高丹丹, 曾 琳, 張治鋼, 何慶華
傳統(tǒng)的傷病員后送主要依靠擔(dān)架搬運(yùn)、陸地交通工具、直升機(jī)和艦船等方式,但是上述方式易受災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境、交通情況、地形地貌、力量部署和場地等限制,導(dǎo)致救援人員難以快速到達(dá)災(zāi)害現(xiàn)場。無人機(jī)具有垂直起降、輕便、機(jī)動性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),非常適合執(zhí)行災(zāi)害救援任務(wù),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的傷病員轉(zhuǎn)運(yùn)。無人機(jī)在軍用和民用生活中的用途越來越多[1-5]。近年來,美國、英國、以色列等國家均在無人機(jī)傷員后送領(lǐng)域開展大量的研究[6]。國防部有一個“2013~2038年無人系統(tǒng)集成路線圖”[7]。2012年,北約無人機(jī)工作組對使用無人機(jī)開展傷病員后送進(jìn)行了特別會議,論證了無人機(jī)在傷病員后送中的可行性[8]。目前,可用于傷病員后送的無人機(jī)典型代表包括:①美國陸軍“DP-14HAWK”是一款雙旋翼無人機(jī)[9],搭載激光雷達(dá)、慣性導(dǎo)航、GPS和超聲測距等載荷,實(shí)現(xiàn)自主飛行,這款無人機(jī)可以輕松攜帶一個單獨(dú)的患者,而沒有護(hù)理人員[10](見圖1);②美國海軍陸戰(zhàn)隊“K-MAX”傷員后送無人機(jī)[11]采用雙旋翼并列式結(jié)構(gòu),具有機(jī)體靈活、轉(zhuǎn)彎半徑小、懸停能力強(qiáng)、爬升速度快等特點(diǎn),可攜帶一名傷員(見圖2);③以色列的“鸕鶿”無人機(jī)配備函道式風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī),可以攜帶兩名患者(見圖3),這款無人機(jī)已經(jīng)符合以色列國防軍和北約RTG-184醫(yī)療后送和戰(zhàn)場傷病員后送標(biāo)準(zhǔn)[8]。隨著無人機(jī)系統(tǒng)和垂直起降技術(shù)的發(fā)展,未來具有旋翼或垂直起降無人機(jī)系統(tǒng)的數(shù)量也會逐漸增加,為評估新型航空器在運(yùn)送傷病員的可行性提供了保障[12]。因此,研究外軍無人機(jī)傷病員后送醫(yī)療的原則及方法、無人機(jī)后送的救護(hù)特點(diǎn),積極探索無人機(jī)在災(zāi)害救援方面的應(yīng)用已經(jīng)成為一個重要的研究方向。
圖1 DP-14HAWK 無人機(jī)
圖2 K-MAX傷員后送無人機(jī)
圖3 以色列的“鸕鶿”無人機(jī)
傷病員后送是指在沒有空中醫(yī)療支援或可用非醫(yī)療/醫(yī)療人員的情況下,對傷病員的無計劃轉(zhuǎn)移。包括:從受傷點(diǎn)接走傷病員,送往醫(yī)療設(shè)施完善的機(jī)構(gòu);或從受傷點(diǎn)接走傷病員,短距離送往附近醫(yī)療點(diǎn),使醫(yī)生能夠提供穩(wěn)定護(hù)理,并等待真正的醫(yī)療后送飛機(jī)的到來[5]。
1.1無人機(jī)傷病員后送原則和方法
