張 義,劉志鵬,馬 驍,薛 晨,劉 旭,張鷺鷺*
(1. 海軍軍醫(yī)大學衛(wèi)勤訓練基地戰(zhàn)救教研室,上海 200433;2. 解放軍第305醫(yī)院,北京 100034;3. 國防大學聯(lián)合作戰(zhàn)學院,石家莊 050000;4. 海軍軍醫(yī)大學衛(wèi)生勤務學系衛(wèi)生勤務學教研室,上海 200433)
大規(guī)模傷亡事件(Mass Casualty Incidents,MCI)是指造成大規(guī)模傷亡的重大事故,特指傷亡規(guī)模超出現(xiàn)場急救、轉運和處置能力,具有突然性、爆發(fā)性、不確定性、多樣性和破壞性強等特點[1]。隨著我國城市化進程不斷加快,城市人口密度不斷攀升,大規(guī)模傷亡事件易造成更為巨大的人員傷亡。同時擁堵的交通狀況、復雜的現(xiàn)場環(huán)境導致救援路線開辟困難,醫(yī)學救援人員難以迅速到達,為傷員的時效救治帶來巨大困難[2]。提高城市大規(guī)模傷亡事件傷員時效救治成為公共安全領域面臨的重大問題之一。近年來,我國城市基本形成完整的應急醫(yī)學救援力量體系,為應急醫(yī)學救援提供基礎保障。然而由于醫(yī)學救援組織指揮的獨立性、權威性和專業(yè)化程度較弱,醫(yī)學救援力量整體部署無序,各救援分隊缺乏相互溝通,導致醫(yī)學救援行動整體效能不高,很難靠單純地提升醫(yī)療資源充裕度解決傷員時效救治的難題[3]。因此醫(yī)學救援行動的整體效能成為制約城市大規(guī)模傷亡事件傷員時效救治的關鍵,也是應急醫(yī)學救援行動研究的熱點與難點。本文借鑒衛(wèi)勤兵棋建模的模擬思路與方法,以期為城市大規(guī)模傷亡事件救援中的醫(yī)學救援行動模擬提供新的方法與工具。
目前,在應急醫(yī)學救援行動領域的模擬研究,主要包括兩類:一類是采用離散事件仿真、排隊論等運籌學方法進行建模研究;還有一類是采用兵棋推演的方式進行模擬研究。
1.1 運籌學建模方法國內外很多學者采用離散事件仿真、排隊論等運籌學建模方法對應急醫(yī)學救援中的救治技術、資源配置優(yōu)化、機構選址、疏散路徑、場景仿真訓練等方面進行研究[4]。其中離散事件仿真應用較為廣泛,用來分析救治行為效率與醫(yī)療資源的關系[5]。如Murray J.Cote[6]采用離散事件仿真模擬不同檢查室及患者數(shù)量的關系,發(fā)現(xiàn)醫(yī)療器械的增加,并不會提升門診速度。國內學者主要通過建立災害救援模擬演練仿真系統(tǒng),模擬災害救援行動決策方案。龐劍飛[7]采用Stateflow與排隊論,設計應急醫(yī)療救援仿真系統(tǒng);王楊[8]運用計算機仿真與網絡技術,構建地震救援演練仿真系統(tǒng)。運籌學建模模擬由于模型的滯后性和評估過程黑箱化,加上缺少實際行動規(guī)則和數(shù)據(jù)整理作為模擬依據(jù),模擬結論只知結果,不知過程,難以準確反映救援行動過程中的新變化。模擬結果在救援行動中操作性不強,一定程度上帶有“演示性”、“觀摩性”,難以有效解決傷員救治的“整體效能”問題。
1.2 兵棋模擬方法作為模擬研究的重要方法之一,兵棋模擬是提升作戰(zhàn)效能的重要途徑[9]。兵棋模擬是指運用兵棋,按照一定規(guī)則,在模擬的戰(zhàn)場環(huán)境中,對設想的軍事行動進行交替決策和指揮對抗的活動。兵棋模擬由于規(guī)則模型開放透明,模擬過程公開,便于研究人員準確評估每一個行動環(huán)節(jié)是否科學合理,真正了解模擬推演過程中的問題,實現(xiàn)全過程、全要素的精確評估,全面提高作戰(zhàn)行動能力;同時,可根據(jù)行動過程中指標與要素的發(fā)展變化,及時修改完善行動規(guī)則,準確反映作戰(zhàn)行動過程中的新變化[10]。
