5G技术在院前急救系统中的应用探索

郑军，张文中(通信作者)

北京急救中心 (北京 100031)

为深入贯彻落实《国务院办公厅关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》(国办发〔2018〕26号)[1]、国家卫生健康委办公厅《关于开展互联网+院前医疗急救试点工作的通知》(国卫办医函〔2019〕588号)[2]、《关于印发进一步完善院前医疗急救服务指导意见的通知》(国卫医发〔2020〕19号)[3]、《北京市卫生健康委员会关于开展互联网+院前医疗急救试点工作方案》(以下简称《工作方案》)相关工作要求，完善本市区域急救信息系统资源整合，进一步提高院前医疗急救系统的信息化水平，北京市卫生健康委员会深入推动5G技术在北京急救中心急救工作中的应用，即借助5G网络，试点实现从发病现场、救护车到医院之间连续、实时的远程急救协作，进而实现远程急救的多方联动和监测。《工作方案》以构建标准化的“互联网+院前医疗急救”服务体系为目标，探索适合首都功能定位的“互联网+院前医疗急救”管理理念、服务模式、服务规范及运行机制等，充分发挥“互联网+”的优越性，调动院前医疗急救机构、院内医疗机构等各方力量在院前急救中的积极性，切实保障人民群众生命安全。基于此，本文基于北京急救中心现有调度系统暴露出的问题，阐述了5G技术在急救中的创新作用，探讨了5G救护车平台的设计及应用，现报道如下。

1 北京急救中心现有调度系统暴露出的问题

北京急救中心现有的调度系统是一套封闭的急救指挥系统，功能以调度为主，管理为辅。该系统承担着北京急救中心的急救任务调度，在长期使用过程中，暴露出如下问题。(1)救援过程中沟通手段比较单一、效率不高：北京急救中心目前通过对讲设备开展中心和救护医疗单元的语音交流，但对讲设备只能广播无法迅速一对一对讲沟通的情况，导致救援过程中沟通效率不高，无法保障紧急救援服务的质量。(2)缺乏实时传输院前医疗信息的信息化手段：北京急救中心救护车的车载医疗设备仅限本车使用，伤病员的病理信息无法实时传达至中心和医院，导致急救中心和医院的专家无法及时指导对伤病员的救援，从而无法做到院前急救与院内救治之间的无缝衔接，影响救援效率和质量。(3)突发紧急医学救援缺乏智能化支持手段：在进行紧急医学救援的过程中，北京急救中心只能通过现有的120调度系统进行车辆安排，无法对后续救援过程进行有效的跟踪和管理，以致无法及时处理救援过程中出现的各类突发情况，影响紧急救援服务的效率和质量，不能切实保障人民群众的生命安全和身心健康。(4)无法对救援过程进行实时监控、远程指导和溯源管理：在开展紧急救援工作时，现有救护车辆不具备通过音视频向指挥中心实时回传现场情况的功能，不利于提高120急救中心、应急专家及管理部门的协同指挥效率，当救援过程中突发医患纠纷时，亦无法获取救援现场相关人员在救援过程中的行为信息。

鉴于北京急救中心现有的调度系统存在以上问题，亟需借助各种新的信息化手段来提升院前急救服务的效率及质量。

2 5G技术在院前急救中的创新作用

截至2021年9月，北京市已建设超过4.7万座5G基站，初步覆盖了全市密集城区和主要道路，万人基站数位居全国第一，基本实现五环内和副中心连续覆盖，五环外重点区域精准覆盖，为5G网络在北京院前急救中的应用提供了基本的物质保障[4]。

国际电信联盟为5G界定了mMTC(大规模机器类型通信)、uRLLC(超可靠和低延迟通信)和eMBB(增强型移动宽带)三大应用场景[5]，此三大应用场景在北京院前急救领域中均具有巨大的融合应用发展前景。

利用5G网络所带来的革命性的技术创新和业务应用融合能力，北京急救中心认为其可以为现有院前急救系统的更新发展提供创新思路和技术升级手段，具体表现在以下4个方面：(1)以救护车、患者及其家属为“端”，5G网络为“管”，共同构建面向转运过程中病患生命体征监护数据信息实时收集、存储和资源共享的院前应急云网络平台，可实现院前应急、院内治疗的“端—管—云”全流程的系统建设标准与方向，并进一步提升流程中各个节点的能力；(2)利用5G网络高带宽、大连接、低时延的技术特性，对现有的院前急救信息系统进行改造升级，在现场救治过程及转运流程中整合融入远程高清视频录像；(3)运用5G、大数据分析、电子医保码、物联网等现代信息化技术，将院前急救过程与患者日常就诊、院内就医、院后康复等各环节有效衔接，使医护人员准确掌握患者在不同诊疗过程中的个人病史等信息，使传统的标准化信息与患者的医疗过程深度融合，从而激发各自更强大的潜能；(4)5G短消息是电信运营商提供的一种基础电信服务，支持多种媒体格式，包括文本、图片和音视频等，用户无需下载客户端，无需添加好友，即可收发其他用户发送的5G短消息[6]，基于5G短消息的以上性能，在求救人员拨打120后，急救中心调度员首先可根据求救人员描述的患者情况在系统中选择病种分类，并在调度救护车组时由系统调用5G信息平台自动向求救人员的手机发送1条5G短消息，内容涵盖出车车组联系电话、车载实时位置定位以及根据病种分类发送的急救知识视频等，便于患者或家属在急救人员到达之前自行进行紧急救治，在急救任务完成以后，系统可通过5G信息平台向求救人员的手机发送急救诊疗单、满意度调查表及转运过程中患者的生命体征监测数据等信息，便于患者家属及时了解相关情况，利于提升人民群众对急救的满意度。

