5G+AR急危重癥協同救治系統探索與實踐

陳春玲

（溫州市人民醫院信息工程科 浙江省溫州市 325000）

1 引言

急診醫學是一門處理和研究各種急性病變和急性創傷的一門多專業的綜合科學，需要在短時間內對威脅人類生命安全的意外災傷和疾病采取緊急救護措施。急診醫學包括急救醫學（院前急救）、危重病醫學、災害醫學、毒物學、復蘇學、創傷學、小兒急救等諸多亞專業。急危重病人病情較急、危重、病情變化快，對病人的評估不足，預處理欠全面及轉運途中出現病情變化預見不足，往往會影響救助效果。我國絕大多數醫院的院前與院內急救屬不同的醫療機構，導致急救有嚴重斷點，銜接不連貫，影響院前危重癥患者的救治效果。可見，實施院前及院內無縫隙交接管理模式對提高危重癥患者救治質量十分重要[1]。

2 發展現狀及趨勢

根據我國衛生部進行的全國醫療衛生服務調查顯示，我國人口占世界總人 口的 22%，但醫療資源僅占世界的 2%，而有限的醫療資源 80%在大醫院[2]。農村與城市，不同區域之間醫療發展不平衡，基層醫務人員結構不合理、專業化水平乘次不齊、救治經驗不足等諸多因素都影響著危急病人救助的成功率。醫療資源的短缺、分配不均在一定程度上促進了互聯網技術與醫療行業的結合，我國5G于2019年正式進入商 用。5G 正以優于4G 百倍的高速率、大帶寬、廣連接、安全等特性為整個社會開創無限可能[3]。5G+AR急危重癥協同救治系統的出現順應時代的發展趨勢，系統通過信息化手段，實現了上級與基層醫療機構及醫療人員之間的信息共享，信息共享的本質是知識轉移，是對基層醫院醫療衛生人員的一次潛在培訓。基層醫院的醫生AR 眼鏡端掃碼發起遠程協助會話，通過AR 眼鏡攝像頭，以基層醫師第一視角上級醫院傳輸現場救治的音視頻場景，并以AR 眼鏡近眼顯示牽頭醫院音視頻信息，基層醫師在牽頭醫院急診醫師/專科醫師指示下，以第一視角傳輸患者報告單、救治設備數據等完整連續的音視頻信息，為牽頭醫院急診醫師/專科醫師提供參考，AR 眼鏡端以近眼顯示的方式，顯示上級醫院急診醫師/專科醫師提示建議、患者評估單等格式化信息，上級醫生則把診療技術、已固化的經驗等轉移給基層醫院的醫生。這是一個典型的非均衡的知識轉移過程，通過知識轉移實現資源互補、提高基層醫院醫療服務人員的技術水平和診療經驗[1]，同時有利于上級醫院醫生在第一時間掌握患者病情，提前制定治療方案并進行醫療資源的前置準備，提升急危重癥救治效率，為患者贏得寶貴的救治時間。

目前上級醫院與基層醫院急危重病人的協同救助，大多數還是通過上級醫生和基層醫生電話溝通，基層醫生口頭匯報病人病情及報告單上關鍵指標，或是上次傳病人的一些心電影像等數據，部分地方采用的遠程會診模式，上級醫生是通過遠程視頻連線進行會診，對基層醫生精選指導。然而急危重病人大多病情變化迅速，固定的遠程會診設備具有一定的局限性，危急時刻基層醫生無法兼顧搶救病人及向上級醫生匯報情況。而基于5G 的AR 眼鏡的遠程會診，完美彌補這個缺憾，以AR 可穿戴設備為載體，上級醫生為基層醫師提供及時、準確的指導和協助，讓上級醫生如臨現場，直面病人，參與到搶救中來，提升基層醫院急危重癥救治水平。增強現實(Augmented Reality，AR)是一種允許用戶實時查看并與真實世界無縫疊加的虛擬圖像進行交互的技術。增強現實的應用可以增強面對面溝通模式的體驗，也可以使遠程人員能夠感覺雙方處于同一位置進行溝通，更方便地解決問題、簡化工作量[5]。AR 虛擬現實的出現已經有很長一段時間了，但是一直停留不前的主要原因就是因為網絡的傳輸速度跟不上。現今中國是5G 網絡覆蓋最完善的國家,隨著5G 正式商用，5G 將為醫療行業領域鋪設一張超大帶寬、超低時延、超多連接、安全可靠的移動基礎網絡，為將來大量應用于醫療行業的5G 應用和設備提供可靠的網絡環境。對于危重病人，時間就是生命，實現基層醫院或者救護車轉運途中即完成對患者的遠程會診，實現院內外急救診療的無縫連接，快速診斷，優化工作流程，有效的縮短患者的急救時間，全面提升基層醫療疾病救治力度及水平，實現城市醫聯體整體醫療和服務的同質化。

