應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援輔助決策與指揮系統(tǒng)構(gòu)建初探

進(jìn)入21世紀(jì)，我國受到各類自然災(zāi)害侵襲頻繁，2008年、2009年連續(xù)發(fā)生汶川、玉樹特大地震，舟曲泥石流等重大自然災(zāi)害。突發(fā)事件和重大危機(jī)如果沒有及時(shí)開展應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失是災(zāi)難性的。在一個(gè)完善的應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援體系中，信息技術(shù)有著不可替代的作用[1]，建設(shè)應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援輔助決策與指揮系統(tǒng)，以信息化技術(shù)手段保障應(yīng)急救援工作全面展開，將能夠提高應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援能力。

目前國內(nèi)在應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援指揮系統(tǒng)方面開展研究較少，且尚未涉及將組織指揮與計(jì)算機(jī)輔助決策相結(jié)合。我們設(shè)想研發(fā)應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援輔助決策與指揮系統(tǒng)，為指揮者和救援人員建立數(shù)據(jù)采集與交換、應(yīng)急通訊與指揮、危害評(píng)估與輔助決策一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援指揮由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)決定的定性模式，向引入科學(xué)計(jì)算和多參數(shù)分析的定量模式轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步加強(qiáng)應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援組織指揮的精準(zhǔn)化、合理化和科學(xué)化。

1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與地理信息庫 規(guī)劃應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援?dāng)?shù)據(jù)中心體系，建立國家—省—地區(qū)三級(jí)災(zāi)害數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建用戶與檔案索引庫，平時(shí)集成應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援所涉及的空間數(shù)據(jù)和文檔資料。一旦發(fā)生災(zāi)害，通過指揮與輔助決策系統(tǒng)采集災(zāi)害與救援信息，實(shí)現(xiàn)信息的快速檢索、實(shí)時(shí)采集和合理交換，并確保數(shù)據(jù)能夠安全存儲(chǔ)和及時(shí)訪問，為指揮與輔助決策軟件建立基礎(chǔ)。

1.2 應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援輔助決策模型體系 建立包括環(huán)境背景模型、傷病員發(fā)生模型、醫(yī)療救治模型、后送模型、人機(jī)分工模型、評(píng)估與輔助決策模型等在內(nèi)的，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援模擬與評(píng)估功能的模型體系。通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與地理信息庫實(shí)時(shí)采集的災(zāi)害信息，進(jìn)行系統(tǒng)建模，對(duì)災(zāi)害情況和應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援效果進(jìn)行評(píng)估，生成輔助決策方案。

1.3 模擬與輔助決策系統(tǒng) 開發(fā)應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援輔助決策與指揮系統(tǒng)，構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、指令發(fā)布和信息交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全域覆蓋、全業(yè)務(wù)包含、全過程跟蹤、救援信息共享、指揮業(yè)務(wù)協(xié)同，讓應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援指揮者利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)持續(xù)、跨地區(qū)、跨機(jī)構(gòu)、無縫業(yè)務(wù)指揮。醫(yī)學(xué)救援人員利用該系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握災(zāi)害發(fā)生情況和指揮信息，并及時(shí)將救援?dāng)?shù)據(jù)反饋指揮機(jī)構(gòu)和中心數(shù)據(jù)庫，使后方方便快捷地獲得災(zāi)害信息和通過輔助決策功能實(shí)施救援指導(dǎo)。

2 系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1，包括信息采集功能模塊、指揮通訊功能模塊、輔助決策功能模塊和系統(tǒng)管理功能模塊等四部分，實(shí)現(xiàn)全國潛在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、災(zāi)害信息的數(shù)據(jù)采集與匯總、災(zāi)害破壞程度的分析與評(píng)估、衛(wèi)生力量需求預(yù)計(jì)與籌措、組織指揮輔助決策、救援部門指揮信息交互等功能。

