5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)探索與實(shí)踐

陳春玲

（溫州市人民醫(yī)院信息工程科 浙江省溫州市 325000）

1 引言

急診醫(yī)學(xué)是一門處理和研究各種急性病變和急性創(chuàng)傷的一門多專業(yè)的綜合科學(xué)，需要在短時(shí)間內(nèi)對威脅人類生命安全的意外災(zāi)傷和疾病采取緊急救護(hù)措施。急診醫(yī)學(xué)包括急救醫(yī)學(xué)（院前急救）、危重病醫(yī)學(xué)、災(zāi)害醫(yī)學(xué)、毒物學(xué)、復(fù)蘇學(xué)、創(chuàng)傷學(xué)、小兒急救等諸多亞專業(yè)。急危重病人病情較急、危重、病情變化快，對病人的評估不足，預(yù)處理欠全面及轉(zhuǎn)運(yùn)途中出現(xiàn)病情變化預(yù)見不足，往往會影響救助效果。我國絕大多數(shù)醫(yī)院的院前與院內(nèi)急救屬不同的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致急救有嚴(yán)重?cái)帱c(diǎn)，銜接不連貫，影響院前危重癥患者的救治效果。可見，實(shí)施院前及院內(nèi)無縫隙交接管理模式對提高危重癥患者救治質(zhì)量十分重要[1]。

2 發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

根據(jù)我國衛(wèi)生部進(jìn)行的全國醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)調(diào)查顯示，我國人口占世界總?cè)?口的 22%，但醫(yī)療資源僅占世界的 2%，而有限的醫(yī)療資源 80%在大醫(yī)院[2]。農(nóng)村與城市，不同區(qū)域之間醫(yī)療發(fā)展不平衡，基層醫(yī)務(wù)人員結(jié)構(gòu)不合理、專業(yè)化水平乘次不齊、救治經(jīng)驗(yàn)不足等諸多因素都影響著危急病人救助的成功率。醫(yī)療資源的短缺、分配不均在一定程度上促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)的結(jié)合，我國5G于2019年正式進(jìn)入商 用。5G 正以優(yōu)于4G 百倍的高速率、大帶寬、廣連接、安全等特性為整個(gè)社會開創(chuàng)無限可能[3]。5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)的出現(xiàn)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢，系統(tǒng)通過信息化手段，實(shí)現(xiàn)了上級與基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)及醫(yī)療人員之間的信息共享，信息共享的本質(zhì)是知識轉(zhuǎn)移，是對基層醫(yī)院醫(yī)療衛(wèi)生人員的一次潛在培訓(xùn)。基層醫(yī)院的醫(yī)生AR 眼鏡端掃碼發(fā)起遠(yuǎn)程協(xié)助會話，通過AR 眼鏡攝像頭，以基層醫(yī)師第一視角上級醫(yī)院傳輸現(xiàn)場救治的音視頻場景，并以AR 眼鏡近眼顯示牽頭醫(yī)院音視頻信息，基層醫(yī)師在牽頭醫(yī)院急診醫(yī)師/?？漆t(yī)師指示下，以第一視角傳輸患者報(bào)告單、救治設(shè)備數(shù)據(jù)等完整連續(xù)的音視頻信息，為牽頭醫(yī)院急診醫(yī)師/專科醫(yī)師提供參考，AR 眼鏡端以近眼顯示的方式，顯示上級醫(yī)院急診醫(yī)師/?？漆t(yī)師提示建議、患者評估單等格式化信息，上級醫(yī)生則把診療技術(shù)、已固化的經(jīng)驗(yàn)等轉(zhuǎn)移給基層醫(yī)院的醫(yī)生。這是一個(gè)典型的非均衡的知識轉(zhuǎn)移過程，通過知識轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)資源互補(bǔ)、提高基層醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)人員的技術(shù)水平和診療經(jīng)驗(yàn)[1]，同時(shí)有利于上級醫(yī)院醫(yī)生在第一時(shí)間掌握患者病情，提前制定治療方案并進(jìn)行醫(yī)療資源的前置準(zhǔn)備，提升急危重癥救治效率，為患者贏得寶貴的救治時(shí)間。

