無人機在城市突發事件緊急醫學救援中的應用進展

盧加發，韓 偉

突發事件，是指突然發生，造成或者可能造成嚴重社會危害，需要采取應急處置措施予以應對的自然災害、事故災難、公共衛生事件和社會安全事件[1]。隨著我國近幾年城鎮化的快速發展，城市規模越來越大，城市發生突發事件的概率也在不斷增加，而城市突發事件具備較強的突發性、隨機性和不確定性，事故狀態的演變往往是無序的，導致緊急救援過程中資源需求具備突發性和隨機性[2]。因此，城市突發事件的緊急救援存在的不確定性，極大地考驗著一個城市的應急能力和緊急醫學救援水平。自美國使用“死神”MQ-9無人機斬首伊朗特種部隊高級指揮官蘇萊曼尼少將[3]，到新冠疫情使用無人機進行防控[4]；自阿塞拜疆使用無人機點殺亞美尼亞地面部隊[5]，到班公湖中印邊界沖突中我軍戰士用無人機送餐[6]，無人機的使用引起了世界廣泛的關注和討論。目前，各大領域都能看到無人機的身影,如今的無人機已從最初的軍事領域發展到民用領域，比如廣泛應用于航拍、災害救援、新聞直播、旅游、測繪和農業等領域。隨著無人機技術的發展，無人機在醫學領域的應用也開始被研究學者關注[7]。無人機在醫學方面的應用，特別是在突發事件的緊急醫學救援中可能將起到傳統手段無法代替的作用。本文現對無人機在緊急醫學救援的應用進展進行探討。

1 無人機在突發事件現場評估中的應用

城市特重大突發事件，往往對當地的地面交通造成很大的影響，救援人員往往不能在第一時間趕到現場進行評估和救援，或者由于現場環境存在不確定的危險因素，救援人員不能及時進入到現場進行評估和施救。既往的一份關于深圳地區的突發群體性事件回顧性研究中發現[8]，在突發群體性事件發生后，第一輛救護車到達現場的平均時間是12.7 min，最后一輛救護車到達現場的時間是23.04 min。在突發群體傷事件發生后，由于糟糕的城市交通或其他因素，專業救援人員并不能在第一時間進行現場評估和傷員檢傷分類。而無人機不容易受地面交通和現場危險因素的影響，能夠在第一時間進入到現場進行評估，具備比常規地面交通工具10倍以上的速度到達現場，同時不容易受到地形、被污染環境等的影響[9]。目前已有利用無人機進行搜救的新聞報道[10]，以及在本次新冠疫情期間，我國多地使用無人機對社區人員進行監控和管理，從而減少人與人之間的接觸，在本次突發公共衛生事件中發揮了重要作用[4，11]。另外，亦有使用無人機進行搜救或協助檢傷的研究報告[12]，但目前新聞報道的無人機搜救，主要停留在利用無人機的拍攝功能，后臺無人機操控員進行遠程拍攝進行人工評估，受操作距離和無人機操控員水平的影響，專用醫學搜救無人機僅見于少量科研報告。

隨著人工智能技術和信息傳輸技術的進步，未來有望開發出一套無人機智能化人工檢傷分類系統，用于突發事件的現場評估，從而解決在諸如恐怖襲擊等突發事件造成的群體傷事件中，救援人員在人身安全受到威脅或巨大心理壓力的影響時，人工檢傷分類系統不能正常發揮作用[13]，可在無人機操控員的操縱下對突發事件現場進行拍攝和并將信息傳輸給后方指揮中心，供后方指揮人員進行決策的方式，見圖1。智能化檢傷分類無人機的應用，將嘗試彌補目前突發群體傷事件中檢傷分類效率低下，不規范等人工檢傷分類中存在的不足，最終提高突發群體傷事件中醫療資源分配效率，見圖2。

