中华急诊医学杂志  2023, Vol. 32 Issue (12): 1623-1627   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2023.12.007
大型5G移动急救复苏单元的设计与构建
杨旻斐1 , 李强2 , 徐善祥2 , 沈卫娣1 , 吴爱娜1 , 葛芳民3 , 张军根4 , 周明5 , 叶建平6 , 张茂2     
1. 浙江大学医学院附属第二医院护理部,杭州 310009;
2. 浙江大学医学院附属第二医院急诊医学科,杭州 310009;
3. 浙江大学医学院附属第二医院网络医学中心,杭州 310009;
4. 杭州市急救中心,杭州 310003;
5. 杭州市公共交通集团有限公司,杭州 310005;
6. 浙江大学医学院附属第二医院临床医学工程部,杭州 310009
摘要: 目的 设计与建设整合5G通讯技术的大型移动急救复苏单元,以提高院前救治水平和转运效率。方法 研究于2022年11月至2023年9月在杭州完成。梳理突发事件救援中院前急救、转运、院前-院内急诊联系等应用场景需求,依次开展方案设计、单项技术测试、上车调试和集成调试阶段。结果 设计由电动公交车改装的大型5G移动急救复苏单元,车辆于2023年9月完成交付。(1)车辆外观:整车长12.9 m,宽2.3 m,高2.6 m,单次里程200 km;(2)内部结构:车厢内设有1个抢救床位,2个担架位,车厢前部设计有综合操作台、中部安装中央数字控制屏;(3)急救物资及仪器设备:车内物资包括抢救、监护、手术、检查检验、通讯模块,配备除颤监护仪、转运呼吸机、体外膜肺氧合等急救仪器,心电图、数字摄片、血气分析仪、胸痛5项检测仪等检查检验设备;(4)车载通讯、信息系统:搭载高清远程视频互动系统,远程医疗终端DP300一体化系统,实时全景体验系统及中央监护系统;(5)车辆消毒:车厢顶部安装等离子消毒仪,车内可达到医院消毒卫生标准Ⅱ类环境管理要求。结论 整合5G通讯技术的大型移动急救复苏单元集成各种先进救治设备和远程会诊系统,可以满足最危重患者复苏的需求,为突发公共事件的救援提供有力的支持,值得进一步的探索。
关键词: 大型急救复苏单元    5G    院前    转运    
Design and construction of a large 5G mobile emergency resuscitation unit
Yang Minfei1 , Li Qiang2 , Xu Shanxiang2 , Shen Weidi1 , Wu Aina1 , Ge Fangmin3 , Zhang Jungen4 , Zhou Ming5 , Ye Jianping6 , Zhang Mao2     
1. Nursing Department, The Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310009, China;
2. Emergency Department, The Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310009, China;
3. eHealth center, The Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310009, China;
4. Hangzhou Emergency Centre Hangzhou, 310003;
5. Hangzhou Public Transportation Group, Hangzhou 310005, China;
6. Department of Clinical Medical Engineering, The Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310009, China
Abstract: Objective To design a large-scale mobile emergency resuscitation unit based on 5G communication technology to improve the efficiency of prehospital transportation and treatment. Methods The study was conducted in Hangzhou from November 2022 to September 2023. It's sorted out the application scenario requirements for prehospital first aid, transfer, and prehospital-intrahospital emergency linkage in carrying out the program design, single technology testing, onboard debugging, and integration debugging phases sequentially. Results In September 2023, a large-scale 5G mobile emergency resuscitation unit was completed and delivered. The unit was converted from an electric bus and consists of five parts: (1) Vehicle appearance: the vehicle is 12.9 meters long, 2.3 meters wide and 2.6 meters high, with a single mileage of 200 kilometers; (2) The overall internal structure: the vehicle has one resuscitation bed and two stretcher positions. Additionally, there is a comprehensive operating table located at the front of the vehicle. The middle of the vehicle is equipped with a central digital control screen. (3) First aid materials and instruments: the vehicle's materials are modularly configured in accordance with the resuscitation, guardianship, surgery, inspection and testing, Communication modular configuration, equipped with a defibrillation monitor, transfer ventilator, extracorporeal membrane lung oxygenation and other critical care first aid and electrocardiogram, digital radiography, blood gas analyzer, chest pain 5 monitors and other inspection and testing equipment; (4) Vehicle communication and information systems: equipped with high-definition remote video interactive system, telemedicine terminal DP300 integrated system, a real-time panoramic experience system and centralized guardianship system; (5) Vehicle disinfection: a plasma disinfector installed on the top of the car can meet the hospital disinfection hygiene standardsⅡ class environmental management requirements. Conclusions Incorporating 5G communication technology, the large-scale mobile emergency resuscitation unit is equipped with various advanced treatment equipment and remote consultation systems. It can accommodate the resuscitation needs of the most critically ill patients, offering substantial support for public emergency rescues. Further exploration of its potential is merited.
Key words: Large-scale emergency resuscitation unit    5G communication technology    Pre-hospital    Transfer    

