无人机在医疗领域应用实践与启示

无人机在医疗领域应用实践与启示

朱艺曼

天津市安定医院，天津，300161

摘要：通过对无人机医疗物资配送、应急救护救援、远程医疗服务应用实践进行分析，总结了目前无人机在医疗领域应用存在的问题，提出了无人机在医疗领域未来发展的启示，为医疗行业无人化改革提供思路。

关键词：无人机；医疗领域；无人配送；应急救援；远程医疗

1  引言

随着技术的不断进步和市场需求的增加，无人机逐渐从军事领域扩展到民用领域，近年来，中国无人机产业快速发展，已广泛应用于末端物流、应急救援、农林植保、航空测绘等领域，不断对改变着传统的产业和行业，其中无人机在医疗领域的应用正在快速发展【1】。本文及时梳理总结近年来无人机在医疗领域的应用实践，为下一步医疗行业人员充分运用无人机技术提供借鉴和参考。

2  无人机在医疗物资配送中的应用

无人机已经在紧急药品、血液血浆、检验样本等物资配送方面进行了大量探索的实践，为提高医疗质量和服务水平积累了大量经验【2】。

2.1  药物疫苗配送

药物疫苗配送是指用无人机将药品、疫苗及医疗用品快速送达到患者身边的一种药物配送方式，该技术实现了药品的远程配送，可以避免由于地理位置原因和物流时间限制而导致的医疗物资短缺问题【3】。澳大利亚无人机公司Swoop Aero和澳大利亚邮政局合作推出了“航空救援”计划，使用无人机将药品和医疗用品送到偏远地区，其就是为了解决澳大利亚偏远地区患者看病难的问题。中国黑龙江快递有限责任公司与哈尔滨市医疗机合作，使用无人机将药品和医疗用品送到黑龙江省新区、密山市等偏远地区。通过无人机配送技术，可以将医疗物资快速达到偏远地区和道路不畅地区，解决了医疗物资供应和物流的问题，提高医疗服务的质量。

2.2  血液血浆配送

对于远离人群密集区域和医学机构的人群来说，他们在紧急情况发生后要等待好几天才能接收到紧急援助【4】。无人机可以携带特定的血液制品飞入这些特殊困难场地，比如为被毒蛇咬伤的人运送抗蛇毒血清，为大量失血者带来不易长久贮存的血液血浆，为骨折的人运送易用的补给以稳定病情。美国旧金山的Zipline自2016年于卢旺达开展医保快递业务以来，目前已经建立起一个全国性的按需医疗无人机网络，向地面交通不便的地方运送150种医疗产品，主要是血液血浆。在卢旺达，Zipline的医疗无人机飞行了超过100万公里，已交付了13000多架飞机，其有效解决了较贫穷的国家无法承受血液浪费，即血液产品在有机会被使用之前就已经过期这一痛点。

2.3  检验样本配送

针对胸痛心梗症状病人，赶在病人送达医院之前，利用无人机运送疾病待检标本，提前准确诊断病情，就能有效缩短抢救时间，降低致残率。新冠疫情的爆发让疫苗成为了全球瞩目的焦点，疫苗的配送通常需要在目的地附近建立冷链设施，并且需要快速、安全地抵达现场，以保证疫苗的质量和有效性。与地面运输相比，用无人机将新冠病毒检测样品送到实验室所需时间大大缩短，这也实现了运输流程的无人化，减少了污染与传播病毒的机会。

3  无人机在救护救援中的应用

无人机不仅能够进行进行配送医疗物资，还有一个巨大的优势就是用于紧急的救护救援，为抢救生命争取出最宝贵的时间。

3.1  进行疾病应急救护

病人的病情危重都是由于拖延、救护车的迟到等原因造成的。例如，心脏病患者的黄金抢救时间只有短短的宝贵10分钟，这对救护车的到场速度提出了相当大的挑战。目前，在澳大利亚，一家医院与无人机公司合作，使用无人机将心脏起搏器等紧急医设备运送到需要的地方。无人机可以在最短的时间内将设备运送到医学专业人员所在的地点，改善澳大利亚偏远地区的医疗局势。目前掌握AED使用的非专业人士成功率约为20%，采用无人机指令及语音指导后，成功率能够提升到90%。与走地面交通的救护车相比，无人机在奔赴现场的过程中不需要考虑道路交通状况，因此达到的速度也更快。抢救每提前一分钟，病人生存下来的几率就能够增大不少，医疗设备相对匮乏的偏远地区将会成为急救无人机的最大舞台。

