基于5G技术的医院信息化整体解决方案需求分析

（河北建筑设计研究院有限责任公司，河北石家庄市，050000）王志江

当前，医院信息平台引入了医学影像记录与传输技术、病案信息管理系统、现代化病区管理系统、用药查询系统等先进技术，提高了挂号、诊疗的信息化水平。医院的很多病人或工作人员都是通过有线或无线网络与医院信息平台相连，实现数据查询和工作管理。但传统网络已不能满足日益增长的用户需求，5G通信时代迫切需要新的网络架构，提高医院信息平台的接入能力[1]。在医院信息化建设中，应用软件和升级5G网络技术有助于有效地发展医疗服务，减少在互动过程中医护人员和病人需要执行的步骤，既减轻了负担，又提高了实施这项工作的效率。但该技术仍是一种新技术，尚处于功能开发与测试阶段，虽然具有一定的优势，但还有一些问题需要技术人员有针对性地解决。本文对5G技术的内涵和特征进行了挖掘，以求解决医疗数据信息化管理方面的问题。

1 5G信息技术在医院信息中的发展与应用

5G是当今移动通信的最新技术，像华为，高通，中兴，爱立信和诺基亚这样的公司已经开始在许多城市进行研发，并将其商业化。自组织网络可以根据5G网络的运行状态进行自动检测，当发现故障时，可自动对网络进行优化修复，减少5G网络的维护工作量。利用设备与装置技术扩大5G网络应用范围，实现物联网、车联网、工业互联网等万物互联，扩大5G通信范围[2]。

超大密度的异构网络会降低高速数据通信的覆盖范围，增加社区接入，保证更多的智能手机或平板电脑的使用，增加无线网络流量，满足用户同时访问成千上万个设备的需求，实现高速数据传输，增强数据通信能力。

5G的典型代表是第五代移动通信技术，相对于现有的4G技术，它的最大特点是传输速度更快，理论上可以超过10gb/s。鉴于OFDM网络传输的稳定性和覆盖范围，可为OFDM优化波形、多址接入、新型无线技术等体系结构设计需求提供支持[3]。

5G通信技术在信息传输速度等多方面均有优势，通过这种方式，可以适应更多的医疗活动场景，为医院提供更多技术支持，它还将推动技术创新、管理服务和模式。

将5G技术应用到医疗工作中，可以使患者足不出户便可了解病情。医生和病患还可以直接利用5G技术获得自己的动态物理数据，并通过网络数据传输连接信息，使医生和其他医务人员能够参与其中。医院利用5G技术派出专家、病人等提供全方位的医疗服务，保证病人在最短的时间内得到诊断和治疗。为使医生能更好地为病人提供优质服务，接受更专业的监督，防止不合理、模糊的操作，将对整个诊疗活动进行网络监控，这样一旦出现问题，医院就可以在适当的时候实行问责制，完成传统的处方审核、处方审批等业务工作。

利用5G技术保证病人支付的医疗、检查和药物费用与医保系统有直接联系，也要遵循相关专业规定的指导和限制，以防止患者受到欺骗。医疗费用控制系统既是对病人的监控，又是对医疗人员的监控。通过这种方式，保证任何流动性得到明确的信息，确保全过程的公平公正。经患者同意，整个诊疗过程所产生的信息可向当地乃至全国各医院传播，实现信息公开，打破行政壁垒。这样有利于诊断方案的优化，只要确诊或制定出更好的治疗策略，医生就能迅速做出反应，使病人得到更好、更及时的治疗。医生可方便地查询病人的既往病史等资料，以保证病人能以最高水平完成诊疗程序。

2 基于5G技术的医院信息化平台建设

门诊挂号、医疗诊断、图像管理、院前急救、住院管理等多种应用在医院信息平台中得到部署。医院的网络用户很多，他们不但能上网冲浪，而且能远距离登录，支持多种移动终端使用。采用5G技术，构建混合网络结构，提高了医院信息平台的传输速度和处理能力，增强了医院的数据传输能力，目前的很多医院信息平台都是基于5G技术设计的[4]。

为确保5G环境下医院信息平台的正常运行，需要采用多路连接和无线回程技术。随着5G网络技术的普及和云计算技术的应用，医院将不再需要大量的人力、物力来进行管理。传统的信息化建设工作方式和方向也将发生改变，5G技术将直接推动信息管理的发展[5]。

硬件和软件准备：通过5G网络数据处理技术，医院无需建立内部网络，信息可以直接存储在云中。如存在机密信息，可直接设置保密保护。还可以将其它信息公开，方便病人与医院沟通。

软件和系统维护、挂号、付款、医疗报销、电子医疗咨询等等，以及传统医疗所需的所有步骤，均可通过5G技术直接在线处理。专业人员实施并维护这些技术可以提高生产力，减少时间消耗，这样既简化了工作流程，又减轻了医院负担。

在工作互动过程中，5G网络可用于医院各部门，提高工作效率。病人可在任何时候查询自己的医疗数据，实现一键传送与共享。该方法可节约大量的加工环节和程序，节省了大量的人力物力，并从源头上减少了误差的发生和产生。

