7 преимуществ и 5 недостатков технологии 5G для здравоохранения

Чем больше в наших больницах мобильных устройств и подключенных к Сети медицинских приборов с большой пропускной способностью, тем с большим трудом работает ИТ-инфраструктура в области здравоохранения. Сегодня многие видят в качестве решения этой проблемы технологии 5G, обеспечивающие высокую пропускную способность в режиме реального времени и низкие задержки доступа, которые необходимы для расширения возможностей медицинских приложений и функционирования медицинских устройств, робототехники и мобильных систем. Некоторые говорят, что 5G надолго избавит нас от проблем, другие - эта технология не будет достаточно удобной для достижения высоких целей, обещанных операторскими компаниями. Есть и опасения, что 5G сама по себе может представлять риск для здоровья, который имеет большее значение, чем технологические достижения.

Так что же это такое - 5G?

В этом кратком обзоре мы хотим показать как достоинства, так и недостатки этой технологии для здравоохранения.

5G - следующее (пятое) поколение технологии мобильной связи, которое значительно увеличит скорость, зону покрытия и скорость отклика беспроводных сетей. Сеть сможет обеспечить скорость, превышающую 1 гигабит в секунду, что намного быстрее, чем обычное сотовое соединение. Не менее важно и то, что низкая задержка в сети 5G (время отклика между отправкой запроса на данные в сеть и получением данных) обеспечит сокращение времени ожидания с нынешних 20 миллисекунд в сети 4G до всего лишь одной миллисекунды.  Это может показаться не драматичным, но такая скорость отклика будет иметь решающее значение для успеха многих новых технологий в области здравоохранения. И еще одно преимущество - сети 5G могут обеспечить подключение к гораздо большему количеству устройств, чем могут выдержать современные сотовые сети, расширяя таким образом Интернет вещей (Internet of Things, IoT).

Сложности 5G, затрудняющие внедрение этой технологии в здравоохранении

Если говорить о предполагаемых рисках для здоровья, связанных с более высокими радиочастотами, то мобильные операторы боролись с сотовыми скептиками как минимум 20 лет, начиная с 1-го поколения мобильной связи, но контролирующие сферу здравоохранения органы продолжают сообщать о том, что для беспокойства нет оснований. Доктор Джеффри Шурен (Jeffrey Shuren), директор Центра устройств и радиологического здоровья Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA), сказал:

Совокупность имеющихся научных данных по-прежнему не подтверждает неблагоприятных последствий для здоровья человека, вызванных облучением в пределах или ниже существующих пределов облучения с использованием радиочастотной энергии.

Всемирная организация здравоохранения, американский Национальный институт здоровья, Национальное онкологическое общество США и многие другие подобные организации согласны с этим.

1. Настоящим недостатком является то, что технология 5G не обладает большой "дальнобойностью", особенно когда существуют такие препятствия, как деревья или здания. В результате операторы связи будут устанавливать гораздо больше маленьких сотовых радиостанций или антенн, называемых маленькими ячейками, на расстоянии пары сотен метров друг от друга. Обычно они устанавливаются на существующих мачтах или уличных фонарях.
2. Некоторые жители городских районов сопротивляются этим установкам, многие из которых будут находиться рядом с домами, выражая опасения, что такие антенны могут испускать вредные электромагнитные волны, несмотря на сообщения об обратном, упомянутые выше. И такое противодействие современных луддитов может замедлить распространение технологий 5G.
3. Затраты на внедрение 5G-с и связанные с этим усовершенствования инфраструктуры, а также увеличение расходов на техническое обслуживание также являются большой проблемой, тем более что логично ожидать, что заказчики будут нести, по крайней мере, часть этих расходов. McKinsey & Company сообщает, что операторы мобильной связи заинтересованы в разработке стратегий, которые позволили бы им справиться с этим ростом расходов на сеть. Стандартные меры будут включать в себя усилия по экономии расходов, но им также необходимо будет изучить более альтернативные подходы, такие как совместное использование сети (совместное строительство новых сетей 5G) и новые модели получения дохода.
4. Но самой большой проблемой может быть обеспечение доступа в сельской местности. Например, в США в ближайшие пять лет планируется внедрить 5G в областях, охватывающих 90% населения, но эти 90% покрывают только 36% территории страны и это в основном городские районы. Аналитики не ожидают широкого охвата в ближайшие несколько лет и это в США. В России ситуация еще хуже, поскольку даже выделение частот для этой новой технологии пока блокирует министерство обороны.
5. Каковы перспективы для сельской местности и небольших городов, а также для населения, которое по-прежнему в наибольшей степени нуждается в медицинском обслуживании? Пока что, судя по всему, многогигабитные скорости и огромная мощность 5G будут использоваться в основном городскими жителями.  Сельские районы получат вариант 5G, называемый "узкополосным" 5G, который будет иметь меньшую пропускную способность, но все же и меньшую задержку и сможет работать с большими сетями промышленных сенсоров. Такие сети могут использовать существующие мачты и существующие зоны покрытия, но их увеличенная пропускная способность, вероятно, даже не сравняется со скоростями, которые средний потребитель получает сегодня с 4G.
   Получение большой полосы пропускания для сельских районов с использованием современной технологии инфраструктуры 5G, которая полагается на небольшие сотовые антенны, по сути, невозможно. Будем надеяться, что мы увидим технологические достижения, которые закроют брешь в доступности.
   В статье, опубликованной в 2016 году, ученые из девяти стран, включая США, пришли к выводу, что только государственные субсидии превратят 5G в реальное решение проблемы широкополосной связи в сельской местности.

