提供高效智能醫療服務

萬偉慶，首都醫科大學附屬北京天壇醫院主任醫師，醫學博士，副教授，碩士生導師，國家重點研發計劃“科技冬奧”重點專項——冬奧會智慧醫療保障關鍵技術項目主要課題“基于大數據一體化的冬奧會醫療智能保障體系研究”負責人。

作為北京冬奧會張家口賽區醫療副經理，遵循國際救援規則和醫療保障規律，牽頭設計“2021年紅十字與冬奧同行——疫情防控專題演練”，在冬奧測試賽全流程全要素應急培訓和演練中率先垂范，為提升冬奧會醫療保障、疫情防控水平作出重要貢獻。牽頭完成冬奧會智慧醫療保障關鍵技術總體架構，統籌各區域、各系統醫療資源，有力推進項目成果在冬奧會賽區落地應用。

醫療保障作為奧運會期間公共安全的重要組成部分，對北京2022年冬奧會的成功舉辦具有重要的支撐作用。作為國家重點研發計劃“科技冬奧”重點專項之一，冬奧會智慧醫療保障關鍵技術研究項目組積極推動深度學習、知識圖譜等新技術在冬奧會醫療安全保障中融合創新應用，認真做好北京冬奧會智慧醫療服務保障工作，并將項目科研成果推廣應用到國內同類賽事或其他常規賽事智慧醫療、健康管理等領域，讓冬奧會科技創新成果惠及更多人群。

項目課題一負責人萬偉慶為大家介紹了如何打造智慧醫療保障新模式。

?聚集專業團隊，研發智慧系統

問：智慧醫療保障技術具體包含哪些內容？

萬偉慶：智慧醫療項目是冬奧會首席醫療官、天壇醫院常務副院長周建新教授牽頭的，這個項目分為五個部分。第一部分是智慧醫療保障體系的研究，主要是搭建一個中臺進行數據庫研究。第二部分是基于5G的一體化信息整合平臺，就像一個神經網絡，把各個點集中到一起進行研究。第三部分、第四部分、第五部分是與醫療相關的。第三部分是雪上救援技術，含有心肺復蘇關鍵技術研究。第四部分是時、空、人三元關聯的運動損傷智慧輔助與評價系統研究。第五部分是遠程、智能，多維度、多場景的機器人和操作系統研究。

問：這種技術能在冬奧會應用場景起到怎樣的作用？

萬偉慶：這個項目主要面對三個場景。一是醫療信息的互聯互通，二是運動損傷的輔助診療，三是空地一體化醫學應急救援。基于這三個場景，我們自主研發了基于5G的應急智慧救援平臺、運動損傷智慧診療系統、智能專家推薦系統等系統平臺，旨在通過人工智能的高科技力量，為北京2022年冬奧會和冬殘奧會提供高效智能的一體化服務。

問：項目團隊如何在短時間內完成技術的研究、實現技術的應用？

萬偉慶：我們的時間比較緊張，最主要的工作包括兩大部分。第一部分是組隊，第二部分是管理實施。

在組隊方面，我們聚集了產學研一體化的團隊，牽頭單位是首都醫科大學附屬北京天壇醫院，聯合了北京積水潭醫院、北京協和醫院、張家口市第一醫院、北京中醫醫院延慶醫院等八家冬奧會定點醫院，以及醫療急救定點保障單位北京市紅十字會急救中心，還包括北京2022年冬奧會官方唯一合作伙伴中國聯通、在運動損傷的診斷和康復方面具有權威性的北京體育大學、唯一擁有國家四類機器人研發平臺的中科院沈陽自動化所、在智慧醫療方面經驗豐富的富通科技，以及在醫療信息化方面基礎扎實的相關企業，幫助我們實施這個項目。

在管理實施方面，項目立項之初，我們就成立了項目管理辦公室，負責整個項目的協調、運營。對內主要是五個課題組進行課題研究，包括技術的融通、信息的集成等。對外主要包括項目對外應用連接、成果測試、示范統籌等。通過項目辦公室，強化了項目的交流合作、成果測試及落地應用。

