地域課題解決型ローカル5G等の実現に向けた開発実証に係る医療分野におけるローカル5G等の技術的条件等に関する調査検討の請負(中核病院における5Gと先端技術を融合した遠隔診療等の実現)報告書概要版令和3年3月30日特定非営利活動法人滋賀県医療情報連携ネットワーク協議会1
実証代表団体である特定非営利活動法人滋賀県医療情報連携ネットワーク協議会内に本実証に関わるプロジェクトチーム（コンソーシアムでの協議の場）を設置した。
す。
高省青管課情報流通行政局情報流通振興課情報流通高度化推進室青鶴郡長（技術長町総括）総合通信基盤局電波部移動通信課新世代移動通信システム推進室真情報情報流通行政局地域通信振興課現代史前令体制経理事者株式会社三菱総合研究所分野別最低東日本電信電話株式会社技術展開全体開催開業者一般社団法人電波産業会5 G実証試験推進センター高島市民病院(中核病院)
事業実施体制（コンソーシアム）
統力者（ITUE通用サイ應應義塾大学政策・メディア研究科川森雅仁教授■楽しみ（朝日前江戸支持）株式会社情報通信総合研究所世紀の死亡（フリンディスタンドアト、男性の追助：ヘルグス/ KPMGコンサルティング株式会社町委託売（現修委員）ステム）兼松コミュニケーションズ株式会社日本語（長期に位置数、ローカル５Ｇ及MCAE日本通信株式会社町を市市（長期市東郡ステム開発、機能設定日TXP Medical株式会社日本日が日(ローカル5 Gigar 201) CTCシステムマネジメント株式会社中経認定（日行勿止連続）富士通Japan株式会社#楽し先（Al参加装置）サイバネットシステム株式会社町を訪れ（映像文庫表面）株式会社ファースト再次会議院（LAN歌歌画モ大興電子通信株式会社町名名所（昆明省残り）テム高等、長期表面株式会社NOBORI高島保健所(管轄保健所) (連携・医師派遣先診療所)
西部・北部・南東部では医療資源が少なく、他の保健医療圏への依存度が高い。一方、南部（大津圏域・湖南圏域）は医療資源が充実し、高度急性期医療等の県全域を対象とした医療を提供している。二次保健医療圏ごとの病院・診療所・在宅療養支援診療所数（平成26年時点）
注2  平成27年医療施設（動態）調査・病院注3平成29年1月滋賀県調べ注4 平成26年医師・歯科医師・薬剤師調査（厚生労働省）注5平成26年衛生行政報告例（厚生労働省）市・草津市に人□・医療資源ともに密集3
▷  湖西圏域は、大津医療圏ないし京阪地区に人口流出が大きく、またそれに伴い高齢化が他の医療圏より高く、医療資源も少ない状況▷大津・湖南医療圏などの医療資源が集中している先との連携、及び滋賀医科大学・京都大学からの医療従事者派遣が必須の状態▷  湖西圏域の中核病院を担う高島市民病院においても、医療業務の効率化や病院機能の向上・地域連携、更には医療受け入れ態勢の確保が必要ーこれからの地域医療の課題-課題解決システム
※患者劣ｯシュボード：院内に設置された電子カルテ、PACS（医療用画像管理システム）の患者情報（基本情報、投案、既往歴、検査結果等）を院内外から閲覧できるシステム
本実証では、ローカル5 Gネットワークを構築し既設のキャリア5 Gネットワークを活用して、病棟・仮設建屋映像伝送システム、手術センター映像伝送システム、大腸内視鏡AI解析システム、患者ダッシュボードの４つの課題解決システムを構築する。
5
高島市民病院の建屋及び隣接テント内を含めた敷地内に設置した。必要なエリアがカバーでき、かつ隣接するエリアへの干渉が最小となるよう、基地局のオムニアンテナでのカバーエリアを半径15mで設計した。実証内容に合わせて3台の基地局(基)を都度再配置しながら設置した。 6
本実証にて構築を行ったネットワーク・システム構成図は以下の通り。 7 □ーカル5 Gの実験試験局の無線諸元は以下の通り。
課題解決システムの実証
高島市民病院において、医療業務の効率化及び病院機能の向上を目的として、実証項目（ア-1 ～ア-4）毎に、実証目標を設定した。
ア-1）中核病院内・院外におけるリアルタイムな高精細画像情報の共有による遠隔診療や遠隔技術指導～手術時の対応：高精細映像やスマートグラスを用いた遠隔技術指導～
手術センター
ローカル5 Gを利用したポイント

