战术战伤救治模拟训练装备器材体系建设高效能实现路径

崔 澂，唐 坚，王建华，于树滨

（1.陆军军医大学士官学校医技保障系，石家庄050081；2.陆军军医大学士官学校校办，石家庄050081）

0 引言

当前新型卫生装备器材与一线救治技术更新速度不断加快，实战化综合演训需求日益增长，但各类救治训练装备器材及场地设施保障困难、战伤救治训练水平相对滞后、组训模式方法手段传统陈旧，训练综合效果尚不能满足真实战场救治的高标准要求[1-2]，战术战伤救治模拟训练装备器材的体系化建设势在必行。现有战伤救治模拟训练装备器材种类零散、功能单一、模拟仿真技术单薄、可靠性和集成性不高，各级战救模拟训练及技术保障水平普遍偏低[1]。模拟训练装备器材体系尚处于探索设计、研发推广阶段，在建设过程中必将面临诸多难题。基于为一线战救模拟训练提供技术与平台支撑的目标要求，如何以适宜成本付出获得高效能优化，确保在有限的时间区段、经费支持下达到模拟装备器材研发的高效费比与模拟训练的高性价比，是战术战伤救治模拟训练装备器材体系建设不可回避且务须妥当解决的矛盾问题。

1 体系建设面临的主要难题

在战术战伤救治模拟训练装备器材体系建设中，首要攻关点集中体现在多层级目标、多环节要素、多功能需求等主体技术实现难题，以及多角度功效、多途径技术等综合优选策略难题。唯有在建设方案设计及模拟技术应用过程中有效破解这些核心难题，才能满足实战化训练及战救能力快速生成需要，实现体系建设的最优化和高效能。

1.1 主体技术实现难题

（1）多层级目标技术难题。战术战伤救治所包含的现场急救、早期救治分别区分不同的层级救治，各层级救治阶梯内保障任务、救治人员、救治范围、救治原则与流程步骤、急救装备器材配备等均差别很大，决定了围绕战术战伤救治任务所开展的训练具有多层级目标性。为此，与之配套研发的模拟训练装备器材体系也必然要体现符合战术战伤分级救治需要的多层级目标要求，才能为层级救治能力生成提供需求匹配的模拟训练硬件平台与技术支撑。

（2）多环节要素技术难题。战场救护行动以及战救模拟训练组织实施涉及环境、卫生装备器材、战救技能、模拟训练组织实施等各环节要素。其中，环境要素主要包括战场环境、特殊救治环境、伤情等；卫生装备器材要素主要包括编成配备、结构组成、使用操作、维护管理、故障维修等；战救技能要素主要包括勤务定位、人员（伤病员、指挥人员、救护人员、医疗保障人员等）、救治策略、救护技能、实施流程、操作步骤等；模拟训练组织实施要素主要包括模拟平台构成、系统集成、指标性能、功能模块、训练效果、管理保障等。上述各环节要素是快速提升实战化训练效果及综合战救能力的关键，对模拟训练装备器材的体系架构、平台系统设计、模拟技术应用提出了高标准要求。

（3）多功能需求技术难题。针对各层级战伤救治能力及训练组织实施需要，模拟训练装备器材应能够实现战救环境仿真、伤情随机产生、伤情判断评估、救治策略选择、诊治技术实时指导、救治效果同步评测考核等功能；针对战伤救治所需卫生装备器材，模拟训练装备器材应能够实现各类卫生装备器材的使用操作、日常维护、故障检修排除等技能训练及指导评估考核功能；针对模拟训练平台系统自身，应能够实现实装结构元器件高仿真、软件系统开发与应用、训练指导考核、资源与数据管理等基本功能。为此，应紧紧围绕战场场景、战伤伤情及伤员、特殊救治环境、大中型卫生装备器材、战创伤诊断及救治技术等，按照体系架构设计展开功能模块布设、技术方法手段选择、训练及管理软硬件平台系统开发，确保通过自主学习训练、课堂辅助教学、模拟训练考核等方式实现模拟训练。

1.2 综合优选策略难题

（1）多角度功效优选难题。在框架设计及技术研发过程中，基于模拟训练装备器材体系的多层级目标、多环节要素、多功能需求，针对每一类模拟训练装备器材均需要制订不同等级的阶梯备选方案。紧紧围绕可靠性、维修性、保障性、安全性、环境适应性等通用技术性能，根据不同的目标要求、要素组成、功能实现形成不同的组合设计，依据当前可预测的确定性综合效能目标、费用估算进行费用-效能分析，在理想的效费比区间选择达到期望目标的最少费用支出[3]，最终筛选出具有装备器材高效费比和训练应用高性价比的最优功效方案，避免因费用及效能偏高或偏低所导致的训练应用不理想状况。

