无人智能系统赋能突发公共卫生事件风险治理

陈木呷 孙永生

突发公共卫生事件对人类的生存和延续构成重大挑战。人类在经历了多次重大疫情后，总结出众多可实际操作的防控方法，三级预防模式就是其中一项。但随着社会的发展，人流量增大、人流速度加快等特点给突发公共卫生事件的防控带来了前所未有的新挑战。新时代公共卫生紧急事件的预防和管理必须跟紧时代潮流做出调整。

21世纪以来，无人智能系统快速发展，并在各行各业得到了全面的运用，同时在应对突发公共卫生事件的过程中发挥出独特的优势。因此，无人驾驶智能系统对于三级预防而言可以说是“进化”，可以使三级预防模式的覆盖范围更大，反应速度、处理控制速度更快，反馈机制更加灵活机动。

三级预防与无人智能系统

（一）三级预防模式

在公共卫生事件的预防和管理领域，存在着一个众所周知且普遍使用的“三级预防模式”。“三级预防模式”也被学界称为综合预防。它是现代公共卫生领域通过多年的实践积累总结的成果，也是现代预防医学以及公共卫生领域的重要发展以及显著特点。疾病的预防与控制可分为三个层次，其中第一级预防即“病因预防”，其针对的是未感染的普通大众，可以通过宣传等相关工作让普通大众能及时了解疫情相关信息。二级预防又称为“临床前预防”，即“三个早期”预防（早期发现，早期诊断，早期治疗）。其针对的是疫情的易感人群以及重点区域，通过展开易感人群防护、重点区域消毒等工作来防止公共卫生事件的扩散。第三级预防即“临床预防”，指向是已经感染的患者，即通过相关工作来诊断并治疗相关患者。

在三级预防的三个阶段中，第一级预防是最为重要的，因为其通过相关的工作所要达到的目标是防患于未然，即在突发公共卫生事件还没有发生的时候，就及时地进行反应，展开相关工作防止突发公共卫生事件的进一步蔓延与恶化，从而可以节省大量人力与物力。因此，初级预防是现代公共卫生努力实现的目标。

三级预防模式对于疾病的预防与控制有着十分重要的作用，也是目前全球都在使用的一个模式。例如，高血压是世界范围内备受关注的慢性疾病。由于全球经济和文化水平的飞速发展以及人们生活质量的显著提高，近年来高血压的发病率越来越年轻化。因此目前各国正在采取的预防和治疗高血压的措施就是三级预防措施。在美国，也使用三级预防来对哮喘病进行预防与治疗。除了在医学领域外，其他领域对于三级预防模式也有着广泛的运用，如，犯罪的预防与治理领域、环境卫生治理领域等也在使用三级预防模式来处理相关问题。因而，三级预防模式早已应用到各行各业的工作中。

在三级预防模式的各个阶段，深入研究并使用无人智能系统进行三级预防，可以将三级预防模式与科技化、信息化更好地衔接起来，从而提高三级预防的效能与作用，进而更有效地治理突发公共卫生事件。

（二）无人智能系统

无人智能系统，在不同的国家，不同学者有着不同的定义。美国国防部在其发布的《无人系统线路图》中给出的定义是：一种无人驾驶的系统，可以自动操作或者远程操作，可以一次性消耗或回收多次利用，并且可以承受相应的有效载荷的系统。其中，所述的车辆弹道或半弹道，巡航导弹、炸弹、鱼雷、水雷和无人卫星传感器（无推进类型）等不视为无人系统。陈龙等学者认为，无人智能系统包括无人机，UMS，UGS以及其他无人机及其遥控系统。2018WUSC世界无人系统大会上，将无人系统定义为在任务平面上无人驾驶、有动力、能够重复使用，并可以携带任务载荷完成指定任务的系统（图1）。本文中无人智能系统的定义所采取的是2018WUSC所提出的定义。

图1 无人机工作示意图

随着德国“工业4.0”、美国工业互联网以及“中国制造2025”等战略的出台，全球高端装备制造业呈现快速可持续发展，转型升级的趋势。在“制造强国”战略目标的指引下，中国的无人智能系统是国家重点发展推广的领域之一，也是提升国民经济信息水平的重要标志之一。目前，无人智能系统已经广泛地运用于军事、工业、农业、教育、医疗保健等各个领域，并在各个领域都在发挥着举足轻重的作用。

将无人智能系统应用于重大突发公共卫生事件的三级预防模式，用先进的无人智能技术代替相关工作人员去完成那些相对危险的疫情防控任务，将会大大提升公共卫生事件的预防与治理能力，也可以提升灾后重建工作的速度。这将让全球各国的公共卫生疾病预防控制系统的工作机制、疾病预防控制的效率、重大疫情的治理能力迈上一个新的台阶（图2）。

