救護直升機機型選擇模擬分析

杜海艦，王運斗，徐新喜，徐卸古，伍瑞昌

(軍事醫學科學院衛生裝備研究所，天津市 300161)

0 引言

隨著多樣化軍事行動對全方位衛勤保障需求的發展，我軍急需提高立體化保障能力，因而救護直升機論證與研制是一項迫在眉睫的任務。目前，我軍在救護直升機前期論證包括勤務需求、機型選擇及艙室布局等方面的研究還不成熟，尤其在救護直升機的機型選擇研究上還是空白。救護直升機機型選擇決定著未來我軍救護直升機研制的發展方向及特點，并從根本上決定著包括作業能力、機載醫療救護裝備配置及艙室環境控制等后續研究的進行。

本文試圖采用計算機模擬的方法模擬戰場使用救護直升機的情況，按照醫療后送的工作流程，建立醫療后送的概念模型和模擬模型，模擬傷員在各救治機構的流動情況，通過各項醫療后送指標考察救護直升機的基本戰技指標，從而從動態上為救護直升機機型選擇提供依據。

1 救護直升機機型選擇模擬分析

傷員后送工具包括急救車、救護車、附加裝置和救護直升機等，是戰時保持醫療后送正常運轉的重要物質條件。戰時后送工具隨傷員的流動在各級救治機構間運動著，為研究救護直升機的機型選擇，需要研究醫療后送過程并對其進行模擬。首先建立醫療后送的概念模型，然后采用模擬方法建立醫療后送的模擬模型，并通過模擬平臺對救護直升機的機型選擇進行研究。

1.1 傷員后送概念模型

首先用泊松流來描述傷員產生的規律，傷員到達團救護所后，先要經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列中，一般來說輕傷送入到傷員處置組進行救治，需要手術的傷員送入到手術組中，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傷員的傷類和傷情安排在各個組中的流動，所有傷員的流動都根據傷類及救治需要進行安排。在模擬中，將體現傷員的流動過程，最終送入到后送程序中。團救護所傷員救治流程如圖1所示:

圖1 團救護所傷員流程圖

模型根據作戰中各傷類出現的概率通過抽隨機數確定，傷員產生所依據的輸入數據是傷類庫，表1為建立的傷類表。在傷類表中給出了在作戰中可能出現的各種傷類，各類傷出現的概率、各種屬性，每類傷在各救治機構中所要進行的各種處置、處置的平均時間及處置后對傷員壽命產生的影響［1-2］。如表1中的第2類傷類胸部嚴重貫通性傷，發生概率為7.63%，不救治時能夠存活5分鐘(自然壽命)，經過戰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醫療所進行緊急非手術處置，如包扎或固定處置，處置時間為3分鐘，處置完壽命又會增加60分鐘，接著在野戰醫療所進行手術處置，手術時間為15分鐘，手術完后壽命又會增加120分鐘，以后又會接著進行相應的處置［3］。

表1 傷類表

1.2 醫療后送模擬模型

如圖2所示，醫療后送系統是一個隨機服務系統，采用事件調度法的模擬策略進行模擬。即把系統的運行看成由一系列按照時間順序排列的事件組成的。所有預定發生的事件安排在一個未來事件發生表中，系統的執行就從這個表中找出最先發生的事件，推進模擬時鐘到該時刻，然后執行相應的事件子程序，并改變系統的狀態，這樣事件的選擇與處理不斷地進行，直到模擬終止的條件為止［1，4］。

圖2 醫療后送模擬系統結構圖

醫療后送的計算機模擬中，將過程性事件的開始時間、結束時間和非過程性事件的發生時間按時間順序進行升序排列而形成一個事件的時間隊列。由于不斷有入隊列或出隊列發生，因此模擬過程中這個隊列是不斷變化的。

1.3 救護直升機配置模擬分析

1.3.1 模擬的初始條件

本模擬的后送區域定義在戰術后方區，即師團之間的戰術范圍。傷員的救治都在團救護所進行，后送任務由師救護所派出的后送工具完成。傷員產生是在前線發生，按照戰傷救治時效理論，2～3小時內就得到緊急救治，即應到達團救護所［5-6］。由于沒有傷員從產生到團救護所的時間的統計數字，因此假定傷員從產生到到達團救護所之間的時間服從均勻分布，即(120分鐘～180分鐘)，傷員到達團救護所的預期壽命必須減去這一均勻分布的到達時間。

救護直升機戰時到戰術區師團救護所接送傷員，然后向戰役區的野戰醫院后送。救護直升機機型一般分輕、中、重型，不同類機型可運載傷病員數量不同。一般運送重傷員，運送的臥位傷員數量通常為4～15人，后送距離通常為200千米。本模型重點考察不同臥位傷員數量這個基本參數對后送效率的影響，從而確定救護直升機機型。