3 危急重協同救治系統平臺設計

3.1 總體架構

基于5G 基礎設施和增強現實技術，以基層醫院救治指導協作、院內急診救治和院內專科銜接為重點，建設5G+AR急危重癥協同救治系統，無縫銜接城市醫聯體各成員及合作醫療機構，以數字化手段重塑急重癥救治過程，創新基層醫生、急診醫生和專科醫生的協作模式，全面提升基層醫療疾病救治力度及水平，實現城市醫聯體整體醫療和服務的同質化。方案總體框架如圖1所示。

圖1：總體框架

3.1.1 基層醫院服務延伸

通過5G+AR急危重癥協同救治系統的接入，實現急診業務在城市醫聯體內的無縫銜接。通過系統將服務延伸到瞿溪、郭溪、澤雅、潘橋、黃龍社區衛生服務中心和甌海區中西醫結合醫院、甌海區第三人民醫院、泰順縣人民醫院等基層醫院，以AR 可穿戴設備為載體，為基層醫師提供及時、準確的指導和協助，提升基層醫院急危重癥救治水平。

3.1.2 專家團隊醫療協同

基于5G+AR急危重癥協同救治系統，上級醫院急診中心可以根據患者情況向胸痛中心、卒中中心、創傷中心、復蘇中心、中毒中心、危險性上消化道出血中心的專家團隊發起即時醫療協作申請，實時邀請相關專家通過MDT 方式共同參與對基層醫師的協作和指導。

3.1.3 提升急危重癥救治效率

上級醫院相關急診專家團隊通過5G+AR急危重癥協同救治系統，在第一時間掌握患者病情，提前制定治療方案并進行醫療資源的前置準備，提升急危重癥救治效率，為患者贏得寶貴的救治時間。

3.1.4 構建急危重癥救治全流程服務

完成5G+AR急危重癥協同救治系統建設并投入使用后，根據后續業務開展情況實現與市急救中心信息系統對接，實現“基層醫院救治-院前轉送急救-院內急診救治-院內專科協作”全流程業務覆蓋。

3.2 技術架構

系統在縱向層級由5G 網絡和醫療邊緣云基礎設施、信息資源、服務組件、應用系統、服務渠道五個部分構成；橫向層面由通過智能手機、PC 工作站、AR 眼鏡、智慧平臺等服務渠道面向基層醫師、急診專家團隊提供服務的協同救治管理系統、基層端協同救治服務系統、醫院端協同救治服務系統和實現與基層醫院信息系統接口對接的接口服務系統構成。技術架構示意圖如圖2所示。

圖2：技術架構示意圖

3.3 應用服務

5G+AR急危重癥協同救治系統的應用服務由接口服務系統和業務應用兩部分構成。如圖3所示。

圖3：接口服務系統

3.3.1 接口服務系統

通過接口服務系統實現牽頭醫院與基層醫院的信息互通。在協同救治過程中，牽頭醫院的急診專家團隊可按需從基層醫院基礎信息系統/牽頭醫院基礎信息系統/區域衛生平臺中調閱相關患者信息、生命體征信息、檢驗檢查信息、電子病歷信息、健康檔案信息等診療數據，為遠程醫療協助提供信息支持。

3.3.2 協同救治管理系統

協同救治管理系統采用傳統WEB 架構，面向基層醫院和牽頭醫院的相關醫師提供服務，主要功能包括：

（1）醫療機構管理功能；

（2）基層醫師、急診專家團隊基本信息維護和權限分配功能；

（3）急診專家團隊的協作救治值班相關排班功能；

（4）遠程協助會診列表的查詢和明細查閱功能；

（5）會話功能，以IM 方式提供基層醫師、急診專家團隊間進行實時圖文消息、視頻傳輸和急診診療信息等發送；

（6）急診知識庫維護；

（7）通知管理功能。

3.3.3 基層醫院協同救治服務系統（APP）

基層醫院協同救治服務系統（APP）同時支持Android 和IOS兩種平臺，安裝在基層醫師的智能手機上，主要功能包括：

（1）基層醫師根據協同救治管理系統分配的賬戶登錄系統，一次登錄后永久保留登錄狀態；

（2）根據基層醫師AR 會診的需求發起遠程協助請求，并以短信/APP 消息/語音電話的方式通知牽頭醫院的急診中心；

（3）采用掃患者二維碼拍身份證的方式，在協助請求中附帶上患者病情信息（結構化錄入方式），并將基層醫院基礎信息系統中的患者基本信息、檢查檢驗信息等實時記錄上傳到5G+AR急危重癥協同救治系統；

