预见未来的医院：医疗保健领域6G技术需求的利益相关者视角

《International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery》：Anticipating the hospital of the future: stakeholder perspectives on 6G technology requirements in health care

　　

摘要

目的：当前6G标准化进程主要由技术进步驱动，但对部门特定需求（尤其是医疗保健领域）的考量有限。现有科学文献主要聚焦技术层面，来自医疗专业人员、患者代表或医疗器械制造商的经验性投入极少。这忽视了临床接受度和适用性作为技术采用关键因素的重要性。本研究旨在探讨医疗保健利益相关者在6G标准化背景下所持的希望与关切，以促进技术发展与临床实践的更好对齐。

方法：为弥补这一空白，研究人员对德国的关键医疗保健利益相关者进行了半结构化访谈，并据此为技术提供商提出建议。

结果：研究结果凸显了互操作性不足、系统碎片化以及网络覆盖不充分是当前日常实践中的核心挑战。在人员短缺和时间压力下，手动文档记录和数据传输进一步加重了工作人员的负担。健全的基础设施（尤其是在远程医疗不断发展的农村地区）被认为是至关重要的。数据保护和安全方面的担忧依然存在，同时自动化系统的责任问题尚未解决，对日益增长的技术依赖也持怀疑态度。尽管如此，利益相关者认为6G在简化工作流程、实现无缝设备集成以及支持实时成像、远程监测和跨机构数据共享等用例方面具有巨大潜力。

结论：本研究通过整合医疗技术利益相关者和临床最终用户的医疗保健视角，为6G标准化做出贡献，从而支持以患者为中心且具有临床相关性的通信解决方案的开发。研究结果为未来6G解决方案与现实临床需求的对齐提供了实践指导。

**面向未来医院的6G技术需求：来自医疗保健利益相关者的质性研究解读**

**一、研究背景与问题提出**

医疗保健系统的数字化转型正在快速推进，然而众多机构仍面临基础设施碎片化、互操作性缺乏以及网络性能不可靠等重大挑战。与此同时，患者与临床从业人员之间的比例正在发生变化，医疗系统承受的压力日益增大，这使得通过数字化转型实现效率提升变得尤为迫切。远程医疗、自动化解决方案和人工智能（AI）有望帮助应对这一紧迫问题，而其成功实施依赖于能够实时处理海量数据的高可靠、超高速通信网络。

第六代（6G）无线通信预计于2030年左右实现商业化，其标准化工作始于2025年，预计将持续至2028—2029年。从1G到6G的演进反映了技术能力与社会影响的不断扩展：4G催生了移动宽带和消费数据服务，5G引入了工业及关键任务型应用，6G则有望将这些先进能力融入日常生活。在医疗保健领域，6G更高的数据传输速率、超低时延、高可靠性以及无缝设备集成能力，可支持AI辅助诊断、智能患者监测、联合通信与感知（JCAS）以及基于位置的服务等高级应用，从而推动以患者为中心和数据驱动的医疗服务。

然而，尽管技术发展日新月异，对医疗保健一线工作者的具体需求、期望和关切的了解仍然不足。虽然新兴技术的接受度对经济成功至关重要，但来自临床利益相关者的整体视角常常被忽视。现有文献以技术综述为主，缺乏对医学和医疗技术领域专业人员的系统咨询。这一不足尤为关键——在医疗保健领域，所提议技术的接受度及其在临床环境中的实际使用，将是下一代无线技术能否被采纳的决定性因素。

**二、研究目的与研究方法概述**

本研究采用质性探索性研究设计，通过半结构化访谈收集医疗和医疗技术（medtech）利益相关者的观点。研究团队基于利益相关者矩阵，从临床诊疗、医学学会、医疗IT和医疗技术开发等领域招募了15名具有医学或医疗技术背景的参与者，涵盖全科医学、麻醉学、心脏病学、内科、肺病学和睡眠医学等多个临床领域。访谈于2023年8月至2025年5月期间通过Microsoft Teams在线或面对面方式进行，以德语开展，时长32至47分钟（平均39分钟）。

**三、关键技术方法**

本研究采用的主要关键技术方法包括：第一，半结构化访谈法，基于统一的五大类别的访谈指南（感知与6G知识、用例、技术创新接受度与态度、数据保护与管理、技术框架条件），并针对医学组和医疗技术组分别设置少量角色特定问题；第二，采用演绎与归纳相结合的专题分析方法，先由访谈指南演绎出五个初始类别，再根据数据中浮现的模式归纳出三个额外类别（临床实践中的需求与挑战、6G的潜力与机遇、风险与关切）；第三，借助大语言模型Llama 3.1 8B Instruct对访谈记录生成初步摘要，但所有内容均经人工审核比对原始转录文本进行校正，最终编码和解释由研究团队完成。

