一项慢性创面远程管理系统的开发与应用

夏卫东 殷少波 楼丽华 林凯 尹翼虎 翁浩策 高志宏 吴粤 林才

[摘 要] 当前，我国创面修复仍处于初期，基层医院从事创面专业的医师较少，为了满足基层慢性创面患者的诊治需求，辅助并提高基层医院慢性创面的临床诊疗水平，本研究团队开发出一种基于人工智能（AI）的慢性创面远程管理系统——愈悦，旨在指导慢性创面患者更为便捷、精准地寻求医疗服务，提高基层医院的诊疗质量，促进二级和三级医院之间的双向转诊流程，使有限的医疗资源得到合理利用。

[关键词] 慢性创面；人工智能；远程管理系统；软件开发

[中图分类号] R622+.1 [文献标识码] B [文章编号] 1004-4949（2024）07-0135-04

基金项目：1.浙江省“尖兵”“领雁”重大科技攻关项目（编号：2023C03170）；2.浙江省医药卫生科技计划项目（编号：2022PY069）

Development and Application of Chronic Wound Remote Management System

XIA Wei-dong1， YIN Shao-bo1， LOU Li-hua1， LIN Kai1， YIN Yi-hu1， WENG Hao-ce1， GAO Zhi-hong1， WU Yue2， LIN Cai1

（1.Burn and Wound Center， the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University， Wenzhou 325000， Zhejiang， China； 2.School of Information Science and Engineering， East China University of Science and Technology， Shanghai 200237， China）

[Abstract] At present， wound repair in China is still in its infancy， and there are few doctors engaged in wound specialty in primary hospitals. In order to meet the diagnosis and treatment needs of patients with chronic wounds at the primary level， assist and improve the clinical diagnosis and treatment level of chronic wounds in primary hospitals， our research team has developed a chronic wound remote management system based on artificial intelligence （AI）-Yuyue， which aims to guide patients with chronic wounds to seek medical services more conveniently and accurately， improve the quality of diagnosis and treatment in primary hospitals， promote the two-way referral process between secondary and tertiary hospitals， and make rational use of limited medical resources.

[Key words] Chronic wounds； Artificial intelligence； Remote management system； Software development

隨着我国创面疾病谱不断变化，基层医院对于创面的诊治能力难以满足人民群众日益增长的就诊需求。近年来，微信作为使用频率较高的网络通信工具，因其功能多、使用便捷的优势在人群中得到了迅速推广和全面应用。因此，本研究开发出一种基于微信小程序的慢性创面远程管理系统，致力于快速提升基层医疗机构的诊疗水平，以此提高创面修复的质量和效率。同时，能够指导慢性创面患者更为便捷、快速地寻求医疗服务，实现精准医疗，从而缩短病程和创面愈合时间。除此之外，该系统的导诊功能可以有效促进二级和三级医院之间的双向转诊流程，有助于推进医疗资源的合理配置。

1 慢性创面远程管理系统的需求分析

1.1 慢性创面治疗的重要性 流行病学调查显示[1]，我国创面治疗需求大约在1亿人次，而每年慢性难愈合创面的治疗需求约3000万人次；欧洲患有急性或慢性伤口的患者有150万～200万人次[2，3]。慢性创面治疗已经成为国家层面的民众健康需求，慢性创面的难以愈合不仅会对个人造成极大的危害，而且还会给家庭、社会及国家带来巨大的生命财产损失。因此，国家卫生健康委员会于2019年发布了《国家卫生健康委办公厅关于加强体表慢性难愈合创面（溃疡）诊疗管理工作的通知》，从国家政策层面出发，对于在高起点上建设具有中国特色的创面修复科提供了部署和指导，付小兵、李校堃院士提出构建具有中国特色的创面治疗学科体系建设，并逐步形成创烧伤治疗的中国方案[4，5]。