图2 无人机助力高速公路疫情防控

第一级预防：无人智能系统面向大众宣传凸显优势

一级预防又称为原发预防，是在疾病尚未发生但风险因素已经存在时，减少和消除引起疾病的风险因素，并防止突发公共卫生事件进一步传播。世界卫生组织提出的人类健康的四个基本原则“合理饮食，适度运动，心理平衡，戒烟限酒”是一级预防的基本原则。第一级预防是三级预防中最为基础且关键的部分，只要把第一级预防的相关工作做好，就可以起到防病于未然的作用，可以阻止疾病蔓延并可大大减少疾病控制的开支，减轻疫情发生国与疫情蔓延国的经济压力。

在第一级预防阶段，因为并没有病原体感染，也就不存在着发病与感染的问题，因此，在此阶段，疾病的预防与控制工作的重点应该是放在对健康大众进行相关疾病与突发公共卫生事件的宣传工作上，使得大众能及时地了解疫情相关的信息与预防手段等。通过宣传工作，可以组织普通大众参与疾病的控制工作，非疫区援助疫区，让疫情防控工作达到事半功倍的效果。

传统的面对面宣传存在诸多问题，如宣传人员暴露在疫区，不利于自身安全；宣传速度太慢，宣传效率低等。因而在第一级预防阶段，无人智能系统可以帮助工作人员进行宣传工作。如在2020年的新型冠状病毒引起的新型肺炎中，各个地方使用无人机和机器人进行宣传工作，并取得了良好的效果（图3）。

图3 社区工作者使用无人机进行防疫宣传

无人机或者机器人进行疫情宣传有以下优势：

1.机器人，尤其是无人机移动速度快，可以在极短的时间内发生位置的调整。从而能在极短的时间内通知社区的所有居民与疫情相关重要通知，让社区居民更好地辅助公共卫生事件防控工作，来提高公安等部门宣传突发公共卫生事件的速度与效率。

2.无人机与宣传机器人可以及时进行信息反馈，工作人员能及时地掌握宣传工作的进展与问题，再经过反思与总结之后制订下一步宣传工作方案与操作细节，从而更好地做好重大公共卫生突发事件的控制。

3.无人机与宣传机器人通过互联网进行工作，有助于将各个社区的宣传工作串联起来，从而提升宣传效率，达到事半功倍的效果。通过互联网的连接，可以让各个社区不再是独立的个体，而是时时刻刻在信息交换的共同体。

4.无人机与机器人代替工作人员进行工作，可以有效防止交叉感染，从而保证工作人员的安全。在以前的宣传工作中，宣传工作人员不得不走到街上，通过宣讲和发传单的方式来进行相关工作。这种传统的宣传方法会增加宣传人员交叉感染的风险。而通过无人机或者机器人进行宣传，减少了接触感染的途径，保护了宣传人员的自身安全。

第二级预防：无人智能系统面向易感人群以及重点区域开展服务工作

第二级预防，又称为临床前预防或者继发性疾病预防，继发性疾病预防的目的是在症状出现之前检测并解决现有的疾病或损伤，包括筛查测试以发现疾病的最早阶段以及治疗疾病或损伤以防止进一步的发展。在二级预防阶段，最重要的目标就是对还未感染，但却处于危险区域的易感人群与重点区域进行防护，防止疾病的进一步传播以及恶化。

在这一阶段，无人智能系统可以为公共卫生事件的控制提供的帮助是服务型工作。如2020年1月24日晚，200余名乘客乘坐从新加坡飞往杭州的国际航班，考虑到飞机上有湖北乘客16名，浙江省政府以及杭州市相关工作单位及时做出反应，将这200余名乘客安置到了杭州市某学校内，集中隔离起来，并进行相关的医学观察，使用机器人送餐防止交叉感染。深圳市宝安区医院和中心医院等多家医院使用机器人来完成日常药物输送以及餐食的配送工作，使用机器人在隔离区内为患者送饭，既可以减少配送餐食的工作人员数量，也降低了与患者直接接触而导致交叉传染的概率。

消毒机器人在本次突发公共卫生事件中也发挥了不可替代重要作用（图4）。消毒机器人针对重点区域以及重点人员、疾病患者、医务人员和医疗废物的高频活动区域进行消毒，可以有效防止病毒的蔓延与传播。消毒机器人可以进行360度无死角消毒，可以提高消毒速率、提升消毒效果。这对于传统的消毒方式来说是一极大的进步。

比如一款为2019-nCoV病毒特制的专业消毒机器人，能够对物体表面以及空气中进行自主移动来完成相应的消毒工作，从而可以弥补传统上的固定式空气消毒机消毒、紫外线灯管消毒及化学熏蒸法消毒等方法的不足。

