救护直升机机型选择模拟分析

杜海舰，王运斗，徐新喜，徐卸古，伍瑞昌

(军事医学科学院卫生装备研究所，天津市 300161)

0 引言

随着多样化军事行动对全方位卫勤保障需求的发展，我军急需提高立体化保障能力，因而救护直升机论证与研制是一项迫在眉睫的任务。目前，我军在救护直升机前期论证包括勤务需求、机型选择及舱室布局等方面的研究还不成熟，尤其在救护直升机的机型选择研究上还是空白。救护直升机机型选择决定着未来我军救护直升机研制的发展方向及特点，并从根本上决定着包括作业能力、机载医疗救护装备配置及舱室环境控制等后续研究的进行。

本文试图采用计算机模拟的方法模拟战场使用救护直升机的情况，按照医疗后送的工作流程，建立医疗后送的概念模型和模拟模型，模拟伤员在各救治机构的流动情况，通过各项医疗后送指标考察救护直升机的基本战技指标，从而从动态上为救护直升机机型选择提供依据。

1 救护直升机机型选择模拟分析

伤员后送工具包括急救车、救护车、附加装置和救护直升机等，是战时保持医疗后送正常运转的重要物质条件。战时后送工具随伤员的流动在各级救治机构间运动着，为研究救护直升机的机型选择，需要研究医疗后送过程并对其进行模拟。首先建立医疗后送的概念模型，然后采用模拟方法建立医疗后送的模拟模型，并通过模拟平台对救护直升机的机型选择进行研究。

1.1 伤员后送概念模型

首先用泊松流来描述伤员产生的规律，伤员到达团救护所后，先要经过收容处置组的检伤分类后，按照救治要求送入到不同的处置队列中，一般来说轻伤送入到伤员处置组进行救治，需要手术的伤员送入到手术组中，休克或危急伤员送到重伤处置组中。这期间各类救治组要根据伤员的伤类和伤情安排在各个组中的流动，所有伤员的流动都根据伤类及救治需要进行安排。在模拟中，将体现伤员的流动过程，最终送入到后送程序中。团救护所伤员救治流程如图1所示:

图1 团救护所伤员流程图

模型根据作战中各伤类出现的概率通过抽随机数确定，伤员产生所依据的输入数据是伤类库，表1为建立的伤类表。在伤类表中给出了在作战中可能出现的各种伤类，各类伤出现的概率、各种属性，每类伤在各救治机构中所要进行的各种处置、处置的平均时间及处置后对伤员寿命产生的影响［1-2］。如表1中的第2类伤类胸部严重贯通性伤，发生概率为7.63%，不救治时能够存活5分钟(自然寿命)，经过战场火线抢救和急救后，寿命增加了180分钟，伤势为重伤，体位为卧位，第一种处置是在野战医疗所进行紧急非手术处置，如包扎或固定处置，处置时间为3分钟，处置完寿命又会增加60分钟，接着在野战医疗所进行手术处置，手术时间为15分钟，手术完后寿命又会增加120分钟，以后又会接着进行相应的处置［3］。

表1 伤类表

1.2 医疗后送模拟模型

如图2所示，医疗后送系统是一个随机服务系统，采用事件调度法的模拟策略进行模拟。即把系统的运行看成由一系列按照时间顺序排列的事件组成的。所有预定发生的事件安排在一个未来事件发生表中，系统的执行就从这个表中找出最先发生的事件，推进模拟时钟到该时刻，然后执行相应的事件子程序，并改变系统的状态，这样事件的选择与处理不断地进行，直到模拟终止的条件为止［1，4］。

图2 医疗后送模拟系统结构图

医疗后送的计算机模拟中，将过程性事件的开始时间、结束时间和非过程性事件的发生时间按时间顺序进行升序排列而形成一个事件的时间队列。由于不断有入队列或出队列发生，因此模拟过程中这个队列是不断变化的。

1.3 救护直升机配置模拟分析

1.3.1 模拟的初始条件

本模拟的后送区域定义在战术后方区，即师团之间的战术范围。伤员的救治都在团救护所进行，后送任务由师救护所派出的后送工具完成。伤员产生是在前线发生，按照战伤救治时效理论，2～3小时内就得到紧急救治，即应到达团救护所［5-6］。由于没有伤员从产生到团救护所的时间的统计数字，因此假定伤员从产生到到达团救护所之间的时间服从均匀分布，即(120分钟～180分钟)，伤员到达团救护所的预期寿命必须减去这一均匀分布的到达时间。

救护直升机战时到战术区师团救护所接送伤员，然后向战役区的野战医院后送。救护直升机机型一般分轻、中、重型，不同类机型可运载伤病员数量不同。一般运送重伤员，运送的卧位伤员数量通常为4～15人，后送距离通常为200千米。本模型重点考察不同卧位伤员数量这个基本参数对后送效率的影响，从而确定救护直升机机型。

