实时远程会诊系统对严重交通伤救治的应用效果研究

梁 伟,谢 芬,余红标,郁毅刚,夏 挺

1.联勤保障部队第九〇九医院(厦门大学医学院附属东南医院)急诊医学科,福建 漳州 363000; 2.福建省厦门巨龙软件公司,福建 厦门 361000; 3.中国人民解放军南部战区总医院院部,广州 510000

交通伤是一种常见的创伤类型,其治疗需要多个医疗资源的协同作用,包括急救、手术、康复等环节。传统远程会诊网络仅仅通过数据、文字、语音和图像资料的远距离传送,实现专家与患者、专家与医务人员的沟通[1]。因此,开发一种基于增强现实AR技术的交通伤医疗资源共享平台,能够有效解决交通伤患者治疗中的资源分配问题,早期患者的评估、决策等相关措施的实施快速、紧凑、准确,使严重多发伤患者能够获得及时有效的治疗,并有效降低其病死率和致残率[2]。在交通伤医疗领域,已有一些研究基于AR开发交通伤救治和康复辅助系统的应用,如交通伤医学教育平台、交通伤智能诊疗辅助系统等。本研究回顾性分析厦门大学附属东南医院急诊科2016年6月—2020年12月启用该平台模式救治严重交通伤患者56例(观察组),2012年6月—2016年5月该平台启用前严重交通伤患者68例(对照组),比较两组患者数据指标,探讨实时远程会诊系统在严重交通伤患者救治的效果。

资料与方法

1 一般资料

(1)年龄18～65岁;(2)交通事故引起的创伤;(3)ISS≥16 分;(4)进行损害控制性复苏、介入或手术治疗。排除标准:妊娠或哺乳期;合并严重基础疾病,如先天性心脏病、脏器功能不全、恶性肿瘤等。

本研究回顾性分析2012年6月—2016年5月笔者科室救治未启用该平台前的严重交通伤患者68例为对照组,男性39例,女性29例;年龄19～60岁,平均35.5岁;ISS≥16分。2016年6月—2020年12月应用该平台模式救治的严重交通伤患者56例为观察组,男性32例,女性24例;年龄19～57岁,平均33.3岁;ISS≥16分。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2 方法

对照组:患者发生严重交通伤后,由120急救人员直接处理后送入笔者医院,急诊预检护士评估病情,启动创伤团队并按照创伤中心严重创伤患者的救治流程进行规范救治。

观察组:患者发生严重交通伤后,到达现场的120急救人员到场后启动实时远程会诊系统,AR眼镜可通过音视频采集意识水平、肤色、呼吸模式初步评估伤者的状态,利用图像识别技术,对患者的伤口、受伤部位等进行识别和分析,实时音视频传输至院内,院内急救专家可远程指导事发现场与运送途中抢救,包括建立人工气道、损害控制性复苏、大血管夹闭等救命性操作。同时将病情详细情况及预计送达医院时间传输到院内。院内预检分诊护士接收到患者身份信息及伤情后,根据病情直接开通绿色通道并预挂号,启动创伤团队,通知抢救室做好抢救物资准备。120 到达医院后,创伤团队按照创伤中心严重创伤患者的救治流程进行规范救治。

比较两组患者急诊室滞留时间、入院至手术时间和住院天数、漏诊发生率和并发症发生率、会诊次数,在呼吸机使用、抢救、休克、器官功能障碍等方面的发生率、抢救成功率、病死率。

3 交通伤医疗资源共享平台的设计思路及使用方法

3.1设计思路 平台主要由前端界面、后台服务器和数据库3个部分组成。前端界面包括患者端和医师端2个部分,患者端主要用AR眼镜(图1)为设备终端对患者的数据采集,医师端主要用于医师的诊断和治疗建议。后台服务器依托与厦门巨龙网络公司合作研发的联勤保障部队第九〇九医院实时移动远程会诊系统(图2)主要用于数据处理和算法运算,数据库用于存储患者和医师的信息和数据。平台的功能模块设计如下:(1) 用户管理模块:包括患者和医师的注册、登录、个人信息管理等功能;(2) 数据采集和处理模块:包括患者的基本信息、病情数据、治疗方案等数据的采集和处理;(3) 增强现实展示模块:利用AR将虚拟信息与现实场景相结合,使医师能够更直观、更生动地了解患者的病情和治疗方案;(4)资源共享和分配模块:平台将医疗资源进行整合和共享,使不同医疗机构之间能够更加便捷地共享医疗资源,提高交通伤患者的治疗效果和质量;(5) 安全性和隐私保护模块:平台应具备安全性和隐私保护机制,保障患者和医师的信息安全和隐私。

