城市大規(guī)模傷亡事件應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援行動模擬

張 義，劉志鵬，馬 驍，薛 晨，劉 旭，張鷺鷺*

(1. 海軍軍醫(yī)大學(xué)衛(wèi)勤訓(xùn)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(xué)聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院，石家莊 050000;4. 海軍軍醫(yī)大學(xué)衛(wèi)生勤務(wù)學(xué)系衛(wèi)生勤務(wù)學(xué)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(zhuǎn)運(yùn)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(qiáng)等特點(diǎn)[1]。隨著我國城市化進(jìn)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(shí)擁堵的交通狀況、復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境導(dǎo)致救援路線開辟困難，醫(yī)學(xué)救援人員難以迅速到達(dá)，為傷員的時(shí)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(shí)效救治成為公共安全領(lǐng)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(yīng)急醫(yī)學(xué)救援力量體系，為應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援提供基礎(chǔ)保障。然而由于醫(yī)學(xué)救援組織指揮的獨(dú)立性、權(quán)威性和專業(yè)化程度較弱，醫(yī)學(xué)救援力量整體部署無序，各救援分隊(duì)缺乏相互溝通，導(dǎo)致醫(yī)學(xué)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(shí)效救治的難題[3]。因此醫(yī)學(xué)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(shí)效救治的關(guān)鍵，也是應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援行動研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。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(xué)救援行動模擬提供新的方法與工具。

1 災(zāi)害應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援模擬研究現(xiàn)況

目前，在應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援行動領(lǐng)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(duì)論等運(yùn)籌學(xué)方法進(jìn)行建模研究；還有一類是采用兵棋推演的方式進(jìn)行模擬研究。

1.1 運(yùn)籌學(xué)建模方法國內(nèi)外很多學(xué)者采用離散事件仿真、排隊(duì)論等運(yùn)籌學(xué)建模方法對應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援中的救治技術(shù)、資源配置優(yōu)化、機(jī)構(gòu)選址、疏散路徑、場景仿真訓(xùn)練等方面進(jìn)行研究[4]。其中離散事件仿真應(yīng)用較為廣泛，用來分析救治行為效率與醫(yī)療資源的關(guān)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(guān)系，發(fā)現(xiàn)醫(yī)療器械的增加，并不會提升門診速度。國內(nèi)學(xué)者主要通過建立災(zāi)害救援模擬演練仿真系統(tǒng)，模擬災(zāi)害救援行動決策方案。龐劍飛[7]采用Stateflow與排隊(duì)論，設(shè)計(jì)應(yīng)急醫(yī)療救援仿真系統(tǒng)；王楊[8]運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建地震救援演練仿真系統(tǒng)。運(yùn)籌學(xué)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(shí)際行動規(guī)則和數(shù)據(jù)整理作為模擬依據(jù)，模擬結(jié)論只知結(jié)果，不知過程，難以準(zhǔn)確反映救援行動過程中的新變化。模擬結(jié)果在救援行動中操作性不強(qiáng)，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(yùn)用兵棋，按照一定規(guī)則，在模擬的戰(zhàn)場環(huán)境中，對設(shè)想的軍事行動進(jìn)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(zhǔn)確評估每一個(gè)行動環(huán)節(jié)是否科學(xué)合理，真正了解模擬推演過程中的問題，實(shí)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(shí)，可根據(jù)行動過程中指標(biāo)與要素的發(fā)展變化，及時(shí)修改完善行動規(guī)則，準(zhǔn)確反映作戰(zhàn)行動過程中的新變化[10]。

目前，國外學(xué)者將兵棋模擬的方法應(yīng)用于應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援領(lǐng)域，用于指揮管理、臨床決策等方面的模擬評估，取得不錯(cuò)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(jìn)大規(guī)模傷亡事件應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援的指揮管理能力；美國的Traci L. Hedrick教授[12]，對學(xué)生與住院醫(yī)生在高風(fēng)險(xiǎn)臨床決策中的能力進(jìn)行培訓(xùn); 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(jìn)行兵棋模擬，獲得良好的培訓(xùn)效果。但并未見到有關(guān)兵棋模擬在城市大規(guī)模傷亡事件應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援整體行動模擬方面的應(yīng)用。課題組前期將兵棋模擬應(yīng)用于戰(zhàn)場衛(wèi)勤保障行動研究，對戰(zhàn)場傷情信息進(jìn)行數(shù)據(jù)化研究，依據(jù)戰(zhàn)傷救治規(guī)則構(gòu)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(shí)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。

2 基于兵棋模擬的城市大規(guī)模傷亡事件應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援模擬研究

課題組聚焦醫(yī)學(xué)救援行動的整體效能，進(jìn)行基于兵棋模擬的城市大規(guī)模傷亡事件應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援模擬研究。