当前，我国创面修复科的建设仍处于初步阶段，学科发展任重道远，从事创面/伤口专业的临床医师数量较少，在基层医院更是凤毛麟角。我国地域辽阔，医疗资源分配不均衡，基层医院诊疗技术相对落后[6]，现有的区域医疗中心的医疗服务体系无法全面覆盖广大的基层创面患者，仍有大量的患者因无处就医，导致创面迁延不愈，患者深陷无处就诊、诊治无效、效低价高的医疗困境。

1.2 慢性创面远程管理系统的技术需求 当前我国的基层医疗机构在处理复杂慢性创面时面临着医师诊疗经验不足、专科人才缺乏等问题，开发慢性创面远程管理系统帮扶基层医护对复杂慢性创面进行诊疗，使患者对于病情早发现、早治疗，防止创面进一步恶化，缩短整体病程[7]，通过智能导诊系统，最大程度上合理分配医疗资源。

慢性创面远程管理系统的功能和技术需求是多方面的，必须具备及时、高效、准确、智能等特点，仅仅具备部分诊疗功能是无法满足基层医护及患者的需求[8]，只有提供智能创面识别、智能导诊、出具完整的治疗方案、护理方案等全方面的技术支持[9]，才能满足患者及基层医护在慢性创面治疗领域的需求。

首先，慢性创面远程管理系统需要具备智能创面识别功能[10]，通过AI智能识别，用户可以在系统的辅助下，快速识别创面特征。其次，系统需要具备智能导诊功能，AI系统根据患者病情，及时提供就诊建议，智能导诊至相应的诊疗机构[11]。再者，还需要具备专家团队的辅诊功能，基层医生在慢性创面诊疗方面经验不足，在遇到一些无法处理的病患时，需要及时得到上级医院多学科治疗（Multi-Disciplinary Treatment，MDT）专家团队的技术支持。因此，系统还需具备专家咨询功能，以实现实时互动，让基层患者能够及时得到区域医疗中心MDT专家团队的精准医疗帮扶，从而提高诊疗质量[12]。另外，系统的稳定性与安全性是不可忽视的重要因素。在使用过程中，应考虑到各种因素的影响，如网络通信、数据传输及数据保密等，保证系统的稳定性与患者隐私的安全性[13]。除以上功能外，系统还应具备界面简洁明了、易于操作的特点，以拍照、简易选择为主，辅以语音输入，降低使用门槛，以满足文化程度较低患者的应用需求，提高用户的使用体验。考虑到未来也许会有新增模块，该系统还需具有良好的可扩展性和适应性。

2 慢性创面远程管理系統的系统架构

本研究团队研发出一项慢性创面远程管理系统——愈悦，愈悦采用智能手机作为创面图片的采集设备，以微信小程序的形式提供给用户。此系统分为供社区医院及养老院护工等使用的运营端，以及供普通二级医院和区域医疗中心使用的医护端。

2.1 运营端 主要用来采集患者病例信息及创建导诊订单，具体流程见图1。

2.2 医护端 分为普通版医护端和专家版医护端。普通版医护端主要提供给二级医院的医生或伤口治疗师使用，用来接收上级医院转诊的患者以及社区医院送来的患者；专家版医护端主要提供给区域医疗中心的专家医生使用，用来辅助导诊运营端上传的患者订单以及接收下级医院转诊的患者，提供专家咨询服务。

3 慢性创面远程管理系统的功能实现

3.1 运营端的使用 社区医院及养老院的护工首次采集病例需要输入患者的姓名、身份证号、性别、年龄、联系电话和联系地址等基本信息；详细录入患者的既往病史、就诊经过、是否有并发症、合并症等病史资料；上传创面照片，详细记录创面长度、宽度和深度等信息。护工上传上述信息后，运营端会成功生成一个导诊订单，接下来AI会直接给出反馈，反馈内容包括患者的创面类型、导诊结果、治疗和护理方案，同时为患者预约相应的医院，具体流程见图2。

