《中国儿童发展纲要（2021—2030年）》提出深入实施危重新生儿筛查与评估、高危新生儿专案管理、危急重症救治等制度，依托现有机构加强危重新生儿救治中心建设，强化危重新生儿救治保障^[1]。危重新生儿是指可能发生或已经发生危重疾病或生命体征不稳定需要进行特殊治疗或监护的新生儿，其病死率较高^[2]。救治新生儿的能力体现了一个国家的基本医疗水平，而降低新生儿死亡的关键是提高危重新生儿的救治成功率^[3]。新生儿重症监护室（neonatal intensive care unit, NICU）自20世纪80年代后期和90年代初在我国各大型医疗单位逐步建立，此后新生儿病死率逐年下降，且下降速度高于世界水平^[4]，至2018年，我国新生儿病死率已经低至3.9‰^[5]。由于危重新生儿病情复杂、变化快，尤其对于需要多学科联合诊疗的病种仍需向一些区域性专科NICU转运，而目前普通医疗急救系统尚无法全面满足危重新生儿的转诊需求。新生儿转运系统（newborn emergency transport system, NETS）是一种将NICU监护设备主动、迅速送到危重新生儿身边的双程转运系统，在提高新生儿救治水平中起到了关键性作用^[6]。在国际上，NETS已形成较为完善的转运硬件系统，体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation, ECMO）、亚低温等先进转运设备已得到广泛应用^[7-8]。我国新生儿转运能力相比发达国家仍有相当大的差距，各医院的转运程序和方法差别较大，新生儿转运系统的应用尚不完善，转运中患者诊疗信息的传递和实时交互能力还需提升。为了满足日益增长的危重新生儿转运需求，需要充分利用信息化技术支持危重新生儿院间高质量转诊，通过创新建设信息化支持的新生儿转运平台，充分共享患儿转运前、中、后的信息，可以及时在转诊各方同步患儿病情及进展数据，为挽救生命争取最大的机会^[9-10]。

全国多地已经开始进行物联网和第五代移动通信技术(fifth generation，5G)在院前救治中的探索和应用，5G急救车的使用和互联网+医疗信息平台的发展将为院间转诊信息化建设提供有力支撑^[11]。针对国内当前院间危重新生儿转运模式的薄弱环节，复旦大学附属儿科医院（以下简称“儿科医院”）作为危重新生儿救治重点单位，基于5G低时延、高可靠、大带宽网络特性，结合区块链可信安全的数据，建设了5G+区块链的新生儿转运信息平台，支持危重新生儿救援网络，创新了危重新生儿院前救治的模式，现对此作一全面介绍。

1 基于5G+区块链的危重新生儿转运信息平台的构建策略 1.1 整体设计

基于5G+区块链的危重新生儿转运信息平台：首先，要融合5G模块设计一体化新生儿转诊舱，实现数据的整合采集；其次，依赖于5G+边缘计算技术，将转诊中危重新生儿的各项生命体征等数据实时传输至转运信息平台。在此基础上，结合区块链应用融合技术，实现新生儿转运全流程中三位一体信息网络通信中的数据安全共享。数据整合采集、高效传输和安全整合，平台的设计支持危重新生儿院际间、多学科之间的协同诊疗。

1.2 融合5G模块的一体化新生儿转诊舱设计

为转运中的硬件需求设计了一体化新生儿转诊舱（图 1），在新生儿转运中特别需要的新生儿暖箱和生命支持设备的基础上，开创性地增加5G+区块链智能网关、5G智能平板设备（portable Android device，PAD）、高清摄像设备用于数据采集和高速传输。随车的医护人员利用5G网关以及整合医疗设备信息采集套件，包含呼吸机、心电监护仪、血糖仪、血气分析仪等，将这些设备采集的患者健康信息数据低延时传输至急救转诊信息系统平台。同时可通过高清摄像头、全景摄像头、增强现实（argumented reality，AR）眼镜等设备将现实场景上传系统平台，平台能全方位地感受到现场的情况，实现视频监控及远程医疗指导。信息互通支持转运团队和后方支持团队同时获取转出医院的病历，可以详细了解患儿既往诊疗情况，便于会同后方支持团队快速制定治疗方案。