3 5G技术在院前急救信息系统中的应用

基于对5G技术在院前急救中的创新作用的相关思考，本研究以5G救护车平台为核心，对院前急救信息系统进行了改进，具体情况见图1。该系统架构分为物理终端、数据采集、远程连接、应用系统4个层次，在统一的5G救护车平台基础上，连接政务云平台、院前院内医疗信息衔接平台、120指挥调度系统3个平台。通过运用5G网络的高带宽、低延迟、大连接、精准定位等技术优势，可实现高清视频远程诊断和医学影像数据的传输与共享；同时，基于物联网的可穿戴生命体征监护设备可以对患者进行定位并持续收集生命体征信息，实时回传至院前急救指挥中心，使现场的出诊医师与医院的急救专家之间可随时开展远程会诊，从而有助于提高救治的成功率；此外，现场出诊医师和患者家属可以方便地了解并预约送诊医院的前置医疗资源，提前打通到院内的挂号、检查、手术、入院等绿色通道。

5G救护车(图2)通过车上装备的5G CPE网络终端与5G网络连接，5G CPE通过wifi连接救护车上的其他终端，例如车载主机、行车记录仪、心电监护仪、便携式超声、POCT等等。鉴于特殊情况下需要在患者家中进行紧急处置，该5G CPE内置了电池，可以从救护车上取下作为移动CPE使用，紧急情况下可将5G网络从救护车扩展至患者家中，甚至沿途。现场急救人员可通过单兵终端连接到5G专网，5G救护车平台则通过调用单兵系统提供的接口，实时显示单兵位置，查看单兵系统采集的现场视频，并提供与现场急救人员进行对讲的功能。单兵实时位置和历史轨迹信息以及现场的视频记录均通过5G专网存储在云端，从而实现急救人员离开车后的现场通信、现场影像的实时上传，提供救援现场语音视频的证据支持，可以追溯医护人员在救援过程中的行为规范，提供提升救援服务效率和质量所需的信息化溯源手段。

图1 以5G救护车平台为核心的院前急救信息系统

图2 5G救护车

救护车上搭载3个高清摄像头。其中驾驶室向前的摄像头记录驾驶室的情况以及车辆前方的交通状况，医疗舱尾部顶棚向前的摄像头记录医疗舱的整个救治过程，这两个摄像头接入行车记录仪，以供控制中心实时查看车前和医疗舱整体情况，相关视频数据存储在行车记录仪上，控制中心可以在线调取历史记录并存储在云端以备对相关相关内容的追溯；医疗舱前方顶棚的摄像头记录医师救治患者的操作场景，该摄像头接入车载主机，当需要会诊的时候，车载主机通过视频会议模块实现车上医师和急救控制中心以及院内专家之间的会诊，会诊的视频数据实时存储在云端，以备后续学习总结，提升救援服务效率和质量。车载终端通过5G CPE连入5G专网，车载终端的数据接入5G救护车平台，通过5G救护车平台发送到院前院内医疗信息衔接平台实现院前院内信息互通共享。急救中心设有操控管理中心并配置了多块监控屏幕，可实时查看救护车救援状态，救护车上患者的图像、心电监护、超声影像能够同时回传到管理中心并通过院前院内医疗信息衔接平台传至院内医师终端，院内专家利用院内医师终端实时了解患者状态，同时可在医院内对救护车抢救过程进行全程监控和指导，并及时做好入院准备工作；在患者入院后直接进入救治状态，最大限度提升救护车的抢救水平，有效节省抢救时间，充分利用急救黄金时间，有效提高患者的生存率，使“上车即入院”模式成为城市急救的新模式、新标准。

在5G救护车上通过接入5G专网的车载行车记录仪设备，可实时回传车辆位置、经纬度、行驶速度、精确时间、方向、车辆状态等信息，能对超速、不按规定线路行驶、违规行驶等情况进行自动记录以便事后查询分析，使急救中心对派出的救护车的管理更加科学，并提高了救护车的安全性。5G救护车平台通过接入百度地图和高德地图两个平台，实时显示路况拥堵情况，实时反映救援区域内的交通状况，指引最佳、最快捷的行驶路线，及时避开高峰路段，节省救援时间，提高救援效率。

5G救护车平台可将本系统存储的院前急救医疗数据标准化，依托救护车5G网络实现相关医疗数据整合、传输及存储的标准化，后续随着系统需求的增加，向其他接入系统提供标准化接口，可大大降低接口开发的难度，减少相关工作量，缩短新增接入系统的开发时间。数据标准化便于根据查询条件将各个环节产生的数据生成报表，并能将报表数据以Excel方式下载打印；还能将急救中心领导经常重点关注的指标进行提取形成统计报表，方便急救中心领导及时动态地掌握车辆的运营情况，为急救中心领导的决策提供全面的支持，还能上报各大赛事、重大活动、各类应急抢险救援现场的相关数据。

4 小结

近年来，随着5G网络的逐渐普及，其被广泛应用于多个领域。目前在用的北京急救中心信息系统存在沟通手段单一、效率低及信息化程度低等问题，本研究将5G技术应用于院前急救信息系统的改造，通过收集、分析、处理和利用急救数据，便于进一步推进院前院内医疗服务信息的互联共享和业务协同，从而可为公众提供更精准、安全、专业的紧急医学服务。