基于GIS的远海伤病员后送辅助决策系统和方法与流程

基于gis的远海伤病员后送辅助决策系统和方法
技术领域
1.本发明涉及卫勤辅助决策和地理空间数据应用技术领域，适用于远海伤病员后送辅助决策系统和方法,具体涉及一种基于gis的远海伤病员后送辅助决策系统和方法。


背景技术：

2.卫勤，亦称“卫生支援”或“医学支援”。军队卫勤部门平战时对部队采取的军人保健和伤病防治的各种措施。是军队后勤保障的组成部分。平时主要是做好军人的医疗保健和卫生防疫等工作，障低发病率。战时主要是做好伤病员的医疗后送及人畜的卫生防护、防疫，最大限度地提高治愈归队率，降低残废率和死亡率。现代卫勤辅助决策更加强调基于信息数据的精确性，决策的全过程都需要对情况进行精确判断、精确计算保障需求，这就要求卫勤参谋人员灵活运用信息技术手段解决卫生减员预计、卫勤力量使用、药品器材消耗、血液需求预测等联合卫勤保障的重难点问题。近年来，面对远海卫勤保障任务的增多，卫勤科研也向远洋聚焦，快速实现远海伤病员后送是卫勤保障的重要任务。但是在远海条件下实现伤病员后送难度大大提高，原因有如下几点：
3.(1)远海卫勤保障体制不同于陆上联勤体制，现有的辅助决策系统功能无法满足远海伤病员后送需要，需要重新研发；
4.(2)海外疆域辽阔，以往获取信息的手段有限，辅助决策没有信息支撑，难以实现；
5.(3)远海卫勤保障活动开展时间短、实践少，理论体系建立时间较晚，辅助决策缺乏理论指引。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明提供了一种基于gis的远海伤病员后送辅助决策系统和方法，以医学地理信息数据建设为基础，根据卫勤保障特点和远海状态下伤病员后送的关键需求，设计符合远洋卫勤保障需求的gis系统，并深入挖掘卫勤资源的地理信息属性，将其以科学的方法进行存储、组织、管理和利用。
7.为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于gis的远海伤病员后送辅助决策系统和方法的解决方案，具体如下：
8.一种基于gis的远海伤病员后送辅助决策系统，包括：
9.配置给医护人员的手持pda，所述手持pda中设置有北斗定位模块；
10.所述手持pda上预留着作为录入远海伤病员信息的接口的录入模块，所述录入模块用于录入电子伤票和以手动输入的方式填入远海伤病员信息；
11.运行在所述手持pda上的还有分类模块、筛选模块和获取模块；
12.所述分类模块用于按照远海伤病员的伤情、伤势、伤部进行伤病情的分类；
13.所述筛选模块用于在点击了手持pda上的人机交互界面上的文字标识为“筛选医疗机构”的按钮后，就根据每一批次远海伤病员的伤病情的分类筛选符合救治要求的医疗机构；
14.所述获取模块用于依托北斗定位模块，获取当前远海伤病员所在的经纬度以此查询出其所处位置。
15.一种基于gis的远海伤病员后送辅助决策系统的方法，包括：
16.步骤1：周边医疗机构评价，所述周边医疗机构评价包括对周边医疗机构的综合医疗能力进行评判，即依据医疗机构等级、床位数、医技人数、年就诊数这样的数据对医疗机构的综合医疗能力进行打分；
17.步骤2：伤病员后送策略辅助制订，所述伤病员后送策略辅助制订包括根据分类情况对医疗机构进行筛选。
18.进一步的，所述依据医疗机构等级对医疗机构的综合医疗能力进行打分包括：所述医疗机构等级分为十个等级进行打分。
19.进一步的，所述依据床位数对医疗机构的综合医疗能力进行打分包括：
20.所述依据床位数进行打分的计算模型为公式(1)所示：
21.f(x)＝100
×
(1
‑
1/(γ
×
x
μ
))
ꢀꢀꢀ
(1)
22.其中，f(x)为依据床位数进行打分的分值，x为床位数，μ为指数变化因子，控制整个图形趋势变化情况；γ为线性变化因子，控制图形变化的线性拉伸情况；
23.所述依据医技人数进行打分的计算模型为公式(2)所示：
24.f(y)＝100
×
(1
‑
1/(γ
×
y
μ
))
ꢀꢀꢀ
(2)
25.其中，f(y)为依据医技人数进行打分的分值，y为医技人数，μ为指数变化因子，控制整个图形趋势变化情况；γ为线性变化因子，控制图形变化的线性拉伸情况；
