杜海艦，王運(yùn)斗，徐新喜，徐卸古，伍瑞昌

(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所，天津市 300161)

0 引言

隨著多樣化軍事行動(dòng)對全方位衛(wèi)勤保障需求的發(fā)展，我軍急需提高立體化保障能力，因而救護(hù)直升機(jī)論證與研制是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。目前，我軍在救護(hù)直升機(jī)前期論證包括勤務(wù)需求、機(jī)型選擇及艙室布局等方面的研究還不成熟，尤其在救護(hù)直升機(jī)的機(jī)型選擇研究上還是空白。救護(hù)直升機(jī)機(jī)型選擇決定著未來我軍救護(hù)直升機(jī)研制的發(fā)展方向及特點(diǎn)，并從根本上決定著包括作業(yè)能力、機(jī)載醫(yī)療救護(hù)裝備配置及艙室環(huán)境控制等后續(xù)研究的進(jìn)行。

本文試圖采用計(jì)算機(jī)模擬的方法模擬戰(zhàn)場使用救護(hù)直升機(jī)的情況，按照醫(yī)療后送的工作流程，建立醫(yī)療后送的概念模型和模擬模型，模擬傷員在各救治機(jī)構(gòu)的流動(dòng)情況，通過各項(xiàng)醫(yī)療后送指標(biāo)考察救護(hù)直升機(jī)的基本戰(zhàn)技指標(biāo)，從而從動(dòng)態(tài)上為救護(hù)直升機(jī)機(jī)型選擇提供依據(jù)。

1 救護(hù)直升機(jī)機(jī)型選擇模擬分析

傷員后送工具包括急救車、救護(hù)車、附加裝置和救護(hù)直升機(jī)等，是戰(zhàn)時(shí)保持醫(yī)療后送正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要物質(zhì)條件。戰(zhàn)時(shí)后送工具隨傷員的流動(dòng)在各級救治機(jī)構(gòu)間運(yùn)動(dòng)著，為研究救護(hù)直升機(jī)的機(jī)型選擇，需要研究醫(yī)療后送過程并對其進(jìn)行模擬。首先建立醫(yī)療后送的概念模型，然后采用模擬方法建立醫(yī)療后送的模擬模型，并通過模擬平臺對救護(hù)直升機(jī)的機(jī)型選擇進(jìn)行研究。

1.1 傷員后送概念模型

首先用泊松流來描述傷員產(chǎn)生的規(guī)律，傷員到達(dá)團(tuán)救護(hù)所后，先要經(jīng)過收容處置組的檢傷分類后，按照救治要求送入到不同的處置隊(duì)列中，一般來說輕傷送入到傷員處置組進(jìn)行救治，需要手術(shù)的傷員送入到手術(shù)組中，休克或危急傷員送到重傷處置組中。這期間各類救治組要根據(jù)傷員的傷類和傷情安排在各個(gè)組中的流動(dòng)，所有傷員的流動(dòng)都根據(jù)傷類及救治需要進(jìn)行安排。在模擬中，將體現(xiàn)傷員的流動(dòng)過程，最終送入到后送程序中。團(tuán)救護(hù)所傷員救治流程如圖1所示:

圖1 團(tuán)救護(hù)所傷員流程圖

模型根據(jù)作戰(zhàn)中各傷類出現(xiàn)的概率通過抽隨機(jī)數(shù)確定，傷員產(chǎn)生所依據(jù)的輸入數(shù)據(jù)是傷類庫，表1為建立的傷類表。在傷類表中給出了在作戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的各種傷類，各類傷出現(xiàn)的概率、各種屬性，每類傷在各救治機(jī)構(gòu)中所要進(jìn)行的各種處置、處置的平均時(shí)間及處置后對傷員壽命產(chǎn)生的影響［1-2］。如表1中的第2類傷類胸部嚴(yán)重貫通性傷，發(fā)生概率為7.63%，不救治時(shí)能夠存活5分鐘(自然壽命)，經(jīng)過戰(zhàn)場火線搶救和急救后，壽命增加了180分鐘，傷勢為重傷，體位為臥位，第一種處置是在野戰(zhàn)醫(yī)療所進(jìn)行緊急非手術(shù)處置，如包扎或固定處置，處置時(shí)間為3分鐘，處置完壽命又會增加60分鐘，接著在野戰(zhàn)醫(yī)療所進(jìn)行手術(shù)處置，手術(shù)時(shí)間為15分鐘，手術(shù)完后壽命又會增加120分鐘，以后又會接著進(jìn)行相應(yīng)的處置［3］。

