衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺的設(shè)計

周莉娜，閆 炎，陳玉林，林 祾，靖劍波*

（1.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院信息資料科，重慶 400037；2.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)務(wù)處，重慶 400037）

0 引言

衛(wèi)生列車醫(yī)療隊是我軍衛(wèi)勤保障醫(yī)療救治后送體系中的重要力量，承擔(dān)著批量傷員的后送和途中的治療任務(wù)，故衛(wèi)生列車實車訓(xùn)練始終是衛(wèi)生列車醫(yī)療隊每年的首要工作任務(wù)。

從實際效果看，衛(wèi)生列車醫(yī)療隊的訓(xùn)練質(zhì)量高低在于能否有效解決好以下問題：（1）訓(xùn)練需要衛(wèi)生列車實車環(huán)境配合才能達到更好的效果。列車的特定環(huán)境、運行中的細(xì)節(jié)狀態(tài)等與帳篷系統(tǒng)、方艙醫(yī)院、醫(yī)院船等顯著不同，是其他環(huán)境或模型無法模擬的[1-3]。（2）需要衛(wèi)生列車專用信息系統(tǒng)支持。信息系統(tǒng)不僅可以使訓(xùn)練更為量化，還可以存留訓(xùn)練過程數(shù)據(jù)，以便進行數(shù)據(jù)分析和訓(xùn)練過程優(yōu)化[4]。（3）訓(xùn)練效果需要擬制科學(xué)規(guī)范的預(yù)（方）案予以保證。建立作業(yè)預(yù)（方）案信息化訓(xùn)練方式是提升指揮員組織指揮能力的高效手段。

目前，我軍還沒有專用的衛(wèi)生列車信息化訓(xùn)練平臺。為提高衛(wèi)生列車醫(yī)療隊的訓(xùn)練水平和保障效率，課題組在歸納總結(jié)衛(wèi)生列車醫(yī)療隊以及衛(wèi)生列車執(zhí)行任務(wù)時的特點、規(guī)律的基礎(chǔ)上，經(jīng)過技術(shù)查新、系統(tǒng)比較、綜合設(shè)計、數(shù)據(jù)測試和調(diào)整優(yōu)化等環(huán)節(jié)，開發(fā)了衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺。本平臺經(jīng)受了中越2018 邊境聯(lián)合義診和“和平列車—2019”等實戰(zhàn)應(yīng)用考驗，得到了衛(wèi)生列車醫(yī)療隊隊員和觀摩領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可和好評。

1 衛(wèi)生列車醫(yī)療隊與衛(wèi)生列車的任務(wù)及特點

衛(wèi)生列車醫(yī)療隊一般是由軍隊醫(yī)院預(yù)編抽組的衛(wèi)勤支援保障力量，依托衛(wèi)生列車開展傷員醫(yī)療后送工作，任務(wù)主要包括傷員接收、檢傷分類、上乘安置、醫(yī)護處置、醫(yī)技保障、手術(shù)救治、后送移交等，重點是傷員后送、繼承性治療和緊急救治。

衛(wèi)生列車是后送傷員并能在運行途中提供救治和生活保障的專用鐵道列車，具有載運量大、速度快、行駛平穩(wěn)、能在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)運大批傷員等特點，通常用于戰(zhàn)時戰(zhàn)役和戰(zhàn)略后方后送傷員和平時搶險救災(zāi)[5]。我軍現(xiàn)有衛(wèi)生列車主要由專用功能車、改裝功能車、民用功能車編組而成。專用功能車主要有手術(shù)急救車和重癥監(jiān)護車；改裝功能車主要有傷員運輸車、指揮車等；民用功能車主要有機車、發(fā)電車等。專用功能車車廂內(nèi)配備有一定種類和數(shù)量的專用醫(yī)療儀器和設(shè)備設(shè)施，具有制氧功能，可完成檢查、化驗、手術(shù)、監(jiān)護、消毒供應(yīng)等醫(yī)療作業(yè)；改裝功能車主要利用現(xiàn)有民用功能車，通過簡單加改裝的方式，在不改變民用功能車原有使用功能的前提條件下實現(xiàn)指揮和救治功能，其中傷員運輸車加改裝有臥姿傷員上乘專用通道，并配備傷員上乘輔助裝置和一定基數(shù)的耗材藥品[6]；民用功能車為臨時調(diào)用，對車輛不做改動，直接利用其既有功能提供任務(wù)保障。

衛(wèi)生列車既是轉(zhuǎn)運批量傷員的運載工具，又是可沿鐵路機動的醫(yī)療保障平臺，在戰(zhàn)爭、災(zāi)害醫(yī)學(xué)救援和醫(yī)療服務(wù)保障中具重要的作用[7]。但是由于衛(wèi)生列車不同于其他救治場所的環(huán)境特異性，其空間相對狹小、車廂內(nèi)傷員布局管理、車輛高速運行和持續(xù)震動對儀器設(shè)備性能影響等特點，使衛(wèi)生列車后送傷員診療流程設(shè)計、信息化訓(xùn)練平臺建設(shè)等工作極具挑戰(zhàn)性。