目前上級醫(yī)院與基層醫(yī)院急危重病人的協(xié)同救助，大多數(shù)還是通過上級醫(yī)生和基層醫(yī)生電話溝通，基層醫(yī)生口頭匯報(bào)病人病情及報(bào)告單上關(guān)鍵指標(biāo)，或是上次傳病人的一些心電影像等數(shù)據(jù)，部分地方采用的遠(yuǎn)程會診模式，上級醫(yī)生是通過遠(yuǎn)程視頻連線進(jìn)行會診，對基層醫(yī)生精選指導(dǎo)。然而急危重病人大多病情變化迅速，固定的遠(yuǎn)程會診設(shè)備具有一定的局限性，危急時(shí)刻基層醫(yī)生無法兼顧搶救病人及向上級醫(yī)生匯報(bào)情況。而基于5G 的AR 眼鏡的遠(yuǎn)程會診，完美彌補(bǔ)這個(gè)缺憾，以AR 可穿戴設(shè)備為載體，上級醫(yī)生為基層醫(yī)師提供及時(shí)、準(zhǔn)確的指導(dǎo)和協(xié)助，讓上級醫(yī)生如臨現(xiàn)場，直面病人，參與到搶救中來，提升基層醫(yī)院急危重癥救治水平。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，AR)是一種允許用戶實(shí)時(shí)查看并與真實(shí)世界無縫疊加的虛擬圖像進(jìn)行交互的技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用可以增強(qiáng)面對面溝通模式的體驗(yàn)，也可以使遠(yuǎn)程人員能夠感覺雙方處于同一位置進(jìn)行溝通，更方便地解決問題、簡化工作量[5]。AR 虛擬現(xiàn)實(shí)的出現(xiàn)已經(jīng)有很長一段時(shí)間了，但是一直停留不前的主要原因就是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的傳輸速度跟不上。現(xiàn)今中國是5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋最完善的國家,隨著5G 正式商用，5G 將為醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)域鋪設(shè)一張超大帶寬、超低時(shí)延、超多連接、安全可靠的移動基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，為將來大量應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的5G 應(yīng)用和設(shè)備提供可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。對于危重病人，時(shí)間就是生命，實(shí)現(xiàn)基層醫(yī)院或者救護(hù)車轉(zhuǎn)運(yùn)途中即完成對患者的遠(yuǎn)程會診，實(shí)現(xiàn)院內(nèi)外急救診療的無縫連接，快速診斷，優(yōu)化工作流程，有效的縮短患者的急救時(shí)間，全面提升基層醫(yī)療疾病救治力度及水平，實(shí)現(xiàn)城市醫(yī)聯(lián)體整體醫(yī)療和服務(wù)的同質(zhì)化。

3 危急重協(xié)同救治系統(tǒng)平臺設(shè)計(jì)

3.1 總體架構(gòu)

基于5G 基礎(chǔ)設(shè)施和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以基層醫(yī)院救治指導(dǎo)協(xié)作、院內(nèi)急診救治和院內(nèi)?？沏暯訛橹攸c(diǎn)，建設(shè)5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)，無縫銜接城市醫(yī)聯(lián)體各成員及合作醫(yī)療機(jī)構(gòu)，以數(shù)字化手段重塑急重癥救治過程，創(chuàng)新基層醫(yī)生、急診醫(yī)生和?？漆t(yī)生的協(xié)作模式，全面提升基層醫(yī)療疾病救治力度及水平，實(shí)現(xiàn)城市醫(yī)聯(lián)體整體醫(yī)療和服務(wù)的同質(zhì)化。方案總體框架如圖1所示。

圖1：總體框架

3.1.1 基層醫(yī)院服務(wù)延伸

通過5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)的接入，實(shí)現(xiàn)急診業(yè)務(wù)在城市醫(yī)聯(lián)體內(nèi)的無縫銜接。通過系統(tǒng)將服務(wù)延伸到瞿溪、郭溪、澤雅、潘橋、黃龍社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心和甌海區(qū)中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院、甌海區(qū)第三人民醫(yī)院、泰順縣人民醫(yī)院等基層醫(yī)院，以AR 可穿戴設(shè)備為載體，為基層醫(yī)師提供及時(shí)、準(zhǔn)確的指導(dǎo)和協(xié)助，提升基層醫(yī)院急危重癥救治水平。