使用無人機(jī)傷病員后送的首要原則是“不造成傷害”,即對傷病員生命的威脅必須低于傷病員在原地等候其他平臺醫(yī)療后送時面臨的風(fēng)險。只有在這種情況下,傷病員后送才對臨床治療有用。雖然創(chuàng)傷后60分鐘被稱為“黃金1小時”[13],但嚴(yán)重創(chuàng)傷患者的生還幾率還取決于能否快速獲得穩(wěn)定的高級創(chuàng)傷生命支持和外科護(hù)理。傷病員后送的目標(biāo)是在規(guī)定時間內(nèi)運(yùn)送傷病員,使其能接受適當(dāng)醫(yī)療水平的治療[14]。因此將無人機(jī)作為空中傷病員后送的替代方法,可以更加及時地做出關(guān)鍵響應(yīng),縮短專業(yè)救治機(jī)構(gòu)到達(dá)現(xiàn)場的運(yùn)輸時間,降低對人員的威脅及傷員的二次傷害,大大提高傷病員后送能力。
無人機(jī)傷病員后送過程是向指揮中心請求傷病員后送,根據(jù)場景、沖突選定最佳無人機(jī),基于GPS坐標(biāo)和機(jī)載激光探測和測距傳感器的航路點(diǎn)導(dǎo)航、著陸區(qū)選擇和拒絕(基于著陸區(qū)中探測到的障礙物),自主規(guī)劃好并上傳路線。機(jī)上加載一個自主的途中重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng),以監(jiān)測、記錄和傳輸狀態(tài)(通過無人機(jī)系統(tǒng)的指揮與控制系統(tǒng)),并將監(jiān)測數(shù)據(jù)直接反饋給接收醫(yī)院[15-16]。
1.2無人機(jī)傷病員后送的早期干預(yù)
一項對2011年1月至2014年3月在持久自由行動(Operation Enduring Freedom,OEF)中受傷的美國軍人的傷員醫(yī)療護(hù)理記錄進(jìn)行了回顧性研究,該研究主要針對無人機(jī)將傷病員從受傷地點(diǎn)到達(dá)第一個軍事救治機(jī)構(gòu)的醫(yī)療后送傷員記錄[17]。統(tǒng)計結(jié)果表明,最常見的干預(yù)措施包括:非壓力止血包扎、靜脈注射用藥、呼吸道人工通路、使用氧氣、止血帶、心肺復(fù)蘇和使用血漿制品?;凇陡呒墑?chuàng)傷生命支持》(ATLS)指南[18],針對戰(zhàn)場傷病員的無人機(jī)途中護(hù)理干預(yù)主要側(cè)重于以下方面:
1.2.1 大出血 對于災(zāi)害救援中的傷病員,出血或大出血是對生命的主要威脅。無人機(jī)后送前必須使用合適的現(xiàn)場敷料和止血帶控制中度至重度活動性出血,但如果使用不當(dāng),可能會導(dǎo)致松動和大出血。如果傷病員存在不可受壓的腔內(nèi)出血,則轉(zhuǎn)移之前必須用止血劑控制出血。此外,如果災(zāi)害救援現(xiàn)場條件允許,需要在后送期間對傷病員進(jìn)行靜脈輸液。但飛行期間需要對醫(yī)療后送進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測,并需要具備調(diào)整或補(bǔ)充輸液的能力。對此,需對患者進(jìn)行垂直輸液,或采用流速足夠的泵送方式進(jìn)行輸液。對于緊急復(fù)蘇情況下需要換液的患者來說,移動期間不得采用靜脈輸液方式,而不是需要輔以積極管理,往往否則會導(dǎo)致患者病情惡化。
