城市大规模伤亡事件应急医学救援行动模拟

张 义，刘志鹏，马 骁，薛 晨，刘 旭，张鹭鹭*

(1. 海军军医大学卫勤训练基地战救教研室，上海 200433;2. 解放军第305医院，北京 100034;3. 国防大学联合作战学院，石家庄 050000;4. 海军军医大学卫生勤务学系卫生勤务学教研室，上海 200433)

大规模伤亡事件(Mass Casualty Incidents，MCI)是指造成大规模伤亡的重大事故，特指伤亡规模超出现场急救、转运和处置能力，具有突然性、爆发性、不确定性、多样性和破坏性强等特点[1]。随着我国城市化进程不断加快，城市人口密度不断攀升，大规模伤亡事件易造成更为巨大的人员伤亡。同时拥堵的交通状况、复杂的现场环境导致救援路线开辟困难，医学救援人员难以迅速到达，为伤员的时效救治带来巨大困难[2]。提高城市大规模伤亡事件伤员时效救治成为公共安全领域面临的重大问题之一。近年来，我国城市基本形成完整的应急医学救援力量体系，为应急医学救援提供基础保障。然而由于医学救援组织指挥的独立性、权威性和专业化程度较弱，医学救援力量整体部署无序，各救援分队缺乏相互沟通，导致医学救援行动整体效能不高，很难靠单纯地提升医疗资源充裕度解决伤员时效救治的难题[3]。因此医学救援行动的整体效能成为制约城市大规模伤亡事件伤员时效救治的关键，也是应急医学救援行动研究的热点与难点。本文借鉴卫勤兵棋建模的模拟思路与方法，以期为城市大规模伤亡事件救援中的医学救援行动模拟提供新的方法与工具。

1 灾害应急医学救援模拟研究现况

目前，在应急医学救援行动领域的模拟研究，主要包括两类：一类是采用离散事件仿真、排队论等运筹学方法进行建模研究；还有一类是采用兵棋推演的方式进行模拟研究。

1.1 运筹学建模方法国内外很多学者采用离散事件仿真、排队论等运筹学建模方法对应急医学救援中的救治技术、资源配置优化、机构选址、疏散路径、场景仿真训练等方面进行研究[4]。其中离散事件仿真应用较为广泛，用来分析救治行为效率与医疗资源的关系[5]。如Murray J.Cote[6]采用离散事件仿真模拟不同检查室及患者数量的关系，发现医疗器械的增加，并不会提升门诊速度。国内学者主要通过建立灾害救援模拟演练仿真系统，模拟灾害救援行动决策方案。庞剑飞[7]采用Stateflow与排队论，设计应急医疗救援仿真系统；王杨[8]运用计算机仿真与网络技术，构建地震救援演练仿真系统。运筹学建模模拟由于模型的滞后性和评估过程黑箱化，加上缺少实际行动规则和数据整理作为模拟依据，模拟结论只知结果，不知过程，难以准确反映救援行动过程中的新变化。模拟结果在救援行动中操作性不强，一定程度上带有“演示性”、“观摩性”，难以有效解决伤员救治的“整体效能”问题。

1.2 兵棋模拟方法作为模拟研究的重要方法之一，兵棋模拟是提升作战效能的重要途径[9]。兵棋模拟是指运用兵棋，按照一定规则，在模拟的战场环境中，对设想的军事行动进行交替决策和指挥对抗的活动。兵棋模拟由于规则模型开放透明，模拟过程公开，便于研究人员准确评估每一个行动环节是否科学合理，真正了解模拟推演过程中的问题，实现全过程、全要素的精确评估，全面提高作战行动能力；同时，可根据行动过程中指标与要素的发展变化，及时修改完善行动规则，准确反映作战行动过程中的新变化[10]。

目前，国外学者将兵棋模拟的方法应用于应急医学救援领域，用于指挥管理、临床决策等方面的模拟评估，取得不错的效果。以色列的Leon Levi教授[11]，建立针对常规战争、生化威胁等大规模伤亡事件的兵棋模拟模型，用于评估与改进大规模伤亡事件应急医学救援的指挥管理能力；美国的Traci L. Hedrick教授[12]，对学生与住院医生在高风险临床决策中的能力进行培训; Debra K. Olson医生[13]，针对生物恐怖主义事件的院前急救管理进行兵棋模拟，获得良好的培训效果。但并未见到有关兵棋模拟在城市大规模伤亡事件应急医学救援整体行动模拟方面的应用。课题组前期将兵棋模拟应用于战场卫勤保障行动研究，对战场伤情信息进行数据化研究，依据战伤救治规则构建卫勤兵棋规则模型体系，研制“卫勤兵棋推演系统”，根据伤员时效救治需求，模拟卫勤保障行动过程，评估与优化不同作战样式下卫勤保障行动方案，探索提升战场卫勤保障行动整体效能。