当前我国自然灾害种类多,各类事故灾难、突发公共卫生事件和社会安全事件时有发生。据国家应急管理部2022年灾害事件统计,全年各种自然灾害共造成1.12亿人次受灾,因灾死亡失踪554人,直接经济损失2 386.5亿元[1]。《“十四五”国家应急体系规划》、《突发事件紧急医学救援“十四五”规划》和《全面提升医疗质量行动计划(2023—2025年)》等多份文件[2-4]明确指出,加强应急能力建设是国家的重要战略,要全面提升现场紧急医学救援处置能力和收治能力, 强化院前医疗急救与院内急诊的无缝衔接机制,尤其加大先进、特种、专用救援装备配备力度。

我国院前急救系统已有很大发展,但还存在急救反应时间偏长、急救人员力量不足、急救设备落后等问题[5]。突发灾害或公共卫生事件时,短时间内卫生资源需求急剧增加,甚至超过医疗体系已有的应对能力。因此快速分流危重患者、提高转运效率和提供必要的现场复苏成为急需解决的问题。目前国际上仅有少数国家有公交车改造成救护车的先例[6-7],笔者所在团队于2022年提出将5G技术与急救医疗深度融合启动公交车改造项目,于2023年9月正式建成[8]全球首辆大型5G移动急救复苏单元(以下简称为“大型移动复苏单元”),现将相关工作报告如下。

1 资料与方法 1.1 研究时间

2022年11月至2023年9月在浙江大学医学院附属第二医院(以下简称为“浙大二院”)进行。

1.2 研究单位

大型移动复苏单元是由浙大二院牵头,杭州市急救中心、杭州市公交集团有限公司(简称为“杭州公交”)、中国移动通信集团浙江有限公司(以下简称为“中国移动”),华为技术有限公司(简称为“华为公司”)、深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司(简称为“迈瑞公司”)参与设计的医疗创新项目。

1.3 研究分工

由浙大二院组织医疗急救专家、临床医学工程、网络医学中心和相关参与单位的技术人员讨论方案,梳理院前急救、转运、院前-院内急诊联系等应用场景。根据应用场景整合三类需求:①开展车内救治,包括止血、包扎、心肺复苏、体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)、急诊手术;②多种医疗数据包括心电图、超声、X线摄片图像等视频信息采集传输;③多方高清视频对讲及远程会诊。由杭州公共交通集团提供公交车,浙大二院负责车内设计改装,迈瑞公司提供仪器设备的整合,华为公司提供车载/ 院内的视频采集和远程会诊系统,中国移动负责通讯方案。依次开展方案设计、单项技术测试、上车调试和集成调试阶段。

1.4 研究进程

研究主要时间段包括:①2022年11月提出初步构想;②2022年12月正式启动;③2023年1月确定外观设计;④2023年5月车内设计定稿(见图 1~2);⑤2023年8月完成车内设备安装、调试;⑥2023年9月整车交付。

图 1 大型移动复苏单元设计图稿 Fig 1 Schematic design of a large scale mobile resuscitation unit

图 2 大型移动复苏单元内部效果图 Fig 2 Interior rendering of a large-scale mobile resuscitation unit
2 结果 2.1 整体外观和车辆性能