11
ア-1）中核病院内・院外におけるリアルタイムな高精細画像情報の共有による遠隔診療や遠隔技術指導5段階評価によるアンケート・ヒアリング～手術時の対応：高精細映像やスマートグラスを用いた遠隔技術指導～
ア-1）中核病院内・院外におけるリアルタイムな高精細画像情報の共有による遠隔診療や遠隔技術指導～病棟時の対応：病棟におけるスマートフォンを活用したリモート診断～
外来
ローカル5 Gを利用したポイント
ロ　遠隔にて診察をするために高精細な病棟映像の共有が重要な症例(術後の腹腔ドレーン、ウロバック(畜尿袋)、傷口の様子等）の病棟について4 Kカメラとスマートフォンで撮影した映像をリアルタイム配信（20Mbps/台×2台、遅延240ms程度で送受信）かかりつけ医と病院医師が話し合い共同で診療にあたることで、入院中の患者の状態把握と退院後の継続した診療が可能となる
評価

13
ア-1）中核病院内・院外におけるリアルタイムな高精細画像情報の共有による遠隔診療や遠隔技術指導5段階評価によるアンケート・ヒアリング～病棟時の対応：病棟におけるスマートフォンを活用したリモート診断～ (実証に参加する医師及び看護師のベ17名)
ア-２）AI画像診断による医療現場の働き方改革～画像診断時の対応：大容量通信を利用したAI内視鏡画像診断～
(病変なし)
ローカル5 Gを利用したポイント
ロ　大腸内視鏡検査についてAI画像診断装置を使用した診断映像をリアルタイム配信（8Mbps、遅延500msで送受信）参所による診断支援
評価
•実証期間中当初KPIとした遅延時間（500ms）まで改善を図ったが、更なる遅延時間の短縮（500ms→100ms）を期待された・今後の要望として、映像からリアルタイムで癌かどうかの確率まで判定する機能を有して欲しい、エンコーダ・デコーダの遅延時間のレスポンス改善が挙がった
ア-２）AI画像診断による医療現場の働き方改革～画像診断時の対応：大容量通信を利用したAI内視鏡画像診断～
5段階評価によるアンケート・ヒアリング
(実証に参加する医師及び看護師のべ6名)
採点結果
医学的知見による本用性

大腸内視鏡AI解析システムを使用した際、内視鏡センター内に設置したモニタ（大腸内視鏡AI解析システムからの戻り映像）に約1秒（920ms）の遅延が確認された。検証の結果、使用しているエンコーダ、デコーダを往復4台分通過することで遅延が発生していた。医師からは非常に厳しい評価で上記遅延が改善されなければ使用に耐えられないとのことであった。現在のシステム構成ではこの遅延時間が不具合でなく機器仕様範囲内の数値であるため、医学的知見から目標値とした遅延時間のKPI(500ms)に対応するには、実質遅延時間を1/2以下に削減する必要がある。そのため、エンコーダとデコーダの使用を上り（下り）のみとし、遅延時間の改善を図ったが、医師からは更なる遅延時間の短縮（500ms→100ms）を期待された。将来的には、更なる低遅延のエンコーダ・デコーダの導入や、大腸内視鏡AI解析システムが改良され、映像からリアルタイムで癌かどうかの確率まで判定する機能を有することでレスポンスの改善を期待したい。
ア-３）大規模災害・原子力災害・新型感染症発生時(新型コロナウイルス含む)の医療支援の継続～高精細映像やスマートフォンカメラを活用した災害時臨時外来対応施設(野戦病院)でのBCP及び新型感染症発生時(新型コロナウイルス含む)の対策～
災害対策本部
ローカル5 Gを利用したポイント