1.2.2 呼吸 可自然呼吸的傷病員使用帶氧氣面罩的簡單口咽導(dǎo)氣管(如有),通常導(dǎo)氣管保持原位即可,無需固定。但喉罩或氣管內(nèi)導(dǎo)管等更先進(jìn)的氣道需要固定,并須配備充氣囊來保證氣道的密封性。不過因?yàn)樵陲w行期間無法調(diào)整,而高度變化又可能導(dǎo)致它們破裂,因此其內(nèi)需要充滿鹽水以防破裂。如果傷員上頜面或頸部有創(chuàng)傷,將很難固定氣道。而且飛行期間,傷病員處于仰臥體位時會面臨吸入危險,特別是在氣道氣囊難以良好密封的情況下。根據(jù)傳統(tǒng)的基本急救知識,如果急救人員無人幫助,而傷病員又必須離開時,首先需要將傷病員置于側(cè)躺“復(fù)蘇體位”。飛行期間,嘔吐會使氣道受損,因此須考慮將傷病員置于側(cè)躺體位,但前提是確保該體位不會影響胸部呼吸。一般來說,臨床上需要先進(jìn)氣道的傷病員不適用于無人機(jī)后送。
1.2.3 使用氧氣
輔助供氧是急診治療中一種標(biāo)準(zhǔn)且普遍的治療方法。目前,該方法已獲《高級創(chuàng)傷生命支持》和《院前急救創(chuàng)傷生命支持》批準(zhǔn)[19]。由于無人機(jī)貨艙為非加壓艙,因此極有可能會在安全高度使用輔助供氧(如可用)。與健康機(jī)組人員不同,在不考慮任何額外海拔要求的情況下,需要采用面罩為嚴(yán)重創(chuàng)傷傷病員提供充足氧氣。
任何需要輔助換氣的傷病員都需要配備護(hù)理人員或機(jī)械呼吸機(jī)。如果考慮使用無人機(jī)進(jìn)行傷病員后送,必須確保傷病員能夠自己呼吸,從而能夠保證在沒有氧氣補(bǔ)充的飛行途中能夠生存。但如果預(yù)期情景包括計劃對配有呼吸機(jī)的患者實(shí)施醫(yī)療后送,則平臺需要具備監(jiān)測患者呼吸機(jī)狀況并自動/遠(yuǎn)程接收反饋的能力[19]。在不考慮任何額外海拔要求的情況下,需要采用面罩為嚴(yán)重創(chuàng)傷傷病員提供充足氧氣。而對于需要治療用氧的患者,最好不要采用空中傷病員后送方式,而應(yīng)優(yōu)先通過醫(yī)療后送(空中救護(hù))轉(zhuǎn)移。
1.2.4 低體溫 無人機(jī)后送中的大多數(shù)傷病員都遭受了嚴(yán)重創(chuàng)傷,并伴隨大量失血,因此,低體溫問題不僅存在于地面,空中仍需考慮,如果后送飛機(jī)上沒有設(shè)計適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度控制,無疑會加劇這一問題。
Parker等[20]將無人機(jī)救治分為以下級別:第0級為單獨(dú)的患者;第1級為途中救治的平臺提供者;第2級為途中進(jìn)行的介入護(hù)理;第3級為在途中進(jìn)行的手術(shù)救治。
第0級是近期最有可能實(shí)現(xiàn)的,即是將傷病員直接送上無人機(jī)運(yùn)送到后方救治機(jī)構(gòu)。臨床考慮因素包括:①使用無人機(jī)傷病員后送的快速性是否可以抵消在運(yùn)輸過程中減少的護(hù)理所造成的影響?是否高于暴露于無人機(jī)預(yù)期飛行高度,機(jī)艙條件給患者造成的風(fēng)險?如果無人機(jī)發(fā)生火災(zāi)或遭遇事故,是否會有導(dǎo)致患者進(jìn)一步受傷的風(fēng)險?此時,需要在考慮具體傷情的前提下對患者進(jìn)行適當(dāng)約束。對于某些傷情,不可將傷口包扎得太緊。②患者是否可能有隨著時間推移(飛行時間越短,造成的風(fēng)險越小)或暴露于高空而惡化的隱性創(chuàng)傷?這一問題取決于對損傷機(jī)制的了解以及飛行前的初步調(diào)查是否全面。③飛行期間所需的鎮(zhèn)痛水平是否會對患者的呼吸能力構(gòu)成威脅?④患者是否已準(zhǔn)備好暴露于寒冷中?
