震后醫院系統功能損失評估研究進展

楊 路

(西安建筑科技大學 陜西 西安 710055)

一、引言

醫院作為救援中心，不僅肩負日常醫療救護任務，更擔負抗震救災重要使命。醫院功能損失評估已經成為現階段城鎮化進程中制約城市可持續發展的核心問題，實現震致醫院功能損失合理評估，并最大限度地減少其在極端事件后的功能損失，對于維系城市安全至關重要。醫院功能損失評估一般包括震前損失評估、震時損失評估以及震后損失評估。震前損失評估即基于災害模型并通過計量方法估算承災體在未來某時段可能發生的功能損失及分布。震時損失評估則是在現有的基礎數據以及簡要的地震參數下，實時給出評估結果。震后損失評估主要是基于震后實際損失的全面統計調查，獲得震后詳細的損失數據，進行統計分析給出全面的評估結果。

本文基于醫院功能損失概念及其發展演變，介紹工程領域功能的定義，概述醫院功能損失的研究現狀，為震后醫院醫療能力評估奠定基礎。

二、工程領域功能定義

功能是指實現其預期目的的建筑物和設施可用性。Djalali等[1]將醫院功能定義為醫護人員應對重大突發事件和災害的準備水平，以及實施醫院防震救災應急計劃的水平。Almufti和Willford[2]以重新建立占用并獲得設施主要功能所需的時間來衡量功能大小。Cimellaro等[3]在評估單體醫院的功能時，將功能取決于醫院可提供的服務數量和服務質量。Nuti等[4]提出以震后手術室可進行治療的手術治療數量作為醫院的功能指標。Lupoi等[5]提出將醫院的性能通過醫院的治療能力(HTC)來定量衡量，即在單位時間內醫院可接收治療的嚴重患者數量。

三、震后醫院功能損失評估研究現狀

Kuo[6]基于日本某中部地震的問卷調查，研究了非結構構件破壞對醫院功能損失的影響，發現水和電力供應破壞會中斷更高水平的醫療功能，檢查站功能損失與天花板的墜落率直接相關，由一個分段仿射函數構建，該仿射函數由四組天花板墜落百分比和三個功能損失水平組成，即(0%，0)，(20%，0.62)，(50%，1)，(100%，1)，如圖1a所示。Aguirre等[7]根據地震調查結果，提出手術室內任何非結構元素(隔墻、門窗、天花板等)達到中等破壞狀態時，手術室將停止使用，手術室失效故障樹如圖1b所示。

圖1 (a)檢查站功能損失與天花板損傷之間的函數關系(b)手術室失效故障樹

此外，Paul[8]提出了一種基于指數函數非線性建模與實時仿真方法，結合一組元模型，利用仿真實驗對指數模型參數進行回歸，建立了一種高保真的醫院運行瞬態模型。Cimellaro等[9]提出將醫院系統功能Q(t)表示為時間的無量綱(百分比)函數，如圖2所示。

圖2 Cimellaro[9]提出的醫院系統功能模型圖

由于醫院在災難期間組織運營的復雜性，Paul[8]提出混合模擬結合分析建模用來描述醫院系統在瞬態過程中的動態行為。這種情況下采用瞬態建模方法，分析模型中使用的變量為：(i)醫院可用病床數量(B)，(ii)手術室數量(OR)和(iii)利用率(E)：定義為每個手術室每天的手術次數。分析模型包括醫院患者的到達率λ和患者組合α(需要手術室的患者數量的百分比)兩個輸入參數。根據指定模擬實驗的輸出獲得的回歸方程來校準分析模型。

四、結論

本文闡明了工程領域對功能的不同定義，總結了城市醫院系統功能損失評估的故障樹法及基于離散事件模擬的元模型法。醫院系統是一個交互的復雜系統，不僅包含大量的結構、非結構物理構件，構件之間存在內部相關性，而且與外部供水、供電和采暖系統、交通系統等存在更為緊密的外部關聯性，因此，科學合理地考慮系統內部構件之間的相關性以及外部子系統之間關聯性，采用系統方法、復雜自適應系統理論、復雜網絡理論，對城市醫院系統進行功能損失評估將成為國內外研究的熱點。

城市醫院功能損失的研究涉及多學科的交叉與應用，需要綜合考慮地震學、土木工程、醫學、社會學、經濟學、管理學等多學科知識。未來必須繼續深入研究城市醫院功能損失的評估與改進，以保障我國社會經濟的可持續發展。