張兵，李爽，桂莉

(海軍軍醫(yī)大學 護理學院，上海 200433)

院外心搏驟停(out-of-hospital cardiac arrest,OHCA)是全世界范圍內(nèi)致死的主要原因，發(fā)生率高而存活率低，其黃金搶救時間為4～6 min[1]，但急救團隊到達現(xiàn)場時間為8～12 min左右[2-4]。美國心臟協(xié)會指南在OHCA生存鏈中強調(diào)可由第一反應(yīng)人在急救人員到達前進行即時心肺復(fù)蘇和除顫，以有效縮短院前急救反應(yīng)時間[1]。第一反應(yīng)人指第一位抵達急病或外傷現(xiàn)場，接受過救護訓(xùn)練并獲得相關(guān)證書，且能夠為傷病員提供服務(wù)的人員，本研究中特指經(jīng)過急救培訓(xùn)的自愿參與院前急救、第一位到達現(xiàn)場的公眾。第一反應(yīng)人是輔助專業(yè)急救團隊的重要組成力量，但我國第一反應(yīng)人普及率不及1%[5]，如何將有限的第一反應(yīng)人資源合理配置以在4～6 min內(nèi)發(fā)揮院前急救作用，進而提高院前急救和現(xiàn)場救護水平，是亟待解決的問題。最大覆蓋選址模型(maximal covering location problem，MCLP)是求解應(yīng)急反應(yīng)設(shè)施選址問題的經(jīng)典方法，目標是將有限的資源最大化覆蓋需求量[6]，多用于急救中心等應(yīng)急選址，與有限的第一反應(yīng)人資源對OHCA提供時效性服務(wù)原則相契合。本研究通過構(gòu)建MCLP模型分析浦東新區(qū)第一反應(yīng)人對OHCA的空間需求配置，以期充分利用有限的第一反應(yīng)人院前急救資源，彌補急救護理的研究空白，提高院前急救水平和OHCA患者存活率。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)資料

1.1.1 OHCA發(fā)生位置信息 課題組于2017年6月在上海市浦東新區(qū)急救中心進行OHCA數(shù)據(jù)收集，結(jié)合美國心臟協(xié)會指南選取2012年1月至2016年12月(最近5年)的上海市浦東新區(qū)所有非創(chuàng)傷性O(shè)HCA患者急救病歷資料作為空間需求配置的模型基礎(chǔ)。納入標準：意識喪失；無呼吸或不能正常呼吸(僅僅是喘息)；大動脈搏動消失。排除標準：因創(chuàng)傷所致的OHCA，如交通事故、高空墜落等；發(fā)生在醫(yī)療機構(gòu)的心搏驟停，如社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心、社區(qū)門診、醫(yī)院等。最終納入病歷14 210例。

1.1.2 第一反應(yīng)人備選區(qū)域位置 參考社區(qū)網(wǎng)格化管理方案，將上海市浦東新區(qū)劃分為1萬平方米為單位的若干網(wǎng)格化單元，作為第一反應(yīng)人的活動轄區(qū)。

1.1.3 覆蓋半徑 根據(jù)美國心臟協(xié)會指南推薦，第一反應(yīng)人應(yīng)在1～1.5 min內(nèi)獲取自動體外除顫儀然后趕至OHCA患者身邊[1]。研究[7-9]顯示，上海市行人的平均步速為1.24 m/s，自行車平均速度為14 km/h，電動自行車的平均速度為25 km/h。因此，本研究在前期自動體外除顫儀合理配置的基礎(chǔ)上，結(jié)合上海市實際生活中共享自行車及共享電動自行車的普及，將第一反應(yīng)人在1～1.5 min內(nèi)能夠充分利用共享交通資源進行院前急救的覆蓋半徑設(shè)置為100～500 m。當?shù)谝环磻?yīng)人沒有可用交通工具，僅能快步行走至OHCA患者身邊時，此時第一反應(yīng)人在1～1.5 min內(nèi)對OHCA患者實施院前急救的覆蓋半徑為100 m；當?shù)谝环磻?yīng)人可以借助共享自行車到達OHCA患者身邊，此時第一反應(yīng)人在1～1.5 min內(nèi)對OHCA患者實施院前急救的覆蓋半徑為200～300 m；當?shù)谝环磻?yīng)人可以借助共享電動自行車到達OHCA患者身邊，此時第一反應(yīng)人在1～1.5 min內(nèi)對OHCA患者實施院前急救的覆蓋半徑為400～500 m[10]。

1.2 研究方法

1.2.1 位置信息編碼 通過百度在線地圖，利用爬蟲技術(shù)獲取浦東新區(qū)行政邊界。使用地理編碼技術(shù)將收集的OHCA位置信息、第一反應(yīng)人備選區(qū)域信息轉(zhuǎn)化為坐標信息，然后將坐標信息錄入地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)中進行空間撒點定位，本研究采用ArcGIS軟件系統(tǒng)。將上海市浦東新區(qū)底圖與位置點整合到統(tǒng)一的GIS地圖上，進行數(shù)據(jù)落圖;接著，使用空間同名點求五參數(shù)的方式，將來自不同數(shù)據(jù)源的要素校準到統(tǒng)一坐標系。