（2）多途径技术优选难题。模拟仿真技术发展迅猛，模拟训练方法层次多、手段更新快。同一科目的模拟训练可通过不同技术种类、呈现方式、成本投入、效果层次的模拟训练装备器材予以实现，同一类型的模拟训练装备器材也存在技术方法、用料材质、工艺手段、流程操作、模拟仿真效果、战技指标、性能质量、服务保障等差别。为此，所形成的备选方案不可避免涵盖不同层次的技术种类、呈现方式、成本投入、应用效果，需根据当前可预测实现的综合实用性效能对各层次组合设计方案进行反复论证、权衡取舍，通过多目标决策判断最终筛选出具有装备器材高效费比和训练应用高性价比的最优技术方案，避免单个目标决策造成的失误和偏差。

2 体系建设的基本原则

为充分利用计算机虚拟仿真技术、实景实境实体模拟技术，多角度、多途径实现一线救治环境、装备、技术、流程、标准等诸要素模拟仿真，现提出体系建设的“六结合”基本原则，作为模拟训练装备器材论证研发中遵循必要性、先进性、可行性、标准化、多方案基本要求的方向引导。

2.1 网上虚拟仿真与实景实体模拟相结合

网上虚拟仿真与实景实体模拟两大类主体模拟训练方式各有优势特点、各具功能局限性，选择恰当与否直接影响训练方法手段与训练目标效果之间的适配度。例如，为增强实境感受和沉浸体验，作战场景模拟、救治环境模拟可将混合现实技术与实景实体仿真交互融合应用；为降低训练成本、缩短训练周期，卫生装备器材模拟训练一般采取“先网上虚拟练基本技术流程、后实体模拟练实装强化操作”的结合方式[4-5]；战救技能训练一般多采用实体模拟方式，因为该训练的网上虚拟训练性价比偏低。

2.2 静态与动态相结合

静态模拟成本偏低、工艺技术相对简单、研发周期短、投入少且见效快，但功能实现较单一、综合训练效果不突出。动态模拟成本投入较高、工艺技术相对复杂、研发周期长，但功能实现较全面、综合训练效果显著，应根据训练科目和能力生成要求动、静态模拟有机结合使用。例如，在静脉穿刺技术训练中，可利用穿刺局部模拟器材与颠簸振动体感模拟平台，采取“先静后动”的动静态结合方式组织实施。

2.3 基本战术与救治技能相结合

在战术层级伤员救治过程中，只有“搜得到、抢得下、运得快”，才能确保“救得活、治得好”。这不仅需要各级救护人员具备精湛的救治技术、过硬的时效救治能力，还需要针对战场环境及救治环境采取恰当有效的单兵及分队战术动作、具备充足够用的战救专项体能。为此，训练装备器材设计研发需避免“重救治轻体能、重技术轻战术”，否则将会因功能需求上的不齐全，导致模拟训练与实战任务场景脱节。

2.4 单项救治技术与综合战救能力相结合

目前，各级综合救治训练欠缺、综合战救能力薄弱，现有模拟训练器材多关注单项救治技术，综合救治能力转化明显不足[1]，各类救护人员急需加强复杂伤员多变伤情下的全链条救治模拟训练，以伤员救治成功与否作为评判标准开展训练。为此，训练装备器材设计研发需注重单项救治技术与综合战救能力相结合，针对战时多发伤、复合伤和批量伤员的综合救治能力强化训练。

2.5 单人单项与全要素协同相结合

为解决小组及分队协同组训、战救及保障协同训练、“人装结合”救治与保障全要素训练缺乏的现实紧迫问题，扭转训练多局限于单人单项救治及保障技术、单一装备器材展开与撤收及操作维修的合成训练普遍不足现状，模拟训练装备器材需逐步转向关注综合救治与协同保障能力训练及总体效能评价，尤其需要关注小组及分队组织实施形式下的批量伤员抢救、有创救治操作、群体检伤分类、途中救护、损伤控制处置等综合协同训练，这对模拟仿真技术选择应用及主体功能实现提出了较高要求。