Предполагаемые достоинства 5G, которые могут принести пользу для здравоохранения

1. Добавление высокоскоростной 5G-сети к существующей технологической архитектуре поможет быстро и надежно передавать огромные файлы данных медицинских изображений, получаемые, например, при МРТ- и ПЭТ-сканировании. ПЭТ-сканер обычно генерирует огромные файлы - до 1 гигабайта информации на пациента за исследование. При низкой пропускной способности сети передача данных может занять много времени или даже прерваться. Это означает, что пациент ждет лечения еще дольше, а провайдеры могут видеть меньше пациентов за то же самое время.
2. 5G наконец-то принесет реальную телемедицину в здравоохранение, потому что это обеспечит возможность в реальном времени использовать высококачественное мобильное видео. По данным исследования Market Research Future, ожидается, что рынок телемедицины в ближайшие годы будет расти со среднегодовым темпом роста в 16,5%, но при этом потребуется 5G как в городских, так и в сельских районах. Более высокие скорости сети означают, что спрос пациентов на медицинские услуги "в любое время и в любом месте" будет продолжать расти. Как уже говорилось выше, в настоящее время для сельских районов это пока мало реально, но, вероятно, эта ситуация сохранится не навсегда.
3. Быстрый и точный дистанционный мониторинг здоровья. Используя медицинские сенсоры, врачи смогут следить за пациентами и собирать важнейшие данные в режиме реального времени, что позволит улучшить персонализированную и профилактическую помощь. Согласно данным компании Anthem, 86% врачей утверждают, что носимые устройства уже увеличивает вовлеченность пациентов в собственное лечение, а по прогнозам, в ближайшие пять лет они сократят расходы на госпитализацию на 16%. 42% руководителей организаций в разных отраслях ожидают, что 5G позволит устройствам потреблять меньше энергии, что часто является ключевым фактором в дистанционном мониторинге.
4. Искусственный интеллект обладает огромным потенциалом для улучшения диагностики, определения наилучших планов лечения для конкретных пациентов и прогнозирования послеоперационных осложнений для обеспечения возможности раннего вмешательства, когда это необходимо. Большой объем данных, необходимых для быстрого обучения в режиме реального времени, требует сверхнадежных и широкополосных сетей, и 5G может сделать их возможным.
5. Дополненная и виртуальная реальность, пространственные вычисления уже начинают применяться в здравоохранении. Ожидается, что 5G повысит возможности врача использовать инновационные, менее инвазивные методы лечения. Например, AT&T сотрудничает с VITAS Healthcare для изучения влияния возможных 5G-совместимых систем дополненной реальности на вовлеченность пациентов в процесс лечения. Цель состоит в том, чтобы уменьшить боль и тревожность для неизлечимо больных пациентов в хосписах путем предоставления успокаивающего, отвлекающего контента с помощью таких технологий.
6. Дистанционная роботизированная хирургия. Роботизированная хирургия уже стала реальностью, но хирург все еще стоит рядом с роботом. Сейчас почти половина потребителей считают, что дистанционная роботизированная хирургия им подойдет, однако 61% полагает, что такие процедуры рискованны при нынешних скоростях интернета, по данным компании Ericsson. Сети 5G обеспечат задержку реакции в 1 миллисекунду, что является ключом к подключению хирургов к удаленному роботу, проводящему операцию.
7. Высокоскоростная технология 5G поможет обеспечить возможность оказания медицинской помощи практически в любом месте и в любое время. Технология позволит расширить доступ к медицинской помощи, даже с больших расстояний, и в то же время поможет снизить затраты и повысить эффективность. Представьте себе, что когда-нибудь в недалеком будущем, например, врач проведет виртуальный визит к пациенту, загрузив при этом МРТ-скан за считанные секунды.

Да, возможности 5G помогут обеспечить передачу больших файлов пациентов, удаленные операции, телемедицину, удаленный мониторинг пациентов с помощью устройств IoT и, несомненно, другие возможности. Тем не менее, аналитики в области безопасности уже осознают неизбежный рост риска для безопасности данных, который создадут 5G-технологии в области хранения и обмена данными, включая более широкое использование IoT-устройств.  Кража медицинской информации, вторжение в частную жизнь и нарушения работы информационных систем будут становиться все более частыми, так как значительно увеличится количество устройств, а также более широко будут использоваться виртуализация и "облака". Все это будет означать более широкую и разнообразную "поверхность" кибератак. Чтобы воспользоваться преимуществами 5G, к которым будут стремиться медицинские организации, их руководители и сотрудники служб безопасности должны будут уделить больше внимания информационной защите, повысить техническую сложность и вложить больше средств в свои программы обеспечения безопасности, чем когда-либо прежде.

В обзоре использованы материалы AT&T, Verizon, HIT Consultant, Phoenix, Infopulse, DOGTOWN Media, IoTforAll.