26.所述依据年就诊数进行打分的计算模型为公式(3)所示：
27.f(z)＝100
×
(1
‑
1/(γ
×
z
μ
))
ꢀꢀꢀ
(3)
28.其中，f(z)为依据年就诊数进行打分的分值，z为年就诊数，μ为指数变化因子，控制整个图形趋势变化情况；γ为线性变化因子，控制图形变化的线性拉伸情况。
29.进一步的，所述依据医疗机构等级、床位数、医技人数、年就诊数这样的数据对医疗机构的综合医疗能力进行打分，还包括：
30.所述依据医疗机构等级、床位数、医技人数和年就诊数这样的数据进行打分后，对每一项打分所得的分值进行加权求和求出最终得分。
31.进一步的，所述步骤2具体包括：
32.通过预留的录入远海伤病员信息的接口，医护人员通过手持pda，录入电子伤票和以手动输入的方式填入远海伤病员信息，按照其伤情、伤势、伤部进行伤病情的分类，根据每一批次远海伤病员的伤病情的分类筛选符合救治要求的医疗机构；并依托北斗定位模块，获取当前远海伤病员所在的经纬度以此查询出其所处位置，这样就能根据分类情况，对医疗机构进行筛选。
33.进一步的，若无法通过北斗定位模块自动获取远海伤病员所在的经纬度信息，能以卫勤图上作业的方式在地图上进行点位标绘。
34.进一步的，所述筛选符合救治要求的医疗机构的筛选条件，包括：
35.距离、国际关系、医疗机构能力以及国家医疗实力四项具有权重的分值；所述距离和医院实力的权重最大；
36.所述国际关系设定最低阈值，如低于最低阈值则直接剔除；而阈值以上的国际关
系得分越高，该医疗机构的总分值则越高，排名越靠前；
37.所述国家医疗实力权重最轻；
38.根据当前远海伤病员所处位置，综合判断距离、国际关系、医院能力与国家医疗实力这样的条件，筛选周围符合条件的医疗机构；
39.所述距离的分值f(j)计算首先需要查出各周边医疗机构与当前远海伤病员所处位置的距离，然后根据距离分值计算模型计算所述距离的分值；所述距离分值计算模型的模型公式为公式(4)所示：
40.f(j)＝100
×
(1+e
‑
μ/γ
)/(1+e
(j/α
‑
μ)/γ
)
ꢀꢀꢀ
(4)
41.其中,j为周边医疗机构与当前远海伤病员所处位置的距离，μ为位置参数影响最大变化率的位置；γ是变化趋势参数,其影响整个图形的变化形状，值越大图形越趋于线性；α参数为固定比例参数，其影响整体变化趋势；
42.所述国际关系的分值计算模型根据中国与其他国家关系的国家友好度，对国家进行等级划分；所述国家友好度的计算方式以中国参与的主要国际组织为基础，中国与其他国家签订的单边协议为补充的模型计算；所述医疗机构能力的分值判断是依据医院等级、医技人数、床位数、年就诊数这样的数据对医院能力进行打分，即所述最终得分；
43.所述国家医疗实力的分值判断使用haq指数评价而得；
44.随后将距离、国际关系、医疗机构能力以及国家医疗实力四项的分值加权求和后得到综合分值，然后选择综合分值最高的那个医疗机构作为筛选而得的符合救治要求的医疗机构，所述符合救治要求的医疗机构就是后送的医疗机构。
45.选择后送的医疗机构后，文字标识为“筛选医疗机构”的按钮则相应变成文字标识为“后送的医疗机构”的按钮，点击文字标识为“后送的医疗机构”的按钮后再生成后送方案。
46.若有需要继续后送的病员，则点击人机交互界面的下方文字标识为“继续后送”的按钮；选择需要继续后送的远海伤病员的信息，点击文字标识为“筛选医疗机构”的按钮，返回步骤2中执行。
47.所述再生成后送方案的方式包括：点击文字标识为“后送的医疗机构”的按钮后，依据后送的医疗机构的位置，地理环境和气象水文条件，自动生成至少3条后送路线；
48.在所述至少3条后送路线中根据行程时间，推荐时间最短的后送路线，且路线过程中经过的港口、海湾、海峡这样的重要区域分类显示，并可手动选择各区域在图上显示与否；确定后送方式及后送路线之后，点击人机交互界面的文字标识为“生成方案”的按钮，自动生成文档。
49.本发明的有益效果为：
50.本发明基于客观与主观相结合、定性与定量相结合、宏观与微观相结合的原则，设计了一系列针对作为周边医疗机构的海外医疗机构、药材生产供应机构和防疫机构的评价方法，完成伤病员后送策略辅助制订，为卫勤人员提供了决策的理论指引和解决方案。
附图说明
