指挥决策系统在应急医学救援中的应用现状及展望

任家顺，陈 渝，高加蓉，王维远，向 逾，张 杨

0 引言

近年来的重大灾害医学救援实践表明，现有的自然灾害应急医学救援（emergency medical rescue，EMR）体系不仅在救援实践中受到了前所未有的挑战，而且也暴露出诸多问题。如5·12汶川、4·20芦山地震的医学救援中，早期信息不畅、指挥协调不力，多路救援人员齐涌灾害现场[1]。而一部分受灾地点却因缺乏医疗救援力量，大量伤病员得不到及时的救治或延误了关键的救治时机。造成这种局面的主要原因是共享信息不对称、救援环节衔接不力、缺乏有效的统一组织指挥，致使各个救治单元形成了新的救援“孤岛”[2]，难以实现统一调动、合理配置、快速施救、快速前接和快速后送的全程医学救援。

1 突发事件对指挥决策的影响因素

1.1 突发性

突发事件的一个重要特征就是难预测性和突然性[3]。事件爆发后，上级决策者难以把握事件的实际状况，如伤员数量、伤情、伤势以及参与救援的力量等。因此，全面而及时地收集汇总现场的相关信息数据，准确无误地上报事件状态尤为重要。只有通过快速的收集、上报、汇总全面的信息数据资料，将不确定性降到最低，并为指挥决策判断和应急救援的统一组织提供可靠依据，才能大大提高指挥决策的针对性和科学性，并依托指挥决策系统，采取有序的现场急救、途中救治和后方医院持续救治的全程救治链（whole treatment chain，WTC）方案（如图 1所示），才能充分发挥应急医学救援的作用。

图1 救援力量云集受灾地区示意图

1.2 广泛性

突发事件可能涉及的人员众多、分布广泛，甚至波及整个地区。比如我国发生的四川汶川、雅安芦山地震等重大自然灾害，在近10万km2范围内存在几百个受灾点，参与救援的队伍（包含志愿者、地方、军队和专业部门）多达上千支[4]。因此，将救援与被救援双方的大量信息有效收集、实时上报，并由指挥决策系统进行全面组织和协调、有序调度救援力量，才能应对区域较广的突发事件，避免造成救援力量的云集和浪费。

1.3 时效性

突发事件难以防范，一旦发生，会立即对人们的健康甚至生命财产造成严重危害，且事态瞬息万变，救援机会转瞬即逝。“白金10 min”、“黄金1 h”的时效救治理论（time-effect treatment theory，TETT）就是要求各种救援力量争分夺秒，在最短的时间内组织最恰当的救援力量，以快捷的方式到达现场展开救援工作[5]。这就必须基于指挥决策平台能实时、高效、稳定、通畅地运行，使整个指挥决策系统可与各救援单元及时呼应配合。特别是针对伤员需要专家进行远程医学指导的情况下，更加突显出救援单元和指挥决策系统信息互通的必要性和时效性。

1.4 复杂性

突发事件的事态变化多，社会效应大，处置过程十分繁杂，如果处理不当，可能造成不良的社会影响[6]。所以，多部门的密切协同合作才是最有效的处置方法。决策者利用交通、气象、地理、物资、人员等各种信息、数据资料，汇总每个现场的上报数据和所有的可用救援资源，综合分析判断，合理安排不同种类的救援资源，统一调配人力、物力，将所有救援力量统一组织指挥，形成一套最优化的应急救援方案，以应对复杂多变的突发事件。

2 应急救援指挥系统的发展现状

国外一些发达国家的应急救援地理信息系统信息化平台建设较早，主要通过城市联动服务中心整合电信、消防、警察、军队在内的多领域、多部门、多功能、多层次资源，力求体现综合救援的效能[7]。同时采用地理信息系统（geographic information system，GIS）、全球卫星通信导航系统等技术，并形成城市应急救援联动体系，这些都成为解决应急救援等突发事件的主要措施[8]。但这些系统均为独立操控和运行，每个系统有着不同的使用方式，而且很多只适用于城市救援和小范围应急，在较广的地理救援范围或组织较多的救治力量时缺乏统筹和协调能力[9]。如美国的911应急指挥调度系统建立了911呼叫应急体系，每个中心包含若干个移动车载救援单元（见表1）[10]。该系统采用集中式共享数据库，每个小时都交互、更新和备份数据。整套系统较为先进和完善，但涉及州与州的救援协调时略显不足。

