无人机在城市突发事件紧急医学救援中的应用进展

卢加发，韩 伟

突发事件，是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件[1]。随着我国近几年城镇化的快速发展，城市规模越来越大，城市发生突发事件的概率也在不断增加，而城市突发事件具备较强的突发性、随机性和不确定性，事故状态的演变往往是无序的，导致紧急救援过程中资源需求具备突发性和随机性[2]。因此，城市突发事件的紧急救援存在的不确定性，极大地考验着一个城市的应急能力和紧急医学救援水平。自美国使用“死神”MQ-9无人机斩首伊朗特种部队高级指挥官苏莱曼尼少将[3]，到新冠疫情使用无人机进行防控[4]；自阿塞拜疆使用无人机点杀亚美尼亚地面部队[5]，到班公湖中印边界冲突中我军战士用无人机送餐[6]，无人机的使用引起了世界广泛的关注和讨论。目前，各大领域都能看到无人机的身影,如今的无人机已从最初的军事领域发展到民用领域，比如广泛应用于航拍、灾害救援、新闻直播、旅游、测绘和农业等领域。随着无人机技术的发展，无人机在医学领域的应用也开始被研究学者关注[7]。无人机在医学方面的应用，特别是在突发事件的紧急医学救援中可能将起到传统手段无法代替的作用。本文现对无人机在紧急医学救援的应用进展进行探讨。

1 无人机在突发事件现场评估中的应用

城市特重大突发事件，往往对当地的地面交通造成很大的影响，救援人员往往不能在第一时间赶到现场进行评估和救援，或者由于现场环境存在不确定的危险因素，救援人员不能及时进入到现场进行评估和施救。既往的一份关于深圳地区的突发群体性事件回顾性研究中发现[8]，在突发群体性事件发生后，第一辆救护车到达现场的平均时间是12.7 min，最后一辆救护车到达现场的时间是23.04 min。在突发群体伤事件发生后，由于糟糕的城市交通或其他因素，专业救援人员并不能在第一时间进行现场评估和伤员检伤分类。而无人机不容易受地面交通和现场危险因素的影响，能够在第一时间进入到现场进行评估，具备比常规地面交通工具10倍以上的速度到达现场，同时不容易受到地形、被污染环境等的影响[9]。目前已有利用无人机进行搜救的新闻报道[10]，以及在本次新冠疫情期间，我国多地使用无人机对社区人员进行监控和管理，从而减少人与人之间的接触，在本次突发公共卫生事件中发挥了重要作用[4，11]。另外，亦有使用无人机进行搜救或协助检伤的研究报告[12]，但目前新闻报道的无人机搜救，主要停留在利用无人机的拍摄功能，后台无人机操控员进行远程拍摄进行人工评估，受操作距离和无人机操控员水平的影响，专用医学搜救无人机仅见于少量科研报告。

随着人工智能技术和信息传输技术的进步，未来有望开发出一套无人机智能化人工检伤分类系统，用于突发事件的现场评估，从而解决在诸如恐怖袭击等突发事件造成的群体伤事件中，救援人员在人身安全受到威胁或巨大心理压力的影响时，人工检伤分类系统不能正常发挥作用[13]，可在无人机操控员的操纵下对突发事件现场进行拍摄和并将信息传输给后方指挥中心，供后方指挥人员进行决策的方式，见图1。智能化检伤分类无人机的应用，将尝试弥补目前突发群体伤事件中检伤分类效率低下，不规范等人工检伤分类中存在的不足，最终提高突发群体伤事件中医疗资源分配效率，见图2。