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

（5）在手機中顯示遠程會話的多人協同音視頻，支持多視角顯示，支持截屏拍照；

（6）實現本次協作的相關多媒體信息自動化歸檔；

（7）提供基層醫師相關遠程協助列表查詢和明細信息瀏覽功能。

3.3.4 基層醫院協同救治服務系統（AR 眼鏡）

基層醫院協同救治服務系統（AR 眼鏡）基于Android 平臺，內置在AR 眼鏡中，主要功能包括：

（1）AR 眼鏡端掃碼啟動遠程協助會話；

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

（3）基層醫師在牽頭醫院急診醫師/專科醫師指示下，以第一視角傳輸患者報告單、救治設備數據等完整連續的音視頻信息，為牽頭醫院急診醫師/專科醫師提供參考；

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

（5）基層醫師以語音操作方式，完成患者評估并上傳。

3.3.5 牽頭醫院協同救治服務系統（APP）

牽頭醫院協同救治服務系統（APP）同時支持Android 和IOS兩種平臺，安裝在急診醫師/專科醫師的智能手機上，主要功能包括：

（1）急診醫師/專科醫師根據協同救治管理系統分配的賬戶登錄系統，一次登錄后永久保留登錄狀態；APP開機自啟，永久常駐；

（2）實時接收基層醫師的遠程協助申請，并以系統消息/聲音提示/電話呼入等通知方式；

（3）接收到遠程協助申請后，進入協助間并向基層醫師傳輸本地音視頻信息、或者只顯示頭像；

（4）提供基層醫師提交的患者基本信息、生命體征、檢查檢驗信息等診療相關數據的查閱功能；

（5）提供患者評估單等相關信息推送功能，將相關系統推送到基層醫師端；

（6）面向急診醫師，提供專科醫師邀請功能，邀請專科醫師進行實時協助，協助請求將以系統消息/聲音提示/電話呼入等方式通知給專科醫師；專科醫師收到請求后進入協助間與急診醫師一起給基層醫師提供專業協助；

（7）提供以文字、語音等方式錄入遠程協助相關備注信息；

（8）提供當前和歷史遠程協助記錄查詢和明細查看功能。

3.3.6 牽頭醫院協同救治服務系統（智慧屏）

牽頭醫院協同救治服務系統（智慧屏）基于鴻蒙平臺，內置在智慧屏中，主要功能包括：

（1）以地圖方式顯示醫聯體成員單位情況；

（2）系統顯示設備二維碼，經牽頭醫院協同救治服務系統（APP）掃碼進入協作間；

（3）協作間以多人協作，多視角展示方式顯示基層救治場景（AR 眼鏡第一視角）、急診醫師端、專科醫師端等音視頻信息；

（4）急診醫師專科醫師可以選擇某個實時視頻全屏播放；

（5）支持視頻切換、視頻定格、視頻回放、消息顯示；

（6）支持診療數據瀏覽，醫學圖像查看。

3.4 方案優勢

3.4.1 基層醫院救治場景第一視角展示

通過AR 眼鏡為媒介，基層醫院醫師以第一視角展示救治現場場景，使遠程醫師可以直觀、迅速、同視角的掌握患者救治過程相關信息，為遠程急診專家團隊提供第一手材料。

3.4.2 實時無障礙協作

基于5G 網絡，使基層醫師和遠程醫師之間開展實時和無延時、無卡頓的音視頻溝通，實現雙方高效和無障礙溝通和協作。

3.4.3 解放基層醫師雙手

基層醫師佩戴AR 眼鏡，在與遠程醫師的溝通交流無需雙手介入，使得基層醫師在溝通的同時順利開展相關救治工作，提高工作效率，為患者救治贏得時間。

3.4.4 關鍵信息無損傳輸

通過AR 眼鏡可穿戴設備，基層醫師以不間斷和時間連續方式向遠程醫師傳輸患者癥狀和身體情況、救治設備動態數據等關鍵信息。同時基層醫師可以按遠程醫師的指示，翻閱檢查報告等尚未實現電子化的材料，實現關鍵信息的無損傳輸。

4 總結

基于5G 網絡、增強現實、人工智能等技術建設急危重癥協同救治系統，以此為基礎建立一條貫穿急危重癥救治“基層醫院救治-院前轉送急救-院內急診救治-院內專科協作”全過程各環節的高速“跑道”，以AR 可穿戴設備為載體，自然交互為手段，創新急危重癥救治醫療協作模式，全面優化病史信息、生命體征數據、遠程場景等醫療信息采集及共享，以此基礎創新推出急診5.0 版本，在城市醫聯體和合作機構范圍內實現患者急診救治同質化服務，讓急救更加快速、高效、準確，助力打造溫州醫療高地。