問：這個項目形成了哪些成果？現在處于什么樣的技術水平？

萬偉慶：這個項目主要形成了四大成果。一是基于5G的應急智慧救援平臺，二是運動損傷輔助診療系統，三是智能專家推薦系統，四是基于增強現實技術的導航系統。

基于5G的應急智慧救援平臺，其實是在中臺有很多數據，這些數據通過5G把終端救援現場與指揮中心的影音、圖像基本實時連通起來。終端有一個包括語音的視頻采集平臺，在這個平臺上可以進行集群對講，定位、簽到等功能也都沒有太大問題。在指揮中心可以進行跨越地域和距離的調度、指揮、通信。如果指揮中心需要觀看，可以重新拉設一個終端視頻，以便及時看到現場救援情況，指導現場救援，進行統籌安排。此外，這些影音、數據是可以儲存到云視頻的，整個救治過程可全程重現、追溯，這對于醫療救援工作十分重要。

運動損傷輔助診療系統包括兩個部分，一個部分面對院前，一個部分面對院內。院前部分是經過研究建立一些知識圖譜數據，基于這些知識圖譜進行先期智慧診斷。院內急救是基于影像學的精準推斷。這兩部分相輔相成，結合起來后，可以根據傷者的病史、臨床表現、癥狀體征、嚴重程度、場館信息，經過多人對話，實現運動損傷的智慧診斷。其中包括一個神經網絡的深度學習和評價系統，主要是對于腦、頜面、眼、關節、內臟等部位的典型運動損傷，基于之前的知識圖譜、疾病譜進行精確的診斷。

智能專家推薦系統是在一個已經建立的，涵蓋了一些醫院、專家信息的數據庫中，根據現場的急救情況，病人的場館、病情等信息，應用網絡和終端設備，進行多目標優化的一種算法。基于時間、空間、人的多維度綜合，推薦合適的醫院、合適的專家，第一時間為受傷運動員提供最佳的診療信息，為搶救運動員的生命提供便利。

增強現實導航系統的理念，在神經外科等科室已經存在，但是運用在奧運會上，我們應該是首創。它就像玩游戲一樣，戴上眼鏡，眼鏡是一個增強現實的顯示設備，將影像的三維信息與解剖信息融合起來，產生一個看似真實的顯示。尤其是在神經系統、骨性結構與大腦融合到一起的時候，對于操作很有幫助。

這四項成果均屬于在國內首次應用，填補了我國在這些方面的應用空白。

問：在測試賽期間，這些項目成果是如何應用的？是獨立應用，還是聯動測試應用？

萬偉慶：都有。聯動測試應用主要是指四大成果——基于5G的應急智慧救援平臺、運動損傷的智能輔助診療系統、專家智能推薦系統、智慧調度平臺，是通過聯動測試應用進行測試的。獨立應用是在2021年4月的測試賽期間，增強現實導航系統在天壇醫院完成了測試。

問：運動員受傷后，系統如何響應？

萬偉慶：分兩部分來說，第一部分是應急響應系統，第二部分是專業的搶救系統。

響應系統是一旦賽道上有人受傷，裁判長馬上封閉賽道。賽道上有六七個FOP醫療站，可以看到賽道全程。在封閉賽道后，距離最近的FOP醫療站醫生馬上帶著裝備下去判斷傷情。運動員傷情在FIS（國際雪聯）中分四級：一級傷情是軟組織損傷、肩關節脫臼，二級傷情包括骨折、內臟損傷，三級傷情是大腦和多臟器損傷，四級傷情是生命垂危。

醫生可以通過終端查看傷者的情況，終端通過5G連通到指揮中心，指揮中心有醫療官等人。如果傷情不是特別嚴重，醫療站內可以進行初步診斷和處理，就像分診一樣。對判定為一般性受傷的傷者，我們會給他頭托、頸托，固定頸部，因為頸部損傷是可以致死的。傷勢輕的話，就讓運動員自己到結束區;如果必須轉運，先把傷者固定在雪橇上，然后用雪地摩托車送到運動員醫療站，也可以由救護車直接送到定點醫院，在這個過程中，通過5G信息一體化平臺，隨時向指揮中心醫療官獲取或報告病人狀況，從而起到智慧診斷的作用。

如果傷情很重，通過5G傳輸告訴直升機協調員，讓直升機馬上從保溫機庫飛到停機坪。救護車把醫療站初步診斷處理過的傷者運到停機坪，轉運到飛機上。在轉運過程中，時—空—人，所有信息又通過5G傳輸平臺進行實時溝通，以保證傷者的生命體征。如果現場急救心臟疾病，正好運用心肺復蘇關鍵技術。直升機起飛后，通過推薦系統，根據傷情推薦不同的醫院。