3.2  进行灾害紧急搜救

近年来自然灾害频发，无人机应急救援方面已经具备了一定的应用实践，并且取得了一些成功。无人机通过航空遥感技术，可以为救援队伍提供高质量的地理信息和环境数据，为救援行动提供更准确的模拟和预测分析，为灾区恢复和重建工作提供支持。无人机在“712”台风期间进行了广泛的应急救援工作，在山东省市场监管局、城管和消防部门的协助下，多架无人机在台风过后的第一时间进行了洪涝灾害搜救和灾情分析。无人机通过搜救定位空中视图拍摄和数据采集等方式，为救援队伍提供了更加准确、全面和及时的信息支持。在美国，消防部门和警察局也在使用无人机进行救援和安全监管。无人机可以在高空拍摄、现场搜救和信息数据收集等方面提供支持，大大提高了现场工作效率和精度，为人们的生命和财产提供更加有效的保障【5】。

3.3  前运后送伤病员

因为无人机通常具备一定的额外挂载能力，一方面能够搭载并空投救生药品、器材到指定地域来进行医学救援，另一方面还能进行战场上部队的伤病员前运后送工作

【6】。近年来，无人机参与九寨沟地震灾区救援任务、救援保卫钱江观潮群众任务等，都应证了其在通过搭载救援物资直接参与医学救援的可行性。中国航空工业集团有限公司（AVIC）的“翼龙-1”无人直升机可以搭载医疗设备和药品，以及两名医务人员。该机型可以在医疗紧急情况下快速到达现场，进行伤病员的前运后送工作，并为救援人员提供更多的医疗支持。

4  无人机在远程医疗服务的应用

无人机不仅可以用于医疗物资配送和紧急救援救护，其还能在远程诊疗服务、疫情监控、病媒控制等方面发挥作用。

4.1  远程诊疗服务

无人机可以利用视频通讯设备和医疗设备，为偏远地区、灾区和特殊场所提供远程诊疗服务。例如通过视频通讯与患者进行实时诊断和治疗，提供药品和医疗设备，教育居民健康知识和预防措施等。无人机远程诊疗服务可以缓解医疗资源足和不平等分布的问题，为更多人群提供健康保障。美国医疗杂志《贝克尔医院评论》公布了辛辛那提大学的研究人员发明了一种远程医疗无人机，可以被派到美国最偏远地区人们家里，既运送自助式检测用品、药品和医疗用具，也配备摄像头和显示屏，以便让患者可以直接与医疗机构通话。特别是在一些偏远的山区、海岛等地区，可以极大地解决了远程医疗难题，节省了人力、物力、时间等成本。

4.2  疫情监控

无人机在防控疫情中可以用于疫情检测、消毒作业、传媒宣传等工作。一是疫情监测，通过搭载高清摄像头和红外线热成像仪等设备，对人员密集场所、治愈患者隔离区、交通要道以及边境防线等区域进行全方位的监测和侦查。通过大数据分析技术实现疫情预警和实时监测，对疫情传播趋势进行跟踪分析，及时发现和隔离病例。二是消毒作业，通过搭载消毒剂和喷雾设备无人机可以完成大面积的消毒作业。它们可以在人员不易到达的地方如高楼和繁忙的市场等地区喷洒消毒药水，从而有效地减少病毒的传播范围，降低公众感染的风险。三是传媒宣传：无人机还可以通过宣传广告、现场直播、新采访等形式，向公众普及疫情知识和预防措施，进一步增强社会公众的防疫意识和自我保护能力。