17
ア-３）大規模災害・原子力災害・新型感染症発生時（新型コロナウイルス含む）の医療支援の継続～高精細映像やスマートフォンカメラを活用した災害時臨時外来対応施設5段階評価によるアンケート・ヒアリング（実証に参加する医師、 (野戦病院)でのBCP及び新型感染症発生時(新型コロナウイルス合む)の対策〜看護師、放射線技師、病院職員、自治体職員のべ24名）探点結果評価結果サマリ
医学的知見による有用性
|大規模災害、原子力災害及び新型感染症発生時の３つのパターンに応じて実証を行った。現在は電話での確認作業となるため視覚による効果は有用であった。特に、原子力災害では住民の表面汚染用サーベイメータを用いたスクリーニングや除染エリアにて除染を実施する野戦病院との出入りは困難なため、高精細カメラ(4K)やウェアラブルカメラ(スマートフォン・スマートグラス)を同時接続し、災害対策本部によるリアルタイムな映像確認や被ばく感染予防の観点から有用であった。新型感染症も同様であった。一方、大規模災害におけるトリアージは短時間で行う必要があり判断は現場に委ね、災害対策本部はトリアージエリアや救護所全体を把握し、搬出する順番決定など現場スタッフとの相談支援として有用であった。なお運用コストは、災害のためにコスト負担するというよりは、既存のシステムを災害時で活用できることが望ましく、特に病棟時のシステムと併用して活用できることがわかった。

ア−４）キャリア５Ｇでの検証
～キャリア５Gを使用した院内医療情報の共有～
院外:既存キャリア5 Gエリア
ローカル5 Gを利用したポイント
ロ　遠隔にて診察をするために高精細な病棟映像の共有が重要な症例(創面の様子等）の病棟について４Ｋカメラとスマートフォンで撮影した映像やPACS※等の患者情報をリアルタイム配信（ 20Mbps/台×2台、遅延260ms程度で送受信） ※PACS:医療用面像管理システム、CT、MRI、レントゲン画像等医療用の画像等を管理
・病棟内での診察とほぼ同等の診察ができるとの評価•外出先から病院までの移動時間短縮による業務改善が図られた•今後の要望として、院外側から遠隔操作によるカメラズームや角度の微調整等が挙がった

ア−４）キャリア５Ｇでの検証
～キャリア５Gを使用した院内医療情報の共有～
5段階評価によるアンケート・ヒアリング
(実証に参加する医師1名)
探点結果

遠隔診療について医学的知見による有用性があるとの評価をいただいた。例えば、形成外科では褥癌などの難治性潰瘍を扱うことも多く創面を高解像度( 4K)で遠隔から精細に観察できるのは有用であった。また、超音波検査や血管造影などリアルタイムかつフレームレート(30ftp)が重要となる検査において有用であるとの意見をいただいた。その他、遊離組織皮弁の移植等の観察では、組織の色調や血流の状態が重要なため、高解像度(4K)やフレームレート(30ftp)が有用であるとの意見をいただいた。次に、院外から患者の状態や患者情報を閲覧できることで、外出先から病院までの移動時間短縮による業務改善が図られた。なお、情報セキュリティ管理については、暗号化等の通信を実装し、厚生労働省ガイドライン5.1版チェックリストにて確認を行い、ガイドライン上のセキュリティを担保していることを確認できた。
ローカル5Gの性能評価等の技術実証
背景となる技術的課題
•ローカル5 Gでは、より低い周波数帯を使用するLTEやその他無線に比べ電波伝搬距離が短い。医療機関では特殊な内装構造等により、汎用的な電波伝搬特性との性能差が不明瞭である。 .
技術基準の見直し等に資する新たな知見

かにする。
その他ローカル5 Gに関する技術実証

考えられる。

ア－１医療施設環境下における到達電力等の変化の評価

イ－１エリア設計シミュレーション（レイトレース法）と実際の電波伝搬

イ－２　TDD非同期方式におけるUL/DL比率を変更した際のUL/DL通信速度の評価

ウ－１  構内に設置する2基地局間のセル間干渉の特性検証

ア:ユースケースに基づくローカル5 Gの性能評価等

イ：ローカル５Ｇのエリア構築やシステム構成の検証等
.
.