最嚴重的傷情，假如傷者無法離開賽道，我們用直升機直接把傷員從賽道上吊走，再通過轉運直升機送走。在這個過程中，還是要通過5G網絡進行信息溝通，因為醫療官、指揮中心一定要得到相關信息。

救護車19分鐘就能到定點醫院，飛機4分鐘左右就能到達。通過一體化的5G信息平臺、現場急救措施、推薦系統，能夠更精準地推薦醫院，及時地搶救傷者。

項目成果參與北京冬奧組委醫療指揮中心醫療保障。

整個過程的影音、視頻資料存儲起來，以實現可重現、可追溯。傷者離開賽道后，報告給賽事的裁判長“賽道已經清空”，裁判長通知出發點“比賽重新開始”，這就是系統響應全過程。

?普惠老百姓，助力“健康中國”

問：運動員受傷后的搶救過程中，哪個環節會用到增強現實導航系統？

萬偉慶：增強現實導航系統必須有固定的設備、固定的空間，主要是在手術中遠程使用。比如，北京有一個顱腦損傷方面的專家做開顱手術，就可以通過這個系統進行操作、指導，保證手術質量。但是目前已經有專家在冬奧會現場駐扎，所以增強現實導航系統只能在后冬奧時代推廣運用。

問：增強現實導航系統中的“導航”應當如何理解？

萬偉慶：比如巡航導彈要達到一個目標的時候，它不一定直線過去，可以拐來拐去達到這個目標，就像汽車導航系統一樣，要精準到達什么位置。在手術中，其實只能看到一些表面結構，內部結構無法看到。內部結構怎樣了解？通過影像。影像學能夠三維顯示大腦中的重要結構。但是這個三維結構是分開的，水平面是水平面，矢狀面是矢狀面，冠狀面是冠狀面，影像不是融合在一起的。通過增強現實設備，把影像的三維結構融合在一起，與現實中看到的表面結構共同顯示，就能知道操作目標的位置在哪里、距離有多遠，可以避開一些重要的結構，避免造成嚴重的損傷、導致手術出現并發癥。在一些又深又窄的通道中，通過這個系統，有助于手術操作，從而提高手術效果。

問：請解釋一下“增強現實眼鏡”這個新名詞的意思。

萬偉慶：增強現實眼鏡就像玩游戲一樣，戴著眼鏡，眼睛看到一個虛擬的三維圖像，這個虛擬圖像的來源是影像學的三維結構與真實解剖結構的融合。

智慧醫療保障關鍵技術總體技術路線及AI輔助診斷截圖

問：您認為這些技術在后冬奧時代可以怎樣推廣和應用？

萬偉慶：智慧冬奧項目不只是為了保障冬奧會的醫療，而是一定要讓科技普惠更多老百姓，在后冬奧時代也能發揮重大作用。這個項目是AI賦能醫療領域的成果，其中主要有兩個部分在后冬奧時代可應用。

一個是中國聯通研發的，基于5G的應急智慧醫療救援平臺。這個平臺可以集中很多信息，做成集群對講，通過實時信息進行調度、指揮、通信。另一個是運動損傷的輔助診療系統。這個系統是一個覆蓋眼、腦、頜面、內臟等器官193個常見冰雪運動損傷的知識圖譜資料庫，未來可以應用到國內同類賽事及相關賽事的智慧醫療保障中，在健康管理等領域也能發揮作用。

問：這個項目具有怎樣的特殊意義？

萬偉慶：這個項目對于我國而言是一件大事。包括冬奧會在內的所有運動都會面臨損傷，作為此次冬奧會的醫療保障，它特別重要，尤其是保障在特殊情況下舉辦的冬奧會。

冬奧會救援和運動地點遠離城市，遠離醫療中心。怎樣在相對偏遠的地方，第一時間或很短的時間內，讓傷者得到合理、有效、及時的救治？這很重要。醫學的發展主要靠科研人員推動;科技的發展，包括通信技術的發展，主要靠專業人員推動。如何將先進的醫療技術應用在相對偏遠賽區的受傷運動員身上？通過5G信息的聯通，實現信息的互聯、互通、及時、有效，達到時—空—人的三位一體，十分重要。

這個項目對于保障后冬奧時代“健康中國”建設，讓更多人參與運動，也可以提供很好的經驗。