4.3  病媒控制

无人机可以利用遥感技术和喷雾设备进行病媒控制，例如对蚊虫进行灭蚊喷雾，杀灭传播疾病的病媒昆虫，还可以进行定点放昆虫诱捕器、降低病媒数量；利用激光杀虫技术对害虫进行精准击【7】。这些控制措施可以有效预防与控制传染病的发生和传播，保障人民健康。无人机的病媒控制应用还可以减少传统防治方式的土地污染和农药污染，具有环境友好型。一些国家已经开始利用无人进行昆虫监测和灭蚊工作。例如，菲律宾实验室的研究表明，使用无机可以极大地降低登革热和寨卡病毒的传播风险。在巴西，谷歌的母公司Alphabet旗下的Project Wing团队和巴西卫生部合作使用无人机进行蚊子灭蚊喷雾，以防止蚊子传播黄热病等疾病，不仅避免人员进入疫情区域从而减少潜在的感染风险，同时也加快了防治工作的速度和准确性。

5  无人机在医疗领域应用存在的问题

虽然无人机在医疗物资配送、应急救护救援、远程医疗服务方面有了一定的场景应用和实践，能够较好了提高医疗服务质量和服务水平，但在技术、安全、监管、道德、成本五个方面还存在一些问题。

一是技术问题。现有的无人机技术仍有许多限制，例如无人机飞行时间短、受天气条件限制等，会导致无法实现高质量的医疗服务。无人机的飞行时间短，在长距离运输中需要频繁充电或更换电池，这可能会导致其不能够为患者提供连续的服务。另外，由于无人机面临的天气条件、高度和飞行方式等不同，因必须通过技术手段对无人机进行高精度控制，以确保它们安全地运，对于无人机机长和驾驶员要求较高。

二是安全问题。无人机在空中飞行时存在一定的安全隐患，需要注意其他空中器具的相撞、飞行路径的障碍物、天气变化、失控等问题。这些问题可能会导致无人机的意外坠落或撞击，给患者和机器都带来威胁，造成一些医疗救助以外的损失。

三是监管问题。由于无人机在医疗行业的应用属于新兴技术领域，缺乏清晰的监管政策。许多国家和地区都规定必须注册无人机，并为其颁发飞行许可证，遵守当地航空法规，同时保护市民的私和安全。在某些区域或场合，无人机严格遵守飞行规则和协议。无人机制造商必须遵守相关的制造标准和质量标准，并确保无人机正常运行和安全性能。同时，必须定期进行维护和检查，确保无人保持良好状态。

四是道德问题。在一些医疗应用场景下，无人机需要进行视频监控或携带有关个人信息的设备。这可能会涉及到隐私和伦理方面的问题，如何平衡隐私权和医疗服务之间的系是值得思考的。无人机具备拍摄和记录的功能，可能会侵犯他人的隐私权，如在无人机内搭载摄像头，将无法防范被窥视的个人或行动公之于众，这可能会产生一道德上的争议。因此无人机需要遵守隐私和安全的法规和规定，包括禁止搭载摄像头和探测技术，保护市民个人隐私和安全。

五是成本问题。无人机的制造和维护成本较高，且随着技术的不断发展，价格也会随之增加，给医疗机构增加了经济负担。无人机的成本问题主要包括以下几个方面：①设备成本：无人机设备包括飞行器、电池、传感器、通信设备等，这些设备价格较高，对于医疗机构来说可能需要进行高额投资。②维护和保养成本：无人机需要进行定期维护和保养，以确保其良好的飞行性能和运行安全，这些工作需要专业人员进行，也需要耗费一定的成本。③人员培训成本：无人机的操作和维护都需要专业的人员进行，此需要进行培训和认证，这也需要费用支出。④法律合规成本：无人机的使用受到法律的约束，医疗机构需要进行合规性检查和资质申请，这可能会需要专业的法律服务和费用支出。

6  无人机在医疗领域应用启示

在各大行业智能化、无人化的大背景下，无人机在医疗领域将迎来较大的发展机遇。医疗行业相关部门必须审时度势、乘势而上，按照“遵守法律法规、保障飞行安全、提升技术水平、拓展市场规模”的思路，建强健全医疗领域无人机力量，提升医疗服务质量和效益。

一是遵守法律法规。2023年6月发布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，构建了科学、规范、高效的无人驾驶航空器飞行及相关活动管理制度体系，为防范化解无人驾驶航空器安全风险、助推相关产业持续健康发展提供有力法治保障。因此医院和相关单位在利用无人机进行医务活动时要研究并遵循当地的无人机法规，确保无人机的所有者进行登记和注册，密切关注天气变化和气象条件，尊重禁飞和限制飞行的区域，并规避人口密集区和机场等地方，以确保无人机不会危及人身安全或者干扰航空交通。

