应对传染病流行事件的发热门诊和定点救治医院空间可达性分析——以湖南省为例

王 栋 田勇泉 钱招昕 唐艳

1.中南大学湘雅医院 湖南长沙 410008 2.中南大学湘雅公共卫生学院 湖南长沙 410078 3.中南大学医院管理研究所 湖南长沙 410008

在应对重大传染病流行事件中，发热门诊对及时发现病例起着关键“哨点”作用[1]，定点救治医院是WHO建议改造现有医疗基础设施以提高救治能力的成功范例[2]。发热门诊和定点救治医院的合理布局是落实“四早”(早发现、早报告、早隔离、早治疗)和“四集中”(集中患者、集中专家、集中资源、集中救治)的关键措施。本文采用地理信息系统(Geographic Information System，GIS)分析方法描述湖南省发热门诊与定点救治医院的空间分布和医疗资源可达性，为未来应对重大传染病流行事件提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究地区概况

本研究区域为湖南省，截至2020年12月31日，全省辖14个地级行政区划以及122个县级行政区划。《湖南省第七次全国人口普查公报》显示，湖南省人口数为6 644.5万，其中城镇人口3 904.62万、乡村人口2 739.88万，城镇化率为58.76%。按照国务院联防联控相关政策文件中“规范设置发热门诊”和“做好定点医疗机构和相关病区(病房)准备”的要求，湖南省卫生健康委共设置了344家发热门诊、120家定点救治医院和104家定点救治后备医院。

1.2 数据来源

1.2.1 行政区划数据

湖南省省、市、区县、街道/乡镇以及社区村庄级行政区划(矢量边界)，来源于国家地理信息公共服务平台(https://www.tianditu.gov.cn/)，通过QGIS下载。

1.2.2 医疗机构数据

发热门诊和定点救治医院名单和属性资料来源于湖南省卫生健康委官方网站，采用规划云(http://www.guihuayun.com/)经纬度拾取工具获取医疗机构地理信息。

1.2.3 人口数据

人口数据选取Worldpop人口密度栅格，数据精度100米，数据年份为2020年。

1.2.4 路网数据

路网数据来源于OpenStreetMap(https://www.openstreetmap.org/)，使用QGIS获取，数据年份为2020年。

1.3 数据处理

发热门诊和定点救治医院数据采用ArcGIS“创建 XY 事件图层”工具，将医疗机构定数数据转换为空间点数据。人口数据在ArcGIS中使用“按掩膜提取”工具，栅格人口数据作为输入要素，湖南省边界作为掩膜，提取湖南省的栅格人口数据。OSM路网数据在ArcGIS中使用“裁剪”工具，提取湖南省范围内的道路数据；按照《公路工程技术标准》，结合湖南省地区特点采用山区交通测度方式[3]，对不同等级道路通行速度属性进行赋值，其中高速公路80km/h、国道65km/h、省道50km/h、县道40km/h、乡道30km/h、城市一级道路65km/h、城市二级道路40km/h，计算每段道路的长度，根据速度计算每段道路的耗时并在网络分析中构建交通网络。数据统一采用ArcGIS的“投影”工具对行政区划数据进行投影，投影坐标使用CGCS2000_3_Degree_GK_CM_111E。

1.4 研究方法

本研究主要基于ArcGIS平台对空间数据进行分析，区域资源配置情况采用每千平方公里发热门诊数、每10万人发热门诊数、每万人定点救治医院床位数进行描述，并采用以下两种方法分别对发热门诊和定点救治医院进行空间可达性评价。

1.4.1 发热门诊的可达性分析

使用ArcGIS网络分析中“最近设施点”功能查询获取湖南省31 237个行政村的最近发热门诊，并计算行政村行车到最近发热门诊的出行距离和时间信息，按照到达最近发热门诊的时间信息将行政村划分为五个等级(<15min、15～30min、31～45min、46～60min、>60min)，并统计每个等级下覆盖的面积以及人口数量，同时采用反距离权重插值绘制各行政村达到最近发热门诊的时间图，从而分析湖南省发热门诊的可达性。

1.4.2 定点救治医院的可达性分析

采用两步移动搜索法(two-step floating catchment area method)，对湖南省定点救治医院的可达性进行评价。根据路网数据，使用ArcGIS 网络分析中“O-D成本矩阵”建立31 237个行政村到定点救治医院的最短就医耗时，求得各行政村最短就医耗时的平均值为t0=0.61h。考虑到现实的复杂性与不确定性，本文选取一倍平均耗时0.61h与两倍平均耗时1.22h作为成本阻抗，分别计算定点救治医院在两种成本阻抗下可达性。计算步骤如下：

