La 5G : une (r)évolution pour l’hôpital de demain ?

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Les innovations techniques et numériques modifient en profondeur la communication et la circulation de l’information, et ce dans tous les secteurs d’activité. La Santé, et plus particulièrement l’hôpital, n’échappe pas à cette mutation digitale.

Pour les hôpitaux, les bénéfices attendus de la transformation digitale sont multiples : démocratisation de la télémédecine, renforcement de l’expertise technique médicale, fluidification des parcours patients et de l’information, meilleure gestion des données médicales et des ressources matérielles… tout en contribuant à des économies de coûts de fonctionnement. Au cœur de cette transformation, l’infrastructure de connectivité des hôpitaux prend une place de plus en plus importante pour gérer les nouveaux usages et les flux de données toujours plus conséquents.

Aujourd’hui, la 5G, cinquième génération du réseau mobile, est sur toutes les lèvres. Les investissements et partenariats se multiplient autour du futur standard, notamment conçu pour supporter cet accroissement de données. L’Asie et les Etats-Unis sont en tête de la course : la Corée du Sud a été le premier pays à déployer un réseau pré-5G durant les Jeux Olympiques d’Hiver 2018 à PyeongChang. Des orientations stratégiques différentes semblent cependant se dessiner entre les trois continents pour le déploiement de la 5G. L’Europe privilégie un déploiement par ses secteurs d’activité économique (automobile, santé…), avec un investissement global estimé entre 300 et 500 milliards d’euros (Deutsche Telekom). En Europe, la première version de la norme 5G par le 3GPP est attendue pour 2018, et le déploiement du réseau pour 2020 en France (3rd Generation Partnership Project (3GPP)).

Mais que promet concrètement la 5G ?

La 5G promet un débit 10 fois supérieur à la 4G, pour une latence et une consommation énergétique 10 fois moindres

D’un point de vue technique, la 5G promet un débit utilisateur 10 à 20 fois supérieur à celui de la 4G+, allant jusqu’à 20 Gbit/s (NGMN Alliance). Le nombre maximum de connexions sera multiplié par 10 et la latence divisée par 10, avec une cible entre 1 et 10 ms, contre 10 à 40 ms aujourd’hui. Enfin, la 5G se voudra 10 fois moins énergivore, permettant une autonomie de plusieurs jours, voire plusieurs années pour les appareils les plus économes (ARCEP).

Mais en quoi ces évolutions techniques répondent-elles aux attentes des hôpitaux ?

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Grâce à son débit accru et sa latence réduite, la 5G va contribuer à la démocratisation de la télémédecine. La fiabilisation de l’échange de contenu haute-définition (vidéo, image et son HD) profitera à la téléconsultation, permettant de désengorger les hôpitaux en limitant au maximum les consultations ou passages aux urgences évitables. Pour les médecins, l’échange de contenu HD facilitera la télé-expertise, promouvant un accès sécurisé et de qualité à l’expertise médicale, et la tenue de réunions de concertation pluridisciplinaires (RCP) entre établissements distants, ou avec des praticiens en mobilité. Au bloc opératoire, le débit et la latence de la 5G contribueront au développement de la télé-chirurgie, mais aussi de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée, qui faciliteront la formation, mais aussi la préparation et la réalisation des opérations sensibles. Enfin, le caractère peu énergivore et l’accroissement du nombre d’objets connectés simultanément participeront à la généralisation du télésuivi des patients, depuis leur chambre d’hôpital ou leur domicile. L’analyse en temps réel des données patients, via une IA basée dans le cloud, bénéficiera aussi pleinement des performances attendues de la 5G.

Au-delà du débit et de la latence, la 5G apportera surtout plus de modularité dans la gestion du réseau de communication, avec la mise en œuvre de réseaux virtuels spécialisés (« network slicing »). Cette virtualisation sera permise par les technologies de programmation des réseaux (Network Function Virtualisation (NFV) et Software Defined Networking (SDN)). Elle permettra un découpage du réseau en « tranches », qui partageront la même infrastructure physique ou cloud, mais pourront être associées à des niveaux de priorité, de fiabilité et de sécurité différents, selon les usages ciblés.

Il sera possible d’imaginer :

  • un 1er réseau de très haute disponibilité pour les usages prioritaires, comme en blocs opératoires, en unités de réanimation, ou aux urgences
  • un 2ème réseau pour l’accès sécurisé des praticiens au système d’information hospitalier, notamment en mobilité
  • un 3ème réseau pour la remontée de données du matériel biomédical et d’objets connectés pour le suivi des constantes des patients
  • un 4ème réseau pour les services de confort et de divertissement des patients.

La virtualisation permettra aussi de créer une tranche de réseau dédiée à l’exploitation croisée des données médicales entre les différents acteurs de l’écosystème, sans dégrader les objectifs de sécurité au sein de l’hôpital.

En termes de flexibilité, l’isolation entre ces réseaux permettra de proposer de nouveaux modes de supervision aux hôpitaux, ouvrant certaines opérations de supervision aux responsables techniques de l’hôpital ou même à l’entité médicale opérationnelle.

Alors, la 5G est-elle LA clé ou UNE clé pour permettre les usages de demain à l’hôpital ?

La 5G se positionne en catalyseur : elle démocratisera les usages encore limités par le réseau actuel, comme la télémédecine, et participera au développement de nouveaux usages.

Pour autant, la 5G ne saura répondre seule à tous les enjeux de connectivité (afflux, mobilité, sécurité) de l’hôpital, qui devra s’appuyer sur une architecture réseau intégrant aussi bien la 5G, que des évolutions de technologies existantes, comme la fibre et le wifi. Par exemple, la 5G n’aura pas vocation à remplacer une fibre optique existante pour la remontée massive de données, que ce soit entre sites distants (entre hôpitaux des GHT) ou pour les systèmes d’imagerie temps réel au bloc opératoire. L’intégration de la 5G avec les technologies existantes, et encore pertinentes à moyen terme, est donc un enjeu majeur pour l’hôpital.

Cette réflexion doit aussi inclure les aspects de cybersécurité, relatifs aux données personnelles de Santé. A ce titre, la blockchain, ou le watermarking, », un tatouage numérique permettant d’ajouter des informations de copyright ou de vérification, seront pertinents pour de nombreux usages (contrôle de l’accès et des usages de la donnée de Santé, traçabilité des processus médicaux, contrôle de l’intégrité de la donnée médicale…).

Enfin, il est important de rappeler que la 4G peine encore à couvrir l’ensemble du territoire. L’utilisation de la 5G comme accès fixe pour les hôpitaux, c'est-à-dire un accès très haut débit via le réseau radio, et non via des lignes de cuivre ou de la fibre, permettrait de répondre à cet enjeu.

Il est donc important de réfléchir dès aujourd’hui à l’intégration de la 5G aux nouvelles architectures réseau des GHT afin de favoriser la couverture rapide des hôpitaux.

Article écrit en collaboration avec Camille Imbert (Orange Consulting) et Nicolas Bihannic (Orange expert sur les réseaux du futur d'Orange Labs).

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Pierre- Etienne Chazal

Technophile avéré, ma passion pour l’innovation et le numérique m’a amené à rejoindre l’équipe Orange Consulting sur des sujets d’innovation liés à la e-santé. Formé par les sciences du vivant, le marketing puis le digital, mes missions me permettent d’aborder des problématiques de stratégie et d’organisation passionnantes pour des clients du secteur privé, tout en satisfaisant ma passion pour les sujets digitaux innovants, comme l’IA ou l’IoT, et leurs apport dans le domaine de la Santé.