目前,國外學者將兵棋模擬的方法應用于應急醫(yī)學救援領域,用于指揮管理、臨床決策等方面的模擬評估,取得不錯的效果。以色列的Leon Levi教授[11],建立針對常規(guī)戰(zhàn)爭、生化威脅等大規(guī)模傷亡事件的兵棋模擬模型,用于評估與改進大規(guī)模傷亡事件應急醫(yī)學救援的指揮管理能力;美國的Traci L. Hedrick教授[12],對學生與住院醫(yī)生在高風險臨床決策中的能力進行培訓; Debra K. Olson醫(yī)生[13],針對生物恐怖主義事件的院前急救管理進行兵棋模擬,獲得良好的培訓效果。但并未見到有關兵棋模擬在城市大規(guī)模傷亡事件應急醫(yī)學救援整體行動模擬方面的應用。課題組前期將兵棋模擬應用于戰(zhàn)場衛(wèi)勤保障行動研究,對戰(zhàn)場傷情信息進行數(shù)據(jù)化研究,依據(jù)戰(zhàn)傷救治規(guī)則構建衛(wèi)勤兵棋規(guī)則模型體系,研制“衛(wèi)勤兵棋推演系統(tǒng)”,根據(jù)傷員時效救治需求,模擬衛(wèi)勤保障行動過程,評估與優(yōu)化不同作戰(zhàn)樣式下衛(wèi)勤保障行動方案,探索提升戰(zhàn)場衛(wèi)勤保障行動整體效能。
課題組聚焦醫(yī)學救援行動的整體效能,進行基于兵棋模擬的城市大規(guī)模傷亡事件應急醫(yī)學救援模擬研究。
2.1 建立基礎數(shù)據(jù)庫課題組歷時5年,咨詢專家24次,搜集應急指揮、兵棋模擬等相關書籍19本,傷情、救治、兵棋、數(shù)據(jù)化等相關文獻248篇,創(chuàng)傷評分、藥材配備等12類相關標準,衛(wèi)勤保障總結等內部資料12本,構建較為完善的汶川、玉樹、蘆山、魯?shù)? 次地震醫(yī)學救援本底資料,為大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學救援研究提供良好的數(shù)據(jù)基礎。在數(shù)據(jù)收集的基礎上,制定涵蓋環(huán)境信息、救援力量信息、傷情信息、傷員救治信息、傷員后送信息、救治資源信息等6類信息共33個數(shù)據(jù)庫。其中:①環(huán)境信息包括救援現(xiàn)場地理環(huán)境、建筑環(huán)境、天候氣象環(huán)境和受災人口構成等;②救援力量信息包括力量種類、人員構成、指揮協(xié)同關系及相應裝備數(shù)量和救援能力等; ③傷情信息包括致傷原因、負傷時間、負傷地點、傷勢、傷部、傷型、傷類、傷勢、并發(fā)癥等;④傷員救治信息包括藥品、診療、護理、檢查、檢驗、麻醉、手術等;⑤傷員后送信息包括傷類、傷勢、救治措施、處置等級、后送去向等;⑥救治資源信息包括衛(wèi)生裝備與藥材數(shù)量、種類、型號、適用范圍、使用規(guī)范、救治能力等。
2.2 傷情發(fā)生模型構建通過量化傷情數(shù)據(jù)及其影響因素,進行數(shù)據(jù)化編碼與標準化,建立城市大規(guī)模傷亡事件“致傷-傷情”數(shù)據(jù)庫,構建城市各類大規(guī)模傷亡事件“致傷-傷情”關聯(lián)模型。在大規(guī)模傷亡事件傷員歷史數(shù)據(jù)回顧分析、專家咨詢的基礎上,獲得傷員傷情發(fā)生概率,摸清傷員發(fā)生時序動態(tài)變化規(guī)律,構建大規(guī)模傷亡事件傷員動態(tài)發(fā)生模型, 模擬城市各類大規(guī)模傷亡事件傷情發(fā)生的動態(tài)過程,為醫(yī)學救援研究提供貼近“真實”的傷情數(shù)據(jù)。