表1 傷類表

1.2 醫(yī)療后送模擬模型

如圖2所示，醫(yī)療后送系統(tǒng)是一個(gè)隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)，采用事件調(diào)度法的模擬策略進(jìn)行模擬。即把系統(tǒng)的運(yùn)行看成由一系列按照時(shí)間順序排列的事件組成的。所有預(yù)定發(fā)生的事件安排在一個(gè)未來事件發(fā)生表中，系統(tǒng)的執(zhí)行就從這個(gè)表中找出最先發(fā)生的事件，推進(jìn)模擬時(shí)鐘到該時(shí)刻，然后執(zhí)行相應(yīng)的事件子程序，并改變系統(tǒng)的狀態(tài)，這樣事件的選擇與處理不斷地進(jìn)行，直到模擬終止的條件為止［1，4］。

圖2 醫(yī)療后送模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

醫(yī)療后送的計(jì)算機(jī)模擬中，將過程性事件的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和非過程性事件的發(fā)生時(shí)間按時(shí)間順序進(jìn)行升序排列而形成一個(gè)事件的時(shí)間隊(duì)列。由于不斷有入隊(duì)列或出隊(duì)列發(fā)生，因此模擬過程中這個(gè)隊(duì)列是不斷變化的。

1.3 救護(hù)直升機(jī)配置模擬分析

1.3.1 模擬的初始條件

本模擬的后送區(qū)域定義在戰(zhàn)術(shù)后方區(qū)，即師團(tuán)之間的戰(zhàn)術(shù)范圍。傷員的救治都在團(tuán)救護(hù)所進(jìn)行，后送任務(wù)由師救護(hù)所派出的后送工具完成。傷員產(chǎn)生是在前線發(fā)生，按照戰(zhàn)傷救治時(shí)效理論，2～3小時(shí)內(nèi)就得到緊急救治，即應(yīng)到達(dá)團(tuán)救護(hù)所［5-6］。由于沒有傷員從產(chǎn)生到團(tuán)救護(hù)所的時(shí)間的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，因此假定傷員從產(chǎn)生到到達(dá)團(tuán)救護(hù)所之間的時(shí)間服從均勻分布，即(120分鐘～180分鐘)，傷員到達(dá)團(tuán)救護(hù)所的預(yù)期壽命必須減去這一均勻分布的到達(dá)時(shí)間。

救護(hù)直升機(jī)戰(zhàn)時(shí)到戰(zhàn)術(shù)區(qū)師團(tuán)救護(hù)所接送傷員，然后向戰(zhàn)役區(qū)的野戰(zhàn)醫(yī)院后送。救護(hù)直升機(jī)機(jī)型一般分輕、中、重型，不同類機(jī)型可運(yùn)載傷病員數(shù)量不同。一般運(yùn)送重傷員，運(yùn)送的臥位傷員數(shù)量通常為4～15人，后送距離通常為200千米。本模型重點(diǎn)考察不同臥位傷員數(shù)量這個(gè)基本參數(shù)對后送效率的影響，從而確定救護(hù)直升機(jī)機(jī)型。

其基本運(yùn)行參數(shù)如表2。

團(tuán)救護(hù)所的傷員通過量每晝夜200名，有關(guān)團(tuán)救護(hù)所的衛(wèi)勤參數(shù)如表3所示。

假定師救護(hù)所保障3個(gè)團(tuán)救護(hù)所傷員的后送，將有600名傷員通過3個(gè)團(tuán)救護(hù)所，又假定有90%的傷員在團(tuán)救護(hù)所經(jīng)過救治后轉(zhuǎn)送到后送隊(duì)列等待后送。師救護(hù)所派出的后送工具包括急救車、救護(hù)車、傷員附加裝置和救護(hù)直升機(jī)，模擬時(shí)，將根據(jù)這4種后送工具的不同配置數(shù)量，考察不同數(shù)量配置時(shí)的后送效率。

1.3.2 模擬的精度

本模擬假定戰(zhàn)斗時(shí)間為3000分鐘(相當(dāng)于有2天最高戰(zhàn)斗減員日)，模擬次數(shù)100次。已經(jīng)測試，模擬次數(shù)達(dá)到100次，能夠滿足模擬的精度要求，各種后送效率指標(biāo)如平均等待后送時(shí)間等都在容許誤差范圍內(nèi)。

1.3.3 模擬的輸出指標(biāo)

后送效率反映了后送工具配置的合理情況，而后送工具的合理配置是通過后送等待時(shí)間等指標(biāo)描述的。假定傷員在前線產(chǎn)生后，已經(jīng)在2～3小時(shí)內(nèi)到達(dá)團(tuán)救護(hù)所，在團(tuán)救護(hù)所經(jīng)過救治后，需要在4～6小時(shí)內(nèi)到達(dá)師救護(hù)所，因此傷員在從團(tuán)救護(hù)所到師救護(hù)所的平均等待時(shí)間既不能越過90分鐘，又針對不同類傷員后送時(shí)效(后送時(shí)效包括等待后送時(shí)間和后送時(shí)間)，假定重癥監(jiān)護(hù)傷員后送時(shí)效為60分鐘，中重度傷員后送時(shí)效為90分鐘。如圖3為后送效率指標(biāo)。

