美国第一所 5G 医院试点开启，是在「拉大旗谋虎皮」吗？
作者：王若冰
今年二月，新冠疫情在美国爆发前，美国联邦退伍军人事务部（Department of Veterans Affairs）高调宣布将在加州「建立第一所 5G 医院」，声称不但是美国的首例，也会是世界最早迈向 5G 的医院之一。 过去三四个月的疫情席卷美国各州，5G 医疗应用的探讨退到了幕后；美国加州 Palo Alto 医院这次的尝试深度如何，又对世界各国的医疗业有何借鉴意义？
Palo Alto 医院
图源：美国联邦退伍军人事务部
雷声大雨点小，加州 Palo Alto 医院的 5G 尝试
5G 试点的 Palo Alto 医院位于硅谷腹地，距离著名学府斯坦福大学十公里，直接隶属美国联邦退伍军人事务部下属的医疗服务体系，主要为当地的美国退伍军人提供医疗服务。 目前 Palo Alto 医院有 800 个普通住院床位和 100 个流浪退伍军人住宿床位，常年对接救治约 85000 名病人。因为临近斯坦福大学，Palo Alto 医院与斯坦福大学医学院长期进行教学、研究合作，是联邦退伍军人医疗系统内最领先的医学研究机构之一。 地处硅谷腹地同时对接最优医疗资源，让该院成为试点理所当然。 但是在真正应用 5G 的细节上，医院和退伍军人事务部都语焉不详，展望多过计划。 与国内相继试水的远程手术、5G 医院「大脑」指挥中心、5G 救护车相比，美国的首个 5G 医院还停留在筹划如何具体应用 5G 以改善医疗体验、降低服务费用的阶段。
不过，我们可以从合作方的角度来窥测 5G 医院落地之后的场景。 PaloAlt o医院的此次 5G 计划是与三家机构合作开展的，分别为 Verizon 电信、微软、以及医用虚拟现实技术开发商 Medivis。 其中 Verizon 电信作为 5G 基础服务运营商，介入医院的通讯基础设施改造。 微软此前就是联邦退伍军人事务部的合作商。此次将通过旗下的 HoloLens 虚拟现实渲染接口以及背后比较成熟的 Azure 微软云计算服务，为医院产生的数据提供分析。 同时，2016 年 6 月成立于纽约的 Medivis 目前在医用虚拟现实技术领域进步飞速。公司的两位发起人本就是在职医生，他们开发了一系列为主刀医师服务的数据和机体组织可视化工具，其虚拟渲染工具可快速接入医院网络、帮助医生进行术前 3D 检视、判断病人手术部位情况，为手术顺利实施做全面准备。 目前 Medivis 公司的可交互 3D 渲染已经可以在基于 CT 和 MRI 数据的基础上支持 5000 个具体机体解剖情境，也是少数获得美国食品药品监督局（FDA）准许手术室应用的 3D 工具。 这些技术的临床运用的确会得益于 5G 网络下的低延迟、高传输速度。 目前，虽然合作方跃跃欲试，院方在汹涌的新冠疫情之下还没有具体余力祭出第一个 5G 应用案例。
美国退伍军人
图源：图虫创意
为什么偏偏选择了退伍军人医院？ 虽然院方还没有具体应用，但是 5G 的商业、控费逻辑已经在联邦退伍军人医疗体系内理顺。 美国的退伍军人医疗体系是一个接近封闭的筹资、护理、诊疗系统，因此控费压力、收益都直接影响退伍军人事务部的财政。从试点、推广的激励机制上来讲，该医疗体系有利于较快理顺各 5G 相关方利益分配。 在新冠疫情之前，美国推行远程诊疗其实并不顺利，新冠期间推行慢慢提速也是由于支付方承诺，理顺了科技企业、医疗支付方、医院诊所的利益分配。 而联邦退伍军人医疗体系则在新冠疫情之前就开始快速推行远程诊疗，除了需要满足全美九百万退伍军人、特别是居住在地广人稀地区退伍军人的就医需求，还要通过远程诊疗方式替代退伍军人面对面就诊导致的高费用，提高分级诊疗效率。 该医疗体系能够率先推行远程诊疗，根本在于封闭的体系内改革行为的「外部性」比较低，改革后提高的效率和控制的费用都收入了自己的口袋里，肥水不流外人田，少了多个利益方之间的拉锯。 在 5G 医疗推广中，最难的其实不是技术问题，而是利益分配和激励机制的确立。 根据麦肯锡 2020 年 2 月研究，目前可行性较高的几个 5G 医疗应用实例包括：可穿戴设备支持的远程病患监控、嵌入人工智能的诊疗决策支持和影像分析、链接医院诊疗全流程的智能医院「大脑」。