3 医院信息化解决方案

3.1 多重连接技术

医疗信息平台中，5G网络应用需要建设大量基站，其中宏基站和微型基站可以同时实现多个基站异构5G网络。因为医院中有很多通讯和传输热点，所以建筑设备是在电磁信号的作用下隔离的，因此基站之间存在覆盖漏洞。

3.2 无线传输技术

医院通信系统传播环境复杂，工作频段以毫米波和微波为主，虽然传输率高，但传输距离短。5G技术具备无线回程功能，可有效增强接口的接入效果，从而提升网络整体灵活性，提升医院整体通信效果，增强医院对通信中继业务的能力。

3.2.1 5G芯片

5G芯片技术仍有很大的发展空间，在专利储备和高频技术方面还需要加强。所以，需要及时突破技术发展的障碍，扩大5G技术的业务范围，以技术发展来推动产业发展，达到更高的水平，为更多患者提供更高水平和更优质的产品。

3.2.2 云计算软硬件

5G网络一般由大型服务器支撑，可以形成云平台，将路由器、交换网、基站等设备进行数据转换，实现整体智能化服务运行。但是，值得注意的是，云计算服务器、存储系统、云终端等关键技术，以及一些虚拟化软件、中间件、云调度等，大多掌握在国外企业手中。所以，我国在这方面的自主研究与开发力度仍有待提高。

3.2.3 毫米波传输

5G技术的应用受基站信号的频度和频度影响。5G通信技术的核心是高频信号，高频率信号的快速衰减要求密集的组网，尤其是在人口稠密、地形崎岖的大城市，必须建立更多基站以满足地形崎岖的城市的需要。但由于医院的应用环境规模较大，系统结构复杂，难以实现该技术，且信号传输不稳定。当信号不能稳定地传输时，可能导致远程操作、远程咨询等操作不能顺利完成。关键高频元件的性能和成熟度也对系统的设计提出了新的要求。工业领域中宽带、低噪声、高效率、多功能高频元件的设计与生产仍存在许多技术难点。

3.2.4 信号干扰

5G技术还存在严重的信号干扰问题，因此目前亟待解决的问题是频率干扰、频谱资源共享干扰和不同覆盖水平的相互干扰。这些干扰等因素都将影响网络信号传输的稳定性。现有的干扰协调算法在解决干扰问题的有效性方面还存在不足，因为它只能解决一个干扰源问题，而不能解决所有干扰问题。此外，5G网络相邻节点间的传输损耗差异不明显，不同来源的信号强度相似，可能影响网络性能，从而削弱协调算法的抗干扰能力。在医院内部，起搏器、除颤器等医院干扰源释放出信号，影响了手术的稳定性。所以5G屏蔽效果也是一个挑战，急需一种合适的方法。

网络安全通用硬件平台是5G技术常用的支撑平台，网络的安全性和可靠性较差。为使5G网络技术在支持大量用户接入的同时具有更高的应用水平，必须对用户终端进行安全认证。用户认证增加了网络信息泄露的风险，也是不安全的。所以，当支持大量的用户时，就需要加密和保护大量的用户。

3.3 具体问题解决办法

覆盖增强是基于密集异构网络可以有效降低覆盖半径，提升覆盖效果，提高了频谱效率。这一实践具有技术优势，它的优点是可以促进5G技术的网络覆盖。对于5G超密集异构网络，可采用低功耗的基站覆盖方式，大幅度增加站点数，缩短节点间距，确保网络连接稳定，减少节点间距，提高频谱利用率。

增强传输能力为提高技术稳定性，采用毫米波通信可直接缓解频谱资源紧张，改善通信性能。毫米波通信方式具有集中式波束、窄波束、抗干扰等特点，使得网络传输过程更加稳定，抗干扰能力更强。

稳定化传输为了提高传输过程的稳定化，技术人员应注重信号接收端，比如在接收端设置多个天线，增加接收信号的强度。利用该OFDM传输波形可以全面提高频谱利用率。非正交多址接入技术将传统的单用户接入技术改造成多用户共享接入，极大地提高了无线接入能力。使得不同用户能够更充分地满足路径损耗，从而实现有效重用。

增强安全性，5G技术在物联网等多个领域均有较大是使用优势，新技术的应用具有很多优点。高速度，广谱和低成本是关键。它的高度机密性直接决定了它在5G通信技术中的地位。

智能医疗技术的发展可简单划分为医疗信息化、互联网医疗时代、远程服务三个阶段，其中医疗信息化只是初始阶段，技术发展的方向是连通性和医院业务的地域性；互联网医疗时代的到来，正是通过将移动终端与互联网融合，实现整个诊疗过程的信息化；高级阶段强调大连接、高质量的远程服务能力，把更先进的前沿技术如人工智能与综合应用相结合，提升信息化水平，增强各项技术的实力。

4 结语

使用5G网络，医院信息平台能够提供更高分辨率的视频数据传输，用户可以通过手机、平板电脑等设备进行接入，提高了医院的移动化和智能化。