第1級是途中救治的平臺提供者,即無人機(jī)迅速下降到傷員所在地點(diǎn),在基本的創(chuàng)傷護(hù)理之后,迅速將傷員運(yùn)送到??谱o(hù)理機(jī)構(gòu),無人機(jī)平臺能夠主動監(jiān)測生命體征,管理氣道、呼吸和循環(huán)系統(tǒng)。除上述條件外,臨床考慮因素還包括:①配備合適系統(tǒng),用于監(jiān)測患者的氣道和呼吸是否通暢,包括呼吸機(jī)性能;②系統(tǒng)可以監(jiān)測患者的循環(huán)狀態(tài),并根據(jù)需要調(diào)整或補(bǔ)充靜脈輸液,包括保持輸液溫度;③設(shè)置一間足以容納靜脈輸液液體、氧氣瓶、呼吸機(jī)以及重要機(jī)能監(jiān)測系統(tǒng)的隔艙。該隔艙的溫度應(yīng)可調(diào)節(jié),大小應(yīng)足以容納脊柱板或帶安全帶的擔(dān)架,包括將患者置于仰臥體位或“復(fù)蘇體位”的約束設(shè)施。
第2級是途中進(jìn)行的介入護(hù)理,醫(yī)療小組可以提供氣管插管、呼吸機(jī)和先進(jìn)的復(fù)蘇技能,通過直接與車載無人機(jī)控制系統(tǒng)的接口,醫(yī)療小組的隨機(jī)醫(yī)生可臨床決策,是飛往二級醫(yī)療救治機(jī)構(gòu),還是中轉(zhuǎn)將頭部受傷患者一同送往配備有CT設(shè)備的三級醫(yī)療救治機(jī)構(gòu)。
第3級是無人機(jī)的內(nèi)部有效載荷足以容納一支醫(yī)療隊和相關(guān)裝備的情況下,允許飛行途中進(jìn)行創(chuàng)傷控制手術(shù)的。一些國家已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)的有人駕駛飛機(jī)上具備了這種能力。因此,機(jī)上手術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),但最終用戶對機(jī)身可靠性的信賴仍然是關(guān)鍵。
因此,隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展和護(hù)理水平的提升,無人機(jī)的垂直起降、機(jī)動性強(qiáng),精準(zhǔn)“點(diǎn)對點(diǎn)”傷員后送等優(yōu)點(diǎn),使用無人機(jī)提供災(zāi)害救援救治成為可能,可將傷病員快速運(yùn)送到醫(yī)療救治機(jī)構(gòu)。
近年來,地震、海嘯等自然災(zāi)害頻發(fā),火災(zāi)、交通事故、危險化學(xué)品泄漏等重大事故頻發(fā),恐怖襲擊以及軍事作戰(zhàn)行動時有發(fā)生,造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞、經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡,特別某些情況下將執(zhí)行傷病員后送的機(jī)組人員和平臺置于較為危險的境地,因此與僅依賴有人駕駛直升機(jī)相比,將無人機(jī)當(dāng)作“備選飛機(jī)”可為傷病員后送任務(wù)提供一種新的能力,途中醫(yī)療有效護(hù)理也可以提高傷病員的生還機(jī)會。與所有新技術(shù)一樣,災(zāi)害救援中傷病員的無人機(jī)后送將面臨的挑戰(zhàn)可能是空域管理、導(dǎo)航和安全問題、在運(yùn)輸過程中提供適當(dāng)護(hù)理水平的決策,以及最終用戶的可接受性。因此,在未來災(zāi)害救援使用無人機(jī)進(jìn)行傷病員后送,需要了解全面的設(shè)備功能和遠(yuǎn)程控制自動化,并且醫(yī)療人員需要接受相關(guān)培訓(xùn),才能對其提供護(hù)理和保護(hù),從而降低傷病員的病死率和傷殘率。