 商提供和部署，并 负责 运 维 ，极大的 节 省医院在此方面的投入成本。无 线 医 联 网助力医 疗 融合 创 新，开展智慧医 疗 新 业务 。无 线 医 联 网具 备 平滑演 进 能力，将与云 计 算、大数据、数字影像和人工智能等技 术 相 结 合渗透到医 疗业务 各个 环节 ，助力医 疗 朝无 线 化和智能化 发 展。01无 线 医 疗 概述1.1 无 线 医 疗 的定 义无 线 医 疗 是指以 计 算机、可穿戴、物 联 网、无 线 通信和云 计 算等技 术为 依托，充分利用有限的医 疗 人力和 设备资 源，并 发挥 大医院的医 疗 技 术优势 ，在疾病 诊 断、 监护 和治 疗 等方面提供的信息化、移 动化和 远 程化医 疗 服 务 。1.2 无 线 医 疗 的 发 展背景延 迟 1 分 钟 ，存活率下降 7% 10% 。因此，患者生命体征图 3：无 线监护 示意 图心 脏 除 颤2.1 无 线 医 疗应 用 场 景分 类正是由于无 线 医 疗 的重要性和快速 发 展， “XX 系 统 与 应 用国家工程实验 室 ” （以下 简 称国家工程 实验 室） 联 合合作伙伴开展了无 线 医 疗 的 应 用 场 景分析、 创 新解决方案孵化和 产业 化推广等 课题 研究。结 合医 疗业务 特征，将无 线 医 疗应 用 场 景 总结为 3 大 类 ：第一 类 ：基于医 疗设备 数据无 线 采集的医 疗监测 与 护 理 类应 用， 如无 线监护 、无 线输 液、移 动护 理和患者 实时 位置采集与 监测 等。第二 类 ：基于 视频 与 图 像交互的医 疗诊 断与指 导类应 用 ，如 实时调阅 患者影像 诊 断信息的移 动查 房、采用医 疗 服 务 机器人的 远 程 查 房、 远 程 实时 会 诊 、 应 急救援指 导 、无 线 手 术 示教和无 线专 科 诊 断等。第三 类 ：基于 视频 与力反 馈 的 远 程操控 类应 用， 如 远 程机器人超声 检查 、 远程机器人内 窥镜检查 和 远 程机器人手 术 。这 三 类 无 线应 用 场 景 对 网 络 的 带宽 和 时 延要求各有不同，具体要求如下 图 所示：通信带宽100ms20ms应 急救援患者定位 无 线输 液 无 线监护超声 手 术无 线 手 术 示教无 线专 科 诊 断机器人 查 房 远 程 实时 会 诊远 程机器人 远 程机器人 远 程机器人内 窥镜通信 时 延医 疗监测 与 护 理 类应 用（ 连续 小包数据）医 疗诊 断与指 导类应 用（音 视频 +医 疗 影像）移 动查 房 远 程操控 类 医 疗应 用（音 视频 +医 疗 影像 +触 觉 力反 馈 ）3Mbps 15Mbps图 2：无 线 医 疗应 用 场 景分 类 示意 图国家工程 实验 室及合作伙伴从覆盖上述三大分 类 的角度并 结 合第一期研究工作， 选 取了 9 大 应 用 场 景开展深入的研究和分析：无 线监护 、患者定位管理、移 动查 房、机器人 查 房、 远 程 实时 会 诊 、 应 急救援、无 线 手 术 示教、无 线专 科 诊 断和 远程机器人超声。2.2 无 线监护无 线监护 是利用无 线 通信技 术辅 助医 疗监护 的 简 称 13，它是指 对 患者生命体征 进 行 实时 、 连续 和 长时间 的 监测 ，并将 获取的生命体征数据和危急 报 警信息以无 线 通信方式 传 送 给 医 护人 员 的一种患者 监护 形式。无 线监护 使医 护 人 员实时获 悉患者当前状 态 ，做出及 时 的病情判断和 处 理。两 类 患者 对 无 线监护诉 求 较 强 烈。