登島作戰(zhàn)現(xiàn)場救治及快速轉(zhuǎn)運(yùn)流程的人工智能設(shè)計(jì)研究

蔣亞波，孟堯，游曉華，何天霖

未來的登島作戰(zhàn)，將是海陸空一體，多兵種參與，高新技術(shù)武器大量應(yīng)用的現(xiàn)代化戰(zhàn)爭，其登島作戰(zhàn)環(huán)境惡劣，戰(zhàn)斗地域廣闊，作戰(zhàn)隊(duì)員目標(biāo)暴露時間長，登島作戰(zhàn)必將異常殘酷，登陸作戰(zhàn)傷亡率將遠(yuǎn)超常規(guī)作戰(zhàn)。但是，登島作戰(zhàn)的特殊性又使得常規(guī)衛(wèi)勤力量無法大規(guī)模展開，及時對傷員進(jìn)行有效的救治。因此，如何快速現(xiàn)場救治，建立迅速、有效的人工智能(artifical intelligence, AI)海上后送系統(tǒng)是傷員獲得救治及減少傷亡的關(guān)鍵。本文旨在探討設(shè)計(jì)AI裝備，達(dá)到最佳現(xiàn)場救治模式、優(yōu)化快速轉(zhuǎn)運(yùn)流程，并以此建立合理高效的救治轉(zhuǎn)運(yùn)理念和原則。

1 登島作戰(zhàn)傷員現(xiàn)場救治及快速轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn)及難點(diǎn)

1.1 登島作戰(zhàn)減員率高 登島作戰(zhàn)的特殊地形使得登陸隊(duì)員充分暴露在敵方的視野中，加之高新武器精準(zhǔn)度高，登陸隊(duì)員的戰(zhàn)斗減員率勢必高于常規(guī)作戰(zhàn)[1]。此外，海上船只生活條件惡劣以及生活空間狹小、生活單調(diào)，也會帶來較高的非戰(zhàn)斗減員率。例如，較高的隊(duì)員暈船率以及惡劣環(huán)境誘發(fā)的隊(duì)員心理上、生理上的創(chuàng)傷等，往往是非戰(zhàn)斗減員的重要原因。由此可見，登島作戰(zhàn)常常會在短時間內(nèi)、大范圍內(nèi)出現(xiàn)大量的傷員，這對衛(wèi)勤保障工作是巨大的考驗(yàn)。

1.2 登島作戰(zhàn)傷員傷情復(fù)雜且救治困難 登島作戰(zhàn)的特殊環(huán)境，常常使得傷員出現(xiàn)以下特點(diǎn)：短時間內(nèi)出現(xiàn)大量傷員；傷員分布范圍廣；傷員傷情復(fù)雜，常常伴有燒傷、炸傷、溺水損傷等多種情況；頭頸胸脊柱等多發(fā)傷常見，現(xiàn)場優(yōu)先救治評估困難。此外，在最激烈登陸作戰(zhàn)階段，常常發(fā)生艦毀船沉的情況，由于海水具有含細(xì)菌種類多、滲透壓高，熱傳導(dǎo)快等特點(diǎn)[2]，與陸戰(zhàn)傷相比，海水浸泡傷的傷情更復(fù)雜，死亡率更高。與此同時，登島戰(zhàn)斗常常是在廣闊的空間全面展開的戰(zhàn)斗，島上縱深淺，甚至在登島部隊(duì)奪取了登陸戰(zhàn)場，仍然不能保障救治工作的開展。因此，如何能在戰(zhàn)場中快速發(fā)現(xiàn)傷員，并給予合理有效的救治及分類后送，這對衛(wèi)勤保障工作是又一個巨大考驗(yàn)。

1.3 登島作戰(zhàn)缺乏有效后送通道 由于登島作戰(zhàn)跨度長，短時間內(nèi)戰(zhàn)場傷員數(shù)量巨大，單一作戰(zhàn)艦船救護(hù)力量不能滿足戰(zhàn)場的需求，衛(wèi)勤救護(hù)人員也直接面臨受傷風(fēng)險，這些原因都導(dǎo)致了救治效率的降低。因此，登島作戰(zhàn)傷員的后送一直是衛(wèi)勤工作的重點(diǎn)難點(diǎn)問題。

2 設(shè)計(jì)研究智能現(xiàn)場評估救治及轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備達(dá)到最佳現(xiàn)場救治模式、優(yōu)化快速轉(zhuǎn)運(yùn)流程

整個系統(tǒng)理念主要分為兩部分，一是后方的主處理系統(tǒng)，能定位傷員位置、收集所有傷員信號，并進(jìn)行分析處理進(jìn)而安排救治任務(wù)；二是戰(zhàn)士自帶的單兵生命體征監(jiān)控裝置，除了帶有北斗定位外，還能時時監(jiān)測戰(zhàn)士心率、血壓、血氧及體溫等基本生命體征并上傳后方，并且還有SOS自動求救功能，戰(zhàn)士可根據(jù)自身情況主動求救。