2 無人機緊急醫療物資轉運

城市特重大突發事件的緊急醫學救援對救援現場和醫院的后勤保障提出了重大的考驗，醫院的應急后勤保障是突發事件緊急醫學救援工作成功與否的關鍵因素[14]。無人機在突發事件救援中的緊急醫用物資轉運方面具備很良好的可行性。當突發事件發生后，緊急的醫療設備、藥品往往需要在應急裝備存儲倉庫和各收治醫院進行緊急的調配，但當地的地面交通和環境往往會受到很大阻礙，而轉運成本、起降條件和危險環境等因素限制了直升機轉運的普及，但無人機在上述方面卻具有先天優勢，可將小型救援物資快速送到事故現場或者資源需求醫院。隨著無人機在多方面的成熟應用，使用無人機轉運醫療用品，包括血液制品、疫苗、藥品、診斷樣本甚至器官，解決最后“一英里”轉運問題的概念被人提出[15]。目前，已有多項利用無人機轉運醫療物資的研究報告[16-18]，包括利用無人機給院外心跳呼吸驟停患者轉送自動體外除顫儀（Automated External Defibrillator ,AED）[16]，給現場施救者提供AED及視覺反饋，幫助施救者更好地進行院外心肺復蘇[17]，以及在無人機協助下更高效地搜尋溺水患者，并給溺水患者提供漂浮裝置等[18]。雖然，無人機被認為在運送醫學物品方面具有高效性[9，19]，但其安全性仍需進一步評估。緊急醫學物資中的血制品、生物制劑等物資在轉運過程中的受損、污染或泄露問題，是民眾對無人機轉運醫療物品安全性的擔憂，需要無人機存儲安全技術的提升，及通過適當教育減輕民眾對醫療無人機應用的擔憂[9]。目前，由于無人機可以被當做武器和擾亂民航飛行器安全的原因，無人機的使用在許多國家仍受空管部門的制約。

圖1 非智能化無人機檢傷分類搜救

圖2 智能化無人機檢傷分類搜救

3 無人機應用于緊急醫學救援中的傷員轉運

由于無人機具備垂直起降、機動性強等特點，隨著無人機載重的提升，無人機救護車的概念被多個國家相繼提出[20]，無人機救護車的使用有利于解決傷員的快速轉運問題，從而突破交通狀況和地理環境對地面救護車的限制。Handford等[21]認為，使用無人機將傷員后送，可降低生命風險以及轉運成本，能夠快速將傷員轉至更高級別的醫療機構，通過無人機快速轉運從而減少總的轉運時間，最終實現創傷患者救治“白金時間”和“黃金時間”的目標，降低嚴重創傷患者的傷殘率和死亡率。同時，可以將一些醫療設備安置在無人機上，對轉運途中的傷員進行途中生命體征監測，降低轉運風險。隨著無線體域網（Wireless Body Area Network, WBAN）技術的發展，有利于解決各類醫療監護設備的通信問題，將各類監護設備的通信問題利用WBAN技術進行整合，減少各類監護設備中通信設備的應用，或者將笨重的監護設備利用WBAN技術進行便攜式或植入術升級改進，減輕監護設備的重量，從而解決醫療監護設備的重量問題，將利用WBAN技術改進的監護設備安裝在無人機上，有利于提高傷員轉運的安全性和轉運效率[22]。但目前無人機轉運傷員尚處于概念設計和測試階段，首先需要解決無人機載重的問題，以及其安全性和可靠性也有待進一步驗證，距離真正的應用還有一段的距離。另外，醫療設備的臨床應用，也需要通過醫學倫理的審批和相關法規的支持。

4 總結和展望

城市經濟的快速發展，對城市的應急能力也提出了更高的要求，作為城市應急能力最重要的組成部分，緊急醫學救援和學科建設也面臨著更多的考驗[23]，亟需新的技術手段用于解決突發事件發生后對緊急醫學救援的需求。目前，無人機在突發事件緊急醫學救援方面的應用，主要還停留在普通搜救方面，且多為個案報道，在醫療領域的專業應用大部分尚處于模擬場景[7]。無人機在突發事件緊急醫學中的應用，需要解決無人機醫學倫理和飛行器相關法規的問題；需要無人機技術、信息傳輸技術等科技的進步。隨著5G通訊技術的發展，整合人工智能、大數據、WBAN等技術，將助力于高質量、多樣化的遠程救助的實現，有利于無人機在突發事件緊急醫學救援中更廣泛的應用。