而这几个案例都面临类似的推行困难： 一，为了实现最高性能、最接近理想标准的实时医疗信息传输，应该采用 5G 高频段（最高速度，覆盖面积较窄，投资高），还是 4G 架构基础上的中低频段5G 网络、Wi-Fi 6 等并不那么革命性、但是仍能满足部分应用需求的技术？ 二，谁来负责哪部分的投资费用（运营商、医院、如医保等的支付方），短期内是否给医院运营或是患者带来费用压力？ 三，如何判断计算 5G 给医疗体系带来的价值，并且将利益在各相关方之间进行分配？ 四，5G 通信技术落地，必然意味着医疗机构需要在数据管理上有更精益化的掌控。医疗机构现有的科技人才储备是否能够支持医疗算法、患者数据安全存储等环节的需求？同时，医院哪些环节可以依托 5G，并避免 4G 和 5G 设备不完全兼容给运营造成的转轨困难？ 以上几个问题暂时无法具体回答，毕竟每个医疗系统内的情况各不相同。 而即使是上面提到的美国联邦军人诊疗体系整合度相对较高的体制内，未来与运营商和技术合作方的利益分配以及应用 5G 技术的投资回报等问题仍然是需要逐步摸索可行路径，明确潜在收益。 收益分配比较容易的前提是效率改善或费用控制可明确计量，且收益较大。在医疗领域内，这两方面似乎都比较模糊。 诊疗决策的基础归根结底还是临床判断，尽管目前智能诊疗能够在特定信息点上介入、改善诊疗决策，但将 5G 介入的远程诊疗或是智能医院管理的效率提升完全量化似乎还是比较困难。
同时，5G 通信在医疗领域内的应用其实是医疗领域数字化进程中的一个环节，更多带来的并不是有无之别，而是数字化程度的差异，将这个渐进的改善拆分出来，构建 5G 医疗的收益分配仍然困难。 我国的 5G 医院建设进展何如？ 比起美国，我国很早就开始探索 5G 医院的案例，主要有四个方向的尝试。 首先是 5G 助力医疗决策的应用实例。
在手术室外，5G 优秀的数据传输能力能够有望提升分析效率。病人的影像报告、数据可以快速传导到线下或云端平台，通过人工智能算法进行分析。 我国助力医疗决策的应用主要关注病人急救。去年 6 月上海第一人民医院联合上海市医疗急救中心试点应用了 5G 救护车，但是重点放在「零时差」对接入院准备工作，优化救治效果；四川省人民医院的智能救护车的应用逻辑类似。 第二类应用是优化医院数字化管理。 四川省几家大型医院 2019 年 7 月在四川卫健委牵头下与中国移动合作，除了应用前文提到的智能救护车，力求以 5G 为依托充分应用医疗物联网、人工智能、云计算等技术手段，提升就医体验。比较具体的 5G 技术应用是华西第二医院全方位导诊和新生儿虚拟探视。 从数字化程度来说，华西第二医院的尝试意义深远。 华为和中国移动在硬件和通讯端配合，为华西第二医院建立了单独服务的 5G 专网。
这个网络让医院提升数字化、提高物联程度时激增的数据运算量能够通过基于医院本身5G专网的边缘计算中心（Edge Computing)，优化医疗数据运算和转接速度，并且可以简化云计算接入的过程，让智能算法在院内应用更容易。
这类似于在电脑上给操作系统做了升级，进而可以支持更便捷的软件来满足应用需求。 在这个基础上，华西第二医院的智慧院区管理系统 5G 大脑才能够精准调度医院内资源。 第三类是直接优化手术过程。 本文第一部分提到的 Medivis 公司通过 3D 渲染、依托 5G 技术的数据传输能力帮助主刀医生高效准备、完成手术，这算是一个手术室中的优秀应用案例。根据 FDA 的态度，此技术也确实有望帮助广大患者，优化手术效果。 更加直接的应用是远程手术，这是 5G 技术之外的通信架构无法实现的医疗应用。 去年 3 月，华为就试点助力海南解放军某医院为北京的患者实施了帕金森病「脑起搏器」植入手术，今年 3 月份的 Neurospine 期刊也汇总报告了北京积水潭医院的 12 例基于 5G 技术实施的远程脊柱外科手术。 积水潭医院同山东和浙江的医院对接，实现了一对多手术。此类手术得以实现必须依赖 5G 的高可靠性、低延迟实时通讯保证高精准度，12 例手术的网络延迟平均为 28 毫秒，同时保证了植入位置的高精准度。 北京积水潭医院脊柱手术报告附图 最后一类潜在应用，慢病管理和远程病程监控、会诊。 华西医院放射科利用远程 CT 和 5G 双千兆传输，为四川甘孜州的多例新冠肺炎患者进行了远程 CT 扫描。这为改善医疗资源分配不均带来希望，未来有望提高医疗资源使用效率。
