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        1. 新聞動態 News

          康熙雄教授全面解析——面臨5G時代的POCT

          日期: 2019-02-12
          瀏覽次數: 240

          近日,在杭州召開的中國醫療器械行業協會現場快速檢測(POCT)分會成立大會上,著名檢驗醫學專家、首都醫科大學附屬北京天壇醫院實驗診斷中心原主任康熙雄教授光榮當選為中國醫療器械行業協會現場快速檢測(POCT)分會第一屆委員會主任委員。隨后的大會報告上,康教授作了題為《面臨5G時代的POCT》的報告,從5G的歷史溯源、與大眾的關聯、醫療場景的應用等多個維度,立體地呈現了5G時代來臨,廣大醫療行業的從業者如何才能有效提高工作效率和改善工作體驗,?以下為CAIVD小編根據現場匯報做出的文字整理:

          一、5G的歷史追溯

          5G來源于十多年前土耳其的阿勒坎教授的一篇數學論文,1958年,埃達爾·阿勒坎(Erdal Arikan)出生在土耳其首都安卡拉,但他的求學生涯多在美國度過。1981年,阿勒坎在位于加州理工學院獲得本科學位,隨后他去了美國的另一所名校--麻省理工學院,于1985年得到電子信息工程專業的博士學位。值得一提的是,阿勒坎的博士生導師是美國人羅伯特·加拉格(Robert Gallager)教授。而加拉格的導師,也就是阿勒坎的師祖,則是大名鼎鼎的信息論鼻祖香農。從這個意義上來說,阿勒坎在學術上可謂師出名門。而在博士畢業、回到故鄉土耳其的畢爾肯大學后,阿勒坎研究出了開創性的技術。在畢爾肯大學這所并不算著名的大學,阿勒坎十年磨一劍,終于在2008年大功告成,發表了主要用于5G通信編碼的極化碼技術方案。

          當年他發表的論文在2008年的IEEE期刊上,文章一共23頁,但作者只有他一個人。這篇文章發表后,就被華為注意到了。他們評估了阿勒坎的論文,意識到這篇論文至關重要,因為其中的技術可以用于5G編碼,之后華為與阿勒坎取得了聯系,在這項技術的基礎上申請了一批專利,并且以阿勒坎的極化碼為基礎封鎖了一批專利??萍计髽I的國際化競爭,是專利之爭,也是利益之爭,必須先下手為強。去年的5G標準投票中,華為推崇的極化碼,受到了美國高通公司的阻擊,高通推崇的是低密度奇偶校驗(LDPC)碼。LDPC碼成為數據信道的編碼方案;極化碼成為控制信道的編碼方案。從技術層面來說,LDPC1963就發明了,但受限于當時的硬件條件,同時因為缺乏可行的譯碼算法,所以此后30多年間基本被人們忽視。但隨著技術的進步,尤其是1993年貝魯等人發現了Turbo碼并用于3G4G通信后,受Turbo碼啟發,人們對LDPC碼進行了改進。結果發現,LDPC碼的性能比Turbo碼更好。所以,LDPC碼被認為一種比較成熟的老牌編碼方案,效果確實是不錯的。但極化碼的優勢是計算量小,用小規模的芯片就可以實現,比較適應于5G的小基站,而且采用這種編碼方法的硬件商業化后設備成本低,因此也極具競爭力。5G極化碼方案爭取到了給電腦硬盤通電的管制權,而不是傳輸硬盤上的電影數據的權力。

          二、5G與醫療診斷延伸中POCT的定位

          5G與我們有什么關聯?

          一、技術時代:

          面臨5G時代;

          組學轉化;

          建模診斷在醫療大數據的前景下,最專業的算法以及建最理想的模型來預測患者的健康癥狀和治療前提的預估評價,從健康的角度上來說它是預測健康最好的工具。

          二、政治影響:

          政治的層面是貿易摩擦中最擔心技術上的掐脖子的情況;

          同時在這樣艱苦的環境下要達到健康強國標準。全民族的健康與生命全程的健康兩個主要的含義,怎樣把健康延續下去是5G時代POCT面臨的主題。

          三、政策環境:

          全民享受(包括山區的人民也希望同時享受)醫療保險的優惠政策;

          醫療政策下沉;

          希望基層的每一個人享受新科技醫療時代的恩惠;

          由于國家經濟資源有限而節省浪費的情況是面臨5G時代的POCT過程一個政治環境影響的因素。

          5G用一個字表達就是,POCT是快與準,5G時代下POCT影像更高層??炷馨阉械男畔⑺查g都傳輸到一個平臺,是一個全息的過程(全息是影像攝像中一個瞬間的過程)人體身上信息綜合的全部,中醫上表述人的身體是一個整體,目前能達到這個要求的是生命組學,怎樣認識與理解生命組學?它是動態全息生命信息采集和管理。怎樣采集生命信息呢?