1.3.4 模擬結(jié)果分析

由于涉及到救護(hù)直升機(jī)的機(jī)型選擇，因此模擬時(shí)主要從救護(hù)直升機(jī)速度和容量兩個(gè)指標(biāo)確定直升機(jī)的機(jī)型選擇。

假定救護(hù)直升機(jī)只后送中重度傷員，一次可容納4～15名臥位傷員，速度250千米/小時(shí)，后送距離200千米。為確定直升機(jī)機(jī)型，這里根據(jù)機(jī)艙容納臥位傷員數(shù)量的變化來考察后送效率指標(biāo)，表4所示為模擬結(jié)果，為直觀顯示后送效率隨救護(hù)直升機(jī)容量變化的情況，做出線型圖如圖4和圖5所示。

表2 救護(hù)直升機(jī)基本參數(shù)表

表3 團(tuán)救護(hù)所衛(wèi)勤參數(shù)表

表4 4～15人救護(hù)直升機(jī)時(shí)后送工具配置與后送效率關(guān)系表

圖3 輸出指標(biāo)框圖

從表4、圖4和圖5可以看出，在陸上后送工具急救車、救護(hù)車和附加裝置分別配置為(1，1，4)時(shí)，后送效率隨救護(hù)直升機(jī)容量的變化而顯著變化，即后送效率隨著救護(hù)直升機(jī)容量的增加不斷提高。在救護(hù)直升機(jī)容量為10人時(shí)為一分水嶺，即此時(shí)總的平均后送等待時(shí)間為30.85分鐘，其對應(yīng)的重癥監(jiān)護(hù)傷員平均等待時(shí)間、中重度傷員平均等待時(shí)間和輕傷員平均等待時(shí)間分別為17.45分鐘、37.42分鐘、23.56分鐘，后送及等待后送時(shí)死亡人數(shù)為16人，滿足后送時(shí)效。

圖4 救護(hù)直升機(jī)容量與各類傷平均后送等待時(shí)間關(guān)系圖

而救護(hù)直升機(jī)容量為小于10人時(shí)，如使用4人救護(hù)直升機(jī)，總的平均后送等待時(shí)間為65.25分鐘，其對應(yīng)的重癥監(jiān)護(hù)傷員平均等待時(shí)間、中重度傷員平均等待時(shí)間和輕傷員平均等待時(shí)間為分別為36.45分鐘、78.36分鐘、45.79分鐘，后送及等待后送時(shí)死亡人數(shù)為25人，不能夠滿足后送時(shí)效。

由此可知，10人以上容量救護(hù)直升機(jī)應(yīng)該是未來救護(hù)直升機(jī)研制的方向，即中型救護(hù)直升機(jī)是發(fā)展方向。正是由于中型救護(hù)直升機(jī)能夠大大提高傷病員救治效率和后送效率，未來我軍救護(hù)直升機(jī)機(jī)型選擇的重點(diǎn)應(yīng)該放在中型直升機(jī)上。

圖5 救護(hù)直升機(jī)容量與后送過程死亡人數(shù)關(guān)系圖

2 小結(jié)

救護(hù)直升機(jī)在戰(zhàn)爭軍事行動(dòng)和非戰(zhàn)爭軍事行動(dòng)中扮演著越來越重要的角色。隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)及“以人為本”理念的深入人心，救護(hù)直升機(jī)的研制也已提上了日程。救護(hù)直升機(jī)作為預(yù)研課題的研究內(nèi)容，完成我軍的救護(hù)直升機(jī)機(jī)型選擇已經(jīng)是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。

本文首次采用模擬方法考察救護(hù)直升機(jī)的機(jī)型選擇，首先建立醫(yī)療后送模型，從動(dòng)態(tài)上考慮不同作業(yè)能力的機(jī)型對后送效率的影響，研究優(yōu)先發(fā)展機(jī)型。根據(jù)前期建立的醫(yī)療后送仿真工具，考察在戰(zhàn)術(shù)區(qū)使用救護(hù)直升機(jī)的醫(yī)療后送情況，以救護(hù)直升機(jī)的臥位傷員數(shù)量作為動(dòng)態(tài)指標(biāo)，最終確定10人以上的救護(hù)直升機(jī)為今后應(yīng)該研制的方向。在醫(yī)療后送模型建立過程中，單純從機(jī)型容量及速度來考察直升機(jī)機(jī)型選擇還有失公允，有待于進(jìn)一步完善。

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