我国早在20世纪90年代末就开始部署社会联动救援工作，到现在已经有上百个城市形成了应急救援体系。比如部分城市将公安110、火警119、急救120由市级办公室直接统一联动指挥，采用专用的通信信道，实现通信手段和信息资源的共享，形成了一种新的城市救援体系[11]。但上述系统也仅限于城市救援，对本地以外的范围不能互联互通，直接影响了跨区域的相互协同。例如城市综合应急救援系统中虽然包含了互联网、数据库、GIS、无线移动数据传输系统、车辆定位系统、有线通信子系统、图像监控及显示系统、卫星定位系统、中心联动系统和指挥调度子系统等，但大多数救援系统仍采用传统的语音通信模式进行协调，且通信效能受到信带瞬时占用率和地理地貌结构的影响，常常出现信息交换不畅的现象，制约了指挥决策系统的运行[12]。

表1 美国部分州911应急系统情况

3 应急救援指挥系统的发展趋势

3.1 利用局部信息平台组成综合系统

当前许多信息系统大多独立运行，如公安、消防、交通、地理、防汛、气象等，从硬件结构或软件接口上都无法互联，系统都处于独立部门内的一对一数据传输，数据无法交换共享[13]。一旦事件突发，决策者不能第一时间掌握综合信息并形成合理的指挥决策方案，只能逐一通过电话了解受灾现场、交通运输和救援队伍的情况，拖延了应急救援时间。若能整合数据交换平台、移动救援终端和各类数据库，形成分布式空间多元数据库体系的资源共享平台，并采用统一接口标准、兼容软硬件等方式构建综合指挥决策系统，便能实现数据共享、医疗救治单元定位以及场景监控、医学力量调度、指挥命令下达等功能，构成应急医学救援指挥决策的立体系统。

3.2 应用数理统计原理实现科学辅助决策

为了使指挥决策更加科学化和高效化，可将排队论（queue theory，QT）、层次分析法（analytical hierarchical process，AHP）应用到救援对象分类和服务时间的统筹中，利用层次矩阵、排队长度、等待时间、缓急加权等数理统计[14]建立数理模型，优化指挥决策系统的调度模式，科学地进行辅助决策，实现各种救援力量的优化配置，使应急医学救援指挥决策既能满足服务对象的需要，又不浪费救援资源，从而大大提高医学救援指挥决策系统的有效性。

3.3 集成应用现代通信技术保障信息传输

3G作为第三代移动通信技术，网络覆盖面积广，不仅能够实现远距离语音通信，而且支持移动环境下高速率数据的传输服务[15]。目前，3G网络最高能够提供2 Mbps的数据传输速率。而新一代4GLTE技术采用OFDMA-MIMO模式，能提供更高的数据传输速率。

卫星通信（含海事卫星电话）及其定位技术的覆盖盲点少，对于山区、谷底等特殊地理环境更为有效，但通信延时相对较长。北斗卫星作为我国自主研发的通信卫星，既可实现快速定位，又可保证应急时的短信息传输，具有高可靠性，但信息传输量较小。

在指挥决策系统中综合利用现代通信技术，及时收集施救与被救、前方与后方、前接与后送各类信息，搭建优化、可靠、快捷的通信技术保障平台，是指挥决策系统高效运行的关键。

3.4 构建“全程救治链”最优指挥决策系统

目前，各类救援指挥系统只限于本部门或本单位内部的信息交换，指挥中心无法覆盖多个救援终端和其他相关部门，各指挥中心又不能有机链接，往往形成点对点的单一信息交互[16]。如甲医院只能通过手机、短信、微信或远程会诊系统与本单位的一线救援队伍进行信息互通，而无法与乙或丙医院的医学救援队伍进行沟通，也无法与现场或高层指挥机关的指挥系统形成联接，致使一线救援单元形成信息孤岛。信息交互不畅易造成决策失误，出现多支救援力量云集一处、一线区域救援力量分布不合理、部分伤员得不到及时的医学救援、伤员前接后送衔接不力的现象，从而制约应急医学救援的效果[17]。构建一种衔接现场救援、后送组织、后方医疗的“全程救治链”（如图2所示），集成应用多种通信手段，及时收集各类信息，并与其他相关系统无缝链接的全程救治链指挥决策系统（management decisional support system，MDSS），是未来应急医学救援指挥决策系统的发展方向之一。

