宛云英，张福林，杨吉江，李金年，段绍斌（.深圳市急救中心，深圳 5806； .清华大学 信息技术研究院，北京 0008；.天津市急救中心，天津 000；.中南大学湘雅二医院，湖 南长沙 00）



基于物联网和云计算的智能化医疗急救指挥系统

宛云英1，张福林1，杨吉江2，李金年3，段绍斌4
（1.深圳市急救中心，深圳 518026； 2.清华大学 信息技术研究院，北京 100084；3.天津市急救中心，天津 300011；4.中南大学湘雅二医院，湖 南长沙 410011）

摘要：随着我国对院前急救医疗资源需求的快速增加，国内医疗急救体系目前主要以调度为主，对实现智能化具有迫切的需求。物联网、云计算等高新技术的迅速发展为构建智能化医疗急救指挥系统提供了坚实的支撑。通过对相关资源进行集成和整合，将先有“调度系统”转化为“调度指挥系统”，实现医疗急救指挥系统的智能化，对于提高院前急救的工作效率，保障人民生命安全具有重要作用。

关键词：院前急救；智能化医疗急救指挥系统；物联网；云计算

1　引言

传统的医疗急救调度系统主要由计算机网络平台系统、有线语音通信系统、受理调度及信息管理、电子地图系统、车载卫星定位系统等组成［1，2］，是一个承担着“120”急救电话呼叫受理、调派救护车、急救通信服务以及组织协调重大灾害事故的医疗救援系统［3］。

传统的医疗急救调度系统主要以调度为主，不能有效解决现有院前急救体系存在的资源不足、缺乏高效指挥等问题。近年来，物联网、云计算等高新技术的快速发展为传统的医疗急救调度系统智能化升级提供了技术支撑，医疗急救调度系统应由“调度系统”转化为“调度指挥系统”，简称为医疗急救指挥系统。

医疗急救指挥系统是一套集电话语音、急救指挥调度、车载视频终端、视频监控采集、车载导航医助、车辆定位、远程急救会诊、公共服务平台、远程生命监测于一体的现代化综合院前医疗救援系统［4］。智能化的医疗急救指挥系统不仅优化了传统的医疗急救调度系统功能，使院前救治更加快速、高效，还增加了远程会诊指导、视频实时传输等功能，使院内急救向院前延伸，实现院前院内无缝衔接，极大程度的缩短救治时间，提高救治效率［5］。

2　我国院前急救面临的问题和需求

经过近10年的努力，目前国内多数城市的急救中心已经建立了以救护车调派为主的医疗急救调度系统，为区域救护车资源的整合和优化利用发挥了重要作用。但近年来，中国高危人群数量逐年上升，人民群众对院前医疗急救的需求在快速增加，现有院前急救体系存在着资源不足、缺乏高效指挥等问题，国内医疗急救体系对医疗急救调度系统实现智能化具有迫切的需求。

2.1现代中国人口众多，院前急救需求快速增加

中国高危人群世界最多，并逐年上升。2010年中国就成为世界上唯一老年人口超过1亿的国家，其中失能、半失能老年人数达3300多万［6］。2002年我国高血压患者有1.6亿；2010年我国冠心病患者已经达到8000万人［7］。据2012年卫生部报告，中国有慢性病患者2.6亿人，慢性病导致的死亡人数已经占到总死亡人数的85％，疾病负担已占总疾病负担的70％［8］。各类慢性疾病患者以及老人是急救的潜在服务者，占120呼救人群比例较大。

人类的危急重症（如：急性心肌梗死，急性脑血管病等）大多数发生在院外，而大量的死亡也发生在院外，因此抢救院外危重病人对于挽救病人生命具有极其重要的作用。有关专家对院外危重症救治生存率进行了估计，结果显示，美国的院外危重症救治生存率为10.1％，欧洲为10.7％，而中国不到1％，中国的院前急危重病人抢救成功率不到欧美国家的1/10［9］。

现代医学告诉我们，猝死病人抢救的最佳时间为6分钟［10］。如果不争取这宝贵的几分钟，即便院内设备再先进，医生的技术再高明，都不可能挽救病人的生命。因而，构建快速有效的院前急救体系，可以使病人的伤亡率降到最低，对于保障人民生命安全，构建和谐社会，具有重要作用。

2.2目前国内院前急救体系面临的主要问题

目前国内的院前急救体系主要面临着以下几方面问题：（1）交通堵塞，导致救护车不能在黄金救助时间内将病患者送到医疗救护点。（2）没有有效的信息采集和通讯平台，危重患者信息难以实时传送，救护车和急诊科衔接不到位，患者到达医疗救护点才开始诊断和救护的准备工作，大大增加了救护时间。（3）没有远程专家支持系统，医疗资源不能优化高效利用。（4）目前国内各急救中心和医疗单位还没有建立院前诊疗系统，院前无法真正实现“能力救治”，病患到达的医疗救护点若无能力救治还需转院甚至转城市才能得到有效医治，院前死亡率还很高，与欧美等发达国家相比还很落后。