2.1 建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫課題組歷時(shí)5年，咨詢專家24次，搜集應(yīng)急指揮、兵棋模擬等相關(guān)書籍19本，傷情、救治、兵棋、數(shù)據(jù)化等相關(guān)文獻(xiàn)248篇，創(chuàng)傷評分、藥材配備等12類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，衛(wèi)勤保障總結(jié)等內(nèi)部資料12本，構(gòu)建較為完善的汶川、玉樹、蘆山、魯?shù)? 次地震醫(yī)學(xué)救援本底資料，為大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學(xué)救援研究提供良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)收集的基礎(chǔ)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(gè)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(zāi)人口構(gòu)成等；②救援力量信息包括力量種類、人員構(gòu)成、指揮協(xié)同關(guān)系及相應(yīng)裝備數(shù)量和救援能力等； ③傷情信息包括致傷原因、負(fù)傷時(shí)間、負(fù)傷地點(diǎn)、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(hù)理、檢查、檢驗(yàn)、麻醉、手術(shù)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(gòu)建通過量化傷情數(shù)據(jù)及其影響因素，進(jìn)行數(shù)據(jù)化編碼與標(biāo)準(zhǔn)化，建立城市大規(guī)模傷亡事件“致傷-傷情”數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建城市各類大規(guī)模傷亡事件“致傷-傷情”關(guān)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(chǔ)上，獲得傷員傷情發(fā)生概率，摸清傷員發(fā)生時(shí)序動態(tài)變化規(guī)律，構(gòu)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(xué)救援研究提供貼近“真實(shí)”的傷情數(shù)據(jù)。

2.3 救援行動兵棋模擬模型構(gòu)建借鑒災(zāi)害醫(yī)學(xué)、兵棋模擬、蒙特卡洛法、離散事件仿真等理論方法，構(gòu)建城市大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學(xué)救援行動模型，主要研究醫(yī)學(xué)救援力量在救治活動及指揮協(xié)同等其他救援相關(guān)活動中所遵循的依據(jù)或規(guī)范，為醫(yī)學(xué)救援力量執(zhí)行相關(guān)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(shí)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(gòu)建 在城市大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學(xué)救援系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上，通過對行動力量的性質(zhì)(類型、裝備、能力等)與狀態(tài)(待命中、機(jī)動中、救治中等)分析，構(gòu)建各類救援力量的運(yùn)用規(guī)則，制定醫(yī)學(xué)救援行動的約束與規(guī)范，確保行動模擬過程符合實(shí)際情況,為醫(yī)學(xué)救援力量執(zhí)行相關(guān)行動提供須遵循的依據(jù)或規(guī)范；并對行動規(guī)則進(jìn)行量化與提煉，制定行動結(jié)果裁決的依據(jù)。包括搜救模型、機(jī)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(gòu)建 傷病員救治是應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援行動的核心內(nèi)容，傷病員救治模型為整個(gè)救援行動模擬的重點(diǎn)之一，是模擬救治活動實(shí)施過程中所遵循的規(guī)范及依據(jù)。主要包括生命時(shí)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(hù)模型與藥品器材消耗模型6類模型構(gòu)建。在傷病員救治需求的基礎(chǔ)上，分析窒息、重要臟器受損、重要血管損傷、休克等關(guān)鍵因素，結(jié)合AIS-ISS評分標(biāo)準(zhǔn)，建立生命時(shí)長模型，計(jì)算傷病員預(yù)計(jì)存活時(shí)長，模擬應(yīng)急醫(yī)學(xué)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(hù)過程，構(gòu)建一線自救模型、二線救治模型、傷病員后送模型、防疫防護(hù)模型，模擬各類醫(yī)學(xué)救援力量對傷病員進(jìn)行救治活動的動態(tài)過程；同時(shí)分析救治活動中藥品器材消耗補(bǔ)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(xué)救援行動中藥品器材的消耗補(bǔ)充過程。

2.3.3 行動評估模型構(gòu)建 通過對現(xiàn)有醫(yī)學(xué)救援行動評估指標(biāo)的比較分析，篩選針對不同類別大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學(xué)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(nèi)容和指標(biāo)，構(gòu)建醫(yī)學(xué)救援行動的評價(jià)指標(biāo)體系。通過專家咨詢確定評估指標(biāo)，計(jì)算各評估指標(biāo)權(quán)重，建立醫(yī)學(xué)救援行動模擬評估標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建醫(yī)學(xué)救援行動評估模型，評估和優(yōu)化醫(yī)學(xué)救援行動預(yù)案與方案，為城市大規(guī)模傷亡事件醫(yī)學(xué)救援行動模擬方案評估提供方法支持。

3 小 結(jié)

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(xué)者將兵棋模擬應(yīng)用于應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援領(lǐng)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(chǔ)數(shù)據(jù)庫、構(gòu)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(xué)救援行動整體過程，嘗試優(yōu)化應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援整體行動方案，探索提高醫(yī)學(xué)救援行動整體效能，為應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援行動模擬提供新思路。