云平台和物联网技术在院前急救中的应用
胡占生① 刘晓辉① 姚惠东① 蔡明珠① 覃森荣①
①广州军区广州总医院
摘 要 院前急救对时限性要求更高，传统方式存在较大的局限性。运用云平台和物联网技术有效解决传统模式下存在的问题，包括远程专家支持、现场明确诊断、区域协同救治等，节省了医疗费用同时提高了救治效果。本文介绍了广州军区总医院院前急救系统的软件平台组成和系统架构。运用院前急救平台使该地区的胸痛患者院前急救达到世界先进水平，取得了显著经济效益和社会效益。
关键词 云平台 物联网 院前急救 远程医学
1 院前急救概述
1.1 院前急救的概念和意义 院前急救（prehospital emergency medical care），即院外（现场）急救，泛指急危重症病人进入医院以前初步急救过程，是急救医疗体系最重要的内容和任务之一，也是急救医学与其他医学学科最大区别所在。院前急救的意义就在于把医疗服务快速、准确地送到病人身边，送到急救现场，使现场急危重症病人得到及时、有效的初步诊治处理，使生命得以维护，并将病人安全运送到医院进一步救治。院前急救、医院急诊科（室）和监护室共同组成现代急救医疗体系。这三个部分既有各自的职责任务又彼此互相联系，是一个严密组织、统一协调的的“急救链”，院前急救就是这个“急救链”中首要环节。及时有效的院前急救对维持病人的生命、防止再损伤、减轻病人痛苦、为后续治疗创造条件赢得时间、对提高抢救成功率减少致残致死，都有着极其重要的意义。
院前急救包括发病后对医疗急救的呼叫、应答反应、院前抢救、医疗运送等环节，具有明显的阶段性，各个阶段又有不同的内容和特点，共同组成一个完整的急救“应急反应链”（见图1-1），其中任何一个环节出现问题都将影响到院前急救的效果。
1.2 传统方式院前急救方式存在的问题 院前急救有时限性、散发性强、群体危害大、不确定因素多和病谱广泛等突出的特点，客观上对信息交流和管理体制上都有更高的要求。传统机制主要有以下几点不足：
1.2.1 急救供求之间的问题 急救医疗已逐渐成为社会最大的服务需求，但医疗机构所能提供急救医疗服务则相对滞后，使得求救者与急救机构的关系成为一种新的社会问题。
1.2.2 缺乏高水平的急救队伍 目前急救医学受重视程度并未提升到与其他学科相同的高度，尚未形成一支高素质的、稳定的急救医生群体，绝大多数有经验、高年资、高水平的的急救专业人员都集中在医院的各科室，而随救护车出诊的大多为经验不足的年轻医生。
1.2.3 急救现场“孤立无援” 急症患者发病突然且危重，而出诊医生经验不足，往往难以对伤情病情做出准确判断，急救现场又无法得到高年资医生的技术支持，常常因为未能有效救治或处理不当使病情延误，失去抢救时机。
1.2.4 运送途中医疗救护不利 救护车是急救运输病人的主要工具，虽然逐渐改变了单纯运送的传统概念，已经开始重视途中医疗救护的作用，但救护车的配置相对落后，除了抢救型、专科型救护车外，普通救护车一般没有配备任何监护、急救设备，病人在运送途中病情变化得不到及时医疗救护，致使病情恶化的情况并不少见。
1.2.5 无法准确送至最有利救治的医院 各级医院的救治水平有很大的差别，有些疾病或手术在一级、二级、社区医院是无法医治或未开展的，许多病人被盲目就近送到没有治疗条件的医院，几经折腾最后送至有条件救治的医院，由于时间的延误，错过了最佳救治期，增加了死亡率和致残率。
1.2.6 急救事业发展不平衡 经济较发达地区发展较迅速，在国内处于领先或主导地位；但在经济欠发达的地区种种原因制约着急救事业的发展，远远不能满足这些地区急症病人的需求。
2 云平台和物联网技术在院前急救中的应用。
近年来由于信息技术的引入，以移动物联网技术和云计算技术为代表的最新信息技术，以其快速即时的信息传送能力、无边界的网络覆盖程度以及高效的数据处理和承载能力，深刻改变了传统的工作模式。特别是时间和空间的无障碍信息传递和即时通信，给院前急救模式和急救网络建设带来了前所未有的革命性影响，使院前急救模式出现了新的变化。
2.1 新模式特点 院前急救新模式可以有效解决传统模式下存在的问题。首先是弥补院前急救队伍技术力量不足的问题，借助医院专家强有力的支持，使急危重症患者在急救现场和救护车上即可享受与医院同等的专家指导，极大提高抢救成功率；其次是缩短了抢救时间，一些急症患者在急救现场或救护车上就已明确了诊断，通过绿色通道直通手术室，避免了过去到急诊科后长时间等待的状况，特别是急诊科病人多的时候，往往要等待很长时间；区域系统救治最大的优势在于协同救治，使病人能在最短时间内被送到有救治条件的医院，解决了过去急症病人在没有治疗条件的医院转来转去最后才被送到有能力救治医院的问题，既为患者节省了医疗费用又提高了救治效果。
2.2 系统架构 院前急救新模式的技术实现架构由医疗云平台、无线监护设备、通讯设备、医疗软件管理平台共同组成。
图2.1 远程急救网络总体架构
如图2.1 所示，该系统主要由以下四大部分构成。
2.2.1 无线监护设备 用于实时采集患者生命体征数据的无线监护设备，包括十二导联心电图、血压、血氧、血糖、肌钙蛋白等。
2.2.2 传输系统 支持蓝牙、WiFi、3G、4G、卫星通信技术的远程通讯系统
