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康熙雄教授全面解析——面临5G时代的POCT

2019-6-27 09:06| 编辑: 面气灵| 查看: 2188| 评论: 0|来源: CAIVD

摘要: 近日,在杭州召开的中国医疗器械行业协会现场快速检测(POCT)分会成立大会上,著名检验医学专家、首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心原主任康熙雄教授光荣当选为中国医疗器械行业协会现场快速检测(POCT)分 ...

近日,在杭州召开的中国医疗器械行业协会现场快速检测(POCT)分会成立大会上,著名检验医学专家、首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心原主任康熙雄教授光荣当选为中国医疗器械行业协会现场快速检测(POCT)分会第一届委员会主任委员。随后的大会报告上,康教授作了题为《面临5G时代的POCT》的报告,从5G的历史溯源、与大众的关联、医疗场景的应用等多个维度,立体地呈现了5G时代来临,广大医疗行业的从业者如何才能有效提高工作效率和改善工作体验, 以下为CAIVD小编根据现场汇报做出的文字整理:


5G的历史追溯

5G来源于十多年前土耳其的阿勒坎教授的一篇数学论文,1958年,埃达尔·阿勒坎(Erdal Arikan)出生在土耳其首都安卡拉,但他的求学生涯多在美国度过。1981年,阿勒坎在位于加州理工学院获得本科学位,随后他去了美国的另一所名校--麻省理工学院,于1985年得到电子信息工程专业的博士学位。值得一提的是,阿勒坎的博士生导师是美国人罗伯特·加拉格(Robert Gallager)教授。而加拉格的导师,也就是阿勒坎的师祖,则是大名鼎鼎的信息论鼻祖香农。从这个意义上来说,阿勒坎在学术上可谓师出名门。而在博士毕业、回到故乡土耳其的毕尔肯大学后,阿勒坎研究出了开创性的技术。在毕尔肯大学这所并不算著名的大学,阿勒坎十年磨一剑,终于在2008年大功告成,发表了主要用于5G通信编码的极化码技术方案。


当年他发表的论文在2008年的IEEE期刊上,文章一共23页,但作者只有他一个人。这篇文章发表后,就被华为注意到了。他们评估了阿勒坎的论文,意识到这篇论文至关重要,因为其中的技术可以用于5G编码,之后华为与阿勒坎取得了联系,在这项技术的基础上申请了一批专利,并且以阿勒坎的极化码为基础封锁了一批专利。科技企业的国际化竞争,是专利之争,也是利益之争,必须先下手为强。去年的5G标准投票中,华为推崇的极化码,受到了美国高通公司的阻击,高通推崇的是低密度奇偶校验(LDPC)码。LDPC码成为数据信道的编码方案;极化码成为控制信道的编码方案。从技术层面来说,LDPC在1963就发明了,但受限于当时的硬件条件,同时因为缺乏可行的译码算法,所以此后30多年间基本被人们忽视。但随着技术的进步,尤其是1993年贝鲁等人发现了Turbo码并用于3G与4G通信后,受Turbo码启发,人们对LDPC码进行了改进。结果发现,LDPC码的性能比Turbo码更好。所以,LDPC码被认为一种比较成熟的老牌编码方案,效果确实是不错的。但极化码的优势是计算量小,用小规模的芯片就可以实现,比较适应于5G的小基站,而且采用这种编码方法的硬件商业化后设备成本低,因此也极具竞争力。5G极化码方案争取到了“给电脑硬盘通电的管制权”,而不是“传输硬盘上的电影数据的权力”。

5G与医疗诊断延伸中POCT的定位

5G与我们有什么关联?


一、技术时代:

①面临5G时代;

②组学转化;

③建模诊断在医疗大数据的前景下,最专业的算法以及建最理想的模型来预测患者的健康症状和治疗前提的预估评价,从健康的角度上来说它是预测健康最好的工具。


二、政治影响:

①政治的层面是贸易摩擦中最担心技术上的掐脖子的情况;

②同时在这样艰苦的环境下要达到健康强国标准。全民族的健康与生命全程的健康两个主要的含义,怎样把健康延续下去是5G时代POCT面临的主题。


三、政策环境:

①全民享受(包括山区的人民也希望同时享受)医疗保险的优惠政策;

②医疗政策下沉;

③希望基层的每一个人享受新科技医疗时代的恩惠;

④由于国家经济资源有限而节省浪费的情况是面临5G时代的POCT过程一个政治环境影响的因素。


5G用一个字表达就是“快”,POCT是快与准,5G时代下POCT影像更高层。快能把所有的信息瞬间都传输到一个平台,是一个全息的过程(全息是影像摄像中一个瞬间的过程)人体身上信息综合的全部,中医上表述人的身体是一个整体,目前能达到这个要求的是生命组学,怎样认识与理解生命组学?它是动态全息生命信息采集和管理。怎样采集生命信息呢?


