无人机递送自动体外除颤器在院外心脏骤停中的模拟与可行性研究
无人机运送自动体外除颤器在院外心脏骤停中的应用：中国某城市的模拟与可行性研究
背景：院外心脏骤停（OHCA）的存活率在很大程度上取决于早期除颤。缩短从心脏骤停到除颤的时间是提高存活率的关键因素。近年来，许多国家通过公共自动体外除颤器（AED）网络推广早期除颤。然而，在实际操作中，由于可及性不足、分布不均、设备定位困难以及取用延迟，公众对AED的获取和使用仍然有限。随着无人机技术的发展，基于无人机的快速AED递送被认为是一种潜在的有前景的解决方案。无人机可以绕过地面交通拥堵，通过空中路线更快地到达现场，让旁观者能够在远程指导下使用AED。尽管其他国家已经报道了无人机递送AED的模拟研究、系统优化研究和初步实际应用，但这一领域在中国仍处于探索阶段。目前，大多数中国城市仍然主要依赖传统的救护车调度系统和固定的AED网络，这两者都可能受到城市交通拥堵、高人口密度和AED空间分布不均的限制。
目的：这项在中国安徽省芜湖市进行的前瞻性准真实世界模拟研究，旨在比较基于无人机的AED递送路径与标准地面救护车响应路径在模拟OHCA场景中的时间效率。研究还将评估地理环境、交通时段和不同空中递送模式对递送性能的影响，以便为中国城市部署无人机辅助应急响应网络提供初步证据。
方法：这是一项开放标签、非随机、探索性的试点可行性研究。无人机起飞点将位于皖南医学院第二附属医院急诊科大楼附近的指定起降区域。模拟任务终点将在距离起飞点30公里单向任务半径内选择。研究包括三个子研究：（1）比较无人机路径与地面救护车路径在城市与郊区位置的响应效率；（2）比较无人机路径与地面救护车路径在交通高峰与非高峰时段的响应效率；（3）比较三种无人机AED递送模式（包括绞盘下降、低空舱室取用和直接着陆）的操作时间和成功率。总共24名健康志愿者将参与模拟任务，1至3名专业无人机操作员将执行飞行操作。对于每个模拟任务，研究协调员将发出统一的开始指令，志愿者将接收AED并在人体模型上完成电极片放置。
主要结局：主要结局是从统一的模拟任务开始到在人体模型胸部完成AED电极片放置的时间。
研究概览
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名：Sheng Ye
- 电话号码：+86 553 2871911
- 邮箱：yesheng0553@126.com
研究联系人备份
- 姓名：Yanguoer Zhang
学习地点
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Anhui
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Wuhu、Anhui、中国
- The Second Affiliated Hospital of Wannan Medical College
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接触：
- Sheng Ye
- 电话号码：+86 553 2871911
- 邮箱：yesheng0553@126.com
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接触：
- Yanguoer Zhang
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
描述
入选标准：
- 年龄18至65岁
- 能够理解研究目的和模拟程序并提供知情同意
- 能够充分沟通并配合户外模拟任务
- 能够独立行走并完成基本的上肢操作
- 能够在参与前完成标准化培训并通过基本AED模拟技能评估
排除标准：
- 有严重心血管、呼吸系统或神经系统疾病史，经研究者判断不适合参与户外模拟任务
- 显著影响活动能力、物品取用或电极片放置的肌肉骨骼疾病或损伤
- 可能干扰任务执行的显著视觉、听觉或认知障碍
- 对低空无人机相关活动有明显恐惧、不适或不愿参与
- 研究者判断的任何其他不适合参与的情况
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：卫生服务研究
- 分配：非随机化
- 介入模型：并行分配
- 屏蔽：无（打开标签）
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：无人机AED配送路径
一种模拟应急响应路径，在此过程中无人机从指定发射点携带并投递一台AED训练设备至模拟的院外心脏骤停（OHCA）位置。
根据子研究的不同，投递方式可采用绞盘垂降、低空舱室取件或直接着陆完成。
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该无人机平台为一架沿预设航线飞行的DJI M400无人机，携带一台轻量级AED训练设备。
本研究中使用的AED设备是迈瑞BeneHeart系列AED训练器，这是一种模拟设备而非真实的AED。
根据子研究的不同，将采用三种交付模式之一：绞盘下放、低空舱室取货或直接降落。
任务将主要基于预设航线自动执行，同时无人机操作员将监控任务进程，并在必要时为安全或应急管理接管控制。
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有源比较器：标准地面救护车响应路径模拟
模拟本地标准院前救护车工作流程的紧急响应路径模型。
接到统一的模拟任务开始指令后，配备固定人员的标准救护车沿预定路线行驶至模拟终点，现场志愿者从救护车中取出AED训练设备，并在人体模型上完成电极贴片放置。
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控制路径将使用标准救护车、固定救护车人员以及基于当地标准院前急救响应流程建模的预定义操作工作流程进行模拟。
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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从统一模拟任务开始到除颤器电极片放置于人体模型胸部的时间
大体时间：最长30分钟
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定义为从研究协调员发出统一模拟任务开始指令，到在人体模型胸部标准放置两个AED电极片完成之间的经过时间。
时间点将由首席计时员使用标准化计时工具记录。
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最长30分钟
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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城市与郊区环境中呼叫至电击垫放置时间的差异
大体时间：最长30分钟
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定义为子研究1中，城市与郊区场景下，从统一模拟任务开始到在人体模型胸部完成AED电极片放置所经过时间的差异，比较无人机路径与标准地面救护车响应路径。
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最长30分钟
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高峰与非高峰交通时段呼叫至垫放置时间差异
大体时间：最多30分钟
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定义为在子研究2中，无人机运送路径与标准地面救护车响应路径相比，在高峰和非高峰交通场景下，从统一模拟任务开始到将AED电极片放置在人偶胸部所用时间的差异。
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最多30分钟
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无人机配送模式下的AED成功送达率
大体时间：最长30分钟
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定义为在子研究3的模拟任务中，根据预定义工作流程，AED训练设备成功送达指定志愿者，并且可在无安全相关中断的情况下取回的比例。
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最长30分钟
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无人机配送模式下的AED取用时间
大体时间：最长10分钟
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定义为在子研究3中，从无人机抵达目标区域上方或着陆点起，至指定志愿者成功取回AED训练设备所经过的时间。
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最长10分钟
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无人机航路中的阶段特定时间测量
大体时间：最多30分钟
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包括每次模拟任务中无人机路径上的调度延迟、飞行时间、交付延迟和志愿者放置垫子的时间。
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最多30分钟
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地面救护车路径中的阶段特定时间测量
大体时间：最长30分钟
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包括在子研究1和2中每个模拟任务期间，地面救护车路径中的调度延迟、行驶时间、AED（自动体外除颤器）取用延迟以及志愿者电极片放置时间。
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最长30分钟
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每架无人机任务的实际飞行距离
大体时间：在每次无人机任务期间，最多60分钟
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定义为无人机每次任务期间实际飞行的距离，以公里为单位测量。
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在每次无人机任务期间，最多60分钟
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每架无人机任务的平均巡航速度
大体时间：在每次无人机任务中，最多60分钟
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定义为无人机每次任务期间的平均巡航速度，以公里每小时为单位测量。
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在每次无人机任务中，最多60分钟
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合作者和调查者
赞助
调查人员
- 首席研究员：Sheng Ye、The Second Affiliated Hospital of Wannan Medical College
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (估计的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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