2.3 救援行動兵棋模擬模型構建借鑒災害醫(yī)學、兵棋模擬、蒙特卡洛法、離散事件仿真等理論方法,構建城市大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學救援行動模型,主要研究醫(yī)學救援力量在救治活動及指揮協(xié)同等其他救援相關活動中所遵循的依據(jù)或規(guī)范,為醫(yī)學救援力量執(zhí)行相關行動提供須遵循的依據(jù)或規(guī)范,確保行動模擬過程符合實際情況。主要包括指揮協(xié)同模型、傷病員救治模型、行動評估模型3大類。
2.3.1 指揮協(xié)同模型構建 在城市大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學救援系統(tǒng)分析基礎上,通過對行動力量的性質(類型、裝備、能力等)與狀態(tài)(待命中、機動中、救治中等)分析,構建各類救援力量的運用規(guī)則,制定醫(yī)學救援行動的約束與規(guī)范,確保行動模擬過程符合實際情況,為醫(yī)學救援力量執(zhí)行相關行動提供須遵循的依據(jù)或規(guī)范;并對行動規(guī)則進行量化與提煉,制定行動結果裁決的依據(jù)。包括搜救模型、機動模型、指揮模型、通信模型4類模型。
2.3.2 傷病員救治模型構建 傷病員救治是應急醫(yī)學救援行動的核心內容,傷病員救治模型為整個救援行動模擬的重點之一,是模擬救治活動實施過程中所遵循的規(guī)范及依據(jù)。主要包括生命時長模型、一線自救模型、二線救治模型、傷病員后送模型、防疫防護模型與藥品器材消耗模型6類模型構建。在傷病員救治需求的基礎上,分析窒息、重要臟器受損、重要血管損傷、休克等關鍵因素,結合AIS-ISS評分標準,建立生命時長模型,計算傷病員預計存活時長,模擬應急醫(yī)學救援過程中傷病員死亡概率;系統(tǒng)分析傷病員救治后送及防疫防護過程,構建一線自救模型、二線救治模型、傷病員后送模型、防疫防護模型,模擬各類醫(yī)學救援力量對傷病員進行救治活動的動態(tài)過程;同時分析救治活動中藥品器材消耗補充流程,確定救治不同傷病員消耗藥品器材量,建立藥品器材消耗模型,模擬醫(yī)學救援行動中藥品器材的消耗補充過程。
2.3.3 行動評估模型構建 通過對現(xiàn)有醫(yī)學救援行動評估指標的比較分析,篩選針對不同類別大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學救援中力量使用、指揮協(xié)同、傷病員救治、傷病員后送、藥材裝備保障等評估內容和指標,構建醫(yī)學救援行動的評價指標體系。通過專家咨詢確定評估指標,計算各評估指標權重,建立醫(yī)學救援行動模擬評估標準,構建醫(yī)學救援行動評估模型,評估和優(yōu)化醫(yī)學救援行動預案與方案,為城市大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學救援行動模擬方案評估提供方法支持。
兵棋模擬作為研究提升作戰(zhàn)效能的有效途徑之一,目前已有國外學者將兵棋模擬應用于應急醫(yī)學救援領域指揮管理、臨床決策等方面的模擬評估。課題組通過建立基礎數(shù)據(jù)庫、構建傷情發(fā)生模型及救援行動兵棋模擬模型,模擬城市大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學救援行動整體過程,嘗試優(yōu)化應急醫(yī)學救援整體行動方案,探索提高醫(yī)學救援行動整體效能,為應急醫(yī)學救援行動模擬提供新思路。