2 基于兵棋模拟的城市大规模伤亡事件应急医学救援模拟研究

课题组聚焦医学救援行动的整体效能，进行基于兵棋模拟的城市大规模伤亡事件应急医学救援模拟研究。

2.1 建立基础数据库课题组历时5年，咨询专家24次，搜集应急指挥、兵棋模拟等相关书籍19本，伤情、救治、兵棋、数据化等相关文献248篇，创伤评分、药材配备等12类相关标准，卫勤保障总结等内部资料12本，构建较为完善的汶川、玉树、芦山、鲁甸4 次地震医学救援本底资料，为大规模伤亡事件医学救援研究提供良好的数据基础。在数据收集的基础上，制定涵盖环境信息、救援力量信息、伤情信息、伤员救治信息、伤员后送信息、救治资源信息等6类信息共33个数据库。其中：①环境信息包括救援现场地理环境、建筑环境、天候气象环境和受灾人口构成等；②救援力量信息包括力量种类、人员构成、指挥协同关系及相应装备数量和救援能力等； ③伤情信息包括致伤原因、负伤时间、负伤地点、伤势、伤部、伤型、伤类、伤势、并发症等；④伤员救治信息包括药品、诊疗、护理、检查、检验、麻醉、手术等；⑤伤员后送信息包括伤类、伤势、救治措施、处置等级、后送去向等；⑥救治资源信息包括卫生装备与药材数量、种类、型号、适用范围、使用规范、救治能力等。

2.2 伤情发生模型构建通过量化伤情数据及其影响因素，进行数据化编码与标准化，建立城市大规模伤亡事件“致伤-伤情”数据库，构建城市各类大规模伤亡事件“致伤-伤情”关联模型。在大规模伤亡事件伤员历史数据回顾分析、专家咨询的基础上，获得伤员伤情发生概率，摸清伤员发生时序动态变化规律，构建大规模伤亡事件伤员动态发生模型， 模拟城市各类大规模伤亡事件伤情发生的动态过程，为医学救援研究提供贴近“真实”的伤情数据。

2.3 救援行动兵棋模拟模型构建借鉴灾害医学、兵棋模拟、蒙特卡洛法、离散事件仿真等理论方法，构建城市大规模伤亡事件医学救援行动模型，主要研究医学救援力量在救治活动及指挥协同等其他救援相关活动中所遵循的依据或规范，为医学救援力量执行相关行动提供须遵循的依据或规范，确保行动模拟过程符合实际情况。主要包括指挥协同模型、伤病员救治模型、行动评估模型3大类。

2.3.1 指挥协同模型构建 在城市大规模伤亡事件医学救援系统分析基础上，通过对行动力量的性质(类型、装备、能力等)与状态(待命中、机动中、救治中等)分析，构建各类救援力量的运用规则，制定医学救援行动的约束与规范，确保行动模拟过程符合实际情况,为医学救援力量执行相关行动提供须遵循的依据或规范；并对行动规则进行量化与提炼，制定行动结果裁决的依据。包括搜救模型、机动模型、指挥模型、通信模型4类模型。

2.3.2 伤病员救治模型构建 伤病员救治是应急医学救援行动的核心内容，伤病员救治模型为整个救援行动模拟的重点之一，是模拟救治活动实施过程中所遵循的规范及依据。主要包括生命时长模型、一线自救模型、二线救治模型、伤病员后送模型、防疫防护模型与药品器材消耗模型6类模型构建。在伤病员救治需求的基础上，分析窒息、重要脏器受损、重要血管损伤、休克等关键因素，结合AIS-ISS评分标准，建立生命时长模型，计算伤病员预计存活时长，模拟应急医学救援过程中伤病员死亡概率；系统分析伤病员救治后送及防疫防护过程，构建一线自救模型、二线救治模型、伤病员后送模型、防疫防护模型，模拟各类医学救援力量对伤病员进行救治活动的动态过程；同时分析救治活动中药品器材消耗补充流程，确定救治不同伤病员消耗药品器材量，建立药品器材消耗模型，模拟医学救援行动中药品器材的消耗补充过程。

2.3.3 行动评估模型构建 通过对现有医学救援行动评估指标的比较分析，筛选针对不同类别大规模伤亡事件医学救援中力量使用、指挥协同、伤病员救治、伤病员后送、药材装备保障等评估内容和指标，构建医学救援行动的评价指标体系。通过专家咨询确定评估指标，计算各评估指标权重，建立医学救援行动模拟评估标准，构建医学救援行动评估模型，评估和优化医学救援行动预案与方案，为城市大规模伤亡事件医学救援行动模拟方案评估提供方法支持。

3 小 结

兵棋模拟作为研究提升作战效能的有效途径之一，目前已有国外学者将兵棋模拟应用于应急医学救援领域指挥管理、临床决策等方面的模拟评估。课题组通过建立基础数据库、构建伤情发生模型及救援行动兵棋模拟模型，模拟城市大规模伤亡事件医学救援行动整体过程，尝试优化应急医学救援整体行动方案，探索提高医学救援行动整体效能，为应急医学救援行动模拟提供新思路。