1.2.2 模型構(gòu)建

1.2.2.1 問題描述 第一反應(yīng)人空間需求配置旨在將有限的第一反應(yīng)人資源合理配置以在黃金救治時間內(nèi)救治OHCA患者。由于OHCA 的發(fā)生存在一定的隨機性，美國心臟協(xié)會指南建議可以過去5年的OHCA位置信息作為研究基礎(chǔ)配置急救資源。研究者參考相關(guān)文獻，以社區(qū)網(wǎng)格化單元為第一反應(yīng)人的院前急救活動區(qū)域，構(gòu)建基于MCLP的第一反應(yīng)人空間需求模型[6,11]，目標在于對有限的第一反應(yīng)人數(shù)量進行區(qū)域選址，確定第一反應(yīng)人的最小需求量和合理位置，以盡可能滿足更多的OHCA事件需求。

1.2.2.2 模型假設(shè) (1)已知OHCA位置以及第一反應(yīng)人備選區(qū)域信息，位置信息是離散非連續(xù)的；(2)每個OHCA點到第一反應(yīng)人備選區(qū)域中心點的距離為歐式距離，即在真實空間中兩點間的實際距離；(3)第一反應(yīng)人備選區(qū)域可以為多個OHCA點提供服務(wù)；(4)同一時間臨近地點的OHCA事件同時發(fā)生概率為0。

1.2.2.3 模型參數(shù)定義 (1)χj：OHCA點是否被第一反應(yīng)人區(qū)域覆蓋，取值為0或1；(2)yi：第一反應(yīng)人是否在此區(qū)域活動，取值為0或1；(3)aij：OHCA點j是否被第一反應(yīng)人區(qū)域i覆蓋(在覆蓋范圍內(nèi))；(4)N：第一反應(yīng)人需求的位置數(shù)量；(5)I：將要放置的第一反應(yīng)人備選區(qū)域數(shù)量；(6)J：OHCA點數(shù)量。

1.2.2.4 基于OHCA構(gòu)建的第一反應(yīng)人空間需求MCLP模型 目標函數(shù)(1)為最大化覆蓋OHCA時的第一反應(yīng)人空間需求量；約束(2)確保第一反應(yīng)人的數(shù)量為給定的N；約束(3)是否至少有一個OHCA點被第一反應(yīng)人區(qū)域覆蓋；約束(4)和約束(5)分別表示決策變量和為0～1的二進制變量。使用Microsoft Visual Studio軟件對模型進行運算，輸出不同OHCA覆蓋率下第一反應(yīng)人的空間需求量。

2 結(jié)果

運算結(jié)果顯示，隨著對OHCA覆蓋率的逐漸增加，第一反應(yīng)人需求量也逐漸增加；隨著覆蓋半徑的增加，第一反應(yīng)人需求量則逐漸減少。當覆蓋半徑為100 m時，第一反應(yīng)人可快步行走至OHCA患者身邊，此時如果對OHCA的覆蓋率達到80%，需至少配備第一反應(yīng)人2479人；如果對OHCA的覆蓋率達到95%，需至少配備第一反應(yīng)人4626人。若第一反應(yīng)人借助自行車騎行至OHCA患者身邊，此時第一反應(yīng)人的最大覆蓋半徑為300 m才能保證在指南推薦的時間內(nèi)救治OHCA患者，這種情況下需要至少配置1626名第一反應(yīng)人，才可將OHCA覆蓋率提高到95%。同理，若第一反應(yīng)人能夠借助共享電動自行車至OHCA患者身邊，此時第一反應(yīng)人的最大覆蓋半徑為500 m，需至少配置1262名第一反應(yīng)人才可將OHCA覆蓋率提高到95%。具體結(jié)果見表1。

表1 基于不同覆蓋半徑和OHCA覆蓋率時的第一反應(yīng)人需求量(人)

3 討論

3.1 第一反應(yīng)人的數(shù)量和質(zhì)量是制約OHCA生存鏈的重要因素 在發(fā)達國家，其第一反應(yīng)人數(shù)量可達城市人口的1/15～1/8，在促進OHCA早期識別和呼救、實施快速心肺復(fù)蘇和除顫、提高現(xiàn)場救護水平方面發(fā)揮重要作用[12]。國外學者在推進心搏驟停現(xiàn)場救護時，力求以最小的資源數(shù)量在有效的覆蓋半徑內(nèi)覆蓋95%的OHCA[11]。本研究結(jié)果顯示，對于浦東新區(qū)，當?shù)谝环磻?yīng)人通過快步行走至OHCA患者身邊時，若要覆蓋95%的OHCA，需至少配備4626名第一反應(yīng)人。若第一反應(yīng)人能夠借助共享電動自行車至OHCA患者身邊，則需至少配置1262名第一反應(yīng)人才可將OHCA覆蓋率提高到95%。因此，未來配置第一反應(yīng)人時，可根據(jù)招募的第一反應(yīng)人的數(shù)量，為其合理配置交通工具，甚至在可能的情況下讓第一反應(yīng)人隨身攜帶自動體外除顫器，以縮短應(yīng)急反應(yīng)時間，提高現(xiàn)場救護實施率。但是，由于我國第一反應(yīng)人的急救普及還處于發(fā)展階段，高質(zhì)量的第一反應(yīng)人數(shù)量可能難以滿足95%的OHCA覆蓋率。因此本研究同時提出在OHCA覆蓋率達到80%、85%以及90%時的建議第一反應(yīng)人需求量，以適合不同發(fā)展階段的急救護理需求。