3.1.2 專家團(tuán)隊(duì)醫(yī)療協(xié)同

基于5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)，上級醫(yī)院急診中心可以根據(jù)患者情況向胸痛中心、卒中中心、創(chuàng)傷中心、復(fù)蘇中心、中毒中心、危險(xiǎn)性上消化道出血中心的專家團(tuán)隊(duì)發(fā)起即時(shí)醫(yī)療協(xié)作申請，實(shí)時(shí)邀請相關(guān)專家通過MDT 方式共同參與對基層醫(yī)師的協(xié)作和指導(dǎo)。

3.1.3 提升急危重癥救治效率

上級醫(yī)院相關(guān)急診專家團(tuán)隊(duì)通過5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)，在第一時(shí)間掌握患者病情，提前制定治療方案并進(jìn)行醫(yī)療資源的前置準(zhǔn)備，提升急危重癥救治效率，為患者贏得寶貴的救治時(shí)間。

3.1.4 構(gòu)建急危重癥救治全流程服務(wù)

完成5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)建設(shè)并投入使用后，根據(jù)后續(xù)業(yè)務(wù)開展情況實(shí)現(xiàn)與市急救中心信息系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)“基層醫(yī)院救治-院前轉(zhuǎn)送急救-院內(nèi)急診救治-院內(nèi)專科協(xié)作”全流程業(yè)務(wù)覆蓋。

3.2 技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)在縱向?qū)蛹売?G 網(wǎng)絡(luò)和醫(yī)療邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源、服務(wù)組件、應(yīng)用系統(tǒng)、服務(wù)渠道五個(gè)部分構(gòu)成；橫向?qū)用嬗赏ㄟ^智能手機(jī)、PC 工作站、AR 眼鏡、智慧平臺等服務(wù)渠道面向基層醫(yī)師、急診專家團(tuán)隊(duì)提供服務(wù)的協(xié)同救治管理系統(tǒng)、基層端協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)、醫(yī)院端協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)與基層醫(yī)院信息系統(tǒng)接口對接的接口服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)成。技術(shù)架構(gòu)示意圖如圖2所示。

圖2：技術(shù)架構(gòu)示意圖

3.3 應(yīng)用服務(wù)

5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)由接口服務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用兩部分構(gòu)成。如圖3所示。

圖3：接口服務(wù)系統(tǒng)

3.3.1 接口服務(wù)系統(tǒng)

通過接口服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)牽頭醫(yī)院與基層醫(yī)院的信息互通。在協(xié)同救治過程中，牽頭醫(yī)院的急診專家團(tuán)隊(duì)可按需從基層醫(yī)院基礎(chǔ)信息系統(tǒng)/牽頭醫(yī)院基礎(chǔ)信息系統(tǒng)/區(qū)域衛(wèi)生平臺中調(diào)閱相關(guān)患者信息、生命體征信息、檢驗(yàn)檢查信息、電子病歷信息、健康檔案信息等診療數(shù)據(jù)，為遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)助提供信息支持。

3.3.2 協(xié)同救治管理系統(tǒng)

協(xié)同救治管理系統(tǒng)采用傳統(tǒng)WEB 架構(gòu)，面向基層醫(yī)院和牽頭醫(yī)院的相關(guān)醫(yī)師提供服務(wù)，主要功能包括：

（1）醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理功能；

（2）基層醫(yī)師、急診專家團(tuán)隊(duì)基本信息維護(hù)和權(quán)限分配功能；

（3）急診專家團(tuán)隊(duì)的協(xié)作救治值班相關(guān)排班功能；

（4）遠(yuǎn)程協(xié)助會診列表的查詢和明細(xì)查閱功能；

（5）會話功能，以IM 方式提供基層醫(yī)師、急診專家團(tuán)隊(duì)間進(jìn)行實(shí)時(shí)圖文消息、視頻傳輸和急診診療信息等發(fā)送；