1.3 危重新生儿转诊系统5G数据传输的组网方式

基于急救车和一体化新生儿转诊舱的转运信息平台，通过5G客户前置设备（customer premise equipment, CPE）转无线通信技术（wifi）的模式或专用的5G网关，汇集急救车上的转运暖箱、呼吸机、心电监护仪、血气分析仪等数据，以及转运过程中的视频和语音数据，通过5G网络上传至云平台，利用5G组网方案实现急救转诊场景中的数据传输与交互。市域内的转运图中，主要依赖于5G+边缘计算技术（mobile edge computing, MEC）实现。在急救转诊过程中，急救车中配备的医疗设备将通过边缘计算机设备集成和5G CPE设备接入5G网络。在转运途中，这些设备监测到的新生儿的各项生命体征等实时数据，通过5G专网传输至急救转诊信息指挥平台，以便接收医院医生能实时掌握患儿情况。基于5G高带宽实时提供远程指导，患儿到达就诊医院后，平台数据与医院信息系统对接，为患儿办理入院手续，完成转运业务。这种组网方式不但能够快速、低延时地传输患儿数据，而且通过MEC分流的患儿信息只会经由专用节点和专线流转到急救转诊信息系统平台，闭环系统与公网隔离，信息安全性高（图 2）。

1.4 基于区块链的急救转诊数据安全共享架构

区块链是将数据按区块组织并加密，然后按照生成的时间顺序形成的一种链式结构，其不可篡改性和去中心化性通过共识算法维护，是一种分布式数据库或共享账本^[12-14]。区块链技术采用的非对称加密算法不仅能帮助用户实现个人数据确权，还能在数据流通过程中保证隐私，预防黑客攻击；分布式存储（哈希值存储）与多方参与共识机制可以阻止任何数据侵入、存储或纂改，单向线性增长的链式结构特性保证了区块链系统运行的可靠性；而其数据信息透明可追溯的特性使得使用者可以全流程追溯区块信息的生命周期，对用户数据从采集、获取、使用各个环节实现全方位的监管与追溯。

依托5G专网优势与区块链特性，搭建儿科医院、转出医院、市医疗急救中心三位一体的患儿信息协同安全共享模式，需要保障转诊过程中全流程信息数据安全共享和访问可追溯。为实现数据安全共享，本信息平台设计的区块链技术架构整体上分为硬件支撑层、数据层、接入层、存储层、业务应用层，其架构如图 3所示。

1.4.1 硬件支撑层

硬件支撑层提供平台所需的基础硬件支撑，云服务平台、转出医院、接收医院（儿科医院）、智能转诊舱、医疗急救中心服务中心。云服务平台硬件包括云服务器、区块链服务器、云安全设备；转出医院硬件包括手持终端、内部网络前置机；接诊医院硬件包括指挥中心终端、指挥中心大屏、值班手机；智能转诊舱硬件即前述一体化新生儿转诊舱包括全球定位系统（global positioning system，GPS）（北斗设备）、手持终端、心电监护仪、呼吸机、微量泵、边缘计算设备、交换机、推车等设备；医疗急救中心的服务中心调度急救车提供基本支持。

1.4.2 数据层

系统业务运营相关的所需数据，包括转诊信息数据中转诊申请、母婴病历；转运途中的诊疗相关信息如患儿生命体征监测、药品记录、抢救记录等；部分文书翻拍留存的数据；急救车辆基本信息以及车辆实时地理位置等信息。

1.4.3 接入层

提供系统业务及数据的接入服务，分为有线接入和无线接入，有线接入包括卫生信息交换标准（HL7）、USB、局域网方式；无线接入包括Wifi、第二代移动通信技术（second generation，2G）/第三代移动通信技术（third generation，3G）/第四代移动通信技术（fourth generation，4G）网络、5G虚拟私有拨号网络（virtual private dialup network，VPDN）、无线接入网IP化专网（IP radio access network，IPRAN），并提供数据传输的质量保障（quality of service，QOS）。

1.4.4 存储层

提供区块链节点运营管理所需数据，转诊申请信息、母婴病历信息、生命体征监测信息、药品诊疗信息。

1.4.5 业务应用层

建立危重新生儿转运所需的信息交互平台。转出医院平台包括转诊申请、母婴病历上传、医疗急救中心急救车跟踪显示、可视化交互；转诊指挥中心平台包括转诊申请接收与确认、远程视频会诊、急救车辆申请、就诊指令下发；医疗急救中心平台包括急救车确认与信息更新；转诊舱平台包括转诊指令接收与确认、患儿生命体征监测、文书翻拍上传、远程视频会诊；接诊医院的医院信息系统（hospital information system, HIS）平台包括患儿转诊数据获取、患儿入院。通过区块链应用支撑业务应用中实现联盟链节点间数据共享，并为未来联盟协同业务开展提供应用服务支撑。