一、 术 后患者： 术 后患者早期下床活 动 ，可以帮助患者康复， 预 防多种 术 后并 发 症 14 ，但 术 后病情 变 化 风险 大，医 护 人 员 需要持 续对 患者的生命体征 进 行 监护 ；二、突 发 性疾病患者：如心 脏 病患者，正常活 动 状 态 下也需生命体征 监护 。对这 两 类 患者，医院可采用无 线 可穿戴 监护 方式， 实现 无活 动束 缚 的持 续 患者 监护 。可穿戴 监护设备 在使用 过 程中需持 续进 行患者位置上 报 和生命体征信息的采集、 处 理和 计 算，并 传输 到 远 端 监 控中心。患者位置信息 为 坐 标 信息（十几个字 节 大小），每 12 秒 传输一次。生命体征信息由心 电 、呼吸和血氧等生理信号采 样 波形、参数 值 和 报 警信息 组 成，以心 电为 例需 传输 采 样 波形、心率参数 值 和心律失常 报 警信息，通信速率 约为 200Kbps。护 士工作站急救是和 时间赛 跑，争分 夺 秒。以心 脏 病 为 例，国 际 复 苏委 员 会指出， 对 于室 颤 心 脏骤 停，除 颤 急救必 须 尽早 进 行，每15和危急 报 警信息 传输 上 报 需要高可靠低 时 延的无 线 网 络 。典型应 用定位精度通信速率通信时 延定位时 延覆盖范 围 200ms 2s 医院住院楼全覆盖患者位置定位生命体征监护 和危急 报 警室内： 10m/上行100Kbps上行200Kbps表 1：无 线监护场 景 对 无 线 网 络 的需求立即 联 系家属， 查 看 监 控， 请 求安保人 员 在全院区范 围 搜对 于意 识 不清、精神病和 传 染病患者等，医院需要重点 监 控患者活 动 范 围 。当 检测 到患者活 动 超出 预设 活 动 区域 时 （比如在病区出口外 510 米 设 置界 线 ），触 发报 警，启 动应 急程序。当出 现 患者离开医院住院楼，甚至到达院外的情况 时 ，医院也需要能定位到患者位置，方便搜 寻 。图 4：患者定位管理示意 图护 士工作站位置跟踪住院楼外住院楼内寻 ，如果确 认 患者走失 进 行 报 警， 请 求警方帮助。随着无线 定位技 术 在医 疗 中的 应 用，可以通 过对 患者佩戴可穿戴设备 ， 实现 医 护 人 员远 程 查 看患者的 实时 位置， 节 省定期巡 视 的工作量。患者位置定位信息数据量很小， 传输 数据 为 坐 标 信息（十几个字 节 大小），每 12 秒 传输 一次，并由接收端在 电 子地 图 上 实时标 注患者位置。运 营 商公网典型应 用定位精度通信速率通信时 延定位时 延覆盖范 围患者位置定位室内： 10m室外： 20m上行100Kbps 200ms 2s院内：住院楼全覆盖院外：有覆盖更佳表 2：患者定位管理 场 景 对 无 线 网 络 的需求5 6无 线 医 疗 白皮 书2.3 患者定位管理患者走失属于重大 护 理不良事件，一方面患者离开病区造成治 疗 延 误 致使病情加重， 还 可能造成 传 播疾病，甚至遇到意外危 险 危及生命；另一方面医院需花 费 大量的 时间 和人力搜 寻 患者，增加 额 外的工作量，甚至承担 赔偿责任。日常工作中，医 护 人 员 需要定期巡 视 病房 查 看患者住院情况，当 发现 患者未 经 批准离开病区 时 ，启 动应 急程序，02无 线 医 疗应 用 场 景分析通信 下 载 / 覆盖时 延 上 传时长 范 围典型 应 用 通信速率医 疗 服 务 器医院住院楼全覆盖影像 报 告下 载 下行 13Mbps电 子病 历查 看 下行 200Kbps 200ms 3s医嘱 单 上 传 上行 200Kbps表 3：移 动查 房 场 景 对 无 线 网 络 的需求机器人在病区行走 时 ，需要 远 端医 疗专 家根据机器人 摄 像 头 采集到的 实时视频进 行 远 程控制。同 时远 程操作指令需要无中断地 传输给 机器人。