在老年人口和慢性病患者逐年增加、突发事件频繁发生、院前危重病人抢救成功率较低的大背景下，目前的院前急救抢救效率不能很好的满足社会需求，急需对院前急救的抢救模式进行改革，引进物联网、云计算等高新技术，实现医疗急救调度系统的智能化。

3　信息和通讯技术在院前急救中的应用实践

近年来，随着物联网、云计算、知识库等高新技术的发展，有部分学者在运用医疗物联网和云平台等高新技术提升急救指挥调度能力方面做出了努力。陈昊［5］等对基于移动物联网的区域协同心血管病急救模式进行了研究，以区域医疗协同为基本途径，实现心血管病救治的院前院内一体化。朱晟曌［4］等对移动医疗车载救护系统的应用集成技术进行了研究，设计并提出了移动医疗车载救护系统应用集成方案和系统构架。胡楠［3］等对急救指挥调度系统的设计与实现进行了研究。这些研究在不通程度上提出将物联网、云计算等技术融入到医疗急救指挥系统中，但存在着只运用于某种疾病的救治或系统功能未能较好满足院前急救需求等问题。

医疗急救指挥系统的智能化要充分运用近年来出现的物联网、云计算、知识库等高新技术［10］。通过物联网（感应器）可以对救护车的出入进行自动感应，自动读取病人的信息，自动寻找设备、药品等。云计算为快速方便完成海量计算、判断、匹配等提供技术支持。循证知识库可以随时提供国内外最“相似”病人信息。3G/4G网络可以为快速、随时随地传输信息提供保障。及时调阅病人的电子健康档案可以快速了解病人既往病史，辅助正确诊断和治疗［11］。虽然各项高新技术的成熟发展为构建智能化医疗急救指挥系统提供了坚实支撑，然而要真正实现医疗急救指挥系统的智能化却难以企及。

4　智能化医疗急救指挥系统

目前，物联网、云计算、循证知识库、3G/4G网络等各项新技术已比较成熟，但急救指挥系统智能化需求和各项新技术之间尚存在鸿沟，需要通过集成和整合相关资源来实现医疗急救指挥系统的智能化。对相关资源进行集成整合重点在于明确医疗急救系统的各项需求，并且在技术上能保障各项新技术的融合集成。

医疗急救指挥系统的智能化主要体现于当呼救发出后，系统必须尽快接受和处理，以最快的速度调度救护车前往救治地点，运用远程医疗、循证知识库等辅助智能手段进行适宜高效的现场处置，然后将呼叫者以最快速度送往有救治能力的医院，实现院前院内无缝衔接。智能化医疗急救指挥系统功能结构图见图1，其主要功能表现在以下几个方面。

4.1呼救的智能化

病人呼救时，系统可以根据呼救电话（固定或者移动）对病人位置自动进行定位，不仅避免了病人对地址的描述不清，还节省了描述位置的时间，同时可以根据呼救电话（实名制）调用病人或者联系人的基本信息，尽可能确认病人身份。

4.2调度指挥系统智能反应

（1）快速出车。指挥系统接到呼叫后，按照就近、就能力原则快速智能推荐出车医院。（2）智能交通。依托市交通指挥系统，指挥救护车使用GPS选择最短路线和避开交通繁忙路段相结合，智能化选择行程路线，快速到达呼救现场。⑶指挥呼救点。在救护车到达现场前，指挥中心应用“远程医疗”系统对现场呼救病人进行沟通和心理辅导，必要时指导止血和简单救治。

4.3救护车到达现场智能救治

（1）现场急救。救护车到达现场后，根据病人的情况，随车医护人员可以立即进行现场救治。（2）指挥中心远程指导。如果发现特殊病人，随车医护人员没有把握救治，可以通过“远程医疗”系统，请求指挥中心（专家、循证知识库、病人档案）的远程指导，更好地救治病人。

4.4救护车护送病人到医院

（1）系统智能化选择目标救治医院。首先系统采用经过专家论证获得一致共识的准则选择救治点所在医院，这些准则包括距离最近、道路交通、具有救治基本条件、以及救治条件当时可及等，将这些条件纳入指挥系统，实现自动化判断和决策。（2）智能交通“干预性”指挥。从呼救现场到救治医院，救护车行走路线依托交通指挥中心的信息和调动能力，进行智能化指挥，必要时进行交通干预，保证在当时条件下以最快的速度到达医院。（3）上车时病人身份自动识别。在救护车合理位置安装个人身份识别系统（如：在车顶安装人脸识别系统，在车上配置身份证读取系统，或者手持式虹膜识别系统），从而在病人上车时自动识别病人身份。（4）自动调阅病人健康档案。获得病人身份信息后，通过指挥中心可以快速调阅病人健康档案，将健康档案传送到救护车上，并提前传送到救治医院，便于医院进行诊断治疗。（5）救护车实时传输病人的生命体征数据、视频信息等至指挥中心和接诊医院。（6）指挥中心专家组会诊并制定救治方案。指挥中心专家根据病人病情、健康档案、循证知识库、救护车上传输的病人生命体征数据以及专家经验制定科学的救治方案，及时指导救护车上的医护人员，并将救治方案提前传送到救治医院。（7）网络医院提前做好救治准备并进入待命状态。救治网络医院收到指挥中心发送的病人健康档案、专家救治方案以及救护车上传输的患者实时生命体征数据信息后，提前进行各种准备，预测病人到达时间并及时进入施救预备状态。（8）救护车到达医院，医院直接进行急救。救护车到达救治医院后，医院通过专门安装的物联网感应系统，自动反应，并快速识别病人，通过匹配调出指挥中心发送的病人基本信息、健康档案和指挥中心专家的救治方案，直接进入救治流程。

