直升机医疗救援服务体系（helicopter emergency medical services, HEMS）是陆地救援体系的有力补充，在危重患者转运、器官移植、突发公共灾害施救等应急救援中发挥着重要作用^[1-2]。2016年以来，我国相继出台《通用航空发展“十三五”规划》《“十四五”国家应急体系规划》等文件，航空救援直升机的数量从2018年的70余架增加至2024年的100余架，提升HEMS效能和加强航空救援保障系统建设势在必行^[3]。法国学者研究发现，GIS在提升对象管理水平、提高救援效率等方面具备明显技术优势^[4]。探索依托信息化技术手段与智能化设备，通过GIS深度融合航空调度指挥、航空转运保障、医疗救治服务、地面紧急救援等需求，满足HEMS救援任务的高时效性和高协同性^[5-6]，成为当前以直升机为载具的空中救援保障体系中重要研究内容。

1 系统建设

为进一步提升湖南省航空医疗救援服务能力，构建区域航空医疗救援体系，2016年，中南大学湘雅医院与金汇通航公司签署合作协议，携手共建湖南航空医疗救援平台，开启了以长沙为中心辐射全省的航空医疗救援服务。项目以GIS为基础，以移动互联网/机上Wi-Fi为支撑，以智能手机为终端，以全球定位系统（GPS）为定位方式，整合直升机救援各环节工作任务和需求，优化救援过程中数据的动态获取、传输、共享及各类资源配置等任务，依托GIS增强救援人员在救援过程中的信息透明度及事件感知能力^[7-8]，探索基于智能手机端的GIS天地一体化航空医疗紧急救援解决方案，旨在打造一套高效便捷、安全可靠的“数字化航空救援系统”。

1.1 系统建设必要性

基于航空医疗转运快速响应、立体协同的特点，本研究提出构建空地一体化智能救援系统的必要性，为确保院前急救、资源统筹、转运保障和协同指挥的实现^[9]，进而实时掌握任务分工、救援进展、患者、病情变化等信息，发挥GIS在信息获取、空间定位、数据运算、逻辑分析、任务管理等方面的技术优势^[10]。以可视化方式显示各级指挥中心、起降地点、医疗机构等救援力量状态，为空地联合救援协同提供支持，全面提升紧急航空救援保障服务及医疗救治服务等方面的效能和水平。

1.2 框架设计

HEMS的核心任务是在医疗监护条件下进行危重患者的空中运输活动。通过构建一款多终端协同、多部门联动，具有GIS特性的便捷、智能、联动航空救援App，实现天地无缝衔接和患者高效转运^[11]。该App主要包含航空救援申请、病种评估、诊疗匹配、航空管制、转运保障、飞行器起降等诸多环节，是一个衔接紧密、互为支撑、高度协同的多终端信息同步交互动态救援保障体系^[12]。系统功能主要划分为用户/患者模块、转诊医院模块、航空转运模块、收治医院模块等四大功能模块。每个功能模块又包含若干子功能项，以满足对应模块的运转流程和任务需要。见图 1。

1.3 开发环境搭建

基于系统的运行环境包括移动端及服务器端的特点，选择Java语言作为系统的开发环境。Java是一种独立于平台的编程语言，具有很好的兼容性、交互性和跨平台运行能力，且能实现Java与Android的本地组件无缝交互。GIS平台则选择国内比较成熟的SuperMap iMobile for Android，具备地图浏览、数据采集、应急标绘、数据分析、路径导航等基础模块^[13]，能很好地满足系统功能需要。

2 功能实现

通过智能手机运行环境配置及传感器接口整合，将图文信息、音视频信息、空间定位、路径分析、任务分解与管理等各环节整合起来^[14-15]，每个环节根据需要完善自身的相关信息，动态更新数据库内容，形成互通共享的数据基础，实现智能化协同指挥功能。同时辅助用户完成航空救援知识普及、救援申请、数据推送、条件评估、方案审批、指挥调度、收治对接、人员组建、过程监控、队伍组建、排班值班、保险购买等功能。见图 2。