因此，医院无 线 网络 需要保障每路 视频 至少 5Mbps 的 传输 速率和无盲区的信号覆盖。查 房机器人图 6：机器人 查 房示意 图医生 执业 点 患者 侧 医生超声影像 视频 远 端医 疗专 家图 7： 远 程超声 实时 会 诊 示意 图医患音 视频 交流超声探 头2.4 移 动查 房移 动查 房是指医生在 查 房 过 程中使用手持移 动终 端通 过 无线 网 络联 接医 疗 信息系 统 ， 实现电 子病 历 的 实时输 入、 查询 或修改，以及医 疗检查报 告快速 调阅 的一种 查 房形式。医 疗检查报 告文件大小不一， CT 影像 约 0.5MB，超声影像 约 2MB， X 光影像 约 10MB， CR 和 DR 影像文件更大。移 动查 房 设备 商一般按照 5MB 医 疗 影像的下 载时间 作 为产 品性能指标 ，典型下 载时间为 3 秒 16，平均通信速率 约为 13Mbps。考 虑 到医 疗 信息安全和 隐 私保 护 ， 查 房 终 端 应 用 软 件多采用密 码 登 录 和 严 格的网 络 掉 线 退出机制。因此在多个病房 间 穿梭 查 房 过 程中，无 线 网 络 需要无死角覆盖整个病区，避免网 络掉 线 重登 录 影响工作效率。典型 应 用 通信速率图 5：移 动查 房示意 图2.5 机器人 查 房机器人 查 房是指在 远 端医生的操控下，通 过查 房机器人和患者 远 程 视频 交互 实现查 房的一种医 疗 形式。 远 端医生可以采用操 纵 杆或者 APP 控制 软 件，控制机器人移 动到指定病床，然后 调 整机器人 头 部的屏幕和 摄 像机角度，与患者 进 行高清的 视频 交互。通 过 机器人，医生可 实现远程 查 房，提升工作效率。医 疗联 合体内大型医院医 疗专 家可以 对 基 层 小型医院收治的患者 进 行 远 程 查 房， 实现优质医 疗资 源下沉，提高医 疗 服 务 水平。当前主流医 疗查 房机器人和医生端都配 备 了 1080P的高清 摄 像 头 ，通信速率 为 5Mbps。 远 程控制命令包括前 进 、后退、 转 向和停止等，所需通信数据量很小，通信速率 约 100kbps。机器人端通信时 延 50ms17覆盖范 围住院病区典型 应 用环 境 视频（或患者 视频1080P）控制信息医生 视频 信息(1080P)通信速率上行5Mbps下行100kbps下行5Mbps医生端环 境 视频（或患者 视频1080P）下行5Mbps控制信息医生 视频 信息(1080P)上行100kbps上行5Mbps 50ms17院内：门诊检查室和住院病区远 程 实时 会 诊 基于高清 视频 ，部分 业务还 需 实时 回 传 患者端的医 疗 操作手法，因此需要网 络 提供大 带宽 和低 时 延的通信保障。通信 覆盖时 延 范 围患者 视频 （ 1080P） 上行 5Mbps上行 5Mbps患者端 超声影像 （ 1080P）医生端医生 视频 （ 1080P）患者 视频 （ 1080P）下行 5Mbps下行 5Mbps超声影像 （ 1080P）医生 视频 （ 1080P）下行 5Mbps上行 5Mbps表 4：机器人 查 房 对 无 线 网 络 的需求 表 5： 远 程 实时 会 诊对 无 线 网 络 的需求2.6 远 程 实时 会 诊远 程 实时 会 诊 是指由 远 端医 疗专 家通 过视频实时 指 导 基 层医生 对 患者开展 检查 和 诊 断的一种医 疗 咨 询 服 务 。 远 程 实时 会诊 通常 发 生在医 疗联 合体的医院之 间 ，或者医院 总 院和分院之间 ，随着医 疗设备 朝小型化和移 动 化 发 展，出 现 了手持超声和移 动 数字 X 光 摄 影系 统 等移 动 式无 线 医 疗设备 ，越来越多的医疗检查 开始由 检查 室延伸到病房，从而推 动 了 远 程 实时 会 诊 延伸到患者床旁。 