2.6 层级救治策略与战救行动任务相结合

在各层级战救训练中，要素环节最复杂、组织实施难度最大、能力标准要求最高的是以行动任务为中心的训练模式，需充分体现层级救治策略与战救行动任务的紧密结合。为此，模拟训练装备器材体系建设应常态瞄准战救训练与任务需求脱节、作战行动与救护行动训练不同步、战术战法与救治一体化设计缺乏、“人-装-技-环”任务适应性训练薄弱等瓶颈点，在解决层级救治组织指挥及力量调配、救治时机选择及施救策略、批量伤员救治及转运、临机应急处置等综合能力匮乏上持续用力。

3 高效能建设的实现路径

3.1 采取“九优化”设计研发策略

3.1.1 模拟训练装备器材品种及功能设计

（1）研发与使用联合优化。根据所采用模拟仿真技术的难易程度，模拟训练装备器材的研制工作量大小不同、进度快慢不等。在进行较复杂的平台技术攻关和加工研制时，需要与训练使用需求和缓急程度匹配对接，避免出现“训练急需急用，但技术选择过高、功能过繁、研制周期过长”的研发与使用脱节现象。同时，考虑到训练器材的因缺急需，研制开发与训练使用应保持同步互通、及时提供改进完善的第一手反馈信息。

（2）现状现况与更新换代叠加优化。当前部队各级卫勤力量、硬件保障条件均处于调整状态，救治技能及技术保障能力亦呈现“从无到有、从弱到强、从单一到齐全”的动态现况，推陈出新、改良升级、迭代叠加共存不可避免。为此，要全面考量已有救治保障能力与新理念、新技能的兼顾并蓄，防止仅关注现状现况或仅突出更新换代的极端现象。

（3）新旧编制编成配备次第优化。目前新型卫勤力量及卫生装备器材逐步编配，各级战救及技术保障力量均呈现新旧并存交织的状况。针对战术战伤救治新理念、新装备、新标准，需预留升级兼容接口与资源扩充更新空间，确保装备器材与救治信息的实时增补删改、模块架构的动态接续并进，防止仅关注现有编成配备或仅突出新编制新装备的极端现象。

（4）勤务理论与运行应用整合优化。以往的训练科目设置及模拟训练器材研发大多仅关注单一救治技术及保障，常忽略任务牵引下的勤务定位、专业技能、装备器材、组训实施等能力生成全链条环节整合。针对救护人员对各救治层级勤务目标不明确、战术卫勤理论对战伤救治训练的指导认识较模糊的现状，应重点关注卫勤指挥、救治力量部署调整、救治机构组室设置、救治范围与流程规则、批量伤员救治策略等关键薄弱环节的模拟训练。

3.1.2 研发技术应用及功能实现

（1）虚拟仿真与实体模拟选择优化。虚拟仿真与实体模拟具有不同的技术特点、设计理念、呈现方式和应用范围。虚拟现实/增强现实技术的出现与成熟，使虚拟仿真与实体模拟技术手段应用于同一模拟训练平台成为可能，可获得与真实场景高度近似的数字化沉浸环境体验、分布式交互仿真感受[6-8]。针对不同教学训练目的要求，需要对虚拟仿真与实体模拟技术进行优化选择，达到虚拟与实体、网上与实景、沉浸与交互的有机高效组合。

（2）软件控制与硬件平台并行优化。在作战场景、救治环境、大中型卫生装备器材训练、战救综合训练模拟平台设计研发中，需根据训练需求在硬件实体平台加配软件控制系统，再进行数据信息模块化处理、功能集成整合[5]。软件控制设计与硬件平台搭载是否达到并行适配对接，是整体平台系统能否良好运行的关键。缺乏最佳适配度硬件支撑的软件系统，必然会出现高配冗余或低配滞缓；缺乏最佳适配度软件控制的硬件平台，必然会出现技术交互性、组训可控性、训练规范性不强的问题。

（3）模块设置与单元系统整体优化。体系规模化模拟训练平台常集勤务链条、装备器材、救治人员、战救环境、技术能力、组训方式等要素于一体。卫生装备器材使用维修、战术战伤综合救治模拟训练多以战伤救治任务为牵引，配套装备器材需根据多重目标要求进行多维度考量，遵从复合要素组成逐层逐项剖解；下设的各子平台系统需层级分列子模块单元构架，从环境、装备与技术、方法手段、功能实现等不同层面进行整体最优化设计研制。

（4）实装实况与模拟仿真拟合优化。仿真还原度、实境感受度、综合拟合度是模拟训练装备器材研制面临的最大技术难题。基于救护人员战位时/空间、特殊心/生理、战场认知，需最大限度模拟战场及救治实境；基于各类卫生技术车辆、急救设备器材，需最大限度模拟结构组成、功能运行和操作流程。通过信息采集、模型构建、测试调试、数据与功能拟合，最终选择符合实战化训练需要的最适宜拟合度，避免拟合度过高导致的资源浪费、拟合度偏低导致的训练失真。