第一步：计算医疗点的服务能力Rj，建立每个定点救治医院j成本阻抗d0范围内的服务区，汇总落入服务区内所有行政村k的人口，定点救治医院j的医疗资源总和与总人口(千人)之比，即定点救治医院的服务能力Rj。公式如下：

(1)

式(1)中：Sj为j点的医疗资源(医师人数、护士人数以及床位数)总和；Dk为服务区内所有行政村k的人口(千人)之和；dkj为j，k之间的成本阻抗。

(2)

2 结果

2.1 发热门诊和定点救治医院区域配置情况

由表1可知，湖南省共设置344个发热门诊，发热门诊每10万人0.51个、每千平方公里1.62个；按照医疗机构级别，设置在二级医疗机构的相对较多，为242个(70.35%)，设置在三级医疗机构100个(29.07%)、未定级2个(0.58%)；按照医疗机构类型，设置在综合医院的219个(63.66%)，设置在中医医院的87个(25.29%)，设置在基层卫生院、妇幼保健院以及专科医院的数量相对较少，共38个(11.05%)。在14个行政市州中，湘潭市发热门诊的配置水平最高，每10万人口为0.70个，其次是湘西州、岳阳市，每10万人口发热门诊数量均为0.64个；常德市发热门诊配置水平较低，每10万人口发热门诊数量为0.34个。湘潭市和长沙市的发热门诊配置密度较高，为每千平方公里3.79个，张家界市发热门诊密度最低，每千平方公里0.73个。

表1 湖南省各地级市(州)发热门诊和定点救治医院设置情况

湖南省共设置224家定点救治医院(其中104家定点救治后备医院)，床位总数为14.35万张，每万人床位数为21.19张。按照医疗机构级别，设置在二级医疗机构的为136家(55.74%)，设置在三级医疗机构的60家(24.59%)、一级及未定级28家(11.48%)；在14个行政市州中，怀化市和湘西州床位配置水平较高，每万人床位数达42.09张和34.18张，岳阳市相对较低，为每万人床位数为10.10张。从发热门诊和定点救治医院的区位分布来看，大多数医疗机构位于市县中心区域，而边缘乡镇区域配置相对较少。

2.2 发热门诊的可达性

根据 GIS“最近设施点”分析结果，湖南省各行政村居民行车达到最近发热门诊的平均时间为31.77分钟，平均距离为2.40公里。如表2所示，从辐射人口角度，湖南省45.25%的居民能在15分钟内行车到达发热门诊，94.84%的居民能在60分钟内到达发热门诊；从辐射区域角度来看，全省16.31%的区域(3.46万平方公里)能在15分钟内行车到达发热门诊，82.79%的区域(17.55万平方公里)能在60分钟内到达发热门诊。发热门诊的“哨点功能”在60分钟行车时间覆盖绝大部分区域和居民。由图1所示，总体上现有344家发热门诊分布较为均衡，且多位于人口较为集中的区域；在县域层面，湖南省各县均有一个可达性较高的中心区域，呈现向边缘扩散逐步递减的趋势；但是部分地区如石门县、沅陵县、龙山县、资兴市，到达最近发热门诊的通行时间超过2小时，呈现出区域可达性较弱的特征。

表2 湖南省发热门诊对区域面积和人口覆盖情况

2.3 定点救治医院的可达性

根据两步移动搜索法计算结果，湖南省在0.61h和 1.22h成本阻抗下定点救治医院可达性分别为3.56±4.83和3.91±3.17。湖南省各市州间定点救治医院的可达性存在一定差异，怀化市、张家界市、湘西州等西部地区的定点救治医院的可达性较高，岳阳市、衡阳市、长沙市可达性较低。长株潭城市群在1.22h成本阻抗下的可达性相比0.61h成本阻抗下的可达性变化较大，长沙市可达性增加30.33%，株洲市和湘潭市可达性分别下降15.21%和13.23%(表3)。

图1 湖南省各行政村到最近发热门诊时间反距离权重插值图

表3 湖南省各地级市(州)定点救治医院可达性情况

在县域层面，怀化市通道侗族自治县的可达性最高，为24.90；郴州市资兴市可达性最低，为1.01。59.84%的区县成本阻抗1.22h的可达性相比成本阻抗0.61h的可达性有所提升。通过ArcGIS绘制成本阻抗0.61h和1.22h下的湖南省定点救治医院可达性分布图(图2)，湖南省定点救治医院的可达性总体上呈现西部地区较高、人口高密度地区相对较低的格局，成本阻抗0.61h下以县市中心城区为单位聚集，中心区域可达性高、周边区域可达性底；成本阻抗1.22h下，定点救治医院辐射范围更广泛和均衡。