疫情期间无人机供给厂商

图4 消毒机器人

植保无人机也发挥出空中优势，搭载精密仪器完成消毒作业，喷洒消毒液更加精准，且易保养、使用及维护成本低。在本次新冠肺炎流行期间，在全国范围内使用植保无人机进行消毒。如大疆农业于2月4日发布“疆军战疫”行动，设立了1000万的专项基金用来补贴全国的植保机飞手以及全国植保队。该公司还联合了中国农业机械流通协会以及中国农业大学药械与施药技术研究中心等相关部门共同研究制定并发布了《植保无人机消杀作业技术规范》，在这份规范中，对消毒液喷洒要求、作业安全等相关内容进行了详细的规定，以确保高效地完成消毒杀菌工作。

第三级预防：无人智能系统为感染人员提供诊疗和护理

第三级预防也称为临床预防，是一项综合治疗方案，用于已经明确诊断感染的患者，让其得到良好的治疗和护理，从而能够早日康复，降低因为突发公共卫生事件所引起的伤残率和死亡率，防止在医院重点区域发生交叉感染。在这个阶段，医务人员所面对的是已经感染的患者，而不是前两级预防中的普通群众以及易感人群。所以此阶段无人智能系统所具有的功能相比较于前面两级预防无人智能系统所具有的功能更加先进、更加全面。在第三级预防中，无人智能系统所起的作用是医疗，包括远程诊疗、自动诊疗机器人，以及护理机器人等。

远程诊疗，具有远程操作、实时影像等特点，目前在临床上得到了多方面的运用。通过远程医疗系统和远程医疗软件系统，可以实现在不同地区以及不同医疗单位，医务人员和患者之间建立无接触式联系，以完成快速的远程诊断、治疗、教育和学术研究等工作。突发公共卫生事件爆发时，将远程诊疗机器人运用于疫情的控制，只需要医务人员在机端进行操作，便可以完成患者的诊断与治疗等工作。这极大地提高了医学专业人员对患者的诊断和治疗效率，并在相对较短的时间内完成更多感染患者的诊断和治疗。

2020年1月21日，美国疾病控制与预防中心获知一男性可能感染新冠病毒后，相关医务人员快速反应及时来到了这名男子的家中，利用可移动隔离舱 ISOPOD（图5），将其运输到了相关的医院进行诊疗。而在医院内，医务人员通过远程操纵医疗机器人为病人进行检查、诊断以及治疗。该机器人配备了摄像头、麦克风和听诊器等高科技医疗器械，相关医务人员通过该机器人，最终确诊该病人所患的确是新型肺炎。除此之外，医务工作者在进行日常的检查、施药、消毒等工作时，也都是通过机器人进行隔离操作，从而大大减少了被传染的风险。

图5 可移动隔离仓ISOPOD

护理机器人近几年来发展也十分迅速，并在老幼护理、重点患者护理等方面得到了广泛的运用。护理机器人可协助医院护理人员完成相关的护理任务，例如更换患者床单，帮助患者调整体位，为患者运输食品，药物，医疗设备以及收发病历等。护理机器人可以使得护理人员以及被护理人员之间实现不接触交流。同时可以进行通信，提供数据和图像支持，协助护理人员完成护理任务等，让护理人员可以将更多的精力与时间投入到更重要的工作中。

小结及建议

在新冠肺炎疫情防控期间，国内外相关部门均将无人智能系统运用于三级预防，并在三级预防的不同阶段发挥着不同的作用。在第一级预防阶段，无人智能系统更多的是发挥出宣传的作用，通过宣传机器人对普通的大众进行疫情相关知识的宣传，并能使大众及时得到疫情的相关信息。在第二级预防阶段，无人智能系统面向易感人群以及重点区域开展服务工作。主要通过服务机器人来完成空中喷洒消毒液、机器人送餐等任务。而在第三级预防阶段，无人智能系统面向被感染人员提供诊疗和护理。即通过远程诊疗、自动治疗机器人以及护理机器人等完成被感染人员的诊断、治疗与护理工作。

无人智能系统赋能突发公共卫生事件风险治理，应加大对无人智能系统的研发与应用的支持，使各地的医院以及疾病预防控制中心能够装备相应的无人智能系统。同时，也应定期开展无人智能系统专业培训班，组织相关工作人员开展培训，学习掌握无人智能系统的发展趋势以及应用技术。加大无人智能系统技术人才、操作人员的培养，让各地都有无人智能系统专业人才，解决有无人智能系统却缺少合格操作人员的局面。

当然，我国各地经济、文化发展水平存在差异，无人智能系统也存在造价昂贵、保养费用昂贵等问题，将无人智能系统完全地运用于突发公共卫生事件的治理还有很大的一段路需要走，需要科研人员、公卫人员等共同付出努力、克服相关问题，让我国公共卫生事件的风险治理能力迈上新台阶。