技術的課題の解決方策、更なる技術的課題等②
•一方で医師が診察室に滞在したまま病棟の患者を診察するシーンでは双方向でのコミュニケーションの要望があった。今回使用したローカル5 Gシステムでは非同期のUL・DL比1：1のTDDを使用したが、それと同じ比率で隣接する基地局との干渉がより少ない準同期のTDDパターンでのニーズも少なくないと判断した。
ウ：その他ローカル５Ｇに関する技術実証
•　カバーエリアが重複する場合は干渉影響等の発生が確認できた。本実証ではTDD非同期設計であるため干渉影響を回避するための距離は大きかったが、同期設計とすることで干渉影響が軽微化されると推定できる。具体的にはDASシステム等を採用することで、カバレッジの広域化と干渉影響の軽減が叶うと見込んでいる。実装・横展開に関する検討
持続可能な事業モデルでは、高島市民病院の医療従事者からヒアリング及びアンケートを実施した。その結果を基に有効性等を確認し、継続実施内容、運用体制、コスト、運用への転換スケジュールを明らかにした。 ■実証結果の検証●ヒアリング及びアンケート結果●有効性、課題、課題に対する解決策
■事業モデル
●継続のための事業モデルを定義●運用体制●継続のための5年間のコスト● 運用への転換スケジュール● 見直し時期：定期的な見直し時期（半年毎又は1年毎）の設定と、契約更新時期
く実証結果の検証と事業モデル＞く継続のための5年間のコスト>高島市民病院での4実証について、ヒアリング及びアンケートを実施した結果、実証システムを継承することで、令和３年度の費用は低減され継続可能。ただし、以下の３システム（大腸内視鏡AI解析システム除く）にて有用となった。令和４年度以降は保守費用等で約600万円の支出が見込まれる。既に市の他会計からの繰入等もあるため、新たな財源として、企業版ふるさと納税やSIB等をも所同名対象やステム継続検討することした。

＜運用体制＞
実証から実装への転換では、基本的に病院が主体となって運営していくことが求められる。そのための組織化を行った。高島市民病院大阪内容の決定TORY (2 IBN (2,6750万円)のお店野菜化へのシステム教行2018年8 ADHEYの用途に参考：
く運用への転換スケジュール＞実証から運用へ転換する場合、内部の意思決定や体制の整備等が必要なことを勘案して下表の転換スケジュールを策定した。ただし、実証システムをそのまま継続利用する場合は、実質は、令和３年4月より稼働可能となる。また、自己点検による改善や予算の事前確保等のために1年に一回の見直しを設定した。
医師、看護師、コメディカル等
横展開を効果的に進めるために以下の項目を整理した。
■普及モデルの定義
●　PHSからの転換を最優先に、各医療機関の個別ニーズ、高島市民病院での実証等の組合せを考慮した提案■　経費の確保とコスト●構築費用及び維持費用を高島実証をもとに、A必須費用、Bシステム固有費用、C:システムやエリア数依存費用に分けて提示するとともに、費用の確保方法及び収支シミュレーション記載
■　体制と構築プロセス
● 
■横展開の進め方
■横展開候補リストアップ■横展開候補のプロファイルの整理■プロファイルの評価■　展開への課題と対策

く普及モデルの定義＞
普及モデルでは、病院全体での視点として「PHSサービスの終了による代替システム導入」に対して、周波数による干渉が少なく、キャリア5 Gとの連携も可能なローカル5 Gを推奨することとした。加えて、各医療機関の個別ニーズ及び高島市民病院での4実証も検討対象として、ターゲットとする展開先で最も有望な組合せを検討した。
■課題実証
共通的な課題•システム単体でのコスト負担となると割高感を感じるため、ローカル5 Gの効果を病院全体の視点で費用検討する必要がある
◾医療機関へのヒアリング
高島市民病院大津赤十字病院【ヒアリング結果】 ・PHSサービス終了の代替・システム更改のタイミング・災害・感染対策など然耐2 ：高島市民病院の４異動システム病棟・仮設建屋映像
思者伝送システムダッシュボード検討1 ：各医療機関の個別ニーズ①　院内情報共有化による業務効率化、医療の質向上
基本: PHSサービスの終了によるV替システム導入滋賀医科大学医学部附属病院