2019 年 7 月，华西医院也利用 5G 技术试点为马边彝族自治县人民医院的患者进行远程消化内镜操作，四川省第四人民医院也用过类似方式远程指导针灸，机制类似。 全世界的 5G 医院探索开展得如火如荼，中国算是领头羊。
不过还是如前文提到的，在 5G 医疗推广中，最难的其实不是技术问题，而是利益分配和激励机制的确立。如何理顺背后的支付关系和价值，遵循商业和技术结合的规律，依然道阻且艰。 （编辑：果子）
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今年二月，新冠疫情在美国爆发前，美国联邦退伍军人事务部（Department of Veterans Affairs）高调宣布将在加州「建立第一所 5G 医院」，声称不但是美国的首例，也会是世界最早迈向 5G 的医院之一。 过去三四个月的疫情席卷美国各州，5G 医疗应用的探讨退到了幕后；美国加州 Palo Alto 医院这次的尝试深度如何，又对世界各国的医疗业有何借鉴意义？
Palo Alto 医院
图源：美国联邦退伍军人事务部
雷声大雨点小，加州 Palo Alto 医院的 5G 尝试
5G 试点的 Palo Alto 医院位于硅谷腹地，距离著名学府斯坦福大学十公里，直接隶属美国联邦退伍军人事务部下属的医疗服务体系，主要为当地的美国退伍军人提供医疗服务。 目前 Palo Alto 医院有 800 个普通住院床位和 100 个流浪退伍军人住宿床位，常年对接救治约 85000 名病人。因为临近斯坦福大学，Palo Alto 医院与斯坦福大学医学院长期进行教学、研究合作，是联邦退伍军人医疗系统内最领先的医学研究机构之一。 地处硅谷腹地同时对接最优医疗资源，让该院成为试点理所当然。 但是在真正应用 5G 的细节上，医院和退伍军人事务部都语焉不详，展望多过计划。 与国内相继试水的远程手术、5G 医院「大脑」指挥中心、5G 救护车相比，美国的首个 5G 医院还停留在筹划如何具体应用 5G 以改善医疗体验、降低服务费用的阶段。
不过，我们可以从合作方的角度来窥测 5G 医院落地之后的场景。 PaloAlt o医院的此次 5G 计划是与三家机构合作开展的，分别为 Verizon 电信、微软、以及医用虚拟现实技术开发商 Medivis。 其中 Verizon 电信作为 5G 基础服务运营商，介入医院的通讯基础设施改造。 微软此前就是联邦退伍军人事务部的合作商。此次将通过旗下的 HoloLens 虚拟现实渲染接口以及背后比较成熟的 Azure 微软云计算服务，为医院产生的数据提供分析。 同时，2016 年 6 月成立于纽约的 Medivis 目前在医用虚拟现实技术领域进步飞速。公司的两位发起人本就是在职医生，他们开发了一系列为主刀医师服务的数据和机体组织可视化工具，其虚拟渲染工具可快速接入医院网络、帮助医生进行术前 3D 检视、判断病人手术部位情况，为手术顺利实施做全面准备。 目前 Medivis 公司的可交互 3D 渲染已经可以在基于 CT 和 MRI 数据的基础上支持 5000 个具体机体解剖情境，也是少数获得美国食品药品监督局（FDA）准许手术室应用的 3D 工具。 这些技术的临床运用的确会得益于 5G 网络下的低延迟、高传输速度。 目前，虽然合作方跃跃欲试，院方在汹涌的新冠疫情之下还没有具体余力祭出第一个 5G 应用案例。
美国退伍军人图源：图虫创意