远 程 实时 会 诊 需要多路高清 视频传输 ，以 远 程实时 超声会 诊为 例，医生不 仅 要看到超声 图 像， 还 需要知道 对应 的超声探 头 在人体的位置和方向，因此 远 端 专 家将同 时 看到双路高清 视频 ，超声影像 视频 和探 头 操作 视频 ，当 扫查 到病灶，远 端 专 家可同 时 抓取打 图 手法和超声 图 像， 进 行疾病 诊 断。远 程 实时 会 诊 包括 视频 交流和 检查 信息共享， 视频 交流一般在医患两 侧 配置 1080P 高清 视频 ，通信速率 为 5Mbps，医 疗检查 信息因会 诊类 型不同数据量也不同，以 实时 超声会诊为 例，需 传输 分辨率 为 1080P 的超声 视频 ，通信速率 为5Mbps。图 8： 应 急救援 现场 示意 图4G/5G性需要做 专门 保障。图 9： 转 运在途示意 图应 急救援 现场 和救 护车 移 动 途中，均 为 室外 环 境，需要广域覆盖的网 络 。另外，医 疗 信息 传输 的安全性和可靠4G/5G多参数 监护仪 超声 仪 器 除 颤监护仪心 电图 机 血糖 仪 血气生化分析 仪 胎心 监护仪7 8无 线 医 疗 白皮 书无 线 医 疗应 用 场 景分析022.7 应 急救援应 急救援是指急救人 员 、救 护车 、 应 急指 挥 中心和医院之 间 通 过 相互沟通 协 作开展的医 疗 急救服 务 。在疾病急救和自然灾害救援 现场 ，医 疗 人 员 需要 紧 急 进 行患者 伤 情检查 ，并将 检查结 果 传输 到 应 急指 挥 中心和医院，同 时针对 疑 难 病情患者，通 过 移 动终 端由医院 进 行 远 程救治指 导 。在急救 车转 运途中，医 疗 人 员 可通 过 移 动终 端 调阅 患者 电子病 历 信息，通 过车载 移 动 医 疗 装 备 持 续监护 患者生命体征，并通 过车载摄 像 头 与 远 端 专 家会 诊 病情 协 同 诊 断治 疗 。应 急救援涉及生命体征 监护 、病情 诊 断 检查 和 视频 会 诊 。生命体征 监护 信息持 续 上 传 ，通信速率 约为200kbps。病情 诊 断 检查 数据量取决于 检查类别 ，以 远 程超声影像（ 1080P） 为 例，需要 5Mbps 通信速率。救 护车视频 会 诊 分辨率主流 为 1080P，需要 5Mbps 的通信速率。未来 4K 高清 视频 会 诊 需要的通信速率 进 一步提高。手 术现场 医 疗专 家院内培 训 室典型 应 用 通信速率通信 时 延 50ms 17覆盖范 围院内院外全覆盖典型 应 用高清 视频传输 （ 1080P）远 程超声影像（ 1080P）生命 监护 信息通信速率5Mbps5Mbps200Kbps需求 项连续 网 络 覆盖位置定位能力说 明院内院外网 络 无 缝 广域覆盖， 满 足医 疗业务可移 动 性的需求低于 10 米的室内定位精度， 满 足患者定位管理需求低 时 延通信大 带宽 通信远 程机器人超声低于 20ms 的无 线 网 络时 延上行 15Mbps( 无 线 手 术 示教 )，下行13Mbps（移 动查 房）， 视频传输 不出 现 卡顿现 象。通信安全可靠性 医 疗 数据涉及患者 隐 私需要安全加密 传输 医 疗报 警信息和 实时 交互 视频 需要可靠 传输表 10：无 线 医 疗业务对 无 线 网 络 的需求手 术创 口或 环 境 视频 上行 5Mbps 50ms 医院手 术 室全覆盖监护仪 画面 视频内 窥镜 影像上行 5Mbps上行 5Mbps表 7：无 线 手 术 示教 对 无 线 网 络 的需求表 6： 应 急救援 对 无 线 网 络 的需求2.8 无 线 手 术 示教无 线 手 术 示教是通 过术 野 摄 像机 对 手 术创 口、手 术 台画面和医 疗仪 器（如内 窥镜 和 监护仪 等）画面 进 行在 线实时 采 编录像和无 线 直播， 实现 手 术 音像 资 料存档、 远 程 观 摩教学和 专 家指 导 的一种医 疗业务 形式。