2.3 医疗软件管理系统 软件管理系统包括：急救调度指挥系统、急救电子病历系统、抢救现场与救护车上实时视频监控系统、远程医学影像传输与诊断系统、数据挖掘与分析系统、救护车GPS 定位与跟踪系统、院内医疗时钟同步系统、患者就医全程时间轨迹自动采集、跟踪系统等。
2.4 医疗服务云平台 在该平台上构建的急救医疗物联网，有效支撑着整个网内的急救运作过程。不受时空、地域的限制，实现信息的实时多方共享，实现多场合同时监控，保证了优势医疗资源持续地为急救网络提供技术支持。
2.5 院前急救平台的软件组成 基于远程急救物联网实现的院前急救新模式，必须有一套功能强大的软件系统来管理，软件根据不同的功能分为多个分系统，下面举几个主要的管理系统。
2.5.1 急救调度指挥系统 同一个网络内的各级网络医院要达到数据共享、资源共享，必须建立统一的资源共享及调用的规范、统一的协作救治流程、统一的调度指挥规则。急救网络必须与当地的120 急救中心网络接轨，由于国内各省市的急救组织形式不同，没有统一的模式，但无论何种模式急救网络与120 急救中心信息互联互通是必须做到的。
2.5.2 远程监控系统 目前市场上有众多的无线生命体征监控设备，但真正用于患者远程监控的甚少，其主要原因之一也在于没有一套完善的软件管理系统和配套的管理体系，而广州总医院与IVT 公司合作研发的“远程急救网络”则填补了这一空白。该系统既可以实时监控患者生命体征数据，也可以视频监控抢救现场与救护车上的救治情况。
图2.2 患者生命体征监护
2.5.3 急救电子病历系统 “远程急救网络”中的急救电子病历系统分为院前和院内两部分，并且根据病种不同自动启动不同的病历记录模版，使电子病历的填写更有针对性。院前电子病历的填写以快捷、方便、自动提取（如120 信息、生命体征数据、抢救时间点等）及勾选式为主；
院内病历则侧重病情分析、抢救记录、Grace 分值及危险分层的计算，并可与医院信息系统的电子病历无缝对接。图2.3 为院前及院内急救电子病历的部分项目截图界面。
图2.3 院内急救胸痛患者电子病历的部分截图
2.5.4 远程医学影像传输与诊断系统 要充分利用各医院现有的PACS 系统和设备，将其纳入急救物联网，按照国际DICOM 标准格式传输数据。实现海量影像数据的共享，各个网络医院即是一个存储节点，在医院之间需要会诊、共享影像数据时，即时获取。充分利用目前成熟的网络传输协议P2P，实现移动、跨平台浏览，即支持普通PC 机、安卓系统的平板电脑和手机，也支持IOS 系统的苹果平板电脑和手机。
2.5.5 救护车GPS 定位与跟踪系统 GPS 定位可以随时了解救护车的运行状况，特别是判断到达医院的时间，以便及时做好院内的救治准备工作。图2.4 中可以看出救护车的运行路线。
图2.4 GPS 定位系统
2.5.6 患者就医全程时间轨迹自动采集系统 时间轨迹自动采集是由时间采集器完成。“远程急救网络”所采用的时间采集器由两部分组成：一个发射器，一个接收器，采用蓝牙技术实现，如图2.5 所示。接收器安装在救护车、医院大门口、各检查科室、手术室等；发射器则由出诊医生和病人携带。 出诊时，医生带上分诊台提供的时间自动采集器，即可完成救护车离开医院、到达急救现场、患者上救护车、救护车到达急诊科的时间自动采集；到达医院后，第一时间给患者佩戴时间采集器，在院内相关科室安装的接收器就可自动记录患者在院内所有检查、治疗、手术所花费的时间，从而有效记录患者的救治轨迹。此系统利用蓝牙无线技术，充分解决了目前卫星GPS 定位不能实现室内准确定位的问题，通过患者关键时间节点的采集，利于患者救治轨迹的时间回溯，分析时间延误原因，为后期救治流程改进，提供科学的数据依据。
图 2.5 时间采集器的工作原理
2.5.7 数据挖掘与分析系统 急救过程中产生的各种数据，经过统计分析可以提炼出大量宝贵的信息资源，对不断改进急诊工作有着重要的作用。图2.6 是胸痛病人救治的时间点分析，每个病人都有一张时间点分析表，可以清楚地看到哪个环节延误救治时间，便于查找原因不断提高。
图2.6 胸痛患者救治时间轨迹分析
3 在广州军区广州总医院的应用
2011 年3 月27 日，广州军区广州总医院宣布中国首个区域军民同远程院前急救网正式投入运营。该网络目前已发展了30 多家基层网点医院和多个部队干休所，实现了患者未到，信息先到，大大缩短急危重症症患者的救治时间。以胸痛患者为例，衡量急救效果的一个重要标志是D2B 时间，即从患者到达医院大门到球囊扩张的时间，该项指标国际标准是90 分钟。由于有了院前急救网络的应用，该类患者的病情在院前已得到确诊，到达医院后通过绿色通道直接
到达导管室，大大缩短了救治时间，使该院取得了月平均D2B 时间最短达到46 分钟、个人最短时间达到21 分钟的好成绩。图3.1 显示了年平均时间统计表，所有指标都在标准以内。
图3.1 D2B 年平均时间统计表
同时，其他医疗指标也得到大幅提高：急性心梗抢救成功率98%，患者的住院天数减少了35%，医疗费用节约了17%，使该地区的胸痛患者院前急救达到世界先进水平，取得了显著经济和社会效益。2012 年8 月，该院的胸痛中心通过了美国胸痛认证协会的认证，成为中国首批通过认证的医院。
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