为什么偏偏选择了退伍军人医院？ 虽然院方还没有具体应用，但是 5G 的商业、控费逻辑已经在联邦退伍军人医疗体系内理顺。 美国的退伍军人医疗体系是一个接近封闭的筹资、护理、诊疗系统，因此控费压力、收益都直接影响退伍军人事务部的财政。从试点、推广的激励机制上来讲，该医疗体系有利于较快理顺各 5G 相关方利益分配。 在新冠疫情之前，美国推行远程诊疗其实并不顺利，新冠期间推行慢慢提速也是由于支付方承诺，理顺了科技企业、医疗支付方、医院诊所的利益分配。 而联邦退伍军人医疗体系则在新冠疫情之前就开始快速推行远程诊疗，除了需要满足全美九百万退伍军人、特别是居住在地广人稀地区退伍军人的就医需求，还要通过远程诊疗方式替代退伍军人面对面就诊导致的高费用，提高分级诊疗效率。 该医疗体系能够率先推行远程诊疗，根本在于封闭的体系内改革行为的「外部性」比较低，改革后提高的效率和控制的费用都收入了自己的口袋里，肥水不流外人田，少了多个利益方之间的拉锯。 在 5G 医疗推广中，最难的其实不是技术问题，而是利益分配和激励机制的确立。 根据麦肯锡 2020 年 2 月研究，目前可行性较高的几个 5G 医疗应用实例包括：可穿戴设备支持的远程病患监控、嵌入人工智能的诊疗决策支持和影像分析、链接医院诊疗全流程的智能医院「大脑」。
而这几个案例都面临类似的推行困难： 一，为了实现最高性能、最接近理想标准的实时医疗信息传输，应该采用 5G 高频段（最高速度，覆盖面积较窄，投资高），还是 4G 架构基础上的中低频段5G 网络、Wi-Fi 6 等并不那么革命性、但是仍能满足部分应用需求的技术？ 二，谁来负责哪部分的投资费用（运营商、医院、如医保等的支付方），短期内是否给医院运营或是患者带来费用压力？ 三，如何判断计算 5G 给医疗体系带来的价值，并且将利益在各相关方之间进行分配？ 四，5G 通信技术落地，必然意味着医疗机构需要在数据管理上有更精益化的掌控。医疗机构现有的科技人才储备是否能够支持医疗算法、患者数据安全存储等环节的需求？同时，医院哪些环节可以依托 5G，并避免 4G 和 5G 设备不完全兼容给运营造成的转轨困难？ 以上几个问题暂时无法具体回答，毕竟每个医疗系统内的情况各不相同。 而即使是上面提到的美国联邦军人诊疗体系整合度相对较高的体制内，未来与运营商和技术合作方的利益分配以及应用 5G 技术的投资回报等问题仍然是需要逐步摸索可行路径，明确潜在收益。 收益分配比较容易的前提是效率改善或费用控制可明确计量，且收益较大。在医疗领域内，这两方面似乎都比较模糊。 诊疗决策的基础归根结底还是临床判断，尽管目前智能诊疗能够在特定信息点上介入、改善诊疗决策，但将 5G 介入的远程诊疗或是智能医院管理的效率提升完全量化似乎还是比较困难。
同时，5G 通信在医疗领域内的应用其实是医疗领域数字化进程中的一个环节，更多带来的并不是有无之别，而是数字化程度的差异，将这个渐进的改善拆分出来，构建 5G 医疗的收益分配仍然困难。 我国的 5G 医院建设进展何如？ 比起美国，我国很早就开始探索 5G 医院的案例，主要有四个方向的尝试。 首先是 5G 助力医疗决策的应用实例。
在手术室外，5G 优秀的数据传输能力能够有望提升分析效率。病人的影像报告、数据可以快速传导到线下或云端平台，通过人工智能算法进行分析。 我国助力医疗决策的应用主要关注病人急救。去年 6 月上海第一人民医院联合上海市医疗急救中心试点应用了 5G 救护车，但是重点放在「零时差」对接入院准备工作，优化救治效果；四川省人民医院的智能救护车的应用逻辑类似。 第二类应用是优化医院数字化管理。 四川省几家大型医院 2019 年 7 月在四川卫健委牵头下与中国移动合作，除了应用前文提到的智能救护车，力求以 5G 为依托充分应用医疗物联网、人工智能、云计算等技术手段，提升就医体验。比较具体的 5G 技术应用是华西第二医院全方位导诊和新生儿虚拟探视。 从数字化程度来说，华西第二医院的尝试意义深远。 华为和中国移动在硬件和通讯端配合，为华西第二医院建立了单独服务的 5G 专网。
这个网络让医院提升数字化、提高物联程度时激增的数据运算量能够通过基于医院本身5G专网的边缘计算中心（Edge Computing)，优化医疗数据运算和转接速度，并且可以简化云计算接入的过程，让智能算法在院内应用更容易。