**四、研究结果**

**4.1 对6G的感知与知识。**受访利益相关者普遍将6G视为比前代更快、更可靠、更强大的未来移动通信标准，认为其具有更高数据速率、更低时延、更广覆盖、更多设备连接能力、增强的加密机制和更低能耗。然而，对6G的具体知识仍有限，对其具体益处和可行性存在不确定性。利益相关者期望6G在实时通信、可靠性和网络可用性方面（尤其是农村地区）带来实质性改善。

**4.2 临床实践中的需求与挑战。**参与者将互操作性不足和网络覆盖不充分描述为临床实践中的主要障碍。不兼容的系统、手动数据传输阻碍了协作和效率，在人员短缺和时间压力下尤为突出。有线设备和复杂的设备管理进一步限制了医疗技术的有效利用。

**4.3 6G的潜力与机遇。**利益相关者强调6G在实现生命体征、影像和医疗数据实时传输方面的潜力，可支持手术室和急诊科等关键医疗场景中的实时会诊、远程诊断和远程督导。6G也被视为通过无缝数据同步、标准化设备通信以及AI和大语言模型（LLM）辅助的自动化文档记录来推动工作流程优化的驱动力。

**4.4 用例。**研究探索了三个用例：人工心脏系统（如移动式心室辅助装置）、增强现实（AR）和虚拟现实（VR）应用、智慧医院追踪。对于人工心脏系统和远程医疗，利益相关者强调最大故障安全性、可靠报警和稳定数据传输的需求；AR/VR技术被积极看待用于培训和外科支持，但对日常实践中的分心和信息过载存在担忧；设备追踪预期带来效率提升，患者追踪在特定场景中有用，而员工追踪则普遍受到批评。

**4.5 风险与关切。**利益相关者将数据保护和隐私视为采用新通信技术最关键的问题，担忧包括数据滥用、网络攻击以及患者对其数据使用的同意问题。责任与问责在自动化和AI辅助临床决策日益增多的背景下仍是未解问题。对技术依赖的怀疑也存在——如果从业人员在无辅助系统的情况下不保持技能，系统停机时患者治疗质量可能下降。

**4.6 对技术创新的接受度与态度。**利益相关者认为技术创新的接受度因人而异，主要基于可靠性和感知有用性而非技术本身。接受的障碍包括透明度不足、沟通不畅和限制性法规。利益相关者强调需要通过清晰的沟通和教育来促进信任和知情决策。

**4.7 数据保护与管理。**受访者强烈倾向于本地处理医疗数据，而非云存储或传输。他们强调设计不良的用户界面比外部网络攻击更容易导致错误，因此直观、用户友好的系统设计至关重要。冗余被确定为监控和诊断系统（尤其是使用AI的系统）的关键要求。

**4.8 技术框架条件。**利益相关者将可靠性、可用性、能效和监管清晰性视为实施先进医疗技术的必要条件。系统稳定性是核心关切，强调可靠的网络可用性、容错性和冗余性以确保持续运行。低时延被认为比高带宽更重要，尤其对于频繁传输小数据包的系统。

**五、讨论与结论**

本研究发现，纯粹的技术性能（如更高数据速率或更低时延）只有在其有效解决临床实践中的既有问题时才具有相关性。6G可被视为新临床用例的前瞻性使能者，前提是特定的结构性、组织性和监管性先决条件得到满足。利益相关者的希望与关切并非相互冲突的视角，而是数字化转型中相互关联的维度。例如，实时定位系统（RTLS）可满足效率提升的期望，但同时也引发患者-设备关联完整性的担忧；语音转结构化文本工具可能实现文档自动化，却可能因认知负荷增加而适得其反。

研究为技术提供商提出了五项关键建议：第一，优先考虑开放接口、共享数据模型和透明标准以确保互操作性；第二，确保各医疗场景（包括农村地区）的网络覆盖和可靠性；第三，通过透明沟通和参与式培训提升认知和信任；第四，将可用性作为核心设计标准；第五，平衡技术性能与可持续性，开发满足临床高要求的节能软硬件解决方案。

本研究存在一定局限性：LLM辅助分析并未带来预期的时间节省；未系统收集人口统计学特征；访谈仅在德国医疗系统内进行。未来研究应采用多中心、国际化范围，并纳入全科医生和急救医疗服务等其他卫生专业人员。

总之，本研究通过整合多元利益相关者视角，首次为技术提供商提出了关于6G医疗应用的建议，有助于弥合工程驱动的标准化与临床应用之间的鸿沟。研究结果表明，6G在医疗保健领域的成功不仅取决于技术性能，还取决于其满足真实临床需求、减轻行政负担和支持安全、以患者为中心的护理能力。未来的医院不仅应被理解为一个高度互联的环境，更应是一个有韧性的、以人为本的生态系统，技术在其中充当医疗保健的使能者。