3.2 合理配置第一反應(yīng)人具有可行性 近年來，隨著OHCA事件頻發(fā)，我國不斷增加急救普及力度。上海市紅十字會培訓(xùn)率達2.28%，根據(jù)浦東新區(qū)常住人口數(shù)[13]，估計急救培訓(xùn)人數(shù)為12.54萬人。此外，各種急救培訓(xùn)機構(gòu)的增加也為第一反應(yīng)人的數(shù)量和施救能力提供有力保障，如“第一反應(yīng)”等公司率先設(shè)置了第一反應(yīng)人培訓(xùn)課程，各地的應(yīng)急辦、美國心臟協(xié)會培訓(xùn)中心也面向公眾培訓(xùn)急救知識和技能，并頒發(fā)資格證書，有望形成規(guī)范化的現(xiàn)場救護培訓(xùn)模式，促使更多的第一反應(yīng)人參與院前急救和現(xiàn)場救護[14]。因此，將具備高質(zhì)量救護資質(zhì)的第一反應(yīng)人按照空間需求量合理配置，有望使得OHCA的覆蓋率達到95%以上。

3.3 社區(qū)第一反應(yīng)人隊伍可提高社區(qū)急救護理水平 自2004年北京市最早提出社區(qū)網(wǎng)格化管理模式，目前已在上海等城市推廣應(yīng)用。其使用網(wǎng)格地圖技術(shù)將地理管轄區(qū)域以1萬平方米劃分成若干網(wǎng)格單元，作為最小的管理和服務(wù)單位，并配置相應(yīng)的城市管理監(jiān)督員，網(wǎng)格化管理與公安、消防、衛(wèi)生部門相連通，推動各部門之間協(xié)同工作[15]。研究[16]顯示，將社區(qū)救護體系嵌入到社區(qū)網(wǎng)格化管理中，為新冠疫情防治提供了及時精準的服務(wù)，增強了社區(qū)救護服務(wù)的整體性和實效性。因此，可以借助網(wǎng)格化管理人員培訓(xùn)其相關(guān)現(xiàn)場救護技能，作為第一反應(yīng)人隊伍中的固定人員，將需求導(dǎo)向與資源整合，加強社區(qū)急救護理體系。

3.4 亟待建立完善的第一反應(yīng)人體系 我國急救普及率低且沒有相應(yīng)的第一反應(yīng)人體系，也是制約OHCA院前急救和現(xiàn)場救護水平的重要因素之一，因此建設(shè)以需求為導(dǎo)向的第一反應(yīng)人體系是我國現(xiàn)場救護亟待解決的問題。首先，嚴格把控準入機制，設(shè)定合適的第一反應(yīng)人準入標準，確保進入體系的第一反應(yīng)人具備高質(zhì)量的現(xiàn)場救護資質(zhì)。其次，需制定有效的現(xiàn)場救護培訓(xùn)計劃，建立以需求為導(dǎo)向的技能培訓(xùn)體系。吳川杰等[17]研究顯示，應(yīng)用心肺復(fù)蘇信息化教學包括3D動畫和校護理系開發(fā)的虛擬仿真實訓(xùn)項目等方式進行培訓(xùn)，有助于強化技能水平，提高受訓(xùn)者認知能力。此外，還可以通過自主培訓(xùn)、游戲化體驗等方式進行每3年一次的復(fù)訓(xùn)，在提高復(fù)習意愿的同時防止急救技能退化[18-19]。另外，應(yīng)加強第一反應(yīng)人調(diào)度方式研究，開辟第一反應(yīng)人參與院前急救的有效途徑。在計算機技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，可以嘗試開發(fā)公眾參與現(xiàn)場救護的調(diào)度系統(tǒng)，當有患者出現(xiàn)心搏驟?？梢酝ㄟ^調(diào)度系統(tǒng)分享患者位置，呼叫距離較近的第一反應(yīng)人。但是軟件的推行應(yīng)用需要建立在患者和第一反應(yīng)人相互信任的基礎(chǔ)上，因此需要著力宣傳鼓勵具備資質(zhì)的公眾參與院前急救和現(xiàn)場救護，根據(jù)影響其參與意愿的因素實施有效的護理干預(yù)措施[20]。最后，未來應(yīng)強化第一反應(yīng)人體系的經(jīng)濟效益分析，力爭用最小的成本達到最大化的高質(zhì)量的現(xiàn)場救護效果，有效應(yīng)用于實踐以提高OHCA患者存活率，加快推進我國院前急救和現(xiàn)場救護可持續(xù)發(fā)展。