这类似于在电脑上给操作系统做了升级，进而可以支持更便捷的软件来满足应用需求。 在这个基础上，华西第二医院的智慧院区管理系统 5G 大脑才能够精准调度医院内资源。 第三类是直接优化手术过程。 本文第一部分提到的 Medivis 公司通过 3D 渲染、依托 5G 技术的数据传输能力帮助主刀医生高效准备、完成手术，这算是一个手术室中的优秀应用案例。根据 FDA 的态度，此技术也确实有望帮助广大患者，优化手术效果。 更加直接的应用是远程手术，这是 5G 技术之外的通信架构无法实现的医疗应用。 去年 3 月，华为就试点助力海南解放军某医院为北京的患者实施了帕金森病「脑起搏器」植入手术，今年 3 月份的 Neurospine 期刊也汇总报告了北京积水潭医院的 12 例基于 5G 技术实施的远程脊柱外科手术。 积水潭医院同山东和浙江的医院对接，实现了一对多手术。此类手术得以实现必须依赖 5G 的高可靠性、低延迟实时通讯保证高精准度，12 例手术的网络延迟平均为 28 毫秒，同时保证了植入位置的高精准度。 北京积水潭医院脊柱手术报告附图 最后一类潜在应用，慢病管理和远程病程监控、会诊。 华西医院放射科利用远程 CT 和 5G 双千兆传输，为四川甘孜州的多例新冠肺炎患者进行了远程 CT 扫描。这为改善医疗资源分配不均带来希望，未来有望提高医疗资源使用效率。
2019 年 7 月，华西医院也利用 5G 技术试点为马边彝族自治县人民医院的患者进行远程消化内镜操作，四川省第四人民医院也用过类似方式远程指导针灸，机制类似。 全世界的 5G 医院探索开展得如火如荼，中国算是领头羊。
不过还是如前文提到的，在 5G 医疗推广中，最难的其实不是技术问题，而是利益分配和激励机制的确立。如何理顺背后的支付关系和价值，遵循商业和技术结合的规律，依然道阻且艰。 （编辑：果子）
参考文献：
1.https://www.paloalto.va.gov/about/
2.https://techcrunch.com/2019/02/13/medivis-has-launched-its-augmented-reality-platform-for-surgical-planning/
3.https://magic-leap.reality.news/news/medivis-app-for-magic-leap-one-hololens-lets-you-study-human-anatomy-augmented-reality-0195370/
4.https://www.computerweekly.com/news/252474047/University-Hospitals-Birmingham-demos-UKs-first-remote-5G-powered-diagnostic-procedure
5.http://sh.sina.com.cn/news/k/2019-06-21/detail-ihytcitk6658407.shtml
6.http://www.xinhuanet.com/local/2019-07/03/c_1124705821.htm
7.http://www.scu.edu.cn/info/1202/12811.htm
8.https://www.prnewswire.com/news-releases/kt-and-samsung-medical-center-to-build-5g-smart-hospital-300989452.html
9.http://www.xinhuanet.com/info/2019-03/22/c_137914437.htm
10.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7136105/
11.https://tech.sina.cn/2020-02-25/detail-iimxxstf4147791.d.html?from=wap
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