＜横展開の進め方＞
横展開においては、まずPHSサービスからの代替としてのローカル5 Gの提案をもとに、その拡張性を含む各医療機関のニーズ、高島市民病院での実証モデルを合わせて検討することとした。合わせて、初期費用低減のために、 DASシステム利用等も合わせて検討することした。横展開の進め方は以下のプロセスとした。
■　横展開候補リストアップ
●　滋賀県内での横展開については、医療圏ごとに、医療圏の中心となっている医療機関のリストアップ■　横展開候補のプロファイルの整理●公開情報及びヒアリングによる一次スクリーニングの実施■　プロファイルの評価●　一次スクリーニングにより、展開候補の展開優先順位結果■　展開への課題と対策●　□ーカル5 Gの利活用に関する理解の促進o価格受容性を高めるための提言（システム更改時のPHS切替と拡張性、初期コストを低減するためのDASシステム利用など)
く横展開候補リストアッププファイルの評価＞各医療圏の主な21医療機関から公開情報及びヒアリングによる一次スクリーニングにより６病院を対象とした。次に、プロファイルの評価を行った結果、システム更改時期が直近となるA病院を１位とした。その他については、今回の実証で評価の高かった災害・感染の取組み、交通利便性の低さを勘案して優先順位を決定した。
協議会（コンソーシアム）等で有識者の意見を聴取しそのあり方を検討した。その結果、共同利用型プラットフォーム機能を容易に利用できるよう、当該プラットフォームが具備すべき以下の内容について、仕様案をとりまとめた。
CPS:フィジカルシステム（現実世界）で、センサーシステムが収集した情報をサイバー空間でコンビューター技術を活用し解析。経験や勘ではなく、定量的な分析で、あらゆる産業へ役立てようという取り組みまとめ
課題実証
■技術実証■本実証において、医療機関における電波伝搬特性（遮蔽減衰等）を様々な環境下において検証し考察及び評価した。この検証結果と電波法関係審査基準における「カバーエリア及び調整対象区域の算出法」（※１）を比較評価した結果として、医療機関に適用すべき屋内補正値Rは18.1dBが最適値であることを提言する。 ※1：総務省訓令第47号電波法関係審査基準の一部を改正する訓令（令和2年12月18日） ■医療機関は、診療エリアや検査及び処置エリア等、小規模エリアが院内に複数構成された建造施設であることが一般的なため、ローカル5 Gのエリアモデリングにおいても、比較的狭域なカバーエリアを細やかに形成する手法が求められている。本実証では、狭域カバーエリアを非同期構成で複数配置し、干渉影響やシステム利用の懸念点について評価考察した。本検証結果より、非同期システムでは干渉許容の条件が極めて厳しいため、院内全域をカバレッジとする場合には中心周波数の離隔をとったスモールセルによるクラスタリングの手法をとることが考えられた。もしくは医療システムにおけるULのトラヒック需要が比較的高いこと等から、医療機関においては準同期構成の適用が望ましいと推察した。

課題実証

共通的な課題
・システム単体でのコスト負担となると割高感を感じるため、 □ーカル5 Gの効果を病院全体の視点で費用検討する必要がある
医療機関へのヒアリング
高島市民病院大津赤十字病院滋賀医科大学医学部附属病院
技術実証
【□ーカル5Gの普及ポイント】 • PHSサービス終了の代替•システム更改のタイミング•災害・感染対策など・電波法関係審査基準における「カバーエリア及び調整対象区域の算出法」における屋内補正値Rは18.1dBが最適値• 干渉許容の条件が極めて厳しい、かつ、医療システムにおけるULのトラヒック需要が比較的高いため、準同期構成の適用が望ましい
■実装・横展開
＜普及モデルの定義＞課題実証の共通の課題及び医療機関のヒアリング結果を踏まえて、「PHSサービスの終了による代替システム導入」としてローカル5 Gを推奨する。換耐2 ：高島市民病院の４其制システム検討1 :各民療機関の個別ニーズ基本：PHSサービスの終了による代替システム導入＜横展開候補＞ ー次スクリーニングの結果、システム更改時期と今回の実証で評価の高かった災害・感染の取組み、交通利便性の低さを勘案して優先順位を決定した。