2 无人机紧急医疗物资转运

城市特重大突发事件的紧急医学救援对救援现场和医院的后勤保障提出了重大的考验，医院的应急后勤保障是突发事件紧急医学救援工作成功与否的关键因素[14]。无人机在突发事件救援中的紧急医用物资转运方面具备很良好的可行性。当突发事件发生后，紧急的医疗设备、药品往往需要在应急装备存储仓库和各收治医院进行紧急的调配，但当地的地面交通和环境往往会受到很大阻碍，而转运成本、起降条件和危险环境等因素限制了直升机转运的普及，但无人机在上述方面却具有先天优势，可将小型救援物资快速送到事故现场或者资源需求医院。随着无人机在多方面的成熟应用，使用无人机转运医疗用品，包括血液制品、疫苗、药品、诊断样本甚至器官，解决最后“一英里”转运问题的概念被人提出[15]。目前，已有多项利用无人机转运医疗物资的研究报告[16-18]，包括利用无人机给院外心跳呼吸骤停患者转送自动体外除颤仪（Automated External Defibrillator ,AED）[16]，给现场施救者提供AED及视觉反馈，帮助施救者更好地进行院外心肺复苏[17]，以及在无人机协助下更高效地搜寻溺水患者，并给溺水患者提供漂浮装置等[18]。虽然，无人机被认为在运送医学物品方面具有高效性[9，19]，但其安全性仍需进一步评估。紧急医学物资中的血制品、生物制剂等物资在转运过程中的受损、污染或泄露问题，是民众对无人机转运医疗物品安全性的担忧，需要无人机存储安全技术的提升，及通过适当教育减轻民众对医疗无人机应用的担忧[9]。目前，由于无人机可以被当做武器和扰乱民航飞行器安全的原因，无人机的使用在许多国家仍受空管部门的制约。

图1 非智能化无人机检伤分类搜救

图2 智能化无人机检伤分类搜救

3 无人机应用于紧急医学救援中的伤员转运

由于无人机具备垂直起降、机动性强等特点，随着无人机载重的提升，无人机救护车的概念被多个国家相继提出[20]，无人机救护车的使用有利于解决伤员的快速转运问题，从而突破交通状况和地理环境对地面救护车的限制。Handford等[21]认为，使用无人机将伤员后送，可降低生命风险以及转运成本，能够快速将伤员转至更高级别的医疗机构，通过无人机快速转运从而减少总的转运时间，最终实现创伤患者救治“白金时间”和“黄金时间”的目标，降低严重创伤患者的伤残率和死亡率。同时，可以将一些医疗设备安置在无人机上，对转运途中的伤员进行途中生命体征监测，降低转运风险。随着无线体域网（Wireless Body Area Network, WBAN）技术的发展，有利于解决各类医疗监护设备的通信问题，将各类监护设备的通信问题利用WBAN技术进行整合，减少各类监护设备中通信设备的应用，或者将笨重的监护设备利用WBAN技术进行便携式或植入术升级改进，减轻监护设备的重量，从而解决医疗监护设备的重量问题，将利用WBAN技术改进的监护设备安装在无人机上，有利于提高伤员转运的安全性和转运效率[22]。但目前无人机转运伤员尚处于概念设计和测试阶段，首先需要解决无人机载重的问题，以及其安全性和可靠性也有待进一步验证，距离真正的应用还有一段的距离。另外，医疗设备的临床应用，也需要通过医学伦理的审批和相关法规的支持。

4 总结和展望

城市经济的快速发展，对城市的应急能力也提出了更高的要求，作为城市应急能力最重要的组成部分，紧急医学救援和学科建设也面临着更多的考验[23]，亟需新的技术手段用于解决突发事件发生后对紧急医学救援的需求。目前，无人机在突发事件紧急医学救援方面的应用，主要还停留在普通搜救方面，且多为个案报道，在医疗领域的专业应用大部分尚处于模拟场景[7]。无人机在突发事件紧急医学中的应用，需要解决无人机医学伦理和飞行器相关法规的问题；需要无人机技术、信息传输技术等科技的进步。随着5G通讯技术的发展，整合人工智能、大数据、WBAN等技术，将助力于高质量、多样化的远程救助的实现，有利于无人机在突发事件紧急医学救援中更广泛的应用。