3.2 普通版医护端的使用 鉴于基层医护人员临床经验不足，系统在普通版医护端增加了“专家咨询”功能。当医师在工作中遇到复杂、难以判断的创面情况时，可以通过医护端上传记录，专家版医护端会同步收到此条待指导的记录，并在30 min内提供反馈，从而实现指导和教学的双向联系。

3.3 专家版医护端的使用 当运营端遇到无法识别的创面图片或普通版医护端发起“专家咨询”功能后，由专家团队进行人工诊疗，并反馈意见。专家版医护端的反馈内容包括创面类型、导诊结果、治疗和护理方案及详细步骤等，供社区医生或护工查看，具体流程见图3。

3.4 创面分类标准 遵循团队之前在多模态Transformer融合创面图像和元数据中所做的相关工作[14，15]，最终将创面分为9类，包括皮肤坏死、皮肤缺损、皮肤软组织感染、坏疽、窦道、Ⅰ度烧伤、Ⅱ度烧伤、Ⅲ度烧伤和瘢痕。这种分类方法有助于更加准确地诊断和处理不同类型的创面，为患者提供更合适的治疗方案。

3.5 创面导诊标准 研究者对区域内不同等级的诊疗机构进行整合认证，录入到愈悦系统内，依据国家三级诊疗模式制定标准化分级诊疗方案，初步实现AI智能分诊，判定患者创面类型并建议送到适宜的医疗机构进一步治疗。导诊标准的制定应用了决策树算法，并基于数据集进行分类。数据集包含了多个描述属性，如皮肤坏死程度、皮肤缺损程度、皮肤软组织感染、烧伤程度、坏疽、窦道、基础疾病、基础疾病程度、慢性病、感染性疾病、治疗时长、愈合后期和生命体征等。分类结果包括二级专科门诊、三级医院、社区及基层医院以及紧急处理等。决策树算法通过对描述属性的逻辑化处理，将这些属性用0和1表示，然后根据属性的值进行分类，决策树的可视化结果如图4所示。该图展示了影响分类的主要因素，包括生命体征、愈合后期、皮肤坏死、烧伤和皮肤缺损，这些因素对于确定最适合患者的诊疗机构起到了关键作用。

4 慢性創面远程管理系统的应用效果

研究者采用决策树分类算法，通过后台数据提取，收集2022年5月-2023年11月通过运营端、普通版医护端上传的186例患者诊疗信息，由专家团队给出人工诊断结果，并与系统智能结果进行比较。通过比较186例患者在创面识别、诊断、治疗方案、护理方案、导诊的准确率，发现愈悦的创面识别及诊断准确率能够达到100%，护理方案及导诊准确率能够达到99.5%，治疗方案准确率达到了98.9%，最大相对误差不超过1.1%。

5 讨论

针对基层医院临床医生在慢性创面诊疗方面基础薄弱、基层群众就医难等困境，研究者开发出慢性创面远程管理系统——愈悦，该系统通过决策树分类算法，智能识别创面信息，提供诊疗方案，为基层群众就医提供智能化导诊结果，最大程度优化医疗资源。

基于AI核心算法的慢性创面远程管理系统，前期通过10 000多张创面图片的系统学习，目前已有较高的准确率，根据后台数据验证，该软件的各方面准确率与实际值最大误差不超过1.1%，表明其能够有效辅助基层医生开展诊疗工作，且系统操作简便，图像采集便捷，使用场景广泛，具有广阔的应用前景。

愈悦未来将继续构建一个非结构化存储系统，存储已有的、及未来会有的各项创面诊断图像、患者临床信息、仪器数据、报告等[15]，这些数据一方面为模型训练所需要，另一方面可支持第三方应用、数据溯源、培训与科研等。愈悦在后期仍然会通过自学习、自升级、根据需要的远程升级来不断提高自身水平，成为创面修复专科医生的好帮手，以期在临床诊疗中可以作为一个相对有经验的医疗专家辅助工具提供服务，缓解医疗行业的人员短缺问题，提高医护人员的工作效率。

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收稿日期：2024-3-11 编辑：吴含