无 线 手 术 示教可以帮助提升偏 远 区域医院的医 疗 技 术 水平。手 术现场 医生可以通 过 高清 视讯设备和 远 端会 诊专 家或学 员进 行 视频实时 交流， 远 端医 疗专 家或学员 可以同步看到手 术环 境和患者 实时 的医 疗 信息。无 线 手 术 示教需要 传输 多种 视频 信息，以内 窥镜 手 术为 例，手 术环 境、 监护仪 画面和内 窥镜 影像三 类视频 都需要 传输 。 这三 类视频 的主流分辨率 为 1080P，共需要 15Mbps 的通信速率。远 程医 疗 平台监护仪术 野摄 像机内 窥镜 高清 视讯设备图 10：无 线 手 术 示教示意 图手 术 室 设备 多， 线缆 乱，影响医 护 人 员 手 术 操作活 动 ，且地板上的网 线 有 绊 倒医 护 人 员 的 风险 造成安全 隐 患，所以手 术室 对 无 线 通信需求 强 烈。典型 应 用 通信速率 通信 时 延 覆盖范 围2.9 无 线专 科 诊 断无 线专 科 诊 断是指医 疗专 家依托无 线 通信采用移 动医 疗终 端 调阅 基 层 医生提供的患者 检查 信息，并出具 诊断意 见报 告的一种医 疗 形式。从具体开展形式看，包括远 程静 态 心 电图 、 动态电 生理、静 态 医学影像和 动态 医学影像等。基 层 医生将静 态 心 电图 和医学影像等医 疗检查 信息上 传 到 远 程医 疗 平台，医 疗专 家通 过 移 动 医 疗终端从 远 程医 疗 平台 获 取医 疗检查 信息并出具 诊 断意 见报告，然后再回 传 到 远 程医 疗 平台供下 载 使用。相比 传统基于有 线 网 络 的 远 程 专 科 诊 断，无 线 通信借助移 动 医 疗终 端利用医 疗专 家碎片化 时间 开展医 疗 服 务 ，充分 发挥了 优质 医 疗资 源的服 务 效力。医 疗专 家下 载 医 疗 数据大小依据 诊 断 类 型而不同，参考前文移 动查 房 场 景，下 载 影像 报 告需要 13Mbps 通信速率。 电 子病 历 和 诊 断意 见 数据量很小，通信速率需求 约 200kbps 即可 满 足 传输 要求。 100ms 3s 院内院外全覆盖电 子病 历查 看 下行200Kbps诊 断意 见上 传上行200Kbps表 8：无 线专 科 诊 断 对 无 线 网 络 的需求医 疗专 家基 层 医生 远 程医 疗 平台影像和 电 子病 历 上 传诊 断 报 告下 载影像和电 子病 历 下 载诊 断 报 告上 传图 11：无 线专 科 诊 断示意 图无 线专 科 诊 断使医 疗专 家可以在家中、出差途中、 办公室和病房等地方接入 远 程医 疗 中心，开展医 疗 服 务 。在院外接入医 疗 系 统 网 络时 ，网 络侧 需要提供安全的通信 传输 机制，确保患者数据在 传输过 程中不被窃取。典型 通信 通信 下 载 / 覆盖应 用 速率 时 延 上 传时长 范 围影像 报 告 下行下 载 13Mbps2.10 远 程机器人超声远 程机器人超声是基于通信、 传 感器和机器人技 术 ，由医疗专 家根据患者端的 视频 和力反 馈 信息， 远 程操控机器人开展的超声 检查 医 疗 服 务 。其中， 视频 交流通 过 医生端和患者端的摄 像 头 完成，力反 馈 信息通 过 患者端机器人机械手 传 感器的采集和反 馈 来完成， 远 程操控通 过 操作 摇 杆完成。机器人超声有两路 视频 信号、一路操作 摇 杆控制信号和一路力反 馈 触 觉 信号。