（6）急診知識庫維護(hù)；

（7）通知管理功能。

3.3.3 基層醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（APP）

基層醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（APP）同時(shí)支持Android 和IOS兩種平臺，安裝在基層醫(yī)師的智能手機(jī)上，主要功能包括：

（1）基層醫(yī)師根據(jù)協(xié)同救治管理系統(tǒng)分配的賬戶登錄系統(tǒng)，一次登錄后永久保留登錄狀態(tài)；

（2）根據(jù)基層醫(yī)師AR 會診的需求發(fā)起遠(yuǎn)程協(xié)助請求，并以短信/APP 消息/語音電話的方式通知牽頭醫(yī)院的急診中心；

（3）采用掃患者二維碼拍身份證的方式，在協(xié)助請求中附帶上患者病情信息（結(jié)構(gòu)化錄入方式），并將基層醫(yī)院基礎(chǔ)信息系統(tǒng)中的患者基本信息、檢查檢驗(yàn)信息等實(shí)時(shí)記錄上傳到5G+AR急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)；

（4）完成遠(yuǎn)程協(xié)助申請后返回協(xié)助請求二維碼，基層醫(yī)師可以通過AR 眼鏡掃碼啟動遠(yuǎn)程協(xié)助會話；

（5）在手機(jī)中顯示遠(yuǎn)程會話的多人協(xié)同音視頻，支持多視角顯示，支持截屏拍照；

（6）實(shí)現(xiàn)本次協(xié)作的相關(guān)多媒體信息自動化歸檔；

（7）提供基層醫(yī)師相關(guān)遠(yuǎn)程協(xié)助列表查詢和明細(xì)信息瀏覽功能。

3.3.4 基層醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（AR 眼鏡）

基層醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（AR 眼鏡）基于Android 平臺，內(nèi)置在AR 眼鏡中，主要功能包括：

（1）AR 眼鏡端掃碼啟動遠(yuǎn)程協(xié)助會話；

（2）通過AR 眼鏡攝像頭，以基層醫(yī)師第一視角向牽頭醫(yī)院傳輸現(xiàn)場救治的音視頻場景，并以AR 眼鏡近眼顯示牽頭醫(yī)院音視頻信息；

（3）基層醫(yī)師在牽頭醫(yī)院急診醫(yī)師/?？漆t(yī)師指示下，以第一視角傳輸患者報(bào)告單、救治設(shè)備數(shù)據(jù)等完整連續(xù)的音視頻信息，為牽頭醫(yī)院急診醫(yī)師/專科醫(yī)師提供參考；

（4）AR 眼鏡端以近眼顯示的方式，顯示牽頭醫(yī)院急診醫(yī)師/?？漆t(yī)師提示建議、患者評估單等格式化信息；

（5）基層醫(yī)師以語音操作方式，完成患者評估并上傳。

3.3.5 牽頭醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（APP）

牽頭醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（APP）同時(shí)支持Android 和IOS兩種平臺，安裝在急診醫(yī)師/?？漆t(yī)師的智能手機(jī)上，主要功能包括：

（1）急診醫(yī)師/?？漆t(yī)師根據(jù)協(xié)同救治管理系統(tǒng)分配的賬戶登錄系統(tǒng)，一次登錄后永久保留登錄狀態(tài)；APP開機(jī)自啟，永久常駐；

（2）實(shí)時(shí)接收基層醫(yī)師的遠(yuǎn)程協(xié)助申請，并以系統(tǒng)消息/聲音提示/電話呼入等通知方式；

（3）接收到遠(yuǎn)程協(xié)助申請后，進(jìn)入?yún)f(xié)助間并向基層醫(yī)師傳輸本地音視頻信息、或者只顯示頭像；

（4）提供基層醫(yī)師提交的患者基本信息、生命體征、檢查檢驗(yàn)信息等診療相關(guān)數(shù)據(jù)的查閱功能；

（5）提供患者評估單等相關(guān)信息推送功能，將相關(guān)系統(tǒng)推送到基層醫(yī)師端；

（6）面向急診醫(yī)師，提供?？漆t(yī)師邀請功能，邀請?？漆t(yī)師進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)助，協(xié)助請求將以系統(tǒng)消息/聲音提示/電話呼入等方式通知給?？漆t(yī)師；專科醫(yī)師收到請求后進(jìn)入?yún)f(xié)助間與急診醫(yī)師一起給基層醫(yī)師提供專業(yè)協(xié)助；