图1 EPSON BT300 智能AR眼镜

图2 实时远程急救移动专家系统

3.2使用方法 (1)利用集成式心电监护传感器,采集患者的心电图、血压血氧饱和度、体温等数据,传感器开始实时监测患者的生理指标,并将数据转换成电信号,通过模数转换器转换成数字信号,采集到的数字信号通过5G网络传输到数据处理中心或医疗监测设备。(2)利用AR智能眼镜的深度学习中的卷积神经网络,收集伤口或病变部位的图像数据,对采集到的图像进行预处理,包括调整大小、增强对比度等,以提高分析的准确性。院内医学专家可对图像进行标注,即标明图像中的伤口或病变部位。(3) 根据患者的个人信息,收集患者的各种数据,包括既往病史、实验室检测结果、药物反应记录等,将分析结果以图表、图形或报告的形式呈现,使医务人员更容易理解和应用这些信息。通过以上技术和远程医疗平台的结合,使得院内专家能够在不与伤者面对面的情况下,可以实时查看患者的生理指标,快速准确地识别和分析伤口和病变部位,并根据需要提供诊断和紧急救治的建议,同时,该系统可通过整合数据应用于疾病风险预测、病情发展监测、个性化治疗方案推荐、医疗资源优化等多个方面。

4 统计学分析

结 果

观察组急诊室滞留时间、入院至手术时间、住院天数均短于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。观察组漏诊发生率和并发症发生率低于对照组,会诊次数少于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。观察组呼吸机使用、抢救、休克、器官功能障碍发生率均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。观察组抢救成功50例(89.3%)、死亡6例(10.7%),对照组抢救成功56例(82.4%)、死亡12例(17.6%),两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组患者临床指标比较

表2 两组患者漏诊、会诊次数和并发症情况比较

表3 两组患者治疗情况比较[(n)%]

讨 论

本研究通过院内急救力量的院前延伸,患者可以在最短时间内得到专业的医疗干预,缩短了患者从受伤到接受治疗的时间,提高了救治效率,及时的院前干预也可以减少患者的二次伤害。对于严重交通伤等紧急情况,黄金救治时间极为关键,更专业的院前急救能够快速提供生命支持和紧急干预,降低患者病死率。本研究中观察组患者急诊室滞留时间、入院至手术时间、平均住院天数均较对照组有显著缩短。同时,患者漏诊、会诊次数和并发症情况均较前明显减少。通过两组救治效率对比,该系统能够对提高急救质量、降低病死率、改善患者预后等方面具有重要意义。

AR是一种将虚拟信息与现实世界相结合的技术,通过在现实场景中叠加虚拟信息,使用户更直观、更生动地感受到虚拟信息的存在。人工智能技术成为提升医疗服务水平、影响医疗行业发展的非常重要因素之一[3]。该技术具有移动性、灵活性、可穿戴性、可负担性和实用性等特点,能够动态实时还原现场细节。实现“急救工作部分前移、上车即入院[4]。2017年Anton等[5]就将VR和AR应用于远程会诊当中。交通伤医疗资源共享平台是基于AR的一种医疗应用,其设计原则和目标:(1)资源共享:平台将医疗资源进行整合和共享,使不同医疗机构之间能够更加便捷地共享医疗资源,提高交通伤患者的治疗效果和质量;(2)数据采集和处理:系统能够对交通伤患者的数据进行采集和处理,包括患者的基本信息、病情数据、治疗方案等,为医师提供更准确、更全面的诊断和治疗建议;(3)增强现实技术的应用:系统利用AR技术,将虚拟信息与现实场景相结合,使医师能够更直观、更生动地了解患者的病情和治疗方案;(4)用户友好性:系统的界面设计应简洁、直观,易于操作和使用;(5)安全性和隐私保护:系统具备安全性和隐私保护机制,保障患者和医师的信息安全和隐私。