其基本运行参数如表2。

团救护所的伤员通过量每昼夜200名，有关团救护所的卫勤参数如表3所示。

假定师救护所保障3个团救护所伤员的后送，将有600名伤员通过3个团救护所，又假定有90%的伤员在团救护所经过救治后转送到后送队列等待后送。师救护所派出的后送工具包括急救车、救护车、伤员附加装置和救护直升机，模拟时，将根据这4种后送工具的不同配置数量，考察不同数量配置时的后送效率。

1.3.2 模拟的精度

本模拟假定战斗时间为3000分钟(相当于有2天最高战斗减员日)，模拟次数100次。已经测试，模拟次数达到100次，能够满足模拟的精度要求，各种后送效率指标如平均等待后送时间等都在容许误差范围内。

1.3.3 模拟的输出指标

后送效率反映了后送工具配置的合理情况，而后送工具的合理配置是通过后送等待时间等指标描述的。假定伤员在前线产生后，已经在2～3小时内到达团救护所，在团救护所经过救治后，需要在4～6小时内到达师救护所，因此伤员在从团救护所到师救护所的平均等待时间既不能越过90分钟，又针对不同类伤员后送时效(后送时效包括等待后送时间和后送时间)，假定重症监护伤员后送时效为60分钟，中重度伤员后送时效为90分钟。如图3为后送效率指标。

1.3.4 模拟结果分析

由于涉及到救护直升机的机型选择，因此模拟时主要从救护直升机速度和容量两个指标确定直升机的机型选择。

假定救护直升机只后送中重度伤员，一次可容纳4～15名卧位伤员，速度250千米/小时，后送距离200千米。为确定直升机机型，这里根据机舱容纳卧位伤员数量的变化来考察后送效率指标，表4所示为模拟结果，为直观显示后送效率随救护直升机容量变化的情况，做出线型图如图4和图5所示。

表2 救护直升机基本参数表

表3 团救护所卫勤参数表

表4 4～15人救护直升机时后送工具配置与后送效率关系表

图3 输出指标框图

从表4、图4和图5可以看出，在陆上后送工具急救车、救护车和附加装置分别配置为(1，1，4)时，后送效率随救护直升机容量的变化而显著变化，即后送效率随着救护直升机容量的增加不断提高。在救护直升机容量为10人时为一分水岭，即此时总的平均后送等待时间为30.85分钟，其对应的重症监护伤员平均等待时间、中重度伤员平均等待时间和轻伤员平均等待时间分别为17.45分钟、37.42分钟、23.56分钟，后送及等待后送时死亡人数为16人，满足后送时效。

图4 救护直升机容量与各类伤平均后送等待时间关系图

而救护直升机容量为小于10人时，如使用4人救护直升机，总的平均后送等待时间为65.25分钟，其对应的重症监护伤员平均等待时间、中重度伤员平均等待时间和轻伤员平均等待时间为分别为36.45分钟、78.36分钟、45.79分钟，后送及等待后送时死亡人数为25人，不能够满足后送时效。

由此可知，10人以上容量救护直升机应该是未来救护直升机研制的方向，即中型救护直升机是发展方向。正是由于中型救护直升机能够大大提高伤病员救治效率和后送效率，未来我军救护直升机机型选择的重点应该放在中型直升机上。

图5 救护直升机容量与后送过程死亡人数关系图

2 小结

救护直升机在战争军事行动和非战争军事行动中扮演着越来越重要的角色。随着我国经济实力的增强及“以人为本”理念的深入人心，救护直升机的研制也已提上了日程。救护直升机作为预研课题的研究内容，完成我军的救护直升机机型选择已经是一项迫在眉睫的任务。

本文首次采用模拟方法考察救护直升机的机型选择，首先建立医疗后送模型，从动态上考虑不同作业能力的机型对后送效率的影响，研究优先发展机型。根据前期建立的医疗后送仿真工具，考察在战术区使用救护直升机的医疗后送情况，以救护直升机的卧位伤员数量作为动态指标，最终确定10人以上的救护直升机为今后应该研制的方向。在医疗后送模型建立过程中，单纯从机型容量及速度来考察直升机机型选择还有失公允，有待于进一步完善。

［1］李雪芳.计算机海上医疗救治模拟系统研究［D］.1993.

［2］Fletcher R，Raymond J.NamesⅡ(Navy Amphibious Medical Evacuation Simulation)User's Manual［R］.ADA043993，1978.

［3］杜海舰.战时卫生装备编配辅助支持系统研究［D］.军事医学科学院硕士论文，2003.

［4］谢联斌，汪 峰，王赤才.高技术武器对眼战伤伤因和伤类的影响［J］.人民军医，2006，49(9):506 －508.

［5］战伤救治规则［Z］.总后卫生部，2006.

［6］Blood C G，Jolly R T，Odowick M S.An analysis of shipboard casualty incidence during naval combat operations［J］.Naval Health Research Center，1995.