图1　智能化医疗急救指挥系统功能结构图

5　结论与展望

从患者呼叫“120”开始到送达医院期间的每个环节，智能化的医疗急救指挥系统都在极大程度上为抢救患者赢取了宝贵的时间。在抢救效果上，通过智能化的医疗急救指挥系统，救护车从传统的转运工具提升为了综合救治平台，患者一上救护车就能得到医生和专家的及时高效抢救，同时医院根据救护车上患者图像和生命体征参数准备好相应抢救设备和手术设备，让病人到达医院后便能得到及时抢救。可见，智能化的医疗急救指挥系统可使整个院前急救各流程环环相扣，让有限的急救资源高效运转。

然而在实现医疗急救指挥系统的智能化道路上，还需要我们努力。智能化的医疗急救指挥系统不是简单的将云计算、医疗物联网、循证知识库、4G传输等新技术叠加在传统的医疗急救调度系统之上，而是要充分考虑医疗急救体系的各项需求，明确需求与新技术之间的融合实施存在哪些鸿沟以及解决的办法［12］。将各项新技术进行优化集成并发挥最大的效用，做到技术与需求之间的无缝融合。此外，还要强化管理工作，将优化集成技术、现有系统和明确需求三方面进行一体化的整合，从而对智能化系统进行升级，然后经过多次循环，迭代收敛，最终实现医疗急救指挥系统的智能化功能。

参考文献

［1］俞丽敏，沈向东，糜庆.120急救指挥系统在重大事故和突发事件的作用与地位［J］.中华急诊医学杂志，2004，13（8）:523-524.

［2］杨旭.急救调度指挥系统体系架构浅析［J］.无线互联科技，2012（4）:111.

［3］胡楠.急救指挥调度系统的设计与实现［D］.天津:天津大学.2012.

［4］朱晟曌.移动医疗车载救护系统的应用集成技术研究与实现［D］.上海:复旦大学.2010.

［5］陈昊.基于移动物联网的区域协同心血管病急救模式研究［D］.重庆:第三军医大学.2012.

［6］中国成唯一老年人口超1亿国家直面老龄化社会挑战.http://news.xinhuanet.com/politics/2011-08/24/c_131071747.htm

［7］卫生部、WHO发布"中国慢性病报告".http://www.cdc.zj.cn/bornwcms/Html/zzyq_mxbfzzt/2009-03/03/8aac82101fc757c0011fca39f04f036f.html

［8］卫生部:中国目前已确诊慢性病患者超过2.6亿人.http://www.chinanews.com/jk/2012/07-09/4017596.shtml

［9］中国数字医疗网.2011中国卫生信息技术交流大会”四大热点.［2011-09-19］.http://www.hc3i.cn/zhuanti/2011itf/

［10］何忠杰.再论急救白金十分钟［J］.解放军医学杂志，2012，5:9-11.

［11］姚志洪.健康物联网与健康云［J］.中国卫生信息管理杂志，2011，08（4）:36-41.

［12］谢桦，陈春妍，曹剑峰.物联网在医疗卫生领域中的应用与思考［J］.中国卫生信息管理杂志，2013，10（6）:493-496.

The Intelligent Medical Emergency Command System Based on IoT and Cloud Computing

WAN Yun-ying1，ZHANG Fu-lin1，YANG Ji-jiang2，LI Jin-nian3DUAN Shao-bin4
（1.Shenzhen EM Center，Shenzhen 518026，China； 2.RIIT，Tsinghua University，Beijing 100084，China； 3.Tianjin EM Center，Tianjin 300011，China； 4.The Second Xiangya Hospital of Central South University，Changsha 410011，Hunan Province，China）

Abstract:The domestic medical first aid system mainly composed of dispatch at present.Along with the demand for medical resources of pre-hospital care increased rapidly，we have an urgent demand for building intelligent system.The rapid development of high and new technology（for example:internet of things，cloud computing，etc.）provide supports to the intelligent medical emergency command system.Based on integrating the related resources，we can translate dispatch system into dispatch and command system.Building intelligent medical emergency command system plays an important role in improving the working efficiency of pre-hospital care and protecting people's life.

Keywords:Pre-hospital care；Intelligent medical emergency command system；Internet of things；Cloud computing

*基金项目：国家科技支撑计划项目，主动医疗服务共性关键技术研发及应用示范（编号：2013BAH05F04）

作者简介：宛云英（1987-），女，硕士学位，专业：卫生统计学。

通讯作者：张福林。