51.图1是伤病员后送策略流程图；
52.图2是伤病员信息录入窗口界面；
53.图3是医疗机构筛选界面；
54.图4是设置权重，筛选医院并显示具体信息界面；
55.图5是生成后送路线示意图；
56.图6是距离得分趋势图；
57.图7是床位数得分趋势图；
58.图8是生成机动方案示意图。
具体实施方式
59.下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。
60.如图1
‑
图8所示，基于gis的远海伤病员后送辅助决策系统，包括：
61.步骤1：周边医疗机构评价，所述周边医疗机构评价包括对周边医疗机构的综合医疗能力进行评判，即依据医疗机构等级、床位数、医技人数、年就诊数这样的数据对医疗机构的综合医疗能力进行打分；
62.步骤2：伤病员后送策略辅助制订，所述伤病员后送策略辅助制订包括根据分类情况对医疗机构进行筛选。
63.所述依据医疗机构等级对医疗机构的综合医疗能力进行打分包括：所述国内医疗机构等级分为十个等级(即按照现行《医疗机构分级管理标准》规定的三级十等分级方式)进行打分，所述打分的方式能够是：以10分为一个档次，一级丙等为10分、三级特等为100分。境外医疗机构不计算等级分值。
64.所述依据床位数对医疗机构的综合医疗能力进行打分包括：
65.所述依据床位数进行打分的计算模型是以指数分布为基础，变化趋势逐渐放缓，最终得分无限趋近于某一值的计算模型，该计算模型为公式(1)所示：
66.f(x)＝100
×
(1
‑
1/(γ
×
x
μ
))
ꢀꢀꢀ
(1)
67.其中，f(x)为依据床位数进行打分的分值，x为床位数，μ为指数变化因子，控制f(x)随x增加趋向峰值的变化速度；γ为线性变化因子，控制图形变化的线性拉伸情况；根据床位数和分值的统计分析得出，μ默认取值为1，γ默认取值为0.02，公式(1)的函数图形如图7所示。
68.所述依据医技人数进行打分的计算模型是以指数分布为基础，变化趋势逐渐放缓，最终得分无限趋近于某一值的计算模型，该计算模型为公式(2)所示：
69.f(y)＝100
×
(1
‑
1/(γ
×
y
μ
))
ꢀꢀꢀ
(2)
70.其中，f(y)为依据医技人数进行打分的分值，y为医技人数，μ为指数变化因子，控制f(y)随y增加趋向峰值的变化速度；γ为线性变化因子，控制图形变化的线性拉伸情况；根据医技人数和分值的统计分析得出，μ默认取值为1，γ默认取值为0.02，其图形与公式(1)的函数图形类似。
71.所述依据年就诊数进行打分的计算模型是以指数分布为基础，变化趋势逐渐放缓，最终得分无限趋近于某一值的计算模型，该计算模型为公式(3)所示：
72.f(z)＝100
×
(1
‑
1/(γ
×
z
μ
))
ꢀꢀꢀ
(3)
73.其中，f(z)为依据年就诊数进行打分的分值，z为年就诊数，μ为指数变化因子，控制f(z)随z增加趋向峰值的变化速度；γ为线性变化因子，控制图形变化的线性拉伸情况。
根据年就诊数和分值的统计分析得出，μ默认取值为1，γ默认取值为0.02，其图形与公式(1)的函数图形类似。
74.所述依据医疗机构等级、床位数、医技人数、年就诊数这样的数据对医疗机构的综合医疗能力进行打分，还包括：
75.所述依据医疗机构等级、床位数、医技人数和年就诊数这样的数据进行打分后，对每一项打分所得的分值进行加权求和求出最终得分。所述加权求和的举例为：如一家医疗机构的医疗机构等级得分为60分、系数为0.3，床位数得分为80分、系数为0.4，医技人数得分为70分、系数为0.2，年就诊数得分为80分、系数为0.1，经过加权求和可得：
76.最终得分＝60
×
0.3+80
×
0.4+70
×
0.2+80
×
0.1＝72分
77.默认床位数的系数为最高，其余打分项的系数可根据实际需要调整。
78.所述步骤2具体包括：