两路 视频 信号分 别为 患者端 摄 像 头视频（ 1080P）和超声影像 视频 ，每路信号通信速率各 约 5Mbps。操作 摇 杆控制信号和力反 馈 触 觉 信号数据量都很小， 经实测 两路信号的 传输 速率都 约为 150Kbps。医生端B超探 头 影像（ 1080P） 下行 5Mbps医生 视频 （ 1080P）操作 摇 杆控制信号力反 馈 触 觉 信号上行 5Mbps上行 150Kbps下行 150Kbps表 9： 远 程机器人超声 对 无 线 网 络 的需求图 12： 远 程机器人超声示意 图远 程机器人超声不需要近端超声医生参与即可完成医 疗检查 ，可用于送医下 乡 医 疗 扶 贫 以及社区健康 筛查 等 场 合， 这 些场 合需要有无 线 网 络 覆盖。此外，超声机器人的控制和反 馈 信息需要低 时 延的可靠通信 传输 ，以保障超声 检查 流 畅 开展。通信 覆盖时 延 范 围患者 视频 （ 1080P） 上行 5MbpsB超探 头 影像（ 1080P） 上行 5Mbps患者端 医生 视频 （ 1080P） 下行 5Mbps操作 摇 杆控制信号 下行 150Kbps力反 馈 触 觉 信号 上行 150Kbps 院内院 20ms 外全覆患者 视频 （ 1080P） 下行 5Mbps 盖1路患者端 摄 像 头视频1路医 疗设备 影像 传输1路触 觉 反 馈 信息1路医生端 摄 像 头视频1路操作 摇 杆控制信号2.11 网 络 能力需求 总结根据上文移 动查 房、患者定位管理和无 线监护 等 9 大应 用 场 景的分析， 总结 出无 线 医 疗业务对 网 络 的 5大需求：连续 网 络 覆盖、位置定位能力、低 时 延、大 带宽 和安全可靠性。当前承 载 医 疗业务 的最后一公里网 络 有三种形式：有 线 网 络 、 Wi-Fi 和 4G 蜂 窝 网 络 。有 线 网 络 具 备 大 带宽 、低 时 延和高可靠特性，但不具 备 移 动 性和定位能力。Wi-Fi 具有布 线 容易、 组 网灵活和可移 动 等 优势 ，但不具备 无 缝 广域 组 网能力，其可靠性和安全性也无法 满 足医 疗级 需求。 4G蜂 窝 网 络 具有运 营 商 统 一 规 划部署、广域覆盖、抗干 扰 能力 强 、小区切 换 可靠性高以及端到端网 络 QoS保障等 优 点，同 时 具 备 向 5G 演 进 能力，弥 补 了 传统 蜂 窝网 络 劣于有 线 网 络 的低 时 延和大 带宽 能力不足， 最重要的是移 动 性能力 满 足了移 动 医 疗 和 远 程医 疗 的核心需求，获 取和提供医 疗 服 务 不再受 时 空的限制。目前，部分医院开始采用 4G 蜂 窝 网 络 作 为 无 线 医 疗 的基 础 网 络 开展无 线医 疗业务 ，并在移 动查 房、移 动护 理和 应 急救援方面取得了良好的 应 用效果。9 10无 线 医 疗 白皮 书无 线 医 疗应 用 场 景分析02图 13：无 线 医 联 网 逻辑 功能 图无 线 医 疗设备 医 护 PAD类 操控移 动终 端 病患手机应 用平台基 础 网 络无 线终 端虚 拟专 网控制HIS DB院内医 疗应 用系 统PACS EMR 云影像 /护 理等 应 用平台4G室内数字化蜂 窝 网 络5G NB-IoT eMTC安全 组 网智能路由能力开放联 接管理网 络 Qos保障接入 认证应 急救援平台远 程医 疗 平台图 14：无 线 医 联 网物理 组 网 图上 级 医院无 线终 端无 线网 络应 用平台省 级 医 疗 平台 医 疗互 联 互通云院内医
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