2 平臺設(shè)計

衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺的設(shè)計目標(biāo)為：（1）成為指揮員積淀組織指揮經(jīng)驗、訓(xùn)練預(yù)（方）案執(zhí)行能力的工具；（2）成為傷員前接、后送、治療的信息化助手，規(guī)范工作環(huán)節(jié)，優(yōu)化工作流程；（3）成為醫(yī)療隊隊員信息溝通的常態(tài)化交互工具，降低信息溝通成本。

為了實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)，衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺采用數(shù)據(jù)采集層、通信層、業(yè)務(wù)層和綜合應(yīng)用層4 層架構(gòu)（如圖1 所示），以滿足信息化訓(xùn)練的需求。

圖1 衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺技術(shù)構(gòu)架示意圖

2.1 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層通過PDA 手持機、監(jiān)護儀等前端設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集，并通過后臺管理系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行輸入輸出控制。PDA 手持機在離線狀態(tài)將傷員檢傷數(shù)據(jù)采集到設(shè)備中，回到有線環(huán)境中后上傳數(shù)據(jù)，并在行車過程中采集傷員數(shù)據(jù)，形成傷員病案信息。通過監(jiān)護儀等設(shè)備在救治過程中采集傷員診療數(shù)據(jù)，形成報告。制卡器用于制作傷員腕帶，打印機用于打印傷員病案或后送醫(yī)療袋文檔。

數(shù)據(jù)采集層采用的是射頻識別（radio frequency identification，RFID）技術(shù)，寫卡器通過900 MHz 頻段將傷員編號數(shù)據(jù)寫入腕帶的芯片中，再由PDA 手持機進行識別，并與數(shù)據(jù)庫中傷員數(shù)據(jù)自動綁定。每次通過PDA 手持機采集傷員數(shù)據(jù)時，首先掃描腕帶進行識別，再將采集的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中。由于Android 是完全開放的移動設(shè)備平臺，故本平臺PDA手持機采用Android 4.2 操作系統(tǒng)，但禁用了其通話、定位等功能。

2.2 通信層

通信層主要包括終端設(shè)備與后臺管理系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，分為有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)2 種。列車由多節(jié)車廂組成，完全采用有線局域網(wǎng)不具備可行性，故將平臺的核心通信設(shè)備安裝在指揮車廂內(nèi)，保證服務(wù)器與核心交換機通過有線連接，再采用信號放大和無線級聯(lián)的方式，將無線Wi-Fi 信號擴展到整個車廂。為了得到最優(yōu)的通信效果，建議指揮組車廂設(shè)置在列車中段。

檢傷分類場所通常位于列車外，由于列車是金屬外殼，對無線Wi-Fi 信號有較大干擾，所以將列車外的信息系統(tǒng)操作（分類信息錄入等）均設(shè)計為離線操作，車外操作時要求數(shù)據(jù)保存在本機上，不與通信層交互。當(dāng)終端進入車內(nèi)后，自動尋找無線Wi-Fi 信號，進行自動和手動雙模式的數(shù)據(jù)上傳。

2.3 業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層是整個平臺的核心，包括前端和服務(wù)端2 個部分。

前端是終端設(shè)備上的軟件程序，終端設(shè)備分移動和固定2 種，移動終端是指PDA 手持機，固定終端為醫(yī)生和指揮人員使用的便攜式計算機。移動終端運行基于Android 4.2 版本開發(fā)的軟件，采用7 in（1 in=25.4 mm）大屏顯示，主要實現(xiàn)檢傷分類、傷員檢入檢出、傷員體征數(shù)據(jù)采集和錄入等功能[8]；固定終端采用C#語言開發(fā)，主要實現(xiàn)傷員監(jiān)護、診療過程、信息匯總等數(shù)據(jù)采集和錄入功能。前端通過超文本傳輸協(xié)議（hypertext tronsfer protocol，HTTP）向服務(wù)端發(fā)起業(yè)務(wù)請求，服務(wù)端程序從數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)獲取或?qū)懭胂嚓P(guān)數(shù)據(jù)，將運行結(jié)果再通過HTTP 原路返回給終端設(shè)備，數(shù)據(jù)為JSON 格式。終端設(shè)備和服務(wù)端使用工具模塊進行JSON 數(shù)據(jù)的序列化和反序列化處理，以保證數(shù)據(jù)解析和對象生成的快速性。

