第四屆全國智慧醫療創新大賽由全國 20 多個協會學會相關單位聯合主辦，深化行業影響、提升賽事規模與深度，推進我國智慧醫療創新生態建設與發展。大賽以“賽事、展示、論壇”的模式，探索數據的開放共享和創新應用，進一步挖掘優秀項目，加速產業和人才雙發展。推動智慧醫療、數字技術與實體經濟深度融合，持續維進智慧醫療創新生態圈發展，為“健康中國”貢獻創新智慧，打造智慧醫療創新的“中國模式”。

項目名稱：依托5G和無人機技術構建基于國產芯片的應急救援人員生理及環境參數健康監測預警系統的開發與示范研究

參賽單位：武警四川省總隊醫院

聯合參賽單位： 西南科技大學、電子科技大學、應急管理部森林消防局、解放軍總醫院第三醫學中心、中國技術交易所

參賽人員：程乃俊、周金治、羅盧、丁凡、楊慧寧、孫長、吳斌、周帆

項目起源：基于目前應急救援的現狀和近年來應急救援過程中出現的問題，由應急管理部森林消防局提出需求，研發團隊依托武警四川省總隊醫院和解放軍總醫院第三醫學中心信息數據分析結果；從2017年開始就相應項目的論證及系統研發，于2019年開始進行相關示范性研究，搭建監控中心平臺，完成監控終端的數據處理和分析工作；預計2021年10月完成軟硬件聯合調試工作。

痛點、難點：1.應急救援人員的信息化保障手段比較落后，應急指揮不能實現及時準確；2.應急救援人員缺少對救援場所周邊環境的時時情況進行掌握并作出預判；3.目前沒有針對應急救援人員的生理健康參數監測系統，不能跟蹤應急救援人員的生理狀況并根據預警進行輪換，容易造成應急救援人員非戰斗減員；4.基于國產芯片的應用研究目前處于初級階段，基于未來國防及保密的需要，這方面的研究至關重要。5.無人機技術應用于特殊環境的通信、監測及預警難度大

思路、方法：1、應用大數據和人工智能方法對人體生理信號參數和環境信息參數的集成融合智能監控。目前針對單一參數監測的技術實現相對成熟，但多參數的集成監測還較少，將人體生理信號參數與環境信息參數進行集成融合，尚未見公開報道，難度在于這些參數的檢測原理、方法、手段差異較大，屬于多源異型數據。因此，從工程角度解決多源異型參數的集成是一個關鍵技術。

2、數據信息的安全性保障及國產CPU芯片在交通管理及警務系統中的應用。目前國產CPU芯片針對嵌入式和桌面系統都有產品問世，但基于國產芯片的軟件生態不完善，特別是桌面與服務器領域一直被國外產品壟斷。因此將國產CPU芯片應用于醫療信息化建設，以保證醫院醫療信息的數據安全，也是本項目的關鍵技術。
本項目實施方案可分為：信息獲取、數據源處理、健康預測建模。（1）信息獲取單元。信息獲取單元的主要功能就是采集獲取人體信息參數以及環境參數，獲取對象為應急救援人員。其中人體信息參數包括性別、年齡、身高、體重、生理參數（如體溫、脈搏、血壓、血樣飽和度等）等，環境參數包括溫度、濕度、 PM2.5、煙霧、地理區域信息（如海拔、經緯度、高度等）等。（2）數據源處理單元。數據源處理單元就是將信號獲取單元的數據轉換為健康預測模型的輸入數據。對數據源處理的程度直接決定了輸入數據的有效性和準確性，所以數據源處理單元尤為重要。數據的預處理包括數據清洗、數據集成、數據變換、數據規約等，數據預處理都可以通過拉格朗日差值法、箱型圖、小波變換、無量綱化等常用的數據挖掘算法實現。（3）健康預測建模。健康預測建模實現通過人體信息參數和環境參數預測分類出人體的健康狀況。人體健康預測分析呈現滯后性、不準確性、數據雜亂、設備昂貴等特點，針對這些問題本文提出了一種新的徑向基-廣義回歸-概率混合神經網絡，從而滿足實時準確地監測人體健康狀況的要求。
創新點：1.人體的生理基本參數有心率、血壓、體溫、血氧飽和度、呼吸波等。通過實時監測這些生理參數，可以掌控應急救援人員生理體征數據，對哨兵隨時可能發生的生理危險進行預警。救援環境中如溫濕度、PM2.5、煙霧、空氣含氧量等對應急救援人員生理狀況也有直接或間接的影響，對這些參數同時進行實時監控，可以提醒應急救援人員對突發惡劣環境狀況進行及時自我防護。

2.國產CPU芯片應用于醫療信息化監測系統，還未見相關報道。隨著電子信息技術的快速發展及國家對自主芯片產業的大力支持，國產CPU芯片的發展克服了國外的技術壁壘，取得了突破，已經有成熟的產品開始商用。
3.集成融合的監控中心，主要是利用大數據和人工智能技術對應急救援人員的生理信號參數和救援環境信息參數進行分析，實現實時監測，這將是未來信息化建設的發展方向。
4.應急救援人員生理數據的信息安全對于國防信息安全至關重要。隨著國家對信息安全的重視，“自主可控”是醫療信息基礎設施建設發展的必然趨勢。缺少自主可控的“芯”，信息化設備的安全就是無本之末，使用國產CPU芯片作為監測系統的主控制器，能從源頭上保障數據信息的安全，同時對國家的自主芯片產業的應用也起推動作用。
5.便攜式無人機的使用既能構建起特殊條件下應急救援人員與指揮中心間的及時應急通信渠道，讓指揮中心能及時了解每一個救援單元救援情況和救援人員的生理健康狀況，又能利用高清攝像裝置了解救援區域大環境的險情，還可依托救援區域高空煙霧等有害氣體的采集分析，為救援單元和指揮中心提供救援決策依據；
6.嵌入式終端的多樣性設計（腕表、背心、耳機、頭盔等等）等均依托現有裝備而設計，既不增加應急救援人員的負重，又能快速高效的實現各類數據采集和快速分析和預警和一鍵呼叫和定位。
7.結合救援類別的不同設計了多種預警模式，根據不同的救援類別劃分不同的預警參數，為應急救援的科學性提供依據。
推廣及意義：項目研究結果不僅用于應急救援人員，還能應用到到部隊哨兵監測、部隊執勤分隊人員監測、住院病人管理、社區病人管理、區域特殊病人管控等相關場景，國產芯片的使用極大的緩解對進口芯片的依賴，實現了自主可控；

總決賽擬定日程