图2 指挥决策系统覆盖全程救治链示意图

全程救治链指挥决策系统以“链-树”构架（chain-tree framework，CTF）为体系的（如图3所示），每一个“全程救治链”系统均以统一的标准化接口并入上一级指挥决策系统，并兼容不同的系统平台，形成有效的树状信息传输链路，从而组建一个以伤病员为中心、全方位、多功能、多层次的“链-树”应急医学救援指挥决策体系。

图3 “链-树”指挥决策系统框架示意图

4 结语

在应急救援中，指挥决策系统是一个结构复杂、系统多元化、涉及众多相关部门的系统工程。有效实现“全程救治链”中的每个救援单元、救援系统的信息数据有机链接，确保数据共享，整合伤员、装备、救治技术、医疗资源、救援力量等信息流[18]，构建符合陆路“全程救治链”救援模式的新型指挥决策平台，形成对各种资源的动态调控，实现对全程各医疗单元的统一指挥、统一调配、统一协调和科学决策，需要各级政府的统一协调和支持。

[1]安琳，刘林.抗震救灾中方舱医院护理人力配置的探讨[J].人民军医，2012（S2）：50.

[2]顾建华，陈维锋，郝清源.地震灾害现场救援搜索策略与搜索方法有关问题的讨论[J].国际地震动态，2003（6）：6-12.

[3]王军，刘建军，曹敏.野战方舱医院高原抗震救灾展开流程及分析[J].医疗卫生装备，2011，32（8）：103-104.

[4]潘竹林，张春阳.抗震救灾中军队医院机动卫勤保障能力问题分析[J].实用医药杂志，2008，25（9）：103-104.

[5]韩炜，陈维锋，顾建华.地震救援行动的影响因素分析[J].灾害学，2012，27（4）：132-137.

[6]邓砚，聂高众，苏桂武.县（市）地震应急能力评价指标体系的构建[J].灾害学，2010，25（3）：125-129.

[7]陈虹，李蕊，宋富喜.国外突发事件应急救援标准综述[J].灾害学，2011，26（3）：133-138.

[8]顾建华，邹其嘉，卢寿德.紧急救援有关问题的探讨与思考[J].国际地震动态，2003（3）：17-23.

[9]叶奇，贺祯，陈慧玲.灾害应急医学救援力量筹措分析[J].人民军医，2003，55（6）：473-474.

[10]Arnold J L.Disaster medicine in the 21st century：future-hazards，vulnerabilities，and risk[J].Prehospital Disaster Med，2002，17（1）：3 211.

[11]凌云飞，骆健，张玉婷.分析医疗救援队在自然灾难中的高效救援[J].中国卫生产业，2011，8（Z2）：120.

[12]陈茜，杨玲，胡秀英.医护人员参与灾害医疗救援情况的调查分析[J].华西医学，2010（9）：120.

[13]黄建发，陆鸣，陈虹.国际搜索与救援指南和方法[M].北京：地震出版社，2007.

[14]Baker M S.Creating order from chaos： part I：triage，initial care，and tactical considerations in mass casualty and disaster response[J].Mil Med，2007，172（3）：232-236.

[15]彭舰，简晓瑜，丁磊.适用于3G网络的P2P视频共享应用研究[J].电子科技大学学报，2007（3）：1 410-1 413.

[16]郝清源.城市搜索与救援队能力构成及评价指标体系的研究[D].北京：中国地震局地球物理研究所，2004.

[17]Schulta C H，Monthershead J L，Field M.Bioterrorism prepareness I：theemergergencydepartmentand hospital[J].Emerg Med Clin North Am，2002（20）：437-455.

[18]张雁灵，陈文亮.非战争军事行动卫勤应急管理[M].北京：人民军医出版社，2009.