服務(wù)端通過Java 語言編程實現(xiàn)，采用企業(yè)服務(wù)總線（enterprise service bus，ESB）設(shè)計理念構(gòu)建通用請求代理程序。來自移動終端或固定終端的請求均由請求代理程序先進行路由進程，因無任何業(yè)務(wù)處理，所以執(zhí)行速度很快。此設(shè)計是為了響應(yīng)高并發(fā)的請求情況，構(gòu)建一個異步的服務(wù)系統(tǒng)。通用請求代理程序根據(jù)請求包中的地址將請求路由對應(yīng)到處理單元中。處理單元是構(gòu)建在服務(wù)器中的小服務(wù)程序，支持多線程和異步操作，可以將底層的調(diào)用操作轉(zhuǎn)換為信息傳輸，大大減少了程序等待時間。當(dāng)最終結(jié)果執(zhí)行完畢后，再由公共出口小服務(wù)程序構(gòu)建返回的Http Response，通過回調(diào)傳給終端設(shè)備。數(shù)據(jù)庫采用Oracle 10g，按照二、三范式結(jié)合思路進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅大量應(yīng)用字典表來保證數(shù)據(jù)的字典化，還從業(yè)務(wù)角度對更新不頻繁的數(shù)據(jù)標(biāo)識名稱和編號，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同時保留在同一張表中，提高了數(shù)據(jù)庫的性能。

2.4 綜合應(yīng)用層

綜合應(yīng)用層通過Windows 7 以上版本的操作系統(tǒng)進行使用，不同角色的人員通過登錄界面進行登錄操作，角色權(quán)限分配由數(shù)據(jù)庫臺賬模塊建立，只有指定的管理員擁有修改權(quán)限。綜合應(yīng)用層具備衛(wèi)勤指揮、傷員轉(zhuǎn)運、檢傷分類、收容處置和手術(shù)管理等功能，是受訓(xùn)隊員直接可視和訓(xùn)練的使用層面。

3 平臺實現(xiàn)

衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺采用窗口及模塊化管理界面進行功能實現(xiàn)，現(xiàn)已開發(fā)完成衛(wèi)勤指揮、傷員轉(zhuǎn)運、檢傷分類、收容處置和手術(shù)管理等模塊。

3.1 衛(wèi)勤指揮模塊

衛(wèi)勤指揮模塊主要用于專業(yè)隊員衛(wèi)勤組織指揮訓(xùn)練。本模塊包括方案訓(xùn)練、文電管理、隊伍人員管理、傷員信息查詢，以及統(tǒng)計、打印、信息分類導(dǎo)出等功能（如圖2 所示）。本模塊中方案訓(xùn)練功能為本平臺獨創(chuàng)，訓(xùn)練預(yù)案類別由管理員在后臺Web 端維護，預(yù)案內(nèi)容為Word 文檔形式，可以在界面進行打開、編輯、保存、打印等操作。訓(xùn)練任務(wù)后形成的方案可以歸檔為預(yù)案，通過一段時間使用可積淀成為一份有價值的衛(wèi)勤預(yù)案數(shù)據(jù)庫。通過訓(xùn)練任務(wù)管理可對受訓(xùn)人員的預(yù)案訓(xùn)練內(nèi)容進行評定和評價。

圖2 衛(wèi)勤指揮模塊界面

3.2 傷員轉(zhuǎn)運模塊

傷員轉(zhuǎn)運模塊可接收并解析來自前線后送階梯單位的傷員數(shù)據(jù)，建立傷員預(yù)分類任務(wù)，按傷勢、傷類、傷型自動分配車廂、鋪位。傷員檢傷分類后，接收傷員并更新傷員狀態(tài)。當(dāng)傷員到達下一后送階梯單位時，平臺建立后送任務(wù)，由各車廂負(fù)責(zé)人準(zhǔn)備傷員相關(guān)病案。傷員到達目的地后，通過PDA 手持機進行傷員移交操作，并實時監(jiān)控后送數(shù)據(jù)。傷員前接與預(yù)分類流程如圖3 所示。

圖3 傷員前接與預(yù)分類流程示意圖

3.3 檢傷分類模塊

檢傷分類模塊具備傷員預(yù)分類、電子信息導(dǎo)入和分類處置等功能。受訓(xùn)隊員在檢傷分類時，通過RFID 技術(shù)、手工錄入或讀卡的方式，按傷勢、傷類實施分類管理，在建立傷員信息資料的同時，可調(diào)整傷員預(yù)分類車廂及鋪位情況。傷員檢傷分類管理界面如圖4 所示。