而針對登島作戰(zhàn)的不同時期，又能根據(jù)戰(zhàn)場情況發(fā)揮不同的作用。例如搶灘登陸階段短時間內(nèi)出現(xiàn)大量傷員，傷員分布范圍廣但局部又較集中，傷員常常伴有燒傷、炸傷、溺水損傷等多種情況；該階段的首要任務(wù)是打撈救援：AI系統(tǒng)根據(jù)戰(zhàn)士自帶的單兵生命體征監(jiān)控裝置快速計(jì)算落水人員情況，并合理安排就近的救援船及時打撈傷員，再根據(jù)傷情進(jìn)行現(xiàn)場救治或者后送治療。而在擴(kuò)大登陸戰(zhàn)場階段，傷員分布范圍更廣，救治任務(wù)包括傷情評估、現(xiàn)場救治、脫離戰(zhàn)場3個方面。根據(jù)傷員單兵生命體征監(jiān)控裝置時時評估，傷員也可使用自動呼救功能。后方系統(tǒng)接受到信息后時時安排指引救護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場救治及傷員轉(zhuǎn)運(yùn)等。

針對登島作戰(zhàn)的戰(zhàn)爭特點(diǎn)和救治難點(diǎn)，筆者建議具體的解決方案如下。

2.1 全員的現(xiàn)場救治培訓(xùn)及研發(fā)與救治評估相關(guān)的AI軟件，簡化專業(yè)難度 面對大量多發(fā)傷傷員，現(xiàn)場救治應(yīng)開展全員化培訓(xùn)，設(shè)計(jì)研發(fā)與救治評估相關(guān)的AI軟件，簡化救治評估的專業(yè)難度，明確傷員的優(yōu)先救治原則，避免無效搶救。從傷員受傷現(xiàn)場零點(diǎn)開始的損害控制與復(fù)蘇是提高戰(zhàn)斗傷員生存率的關(guān)鍵之一。全員掌握損傷控制與復(fù)蘇的基本操作能力。可以開發(fā)類似絕地求生游戲的AI軟件，寓樂于教，從游戲中模擬救治場景、救治流程和有效的救治方法。

2.2 發(fā)明有效的新型AI復(fù)合現(xiàn)場急救轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備 四肢骨折、顱腦和脊柱損傷、胸腹戰(zhàn)創(chuàng)傷是登島作戰(zhàn)最常見的戰(zhàn)創(chuàng)傷，針對此類傷情，筆者結(jié)合脊柱板設(shè)計(jì)了一種集腹部壓迫止血，傷員復(fù)溫，脊柱固定轉(zhuǎn)運(yùn)一體化的綜合裝置，在有效壓迫腹部止血的同時，還能方便傷員的后送轉(zhuǎn)運(yùn)，該裝置正在申報國防專利階段。筆者在此設(shè)備基礎(chǔ)上，想繼續(xù)設(shè)計(jì)一種具備兩棲運(yùn)輸能力的自動充氣式脊柱板，岸上可以履帶式運(yùn)輸，海上可以充氣式漂浮，電動力推進(jìn)，結(jié)合AI引導(dǎo)，通過遙控，結(jié)合兩棲運(yùn)輸能力，自動向醫(yī)院船運(yùn)送傷員，可以大大提高了救治效率和降低人員減員率。

此外，便攜式超聲設(shè)備已被證實(shí)是切實(shí)能夠幫助醫(yī)護(hù)人員及時判斷有無出血、氣胸、骨折等情況的有效手段[3-4]，配備相關(guān)設(shè)備并做好醫(yī)護(hù)人員培訓(xùn)工作也十分必要。當(dāng)然，絕對優(yōu)先事項(xiàng)是盡可能快地把傷員后送給外科醫(yī)生，通過手術(shù)的方式止血才是明確阻止大量出血提高傷員生存率的最佳方法。