2 基于5G+区块链的危重新生儿转运信息平台的建设效果及评估 2.1 构建转出医院、医疗急救中心、接诊医院的三位一体急救转诊网络体系

运用上述技术，儿科医院建立了转出医院、医疗急救中心、接收医院的三位一体急救转诊网络体系，三方通过系统平台实现了转诊资源的快速可及和数据共享。转出医院通过平台发起新生儿危重患儿转诊前安全评估及转诊申请，并将患儿病案信息上传至平台供接诊医院进行评估。接诊医院评估患儿符合转诊条件，则120急救中心将自动获取相关信息，并立即派车从接收医院接送转诊医护团队及一体化新生儿转诊舱前往转出医院。而转出医院可以通过平台实时了解情况，提前做好转出准备。而在转运途中，指挥中心和接诊医院专家团队可监控患儿的体征信息、视频信息并监控实时路况信息，平台也可为急救车提供最优交通路线，降低患儿在急救转诊过程中的时长。在转运团队接诊患儿的即刻即实现了医疗技术、床旁治疗与在院患儿同质化的照护，并且转运全程的具备区块链的可信记录，转运网络实现了“上车即入院”的全方位照护能力。构建5G+区块链的危重新生儿转运信息平台，平台支持下的转运流程符合本研究所设计的三位一体的转诊网络体系、实现了危重新生儿的转运闭环（图 4）。

2.2 建立转诊全流程、全方位信息采集与数据传输

由市医疗急救中心派出的急救车及装载的一体化新生儿转诊舱是新生儿急救转诊模式创新的核心载体，是患儿、转运医护团队、急救监护设备、视频监控系统数据采集、传输的基础。在现有急救车基础上，儿科医院对监护仪、呼吸机、血气分析仪、暖箱等设备的各类接口进行整合，所有信息数据通过5G网关模块与指挥平台互联。在转运途中医护进行的抢救治疗如气管插管、穿刺、床旁检验等，连同生命体征监护数据实现实时整合传递。由于缺乏国际标准支撑，同一厂家不同型号的设备协议各异，操作方法也不尽相同，因此设备数据的采集技术是本项目需要解决的一个关键技术，通过调研，本项目采用了系统数据采集套件的方法，支持符合传输控制/网际协议（transmission control protocol/internet protocol，TCP/IP）、符合RS232等其他接口形式的所有数据输出接口的设备，实现了所有车载医疗设备信息采集与数据共享，并支持未来的扩容。

2.3 建立危重新生儿转运指挥与调度平台

转运调度指挥平台由转出医院、医疗急救中心、接收医院三方共同使用，是一个基于5G+区块链应用融合技术为危重新生儿患儿提供安全、高效转诊服务的整合平台。基于该转运指挥和调度平台，新生儿转运指挥中心设在儿科医院，主要功能包括为危重新生儿急救转运请求的协调、调度与指挥。基于转诊急救车实时地图位置跟踪和数据同步互联互通实现对转运过程的全程监控，并对转运中进行交通优化支持。结合高清视频传输，在接诊医院专家团队的配合下，提高转运医护团队在转运途中的实时急救能力。系统从开发到试运行的过程中，在功能上进行了单元测试、模块测试、全流程业务功能测试3个测试阶段，在性能上进行了多用户、多业务并发的压力测试，在测试场景上进行了分系统测试、全系统集成测试、实际场景的试运行测试。经以上测试，平台的功能准确，性能达到了较高的水平，系统最大延时（2 s）和用户最大并发数量（200）均能充分支持目前的市内转运。

2.4 建立危重新生儿转运闭环

闭环管理是将整个管理过程作为一个闭环系统, “环”指的是信息路径，将各个环节作为闭环子系统，使系统和子系统内的管理构成连续、封闭的回路，形成一个“决策、控制、反馈”的循环过程, 并在循环过程中不断提高和完善^[15]。急救车上的急救服务及急救药品在患儿到达就诊医院以后完成支付功能，提升便民服务能力，实现收费方式便捷化。急救车到达就诊医院后，由转运医护团队完成转运总结，并上传到平台，转运过程中的诊疗记录纳入新生儿整体病史，实现危重新生儿转运的闭环。