圖4 傷員檢傷分類管理界面

3.4 收容處置模塊

收容處置模塊用于傷員途中救治記錄。傷員基礎(chǔ)信息為檢傷分類模塊建立，通過采集和記錄途中診療處置數(shù)據(jù)完成傷員醫(yī)護救治記錄，具備數(shù)據(jù)接收、共享、傳輸、統(tǒng)計、查詢和打印等功能。本模塊由醫(yī)生工作站和護士工作站組成，醫(yī)生工作站可對傷員下達醫(yī)囑、手術(shù)申請以及后送移交等指令，護士工作站可以直觀查看傷員信息、執(zhí)行醫(yī)囑并記錄護理工作內(nèi)容（如圖5 所示）。

3.5 手術(shù)管理模塊

手術(shù)管理模塊具備手術(shù)、麻醉、護理等數(shù)據(jù)的采集和記錄以及數(shù)據(jù)共享、傳輸、統(tǒng)計、查詢和打印等功能，可實現(xiàn)傷員手術(shù)時的信息化管理。針對某一手術(shù)傷員，可進行添加手術(shù)記錄、麻醉記錄、器械清點等其他操作（如圖6 所示）。

4 應(yīng)用效果

衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺應(yīng)用效果良好，具備以下優(yōu)勢：

（1）首次在信息系統(tǒng)中實現(xiàn)了預(yù)案的訓(xùn)練。衛(wèi)生列車醫(yī)療隊的作業(yè)預(yù)案通常都是指揮人員利用文字編輯工具進行編輯與修改。本平臺具有預(yù)案庫，預(yù)案模板分類存放在預(yù)案庫中，使用者不僅可以打開軟件隨時查詢，還可以設(shè)置不同情況下的預(yù)案模板，以便根據(jù)不同任務(wù)修訂填寫預(yù)案內(nèi)容。當(dāng)需要進行預(yù)案訓(xùn)練時，指揮組管理人員發(fā)布預(yù)案訓(xùn)練任務(wù)，受訓(xùn)人員接收該任務(wù)并被授權(quán)查看預(yù)案庫中相關(guān)類型的預(yù)案，從而根據(jù)對任務(wù)背景的理解，結(jié)合預(yù)案庫中原有預(yù)案填寫預(yù)案模板，完成預(yù)案訓(xùn)練任務(wù)。訓(xùn)練生成的預(yù)案被管理人員接收，管理人員可以查看并給預(yù)案打分，同時給予評語，受訓(xùn)者可以詳細(xì)查看訓(xùn)練成績情況。

圖5 車廂傷員管理界面

圖6 手術(shù)管理界面

（2）采用預(yù)分類有效縮短了檢傷分類時間。本平臺使用后，可以與上一級醫(yī)療單位協(xié)商，通過約定的形式將傷員數(shù)據(jù)提前發(fā)送到列車上，數(shù)據(jù)導(dǎo)入平臺后，根據(jù)傷員的傷勢傷情進行預(yù)分類，為每個傷員自動分配好車廂和鋪位，并通過約定的方式將傷員預(yù)分類情況反饋給上一級醫(yī)療單位。上級單位在組織傷員后送時，可根據(jù)車廂分配情況在后送汽車上將傷員進行分類。當(dāng)傷員到達后，現(xiàn)場哨兵根據(jù)車廂分配情況引導(dǎo)汽車駛近傷員所屬車廂，傷員在車下檢傷分類，核對傷情與平臺信息是否一致，如無顯著差別，即可以通過PDA 手持機上車檢入；如差別顯著，即在平臺中標(biāo)注出來，并將傷員轉(zhuǎn)移至待定區(qū)。結(jié)合本平臺的新式處理流程可以大大縮短檢傷分類時間，加快傷員上乘安置，減少差錯的發(fā)生率。

（3）采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行傷員識別。我軍既往在后送傷員時主要使用紙質(zhì)的傷票或野戰(zhàn)病歷，即使有信息系統(tǒng)，也缺少識別傷員身份的有效手段。本平臺通過900 MHz 頻段的RFID 腕帶識別所屬傷員，有線連接或離線情況下均可自動識別傷員身份并及時查詢和更新傷員信息，只是離線工作后需要到有線環(huán)境進行數(shù)據(jù)同步。傷員佩戴的RFID 腕帶不受光線和視角影響，可以便捷、準(zhǔn)確地識別傷員身份，是較為理想的傷員識別的解決方案。

5 結(jié)語

衛(wèi)生列車實車信息化訓(xùn)練平臺的設(shè)計目標(biāo)是隊員可以通過訓(xùn)練平臺全流程完成訓(xùn)練，通過衛(wèi)勤信息化建設(shè)提升訓(xùn)練效果，提高衛(wèi)勤保障與救治能力。但由于本訓(xùn)練平臺研發(fā)時間較短，目前還缺少重癥監(jiān)護、裝備物資管理等方面的功能。在現(xiàn)有平臺的基礎(chǔ)上，今后將在實踐中逐步完善各功能，并盡快研究形成實操性更強、實用性更高、系統(tǒng)性更齊的全要素訓(xùn)練平臺。