大型移动急救复苏单元由中车时代电动汽车股份有限公司型号为TEG6129BEV11新能源电动公交客车改装而成,整车长12.9 m,宽2.3 m,高2.6 m,单次充电4 h,里程200 km。车辆中门用于患者出入通道,车窗膜考虑医疗隐私做单向透视处理,车顶和车尾安装有警灯和警笛(见图 3~4)。

图 3 大型移动复苏单元外观设计图 Fig 3 Exterior Design Drawing of a large-scale mobile resuscitation unit

图 4 大型移动复苏单元外观实景图 Fig 4 Actual view of the appearance of a large-scale mobile resuscitation unit
2.2 车内整体布局

车厢前部设有1个抢救床位,尾部设有2个担架位,其中抢救床位可以随时替换成担架或轮椅位,可同时转运3人以上患者,见图 5。车内所有物资设备均进行固定处理,抢救床位采取地锁固定,以适应移动急救需求。车厢前部设计有综合操作台、中部安装中央数字控制屏。车内物资按照抢救、监护、手术、检查检验、通讯进行模块化配置。

图 5 大型移动复苏单元内部整体图 Fig 5 Overall view of the interior of a large-scale mobile resuscitation unit
2.3 急救物资

车内的综合操作台为抢救患者时使用,急救物资根据生命支持的A气道、B呼吸、C循环、M药、O手术、T创伤、P防护进行模块化配备,见图 6。物资参数见表 1

图 6 大型移动复苏单元综合操作台 Fig 6 Comprehensive operating desk of a large-scale mobile resuscitation unit

表 1 医疗舱物资配备参数表 Table 1 Medical cabin supplies configuration parameter
物资模块 配置
A气道模块 可视喉镜、便携式电动吸引器、气管插管、气管切开用物等
B通气模块 口咽通气管、压舌板、张口器、呼气末二氧化碳分压监测仪等
C循环模块 外周静脉输液用物,骨髓腔(IO)穿刺用物、动脉血压监测用物等
M药品模块 甲泼尼龙、氨甲环酸、替格瑞洛、阿司匹林、胺碘酮、20%甘露醇、10%葡萄糖、5%碳酸氢钠等
O手术模块 无影灯、手术电刀、医用手术头灯、一次性手术包、电刀、缝合包等
P防护模块 一次性手术服、防护面罩、N95口罩等
T创伤模块 ECMO物资、心肺复苏仪、各类夹板、骨盆带、止血带等
其他 血糖仪、胸腹腔引流用物、留置导尿、留置胃管用物等
2.4 仪器设备

重症急救设备主要包括:①转运呼吸机(TV50,迈瑞公司),具有实时提醒氧续航、电池续航功能;②除颤监护仪(BeneHeart DX,迈瑞公司),具有除颤、监护、超声一体功能;③输液信息采集系统(BeneFusion nDS ex,迈瑞公司);④ECMO(BreathMoAssist TM,心擎医疗(苏州)股份有限公司);⑤无创血红蛋白监测仪(Radical-7(Touchscreen),迈心诺(上海)实业有限公司)。检查检验设备主要包括:①胸痛5项检测仪(Triage MetroPro,快臻心血管医疗有限责任公司);②血气分析仪(i15,理邦医疗仪器有限公司);③心电图机(i1210,理邦医疗仪器有限公司);④SIUI便携式DR机(SR-300,汕头市超声仪器研究所有限公司)。见图 7~8

图 7 超声、监护仪、呼吸机、输液信息采集系统 Fig 7 Ultrasound, monitor, ventilator, infusion information acquisition system

图 8 DR机、ECMO仪器 Fig 8 DR machine, ECMO instrument
2.5 车载通讯、信息系统

车辆配置基于5G网络的通讯设备:①1080P高清远程视频互动系统,包含车内的全景摄像头、音响、麦克风及配套软件,实现院前、院内、医疗保障点、移动复苏单元等多场景之间的互联互通。②远程医疗终端DP300一体化系统,能够将车内数据实时传送到各终端,实现线上医疗专家远程会诊、诊断。③VR全景视频诊疗系统,院内专家佩戴VR眼镜就可以沉浸式看到复苏单元内场景。④中央监护采集系统,将转运呼吸机、监护、输注泵等设备数据集成到中央数字控制屏。见图 9~10