图2 湖南省定点救治医院(含后备医院)可达性情况

3 讨论

3.1 发热门诊和定点救治医院空间可达性分析方法

本研究按照发热门诊和定点救治医院的特点选择不同的空间可达性模型，一方面发热门诊在重大传染病事件中主要发挥“哨点”作用，其布局要尽可能确保发热患者能够便捷及时到达(即通行成本最低)，因此，结合交通路网情况采用GIS“最近设施点”分析发热门诊的可达性，并依据时间成本将每个行政村划分为不同可达性等级；另一方面定点救治医院需要考虑医疗机构供给能力(供给端)和人口(需求端)情况，因此，选择两步移动搜索法分析定点救治医院的可达性，是指每个行政村在对应成本阻抗下所能到达的定点救治医院的服务能力总和，数值越高表明该行政村内每千人享受到的平均医疗服务能力越强，反之表明该行政村内每千人享受到的平均医疗服务能力较弱。

3.2 湖南省发热门诊的设置与空间可达性

湖南省发热门诊99.42%设置在二级以上医院，符合国家及相关省份发热门诊设置规范，其技术与服务能力具有较好的保障。《中国卫生健康统计年鉴2020》显示，湖南省二级以上医院共计602个，2020年342个(56.81%)二级以上医院设置发热门诊，表明仍需要创造条件支持二级以上医院进行发热门诊设置。在发热门诊的空间布局上，湖南省发热门诊在市县之间的空间分布较为均衡，在长株潭城市群等设置密度相对较高，有利于在人口密度较高的大型城市早期发现病例；到达最近发热门诊的通行时间超过2小时的区县主要分布在湘西北山原山地区、湘西山地区，一方面是由于该地区乡镇路网密度较低，且道路等级不高，导致通行时间较长；另一方面是由于区县所辖范围较大且人口密度不高，未能均衡的分配发热门诊资源。总体上，在15分钟社区生活圈配置公共服务设施的理念下[4]，湖南省发热门诊的空间可达性还不够，目前在行车60分钟内才能基本辐射全域和全部人口，可能在一定程度上影响“哨点”作用的发挥。

3.3 湖南省定点救治医院的设置与空间可达性

湖南省定点救治医院的资源分布还不均衡，特别是在人口密度较高区域可达性不够，主要是因为定点救治医院的可达性考虑了人口和医疗资源供需两个方面因素。医疗资源总数较高的地区，由于人口数量较多，可达性可能反而较小，同时也存在部分地区医疗资源总数较低，但人口数量较少，每千人享受到的医疗资源数量多且呈现出可达性较高的情况。此外，定点救治医院主要设置在县市中心区域，部分边缘村庄在成本阻抗0.61h下不能到达定点救治医院，呈现出区域内空间可达性较低的情况。在成本阻抗1.22h下服务范围扩大，59.84%的区县可达性相比成本阻抗0.61h下有所提升，定点救治医疗资源更加均衡，尤其是长株潭城市群变化较为明显，主要是在长株潭城市群一体化的背景下，1.22h内长沙市的居民能够享有到株洲市和湘潭市的定点救治医疗资源，因此长沙市的可达性有所提升，但相对株洲市和湘潭市而言需求端增加，供需比例则有所下降。

4 优化发热门诊与定点救治医院设置的政策建议

一是在设置发热门诊及定点救治医院过程中，需结合湖南省的实际情况，其布局位置和规模要以交通最便捷、辐射范围最广泛为原则，同时可根据传染病流行事件的动态调整发热门诊空间布局优化策略，构建发热门诊信息网络，提高发热门诊数字化建设水平。二是在综合医疗机构全面开设发热门诊的基础上，可以借鉴上海市社区卫生服务机构设置发热哨点诊室的方式[5]，考虑在目前发热门诊设置指标较低的区域，有针对性地在社区服务中心等基层医疗机构改造设置发热门诊哨点诊室，从而提高发热门诊在15分钟范围内的服务辐射范围。三是在长株潭城市群等人口密度高且医疗资源相对充足的中心城市，可以考虑将定点救治后备医院设置布局在部分基层医疗机构，提高人均定点救治床位储备数，避免极端情况下的医疗资源挤兑问题。

作者声明本文无实际或潜在的利益冲突。