圖1 系統(tǒng)應(yīng)用流程圖

系統(tǒng)通過災(zāi)害現(xiàn)場醫(yī)學(xué)救援與指揮機(jī)構(gòu)收集事發(fā)地現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、應(yīng)急救援資源使用情況、傷員救治情況等信息數(shù)據(jù)，采用手工錄取、聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院指揮機(jī)構(gòu)自動(dòng)錄入、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫抓取三種形式將實(shí)時(shí)產(chǎn)生的各類醫(yī)學(xué)救援信息經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理、加密傳輸，完整錄入，實(shí)現(xiàn)后方指揮機(jī)構(gòu)與前方災(zāi)害現(xiàn)場無縫連接，并根據(jù)應(yīng)急事件嚴(yán)重程度開啟相應(yīng)指揮機(jī)構(gòu)的指揮權(quán)限[2]。系統(tǒng)輔助決策模塊通過采集的各類災(zāi)害數(shù)據(jù)，運(yùn)用模型庫相關(guān)模型迅速評(píng)估災(zāi)情，自動(dòng)生成救援需求和處理方案，供指揮者參考。指揮通訊模塊及時(shí)溝通醫(yī)療、運(yùn)輸、藥材供應(yīng)、疾控等部門，開展醫(yī)療后送、藥材保障、疾病監(jiān)控等指揮。整個(gè)系統(tǒng)通過指揮數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)災(zāi)區(qū)現(xiàn)場與各級(jí)指揮部雙向數(shù)據(jù)互通，使救援全程信息透明，決策科學(xué)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次如圖2包括：基礎(chǔ)設(shè)施層、信息檢測接收層、數(shù)據(jù)庫與模擬模型支撐層、基礎(chǔ)服務(wù)層、信息綜合分析處理層、會(huì)商決策支持層?；A(chǔ)設(shè)施層位于體系架構(gòu)的最底層，是整個(gè)架構(gòu)的基石，為系統(tǒng)提供基本軟硬件支撐服務(wù)。信息檢測接收層是整個(gè)系統(tǒng)體系架構(gòu)與外界聯(lián)系的紐帶，利用現(xiàn)有的國際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和規(guī)范，完成對(duì)傳輸信息的格式化處理，實(shí)時(shí)對(duì)國內(nèi)外各類應(yīng)急事件和災(zāi)害信息進(jìn)行監(jiān)控監(jiān)測，可進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警、報(bào)警。在應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援過程中，接收各類醫(yī)學(xué)救援信息，包括災(zāi)害發(fā)生地基礎(chǔ)信息、醫(yī)學(xué)地理信息、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生資源信息、重大疫情信息等原始資料，完成傷病員信息、醫(yī)療救治情況、醫(yī)療物品消耗跟蹤、衛(wèi)材供應(yīng)信息等多種信息采集處理[3]。數(shù)據(jù)庫和模擬模型支撐層是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和信息源泉，由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、開發(fā)系統(tǒng)及模擬模型組成，為指揮通訊與輔助決策提供模型、數(shù)據(jù)支持?；A(chǔ)服務(wù)層主要由各種基礎(chǔ)服務(wù)、中間件、通用軟件和套裝工具等內(nèi)容組成，提供面向廣大用戶的通用信息處理和基礎(chǔ)功能服務(wù)[4]。綜合分析處理層利用GIS分析方法和拓?fù)淇臻g疊加分析技術(shù),以GIS為信息分析平臺(tái),通過災(zāi)害分析模型對(duì)不同災(zāi)害發(fā)生時(shí)各種現(xiàn)場信息與數(shù)據(jù)整合,進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)、時(shí)空演變、空間聚類、預(yù)測分析。依據(jù)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估,提出多種救援方案,并對(duì)各種方案綜合分析，優(yōu)化比較，為應(yīng)急救援指揮人員提供輔助決策[5]。會(huì)商決策支持層采用Web services技術(shù)使系統(tǒng)具有跨平臺(tái)互動(dòng)操作功能，滿足地方、軍隊(duì)等不同隸屬管理醫(yī)學(xué)救援機(jī)構(gòu)之間通信指揮需要。

圖2 系統(tǒng)部署模式圖

系統(tǒng)由實(shí)體（軟硬件）或?qū)ο螅ńM件和服務(wù)）構(gòu)成，各軟硬件層與層之間通過信息傳輸接口相互銜接，接收下層提供的服務(wù)，并為上層提供服務(wù)。該層次化體系架構(gòu)以基礎(chǔ)設(shè)施層為保障，以數(shù)據(jù)庫和模擬模型支撐層為基礎(chǔ)，以信息檢測接收層為依托，以綜合分析處理層和會(huì)商決策支持層為核心的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)，具有很好的封裝性、隱蔽性和抽象性，能夠全面、詳細(xì)地概括系統(tǒng)的整體構(gòu)架、組成元素及相互關(guān)系，形成了完整的系統(tǒng)內(nèi)容和業(yè)務(wù)能力，滿足了核心用戶的需求和功能要求[6]。

3 應(yīng)用部署

應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援輔助決策與指揮系統(tǒng)支持多級(jí)平臺(tái)縱向部署的架構(gòu)模型,采用混合式（集中式+分布式）結(jié)構(gòu)，通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，實(shí)現(xiàn)全國從總部到地方到基層單位的三級(jí)平臺(tái)架構(gòu)，建立應(yīng)急救醫(yī)學(xué)救援?dāng)?shù)據(jù)中心，部署大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle和文件庫，如圖2。一旦災(zāi)害發(fā)生，系統(tǒng)通過事發(fā)地醫(yī)療、藥材、疾控以及衛(wèi)生管理機(jī)關(guān)等部門的救援業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為信息來源，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害數(shù)據(jù)的及時(shí)上報(bào)與共享。各級(jí)指揮人員可以利用數(shù)據(jù)庫加強(qiáng)各種救援?dāng)?shù)據(jù)的采集、歸納與挖掘分析，為開展科學(xué)合理的醫(yī)學(xué)救援提供準(zhǔn)確支持。

本系統(tǒng)的建立，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援信息整合，保證了救援方案科學(xué)高效，使信息資源和衛(wèi)生資源發(fā)揮最大效益。但在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段需注意兩個(gè)問題：（1）加強(qiáng)理論需求與用戶需求的聯(lián)系，強(qiáng)化用戶為中心意識(shí)，著眼發(fā)展，在不斷發(fā)展和完善中促進(jìn)應(yīng)急救援組織指揮工作流程的優(yōu)化[7]。（2）本系統(tǒng)是多系統(tǒng)綜合集成的平臺(tái)，用戶覆蓋軍地，要重視信息的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，避免因信息標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、接口不規(guī)范造成數(shù)據(jù)共享困難。

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（收稿：2013-12-17修回：2014-03-13編校：丁艷玲）

應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援輔助決策與指揮系統(tǒng)構(gòu)建初探

彭 博，劉胡波

應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援；輔助決策；指揮系統(tǒng)；構(gòu)建

R 821

A

2095-3496（2014）02-0098-03

100850北京，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院一所（彭 博，劉胡波）

劉胡波，E-mail：liuhubo@jsyky.mil