          主要有五個場景:

          醫院里傳統的采集;

          現場快速采集;

          第三方實驗室組學的采集;

          移動采集,走動過程中穿、戴、移動的信息;

          居家采集。希望專業人士把以上五項采集轉化成全息生命信息采集系統,只有到了5G的時代才能落實以上想法,所以每個企業家面臨的是全息、全生命組學的一個信息體系。

          以前的POCT采集的是生化內容,有了5G以后可以采集全部的信息而不是其中的一個,包括生理信息、生化信息、量子傳遞的物理信息......不僅要采集而且要有管理的功能,這個也是我們要面臨的問題。還必須要理清它的原理、原件、網絡,它是由健康快速檢測、原材料零部件、智慧及移動醫療、超聲、心電等組成。近幾年移動健康聯盟與POCT行業緊密相連,一起開展活動來推動全息生命信息采集管理的體系。

          5G時代到來我們都作了如下準備:在中科院的生物物理所前些年建立了POCT健康檢測網,主要是由行業內權威的專家組成,一共組織了12次行業分析會議、12次共識標準討論會議,獲得了衛生部、衛計委領導的一致認可,獲得的成果是:1本白皮書、1個共識、1個草案、1本書、1本科學???。

          三、遠程醫療場景5G的應用

          通過5G和物聯網技術可承載醫療設備和移動用戶的全連接網絡,對無線監控、移動護理和患者實時位置等數據進行采集與監測,并在醫院內業務服務器上進行分析處理,提升醫護效率。借助5G人工智能、云計算技術,醫生可以通過基于視頻與圖像的醫療診斷系統,為患者提供遠程實時會診、應急救援指導等服務。例如基于AI和視覺反饋的遠程超聲原理上需要30Mbps的數據速率和10ms的最大延時,患者可通過便攜式5G醫療終端和云端醫療服務器與遠程醫療專家進行溝通,隨時隨地享受醫療服務。

          617日四川宜賓發生6.0級地震,5G救護車發揮了及時而重要的作用。救護人員能夠利用5G醫療設備第一時間完成驗血、心電圖、B超等一系列檢查,并通過5G網絡將醫學影像、病人體征、病情記錄等大量生命信息實時回傳到醫院,實現院前院內無縫聯動,快速制定搶救方案,提前進行術前準備,大大縮短搶救響應時間,前移急救場景,為病人爭取更大生機。

          康熙雄教授全面解析——面臨5G時代的POCT

          照片來源:四川電視臺新聞中心

          這次,5G用它的速度搶在了救援最前線,在這背后,是中國移動、四川省人民醫院、邁瑞等中國機構與企業,搶在了5G應用的全球前沿。

          5G醫療臨床應用:

          全國首例5G遠程心臟手術,中國移動、華為協助海南總醫院通過操控接入5G網絡的遠程機械臂成功完成了位于北京患者的遠程人體手術——全國首例5G網絡下實施的遠程手術;

          ②5G智慧醫療聯合創立中心,上海市第一醫院正在打造5G智慧醫療聯合創新中心,將涵蓋遠程查房、區域醫學影像;

          中心遠程會診、遠程手術教學、遠程操作機械臂診療等服務。中日友好醫院5G室內數字化系統,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網絡環境。

          5G個人AI設備的應用:

          ①5G時代將有更多可穿戴設備加入虛擬AI助理功能;

          個人AI設備可借助5G大寬帶,高速率和低延時的優勢,充分利用云端人工智能和大數據的力量,實施更快速精準的檢索信息、預定機票、購買商品、預約醫生等基礎功能。另外對于視力障礙人士和特殊人群,通過佩戴連接5GAI設備能夠大幅度提升生活質量。除了消費者領域外,個人AI設備將應用在企業服務中,制造業工人通過AI設備能夠實時收到來自云端最新的語言和流媒體指令,能夠有效提高工作效率和改善工作體驗。

          5G醫療環境下的解決方案:

          ◎?激情迎接新技術新平臺

          ◎?LTD是過度方式

          ◎?平臺不是檢驗項目

          ◎?試劑盒才是臨床項目

          ◎?注冊是產品推廣的大門

          ◎?推動臨床前(研究性實驗室)實驗早日推廣產品的規范化和常規化。

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          未來5G時代下的POCT定義必定是互聯網化的,同時融合更多應用技術和場景。毋庸置疑,精準化、自動化、云端化、共享化將是未來POCT的發展方向,也將是實現大數據時代智慧醫療的必經之路。

          康熙雄教授簡歷

          主任醫師、教授、博士研究生導師,中國生物醫學工程學會醫學檢驗工程分會主任委員,國家神經系統疾病臨床研究中心、首都醫科大學附屬北京天壇醫院實驗診斷中心教授,院士體檢專家,首都醫科大學臨床檢驗診斷學系主任、兼任北京航空航天大學博士研究生導師,全國高等教育委員會診斷學指導委員會主任委員、教育部高等學校教學指導委員會醫學技術類專業教學指導委員會副主任,中國醫師協會檢驗醫師分會副主任委員,中國生物化學與分子生物學會臨床應用分會會長,中國醫學裝備協會第六屆理事會常務理事、中國醫學裝備協會現場快速(POCT)分委員會會長,中國醫師協會檢驗醫師分會精準檢測和精準診斷專家委員會第一屆委員會主任委員,全國測量、控制和實驗室電器設備安全標準化技術委員會醫用設備分技術委員會(SAC/TC338/136/221/428)副主任委員或委員,中國醫藥生物技術協會生物芯片分會常務委員,北京市免疫試劑臨床工程技術研究中心主任,北京市住院醫師(檢驗醫師、檢驗技師)培訓基地主任,《中華檢驗醫學雜志》等7個專業雜志編委。主編著作30多部,撰寫論文200多篇,培養碩士、博士研究生80多人,承擔國家863、973等課題多項,2011年榮獲科學中國人獎。

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          來源:中國體外診斷網


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