二是保障飞行安全。无人机执行医疗任务时一定要避免带来的次生灾害，因此这就要求必须严格遵守安全操作流程，守牢安全底线。例如在飞行之前，对无人机进行必要的检查和调试，确保无人机正常运行。在飞行时，应根据天气、风力、飞行范围等因素，谨安全地进行飞行。要办理一定的保险，在飞行过程中，如果因为无人机故障或者操作失误原因，造成了人身或者财产损失，需要及时赔偿或者承担责任。相关医疗公司要有全方、高效率的空域监测和安全保障措施，限制滥用无人机的危险性，保障人员和资产的安全。

三是加强技术水平。加强无人机技术研发、引进国际先进技术、提高自主控制能力、数据互通和隐私保护、加强人才培养和交流，是提升医疗无人机技术水平的关键。加强航空技术研发，保持技术的领先地位是提升医疗无人机技术水平的重要条件，引进国外先进设备和技术，加强与国内同行的交流合作，共同提升医疗无人机的技术水平是补充。优化医疗无人机的软硬件系统，提高其自主控制和自适应能力，增强其适应复杂环境的能力，提高应对突发情况的能。提升医疗无人机传输速度和数据传递的稳定性，确保数据传输的及时性和安全性，保护用户隐私，并且进行数据的快速处理和分析。开展人才培养计划，包括医生、工程师、数据分析师等多个领域，加强人才之间的交流和合作，形成医、工、学、研多方合作的良好局面，从而为医疗无人机技术水平的提升提供人才支持。

四是提升市场规模。结合最新的无人机技术，将医疗无人机应用场景拓展到更多的领域；如野外急救、药品和检测样本的快速配送等；合作厂家不仅提供医疗无人机本身，还应为客户提供完整的解决方案，例如包括系统培训、技术支持、维护和保养等服务，以提高满意度和信任度；无人机厂商通过通过提高生产效率、降低零部件采购成本、加强应链管理等方式降低医疗无人机的成本；医疗无人机的发展需要厂商和研机构共同合作，共同推进医疗无人机技术的发展，为医疗服务供更加便捷和高效的方案。总之，加强技术研发、引进国际先进技术、提高自主控制能力、数据互通和隐私保护、加强人才培养和交流，是提升医疗无人机技术水平的关键，这样医疗无人机才能真正地为人类的医疗事业做出贡献。

7  结语

科学技术的发展使得无人机在医疗领域的应用案例大大增多，也验证了无人机技术在医疗物资配送、应急救护救援、远程医疗服务方面的可行性。通过不断地探索实践，破解无人机目前运用存在的五大难题，增加医疗领域的智能化无人化水平，构建多域多维的医疗保障体系，提升我国的医疗服务质量和效益。

参考文献：

[1]金琦淳,陈慧敏,岳睿等.无人机应用技术专业“三维一体,四方联动”人才培养探索与实践[J].装备制造技术,2021(10):171-174.

[2]张文斌,吴磊明,高波.新冠肺炎疫情防控无人配送实践与启示[J].军事交通学院学报,2020,22(05):57-60.DOI:10.16807/j.cnki.12-1372/e.2020.05.012.

[3]赵润美. 固定式无人机机场在医疗配送中的应用设计[D].深圳大学,2020.DOI:10.27321/d.cnki.gszdu.2020.001106.

[4]郑茵红,李阿中,黄娟等.无人机在应急血液配送中的初步应用[J].中国输血杂志,2021,34(11):1263-1265.DOI:10.13303/j.cjbt.issn.1004-549x.2021.11.027.

[5]陈辉.多旋翼无人机在消防救援领域的应用探讨[C]//中国消防协会灭火救援技术专业委员会,中国人民警察大学救援指挥学院.2022年度灭火与应急救援技术学术研讨会论文集.化学工业出版社,2022:18-20.DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.066372.

[6]高丹丹,陆彦邑,王菲菲等.无人机伤员后送在卫勤保障中的应用前景[J].中国急救医学,2023,43(06):462-465.

[7]石河,刘平.无人机巡查核查、地面人工踏查 全市159.22万亩松林全覆盖、无死角 北京织就松材线虫病立体监测网[J].绿化与生活,2020(07):19-24.