（7）提供以文字、語音等方式錄入遠(yuǎn)程協(xié)助相關(guān)備注信息；

（8）提供當(dāng)前和歷史遠(yuǎn)程協(xié)助記錄查詢和明細(xì)查看功能。

3.3.6 牽頭醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（智慧屏）

牽頭醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（智慧屏）基于鴻蒙平臺，內(nèi)置在智慧屏中，主要功能包括：

（1）以地圖方式顯示醫(yī)聯(lián)體成員單位情況；

（2）系統(tǒng)顯示設(shè)備二維碼，經(jīng)牽頭醫(yī)院協(xié)同救治服務(wù)系統(tǒng)（APP）掃碼進(jìn)入?yún)f(xié)作間；

（3）協(xié)作間以多人協(xié)作，多視角展示方式顯示基層救治場景（AR 眼鏡第一視角）、急診醫(yī)師端、?？漆t(yī)師端等音視頻信息；

（4）急診醫(yī)師?？漆t(yī)師可以選擇某個(gè)實(shí)時(shí)視頻全屏播放；

（5）支持視頻切換、視頻定格、視頻回放、消息顯示；

（6）支持診療數(shù)據(jù)瀏覽，醫(yī)學(xué)圖像查看。

3.4 方案優(yōu)勢

3.4.1 基層醫(yī)院救治場景第一視角展示

通過AR 眼鏡為媒介，基層醫(yī)院醫(yī)師以第一視角展示救治現(xiàn)場場景，使遠(yuǎn)程醫(yī)師可以直觀、迅速、同視角的掌握患者救治過程相關(guān)信息，為遠(yuǎn)程急診專家團(tuán)隊(duì)提供第一手材料。

3.4.2 實(shí)時(shí)無障礙協(xié)作

基于5G 網(wǎng)絡(luò)，使基層醫(yī)師和遠(yuǎn)程醫(yī)師之間開展實(shí)時(shí)和無延時(shí)、無卡頓的音視頻溝通，實(shí)現(xiàn)雙方高效和無障礙溝通和協(xié)作。

3.4.3 解放基層醫(yī)師雙手

基層醫(yī)師佩戴AR 眼鏡，在與遠(yuǎn)程醫(yī)師的溝通交流無需雙手介入，使得基層醫(yī)師在溝通的同時(shí)順利開展相關(guān)救治工作，提高工作效率，為患者救治贏得時(shí)間。

3.4.4 關(guān)鍵信息無損傳輸

通過AR 眼鏡可穿戴設(shè)備，基層醫(yī)師以不間斷和時(shí)間連續(xù)方式向遠(yuǎn)程醫(yī)師傳輸患者癥狀和身體情況、救治設(shè)備動態(tài)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵信息。同時(shí)基層醫(yī)師可以按遠(yuǎn)程醫(yī)師的指示，翻閱檢查報(bào)告等尚未實(shí)現(xiàn)電子化的材料，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信息的無損傳輸。

4 總結(jié)

基于5G 網(wǎng)絡(luò)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)建設(shè)急危重癥協(xié)同救治系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)建立一條貫穿急危重癥救治“基層醫(yī)院救治-院前轉(zhuǎn)送急救-院內(nèi)急診救治-院內(nèi)?？茀f(xié)作”全過程各環(huán)節(jié)的高速“跑道”，以AR 可穿戴設(shè)備為載體，自然交互為手段，創(chuàng)新急危重癥救治醫(yī)療協(xié)作模式，全面優(yōu)化病史信息、生命體征數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程場景等醫(yī)療信息采集及共享，以此基礎(chǔ)創(chuàng)新推出急診5.0 版本，在城市醫(yī)聯(lián)體和合作機(jī)構(gòu)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)患者急診救治同質(zhì)化服務(wù)，讓急救更加快速、高效、準(zhǔn)確，助力打造溫州醫(yī)療高地。