图 9 全景摄像头 Fig 9 Panoramic camera

图 10 智慧中央数字控制屏 Fig 10 Intelligent central digital control panel
2.6 车辆消毒

大型移动复苏单元根据国家医院消毒卫生标准(GB15982)[9]进行管理。车辆外部定期清洗保养,内部设备使用含氯消毒湿巾进行表面插拭消毒;车厢顶部安装等离子消毒仪,每天消杀两次,每次持续1 h。定时完成车内物体表面培养,要求到达Ⅱ类环境管理要求,即医院消毒卫生标准非洁净手术室菌落总数。

3 讨论 3.1 高水平的院前医疗救治是灾害中减少急危重症患者病死率和致残率的重要环节

灾害事件发生时现场医疗资源短时间内出现需求极值,危重患者无法得到及时复苏会极大影响救治生存率。在第一时间为伤员进行外科紧急处置是移动医院的重要任务[10]。大型移动复苏单元将物资、技术和医护人员早期投送到灾害现场,从普通患者转运、重症患者病情监测、危急患者紧急床边手术,甚至ECMO技术均能实施。通过将急诊救治阵地快速前移,最大范围内实现优质医疗资源可及性,解决了人员、技术、物资和空间的难题,达到“上车即复苏”的效果。

3.2 高效的分流后送能为院内急救赢得宝贵时间和条件

救援中高效的分流后送在最短的时间内形成一条应急快捷急救的绿色通道,是降低灾害伤与成批伤患者病死率和伤残率的关键环节[11]。传统的后送工具救护车只能转运单个患者,受限于短时间内调集的救护车数量有限,患者分流存在瓶颈。大型移动复苏单元具有可同时转运多名危重患者的优点,在灾害救援中较传统救护车能极大提升转运效率,使灾害救援中高效分流后送成为可能。该项目与医院前期研发的5G救护车组成车队[5],为突发公共卫生事件、灾害事件以及群体伤救治提供分流后送支持。

3.3 具备功能和数据集成优势的医疗设备更适合移动急救

已有的报道显示移动不稳定的环境对医务人员观察和判断患者病情提出挑战,危重症患者院际转运不良事件发生率约为12.5%~62.0%[12]。设备繁多、笨重,多设备切换繁琐以及电量、气源焦虑等是影响危重症患者安全转运的重要因素。大型移动复苏单元内的设备配置,充分考虑移动急救和空间最大化利用的需求,主要重症急救设备在设计上凸显便携、可移动以及功能集成特点。除颤监护仪集成除颤、监护、超声功能于一体,充分节省空间。便携式DR机体积小,重量轻,不大于45 kg,可无线操控、多级防射线泄漏设计,在野外、灾害现场使用有优势。车内的中央数字控制屏,将转运呼吸机、监护仪、输注泵等设备数据集成为一体化数字平台,打造“数据驾驶舱”,实现远程操控和可视化管理。医务人员在有限空间内无需频繁跑动,就能了解患者生命体征,随时远程调整设备参数,减轻医护人员的工作焦虑和维护负担。

3.4 5G技术赋能实现院前-院内急救无缝衔接

大型公交车的改造迄今为止全球只有少数国家进行初步探索。已有的报道显示法国、荷兰等少数国家在特殊时期将公交车改造为大量新冠患者的转运车辆[6-7],在最近的乌俄战场也有将公交车改造为伤员救护车。但目前仍限于提供普通转运和开展简单的救治。5G通讯技术具有低时延、高带宽、高可靠连接等特点[13],大型5G移动单元首次将大型公交与复杂的急救医疗技术、5G通讯技术深度融合,是目前全球最先进的数字移动复苏单元。患者生命体征参数、心电图、超声信号可清晰回传后方医院,院内专家佩戴VR眼镜后达到身临其境的效果。解决了时间和空间的难题,让急救专家不用离开医院,就能对灾害现场救治进行远程指导[5]。院前救治信息的高效传递和利用,也缩短了危重患者的院内急救团队响应时间,实现院前与院内急救无缝衔接。

总之,整合5G通讯技术的大型移动急救复苏单元集成各种先进救治设备和远程会诊系统,可以满足最危重患者复苏的需求,为突发公共事件的救援提供有力的支持,值得进一步的探索。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

参考文献
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