实时远程会诊系统的实现技术主要包括:(1)前端技术:平台采用HTML、CSS、JavaScript等技术实现前端界面,并采用响应式设计,以适应不同屏幕大小的设备;(2)后端技术:平台采用Java语言,结合Spring框架、Hibernate框架等技术实现后端功能,包括数据处理和算法运算;(3)数据库技术:平台采用MySQL数据库,用于存储患者和医师的信息和数据;(4)AR技术:平台利用AR终端设备将虚拟信息与现实场景相结合,使医师能够更直观、更生动地了解患者的病情和治疗方案。

在交通伤事故发生时,常出现多发伤的危重患者,严重创伤急救重在突出“白金 10 分钟”的救治时效性,实施有效的院前急救可挽救更多患者[6]。此类患者病症复杂或现场不能处理,及时寻求医联体中心专家的在线指导和建议,则能更好地应对现场处置及患者[7]。由于我国医疗资源分布不均,下级医联体单位缺少大量的医疗操作实践[8],在进行相关医疗操作时难免信心不足,由于AR眼镜通过头部穿戴,实时传输的视频基于佩戴者的眼睛视角,通过该系统可对患者整体进行操作前评估,并可提供可操作性远程指导。据统计,美国弗吉尼亚州地区通过充分发挥了三级医院多学科整合的优势,使转诊至城市三级医院的患者减少了40%～50%[9]。

我国远程会诊尚处于发展初期,尤其近些年依托网络信息技术的发展,远程会诊的信息化正逐步完善,但目前政府职能部门尚未对远程医疗建立完善的标准体系,各单位远程会诊系统建设缺乏统一的医疗规范和收费标准[10]。目前远程会诊还没有形成统一的劳务补偿规定,目前的主要支出多出自课题科研基金,且缺乏较为合理的定价依据,相关的媒体宣传并不丰富,导致患者对远程医疗的方式、收费存在疑虑。近年爆出的专家会诊事件暴露出同样的问题,而许多医院远程医疗项目对专家的劳务总而言之,补偿普遍偏低,又很难有效调动专家参与远程会诊的积极性[11]。通过增强现实终端实时通过视频交流方式使得会诊得以进行,但是视频的流畅、清晰程度取决于4G无线网络的稳定性。不同医联体单位网络信号存在很大的差异性。目前在试运行的下属医联体单位进行实时移动远程会诊时,间断出现信息中断、卡顿等情况。因此在实时移动远程会诊对急危重症病诊疗过程中网络的稳定性显得尤为重要。远程会诊还存在着数据隐私和安全问题,远程会诊一般是通过现代化的信息技术设备进行信息资料的传递,数据信息的安全程度是影响远程会诊效果的前提,若网络技术、计算机等信息资料出现病毒、黑客等现象将会导致患者信息被泄露、盗用及篡改等现象,对于患者权益产生一定的危害及影响[12]。系统需要建立完善的数据隐私和安全机制,保障患者和医师的信息安全和隐私。

系统的应用效果主要体现在提高治疗效果和质量、提高医疗资源利用率、有效地降低了患者的病死率。随着我国医疗体制改革的深入推进,医联体作为地域化的医疗条件与资源的整合,促进了区域性医疗业的发展,而多路径远程会诊平台与医联体成为相补充的体系,更是对于医疗业资源合理整合的一大改进[13]。基于AR下实时移动远程会诊系统平台的建设就是围绕医联体建设为中心开展的探索,通过该平台的应用,使不同区域内的医院的120系统可以进行区域协作,达到信息共享、挖掘医疗资源优势、建立新型区域性救治体系的目的[14]。在初期试运行下遇到很多困难,但也取得了成效,通过该系统可以将优质的医疗资源覆盖区域内的区、县医联体单位甚至医联体外的交通管理部门,通过充分利用笔者医院医疗资源优势,调动医联体单位医院医师积极参与到该平台的建设当中。同时,该研究亦存在着许多不足,研究的病例数较少,未能推广对比形成多中心研究提高研究的可靠性,增加了研究中的各种偏倚和误差,而且不同地域之间存在着很大的差异,包括人群特征、环境因素、医疗资源等,这些差异可能会影响研究结果的可靠性和代表性。通过该系统的建设和推广,在现有政策法规的基础上,制定奖励措施和保障措施,保证形成长效的远程医疗运行机制[15]。相信在不久的将来,基于AR下区域性医联体实时移动远程会诊能够更好地造福一方百姓。

作者贡献声明:梁伟:研究设计、论文撰写;谢芬、余红标、郁毅刚:病例收集、资料整理;夏挺:数据统计、研究实施