全球人口结构的变化,尤其是人口老龄化,导致心脏骤停、中风和严重创伤等时间敏感的医疗紧急情况的发病率增加,尤其是在农村和难以到达的地区[1]。传统的地面紧急医疗系统在拥挤的城市环境或地理隔离地区往往难以快速响应。在这种情况下,低空医疗救援(LAMR)作为一种创新解决方案应运而生,它将航空技术与急诊医学相结合[2][3]。虽然LAMR包括直升机和电动垂直起降(eVTOL)飞机等多种空中平台,但本研究特别关注无人驾驶飞行器(UAV),即通常所说的无人机。无人机具有高度灵活性,可以通过远程操控或自主飞行实现垂直起降,能够绕过地面交通,将自动体外除颤器(AED)、血液制品、解毒剂和诊断工具等医疗物资直接送达紧急现场或偏远医疗设施[3][4]。它们的操作灵活性、相对较低的成本以及快速部署的能力,使其特别适合应对人口老龄化和医疗资源分布不均所带来的紧急医疗需求[4]。
人口老龄化与需要立即干预的院外医疗危机的发病率增加有关[5]。无人机提供了一种可扩展的手段,可以缩短从紧急情况发生到提供护理的时间间隔,从而支持院前护理系统,满足日益增长的及时医疗响应需求[5][6]。除了物资输送外,无人机还配备了远程医疗功能,使得现场旁观者与远程医疗专业人员之间能够进行实时音视频通信[7][8]。这一功能不仅有助于指导初步救治,还能在大规模伤亡或灾难情况下提高分诊的准确性和资源分配效率,尤其是在老年人尤为脆弱的场景中。
随着交通事故、自然灾害和其他紧急情况的增加,创伤已成为一个关键的全球公共卫生问题。据统计,每年全球约有490万人死于与创伤相关的疾病,占全球总死亡人数的8%[9]。例如,未经干预的心脏骤停患者每分钟死亡率会增加7-10%[10]。美国心脏协会报告称,美国每年发生超过35万例院外心脏骤停事件,大多数死亡是由于紧急医疗服务响应时间延迟造成的[11]。基于无人机的LAMR通过无人机等载体缩短了紧急响应时间,为“黄金救援窗口”赢得了决定性的时间优势[6][12]。无人机到达现场的时间比救护车快三分之二,平均快3分钟14秒[12]。特别是在治疗心血管和脑血管紧急情况以及严重创伤等时间敏感的疾病时,这种及时性优势直接提高了生存率[12]。
此外,全球范围内医疗服务的可及性存在差异,尤其是在偏远和服务不足的地区[13]。2015年尼泊尔地震期间,无人机被广泛用于搜救行动和医疗物资配送,在恢复受灾地区的经济活动中发挥了关键作用[14]。在灾害响应中,无人机能够快速到达受灾区域,提供关键的实时情况数据,并显著缩短紧急决策时间。这些应用验证了LAMR在克服地理障碍和建立弹性应急网络方面的独特能力。
近年来,无人机技术的快速发展使其在医疗救援中的应用范围不断扩大,从运送AED到将医疗物资输送到难以到达的地区[3][15]。因此,本研究旨在系统地探讨2014年至2024年间基于无人机的LAMR的应用现状和演变趋势,确定技术创新的战略研究方向,并促进基于无人机的LAMR系统的可持续发展。