其基本運行參數如表2。

團救護所的傷員通過量每晝夜200名，有關團救護所的衛勤參數如表3所示。

假定師救護所保障3個團救護所傷員的后送，將有600名傷員通過3個團救護所，又假定有90%的傷員在團救護所經過救治后轉送到后送隊列等待后送。師救護所派出的后送工具包括急救車、救護車、傷員附加裝置和救護直升機，模擬時，將根據這4種后送工具的不同配置數量，考察不同數量配置時的后送效率。

1.3.2 模擬的精度

本模擬假定戰斗時間為3000分鐘(相當于有2天最高戰斗減員日)，模擬次數100次。已經測試，模擬次數達到100次，能夠滿足模擬的精度要求，各種后送效率指標如平均等待后送時間等都在容許誤差范圍內。

1.3.3 模擬的輸出指標

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間等指標描述的。假定傷員在前線產生后，已經在2～3小時內到達團救護所，在團救護所經過救治后，需要在4～6小時內到達師救護所，因此傷員在從團救護所到師救護所的平均等待時間既不能越過90分鐘，又針對不同類傷員后送時效(后送時效包括等待后送時間和后送時間)，假定重癥監護傷員后送時效為60分鐘，中重度傷員后送時效為90分鐘。如圖3為后送效率指標。

1.3.4 模擬結果分析

由于涉及到救護直升機的機型選擇，因此模擬時主要從救護直升機速度和容量兩個指標確定直升機的機型選擇。

假定救護直升機只后送中重度傷員，一次可容納4～15名臥位傷員，速度250千米/小時，后送距離200千米。為確定直升機機型，這里根據機艙容納臥位傷員數量的變化來考察后送效率指標，表4所示為模擬結果，為直觀顯示后送效率隨救護直升機容量變化的情況，做出線型圖如圖4和圖5所示。

表2 救護直升機基本參數表

表3 團救護所衛勤參數表

表4 4～15人救護直升機時后送工具配置與后送效率關系表

圖3 輸出指標框圖

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

圖4 救護直升機容量與各類傷平均后送等待時間關系圖

而救護直升機容量為小于10人時，如使用4人救護直升機，總的平均后送等待時間為65.25分鐘，其對應的重癥監護傷員平均等待時間、中重度傷員平均等待時間和輕傷員平均等待時間為分別為36.45分鐘、78.36分鐘、45.79分鐘，后送及等待后送時死亡人數為25人，不能夠滿足后送時效。

由此可知，10人以上容量救護直升機應該是未來救護直升機研制的方向，即中型救護直升機是發展方向。正是由于中型救護直升機能夠大大提高傷病員救治效率和后送效率，未來我軍救護直升機機型選擇的重點應該放在中型直升機上。

圖5 救護直升機容量與后送過程死亡人數關系圖

2 小結

救護直升機在戰爭軍事行動和非戰爭軍事行動中扮演著越來越重要的角色。隨著我國經濟實力的增強及“以人為本”理念的深入人心，救護直升機的研制也已提上了日程。救護直升機作為預研課題的研究內容，完成我軍的救護直升機機型選擇已經是一項迫在眉睫的任務。

本文首次采用模擬方法考察救護直升機的機型選擇，首先建立醫療后送模型，從動態上考慮不同作業能力的機型對后送效率的影響，研究優先發展機型。根據前期建立的醫療后送仿真工具，考察在戰術區使用救護直升機的醫療后送情況，以救護直升機的臥位傷員數量作為動態指標，最終確定10人以上的救護直升機為今后應該研制的方向。在醫療后送模型建立過程中，單純從機型容量及速度來考察直升機機型選擇還有失公允，有待于進一步完善。

［1］李雪芳.計算機海上醫療救治模擬系統研究［D］.1993.

［2］Fletcher R，Raymond J.NamesⅡ(Navy Amphibious Medical Evacuation Simulation)User's Manual［R］.ADA043993，1978.

［3］杜海艦.戰時衛生裝備編配輔助支持系統研究［D］.軍事醫學科學院碩士論文，2003.

［4］謝聯斌，汪 峰，王赤才.高技術武器對眼戰傷傷因和傷類的影響［J］.人民軍醫，2006，49(9):506 －508.

［5］戰傷救治規則［Z］.總后衛生部，2006.

［6］Blood C G，Jolly R T，Odowick M S.An analysis of shipboard casualty incidence during naval combat operations［J］.Naval Health Research Center，1995.