2.3 合理分配救治流程 針對登島作戰(zhàn)范圍大，傷員分布廣，傷情復(fù)雜等問題，合理的編成保障部隊(duì)并分配相關(guān)任務(wù)是爭取急救時間，改善傷員生存率的關(guān)鍵。筆者認(rèn)為可將救護(hù)人員分為海上救護(hù)隊(duì)和島上救護(hù)隊(duì)[5]。海上救護(hù)隊(duì)主要由衛(wèi)生運(yùn)輸船、救護(hù)快艇、沖鋒舟及相應(yīng)的打撈救護(hù)器材等組成。海上醫(yī)院船主要負(fù)責(zé)島上傷員的必要救治及醫(yī)療后送任務(wù)；救護(hù)快艇主要負(fù)責(zé)落水人員的打撈工作與急救等任務(wù)。此外，海上尋找傷員一直是救護(hù)的難點(diǎn)所在，戰(zhàn)前每個隊(duì)員應(yīng)配備定位系統(tǒng)，利用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)對每個落水人員進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并指揮就近救援船只根據(jù)北斗定位精確進(jìn)行打撈救援任務(wù)。島上救護(hù)隊(duì)的任務(wù)是隨突擊部隊(duì)行進(jìn)，并對傷員實(shí)施緊急救治，組織傷員后送等。可以根據(jù)每個突擊方向編制島上救護(hù)隊(duì)，就近解決傷員的問題，同時還能利用兩棲裝甲救護(hù)車?yán)壨鈷煅b載戰(zhàn)救藥材和物資裝備等，在島上開設(shè)救護(hù)所，將需進(jìn)一步治療的傷員集中收治，并利用裝甲救護(hù)車進(jìn)行掩護(hù)。島上救護(hù)隊(duì)對傷員進(jìn)行檢傷分類后視情進(jìn)行急救，并組織安排傷員的后送工作。

3 傷員后送通道的建立

及時有效地后送傷員也是提高戰(zhàn)斗傷員生存率的關(guān)鍵之一。未來戰(zhàn)爭傷員分布廣、數(shù)量大、傷情復(fù)雜多變，我們應(yīng)形成傷員流向由前向后縱深梯次性，堅(jiān)持逐級后送和越級后送相結(jié)合的模式[6]。因此，建立一個有效的海上后送通道模型十分必要。可以利用程序編寫軟件，將傷員的產(chǎn)生、傷員的傷情、救護(hù)人員的數(shù)量、后送船只、碼頭傷員卸載等參數(shù)加入進(jìn)模擬系統(tǒng),應(yīng)用物流理論，根據(jù)傷員后送需求評分等級，計(jì)算出最合適的后送線路。該模型可以根據(jù)傷病員發(fā)生的時間、位置和病情的嚴(yán)重程度，評價得出該傷員的實(shí)際后送需求等級，并迅速分析，為該傷員確定合理的后送路線及相應(yīng)配置問題，使傷員的后送具有明確的方向性、目的性和層次性。此外，該通道應(yīng)獨(dú)立于常規(guī)通道之外，不能影響到軍事輸送及物資器材前送行動的正常運(yùn)行。并且，由于傷員的病情發(fā)展是變化的，不同階段具有不同的運(yùn)輸需求，所以該模型應(yīng)該是可變的，根據(jù)傷員病情等參數(shù)的改變能隨時進(jìn)行調(diào)整，計(jì)算出新的更適合的后送路線。此外，未來的登島作戰(zhàn)必然是海、陸、空多兵種協(xié)同作戰(zhàn)，對衛(wèi)勤指揮的要求更高。為適應(yīng)這一要求，還應(yīng)建立衛(wèi)勤組織統(tǒng)一指揮機(jī)構(gòu)，資源共享，充分發(fā)揮衛(wèi)勤保障的綜合效能[1]。形成海上、陸地、空中三位一體的多元化、全方位立體衛(wèi)勤保障格局，為更有效地救治及后送傷員提供保障。

4 展望

在這個大數(shù)據(jù)的時代，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的整合是提高戰(zhàn)場救治效率的關(guān)鍵。例如2003年，瑞典Saab公司研制的醫(yī)療救治模擬器(medical wound treatment simulator, MTS)系統(tǒng)目前已應(yīng)用于軍事戰(zhàn)救訓(xùn)練中。本文所設(shè)想的AI系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使戰(zhàn)場救護(hù)更加智能、及時、有效。單兵生命體征監(jiān)控裝置的配備，傷員的生命體征、地理位置等數(shù)據(jù)的時時上傳，可幫助我們快速判斷傷員傷情并進(jìn)行定位，通過數(shù)據(jù)反饋及時甄別、評判傷勢情況，同時依賴云計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析，制定傷情救治后送最佳方案。除此之外，后方衛(wèi)勤指揮機(jī)構(gòu)還可依據(jù)戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)分析戰(zhàn)爭的整體態(tài)勢，計(jì)算主要減員方向、分析傷員流的分布，為戰(zhàn)場救護(hù)力量部署提供決策建議。基于AI系統(tǒng)的衛(wèi)勤保障大數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與應(yīng)用，將在未來戰(zhàn)場上發(fā)揮重要作用，甚至影響戰(zhàn)場救治的格局。我們還需要在演習(xí)與實(shí)踐中，不斷地練習(xí)，不斷地總結(jié)和改進(jìn)，以適應(yīng)未來登島作戰(zhàn)救治、后送的需求。