主要有五个场景:

①医院里传统的采集;

②现场快速采集;

③第三方实验室组学的采集;

④移动采集,走动过程中穿、戴、移动的信息;

⑤居家采集。希望专业人士把以上五项采集转化成全息生命信息采集系统,只有到了5G的时代才能落实以上想法,所以每个企业家面临的是全息、全生命组学的一个信息体系。


以前的POCT采集的是生化内容,有了5G以后可以采集全部的信息而不是其中的一个,包括生理信息、生化信息、量子传递的物理信息......不仅要采集而且要有管理的功能,这个也是我们要面临的问题。还必须要理清它的原理、原件、网络,它是由健康快速检测、原材料零部件、智慧及移动医疗、超声、心电等组成。近几年移动健康联盟与POCT行业紧密相连,一起开展活动来推动全息生命信息采集管理的体系。


5G时代到来我们都作了如下准备:在中科院的生物物理所前些年建立了POCT健康检测网,主要是由行业内权威的专家组成,一共组织了12次行业分析会议、12次共识标准讨论会议,获得了卫生部、卫计委领导的一致认可,获得的成果是:1本白皮书、1个共识、1个草案、1本书、1本科学专刊。

远程医疗场景5G的应用


通过5G和物联网技术可承载医疗设备和移动用户的全连接网络,对无线监控、移动护理和患者实时位置等数据进行采集与监测,并在医院内业务服务器上进行分析处理,提升医护效率。借助5G人工智能、云计算技术,医生可以通过基于视频与图像的医疗诊断系统,为患者提供远程实时会诊、应急救援指导等服务。例如基于AI和视觉反馈的远程超声原理上需要30Mbps的数据速率和10ms的最大延时,患者可通过便携式5G医疗终端和云端医疗服务器与远程医疗专家进行沟通,随时随地享受医疗服务。


6月17日四川宜宾发生6.0级地震,5G救护车发挥了及时而重要的作用。救护人员能够利用5G医疗设备第一时间完成验血、心电图、B超等一系列检查,并通过5G网络将医学影像、病人体征、病情记录等大量生命信息实时回传到医院,实现院前院内无缝联动,快速制定抢救方案,提前进行术前准备,大大缩短抢救响应时间,“前移”急救场景,为病人争取更大生机。


照片来源:四川电视台新闻中心


这次,5G用它的速度抢在了救援最前线,在这背后,是中国移动、四川省人民医院、迈瑞等中国机构与企业,抢在了5G应用的全球前沿。


5G医疗临床应用:

①全国首例5G远程心脏手术,中国移动、华为协助海南总医院通过操控接入5G网络的远程机械臂成功完成了位于北京患者的远程人体手术——全国首例5G网络下实施的远程手术;

②5G智慧医疗联合创立中心,上海市第一医院正在打造5G智慧医疗联合创新中心,将涵盖远程查房、区域医学影像;

③中心远程会诊、远程手术教学、远程操作机械臂诊疗等服务。中日友好医院5G室内数字化系统,北京移动携手华为完成了中日友好医院5G室内数字化系统部署,为移动查房、移动护理、移动检测、移动会诊等应用提供了5G网络环境。


5G个人AI设备的应用:

①5G时代将有更多可穿戴设备加入虚拟AI助理功能;

②个人AI设备可借助5G大宽带,高速率和低延时的优势,充分利用云端人工智能和大数据的力量,实施更快速精准的检索信息、预定机票、购买商品、预约医生等基础功能。另外对于视力障碍人士和特殊人群,通过佩戴连接5G的AI设备能够大幅度提升生活质量。除了消费者领域外,个人AI设备将应用在企业服务中,制造业工人通过AI设备能够实时收到来自云端最新的语言和流媒体指令,能够有效提高工作效率和改善工作体验。


5G医疗环境下的解决方案:

◎ 激情迎接新技术新平台

◎ LTD是过度方式

◎ 平台不是检验项目

◎ 试剂盒才是临床项目

◎ 注册是产品推广的大门

◎ 推动临床前(研究性实验室)实验早日推广产品的规范化和常规化。


未来5G时代下的POCT定义必定是互联网化的,同时融合更多应用技术和场景。毋庸置疑,“精准化、自动化、云端化、共享化”将是未来POCT的发展方向,也将是实现“大数据时代”智慧医疗的必经之路。

康熙雄教授简历


主任医师、教授、博士研究生导师,中国生物医学工程学会医学检验工程分会主任委员,国家神经系统疾病临床研究中心、首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心教授,院士体检专家,首都医科大学临床检验诊断学系主任、兼任北京航空航天大学博士研究生导师,全国高等教育委员会诊断学指导委员会主任委员、教育部高等学校教学指导委员会医学技术类专业教学指导委员会副主任,中国医师协会检验医师分会副主任委员,中国生物化学与分子生物学会临床应用分会会长,中国医学装备协会第六届理事会常务理事、中国医学装备协会现场快速(POCT)分委员会会长,中国医师协会检验医师分会精准检测和精准诊断专家委员会第一届委员会主任委员,全国测量、控制和实验室电器设备安全标准化技术委员会医用设备分技术委员会(SAC/TC338/136/221/428)副主任委员或委员,中国医药生物技术协会生物芯片分会常务委员,北京市免疫试剂临床工程技术研究中心主任,北京市住院医师(检验医师、检验技师)培训基地主任,《中华检验医学杂志》等7个专业杂志编委。主编著作30多部,撰写论文200多篇,培养硕士、博士研究生80多人,承担国家863、973等课题多项,2011年荣获“科学中国人”奖。



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