2.5 基于5G+区块链的危重新生儿转运信息平台的使用评估

以复旦大学附属儿科医院2021年9—11月新生儿转运作为对照组，基于5G+区块链的危重新生儿转运信息平台上线后的2021年12月—2022年2月新生儿转运作为实验组，分析两组间转运的危重新生儿的基本情况。转运患儿均来自市内三级甲等妇产专科医院，作为新生儿转运指挥中心和接诊医院，儿科医院转运的早产儿、低出生体重、复杂病种，以及转运中的气管插管管理均有增加的趋势（表 1）。通过转运信息平台，准运病种、转运病种增多，较此前新增指挥平台支持下的新生儿专家团队实时会诊指导用药和急救并支持多学科会诊，因此转诊医院敢于将重症患者进行转诊。因“上车即入院”，缩短了转运流程，有效节省了转运时间。使用融合5G模块一体化新生儿转诊舱在所有危重新生儿转运中使用良好，在5G+区块链的数据共享和传输模式及一体化指挥平台的支持下，所有危重新生儿转运中实现了无缝衔接和照护，转运中病情稳定。

3 讨论

《“健康中国2030”规划纲要》明确了各层级医疗卫生机构的功能定位，进一步指出提高医疗资源利用效率，全面建成基础首诊、双向转诊、上下联动、急慢分治的双向转诊模式^[16]。目前国内危重新生儿转运方式是通过电话、微信平台、转运热线等方式直接与转出医院联系^[17]。传统的转诊请求、初始病情传递存在沟通不同步、口头传递信息丢失和错误、多方共享信息迟滞等多重风险。因此，中心医疗单位对转诊的支撑能力和转运方式尤其重要，在推进转诊信息化的工作中，作为国家儿童医学中心，儿科医院首创5G+区块链融合应用模式，依托5G低延时、高可靠安全专网，结合区块链不可篡改特性，形成转出医院、市医疗急救中心、儿科医院的三方信息协同安全共享，提升危重新生儿急救过程中的全程照护能力^[18]。基于创新设计的危重新生儿转运专用5G融合一体化智能转诊舱，利用5G传输模块，涵盖转运进程中监护数据同步自动采集、远程视频实时交互、治疗信息全程结构化记录和共享等功能，与目前的市域医疗急救系统完全兼容。

院前救护时间延长会显著影响抢救成功率，所以在接收到急救信息后准确判断和及时出诊非常重要，并在途中延伸治疗服务，根据病情制定相应救治方案，为提早开始救治作好充分准备^[19]。上海市急救资源规模、业务总量和救治水平均居全国前列^[20]，本项目搭建的危重症新生儿急救转诊模式，充分依托了上海市的市域医疗急救转运中心作为市级平台的作用。市医疗急救中心的车辆一体化管理，是构建危重新生儿急救转诊调度与指挥平台的前期保障，也是转诊平台的关键一环。

融合5G模块的一体化新生儿转诊舱是具有新生儿转运特色的设计，而转诊过程中全流程、全方位信息采集与数据传输、转运指挥和调度平台不仅可用于新生儿的转诊，也能拓展应用至危重症儿童的院际转运。5G+区块链的转运平台构建技术和三位一体的转诊指挥和调度理念，同样能推广至综合医院间的危重症患者转运。

在市域内转诊的基础上，未来将进行拓展以便支持长途转诊。这种转诊模式将采用5G专线上网的方式跨省接入，通过为终端卡号签约固定IP，平台以白名单方式与终端建立通信。与上海市内的急救转诊相比，省市际向上海急救转诊路途较远、耗时也较长，因此，患儿的生命体征等各项数据实时地传输到对口医院具有重大意义。该场景首先在长三角区域转诊中得到验证。未来，这样的模式也能同样搭载在直升机、急救船舶等转运工具中实现。

后续，儿科医院将在5G覆盖较好的地区，特别是在长三角地区，进行新生儿急救转诊模式创新示范平台试点内容的推广，也将尝试在远距离转运中应用。同时，转诊平台拓展进一步支持所有危重患儿的转诊，在转运信息平台支撑下，实现准运病种、转运病种增多，指挥平台支持下的新生儿专家团队和多学科团队实时会诊指导用药和急救，使各医院敢于进行重症患者转诊。未来，有望应用于特殊危重症如体外心肺循环支持下的转运、长距离跨地区转运等。不过也要认识到，转运平台的实施也受5G网络覆盖面的限制，上海尚未完全达到5G网络全覆盖，尚不能充分发挥5G网络的优势。边远地区5G覆盖相对较少。从成本效益的角度思考，充分发挥5G网络优势尚有待改善，如需实现广泛覆盖，基础设施成本投入会比较大。

·作者声明本文无实际或潜在的利益冲突