（5）静态与动态互补优化。低成本、短时耗的全静态模拟训练器材，或要素多、实训效果突出的全动态模拟训练器材，均是欠缺科学性的片面选择。基于静、动态模拟各自的优势及局限性，为达到不同训练需要的最高性价比，从更新训练模式角度可考虑动静态模拟训练优劣势互补，分阶段实施从一维静态到三维动态、从单一器材到诊断救治平台、从单项技术到综合技能、从单人操作到队组协同的模拟训练梯次跃升，最终实现救治思维策略与救治技能一体化训练、实操与模拟组合式训练。

3.2 把握“现实需要第一”优先主次选择

鉴于当前战术战伤救治模拟训练装备器材在种类、功能、技术、性能等方面存在的问题，根据模拟训练中的装备器材品种、功能实现、研发技术、训练效果等各类需要，基于上述“六结合”基本原则所提出的“九优化”设计研发策略，可为实现多层级目标、多环节要素、多功能需求的综合优化打牢基础。当实施“九优化”设计研发策略发生选择冲突时，遵循权衡备选方案优劣的等费用准则、等效能准则、费用效能评价准则，在全面考量核心必备性能、风险与不确定性、影响最终决策的杠杆系效应因素的基础上[3]，通过把握“现实需要第一”的首要关键确定优先级，是解决矛盾的有效办法。

除研发与使用联合优化、勤务理论与运行应用整合优化以外，其他7种优化设计研发策略均会在实施中面临选择冲突。按照“现实需要第一”优先策略，在现状现况与更新换代叠加优化出现矛盾冲突时，优先考虑现状现况；在新旧编制编成配备次第优化出现矛盾冲突时，优先考虑已配备到位力量；在虚拟仿真与实体模拟选择优化出现矛盾冲突时，优先考虑现实条件下建设的可行性；在软件控制与硬件平台并行优化出现矛盾冲突时，优先考虑基本必备功能的实现；在模块设置与单元系统整体优化出现矛盾冲突时，优先考虑基本架构的基础建设；在实装实况与模拟仿真拟合优化、静态与动态互补优化出现矛盾冲突时，优先考虑基本技能训练要求。

3.3 运用“四方循环”评估检验方式

战术战伤救治模拟训练装备器材体系的建设，不仅涵盖战术卫生勤务、战术战伤救治、部队卫生装备、部队医技保障、战伤救治训练等军队医疗卫生领域内容，还涉及模拟仿真、计算机应用、软件开发、军械工程、信息通信、机械加工、电子测控、人工智能等多类别理工领域关键技术，涉及范围广、难度高、研发环节复杂，需严密顶层设计、多重专家论证、跨学科领域集智攻关。对其实现成效的评估检验，更应结合各阶段模块单元的反复调试、系统平台的整体运行测试，以及院校、部队各级使用单位和各类受训人员现地试运行应用。

据此，需要借助合成训练及联合演练实证运行检验、第三方专家咨询评议，注重采用“训-练-导-评”四方（即施训方、受训方、导调方、评价方）评估检验方式，通过逻辑分析、目标预测、优选决策、仿真验证等基本方法，从施训者、受训者、导调员、评估员4个不同角色视角，进行“设计—开发—实践”循环闭合验证，及时反馈问题、准确审核调整、不断完善优化，充分发挥高效能建设目标的达成及推动作用。

4 结语

当前一线救治训练重点已从全员普训转向战救能力合成训练，模拟训练建设重点亦从以往关注单项技能向狠抓综合救治实效转化；通过有效路径破解战术战伤救治模拟训练装备器材体系建设中的诸多难题，正是顺应训练重点转变和推促实现战救综合能力生成目标的具体体现。因此，以火线救护行动为牵引、以战伤救治任务为主线所开展的战术战伤救治模拟训练装备器材体系建设，将成为战伤救治能力生成不可或缺的实战化训练条件建设发展方向。针对新编制下卫勤保障力量编成配属调整及卫生装备器材更新换代，紧紧围绕战术层级救治训练实施开展模拟训练类器材及系统平台研发，取得战术卫勤保障需求下一线救治环境场景、战术战伤救治模拟仿真关键技术突破，推动战术战伤救治模拟训练装备器材体系的高效能建设，可为广泛开展战伤救治模拟训练、快速形成战时机动伴随保障能力提供训练平台及技术支撑，有利于提高训练效益，解决目前战救训练装备器材不足的重大内需。