2.1 用户/患者端设计

通过注册形成以普通公众为基础的用户群体，可利用航空救援科普模块，了解适用病种、申请流程、救援步骤、保险及费用参考等航空救援基本知识。需启动航空救援时在手机端按下“航空救援申请”键，系统将引导患者完善航空转运申请表，并逐级推送至主治医生、科主任及医院医务科审核。当院方审核通过并选定收治医院和航空公司后，用户可与收治医院及航空转运公司服务人员建立联系，进一步就治疗、合同、保险、缴费等其他事项进行对接交流。

2.2 转诊医院端设计

转诊医院主治医师接收到患者推送的航空转运申请后，将对患者申请进行初审，并组织科主任讨论患者病情是否满足转运要求。如达到航空转运基本条件，将患者信息推送到医院转运决策部门组织专家开展评估。一旦专家组审核通过，并形成转运方案，GIS将通过分析医疗机构空间坐标，依据就近和能力匹配的原则，分析出多家匹配患者救治的医院，专家组讨论评估后，根据所列医院病种优势、接诊能力等进行评估打分，再从中优选出收治医院，形成一对一对接通道，向接收治医院推送患者诊治信息，经收治医院评估且具备收治条件后，转诊医院再将转运请求推送给航空救援公司，各方进一步就转运过程中的交接手续及医疗保障方案进行讨论和明确。

2.3 航空转运端设计

航空救援值班人员接收到转运申请后，将其转发给航空救援指挥调度中心，由航空医疗救护专家团队评估患者病情与航空转运的匹配度，机组人员对飞行时段气象、起降场地、路线规划、飞行时长、燃油加注等因素开展讨论和制定转运方案。然后根据患者病情不同，HEMS配置血压计、监护仪、呼吸机、除颤仪、供氧系统等机载设备。同时，将各环节任务需求差异化推送给患者、转诊和收治医院，建立保障救援队，完成咨询、评估、受理、报批、调配、保险、转运等审核签订及费用支付等工作，全部满足要求后调度中心下达航空转运任务通知单。

2.4 收治医院端设计

通过患者、转诊医院、航空公司等多层级申请、评估与审核，收治医院接到转运申请后，值班医生通过对患者病情、前期治疗和评估意见进行初步评估。如本院具备收治条件，则提交本院转运决策部门组织专家进一步评估，经审核一致同意后，将收治决定反馈至转诊医院和航空救援队。收治医院着手医疗团队确定、绿色通道开辟、起降场地清场与安全维护等协调工作。同时，院方也能从系统中实时掌握此次任务的诊断、治疗、监测、转运、防护及位置等进展情况，及时获得床位、药品、仪器、设备、器具及其他辅助物品的准备情况。

3 系统效能评估与优化

系统完成开发后在中南大学湘雅医院开展了湖南省内试点应用，先后与张家界市、怀化市等12个市州建立了航空救援医疗机构接诊转运机制，明确了若干区域航空救护联络医疗机构及直升机临时起降点等。2021—2023年已经完成27例患者救援转运任务，患者均安全转运及有效救治, 采用配对实验设计，选取同期27例传统转运模式28例，通过Wilcoxon秩和检验验证效率差异，通过统计案例对比分析可见（如表 1），显著缩减了响应时间，缩小了路径耗时误差率，提高了患者到院存活率，有效提升了航空转运效率和医疗服务水平（如图 3）。

总之，通过深度融合时空GIS，统筹航空救援各环节的人员、技术及设备，构建以患者救援为目标、航空转运为纽带、医疗救治为核心的高效航空救援保障模式，能实现救援过程的力量聚合、资源优选、信息共享和任务协同，有效推动区域航空救援服务向高水平发展。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  周利平、黄平：（直接参与酝酿和设计实验、分析/解释数据）；吴佳丽（实施研究）、温子琦（采集数据、统计学分析、论文撰写）；李小刚（行政与课题指导帮助）；莫小叶（论文修改，对文章的知识性内容作批评性审阅）