79.通过预留的录入远海伤病员信息的接口，医护人员可通过手持pda，录入电子伤票和以手动输入的方式填入远海伤病员信息，所述远海伤病员信息包含姓名、性别、年龄、部别、职务、军衔、负伤地点、负伤时间、负伤地点、到达时间以及伤部、伤类、伤情、伤型、伤势等信息，对其进行伤病情的分类，伤部分类为：颅脑、颌面、颈、胸(背)、腹(腰)、骨盆(会阴)、脊柱、上肢、下肢、内脏十种；伤类分为弹片伤、地雷伤、枪弹伤、烧伤、刃器伤、挤压伤、冻伤、冲击伤、毒剂伤、核放射伤以及其它，共十一种；伤情分类为大出血、窒息、休克、昏迷、气胸、骨折、截瘫以及其它，共八种；伤型分类为贯通、盲管、切线、闭合以及其它，共5种；伤势根据简易战伤计分方法分为轻、中、重三级。同时对伤病员上述信息进行统计分析，所述统计分析能够根据伤部、伤类、伤情、伤型以及伤势的不同，可以对伤员进行分门别类的统计分析。根据每一批次远海伤病员的伤病情的分类，筛选符合救治要求的医疗机构。所述伤病情的分类举例为：如发生烧伤伤员较多，则优先筛选烧伤专科较强的医疗机构；如发生颅脑伤伤员较多，则优先筛选颅脑创伤救治能力较强的医疗机构。并依托北斗定位模块，获取当前远海伤病员所在的经纬度以此查询出其所处位置，这样就能根据分类情况，对医疗机构进行筛选。
80.若无法通过北斗定位模块自动获取远海伤病员所在的经纬度信息，能以卫勤图上作业的方式在地图上进行点位标绘。
81.所述筛选符合救治要求的医疗机构的筛选条件，包括：
82.距离、国际关系、医疗机构能力以及国家医疗实力四项具有权重的分值；决策者可自行分配权重，默认所述距离和医院实力的权重最大；
83.所述国际关系设定最低阈值，如低于最低阈值则直接剔除；而阈值以上的国际关系得分越高，该医疗机构的总分值则越高，排名越靠前；
84.所述国家医疗实力相对权重最轻，总体而言，国家医疗实力越强，意味着在该国找到优质医疗资源的概率越大；
85.根据当前远海伤病员所处位置，综合判断距离、国际关系、医院能力与国家医疗实力这样的条件，筛选周围符合条件的医疗机构；且提供各医疗机构隶属国家、等级与医疗实力这样的基本信息。
86.所述距离的分值f(j)计算首先需要查出各周边医疗机构与当前远海伤病员所处位置的距离，然后根据距离分值计算模型计算所述距离的分值；所述距离分值计算模型以
logistic回归作为模型基础，其密度函数趋近于正态分布，在近距离时分数变化较为缓慢，随着距离的加长变化速度加快，当到达一定距离后，变化又减缓最终趋近于0。所述距离分值计算模型的模型公式为公式(4)所示：
87.f(j)＝100
×
(1+e
‑
μ/γ
)/(1+e
(j/α
‑
μ)/γ
)
ꢀꢀꢀ
(4)
88.其中，j为周边医疗机构与当前远海伤病员所处位置的距离，μ为位置参数影响最大变化率的位置；γ是变化趋势参数，影响分值f(j)随距离j趋向0的变化速度，值越大越趋于线性；α参数为固定比例参数，其影响整体变化趋势；根据距离和距离的分值的统计分析得出，μ默认取值为30，γ默认取值为10，α默认取值为10000，此时以300万公里作为中心点，前后得分呈正态分布，其函数趋势图如图6所示。
89.所述国际关系的分值计算模型根据中国与其他国家关系的国家友好度，对国家进行等级划分；所述国家友好度的计算方式以中国参与的主要国际组织为基础，中国与其他国家签订的单边协议为补充的模型计算；国际组织以中国为主导，政治为主导，医疗为主导等作为主要国际组织，其分数设置较高，如上合组织30分，金砖组织25分，世界贸易组织20分等；单边协议再自行判断。最终得分再以分数梯度对各个国家进行优良中差评价。最低阈值设定为30分，低于该分值的则一票否决进入不可用名单。如某国与我国交恶，是政治上的对立国家或者处于战争状态，则其分值设定为30分以下，该国医疗机构直接剔除，并在不可用名单中显示。当前系统默认的国际关系的分值阶梯如下表1所示：
90.表1
[0091][0092]
所述医疗机构能力的分值判断是依据医院等级、医技人数、床位数、年就诊数这样的数据对医院能力进行打分，即所述最终得分；其中医院等级、床位数等作为主要得分项。医院等级再根据一二三级的甲乙丙和其他共十个等级进行分值划分。床位数能够以床位数越高分数越高的线性关系为计算模型。
[0093]
所述国家医疗实力的分值判断使用haq指数评价而得；haq指数是2016年世界疾病负担研究(gbd2016)的子项目，用于评价某国医疗保健服务的质量和可及性，依据haq指数，对各国的医疗水平进行划分，以此就能筛选出医疗水平高的国家的医疗机构。
[0094]
随后将距离、国际关系、医疗机构能力以及国家医疗实力四项的分值加权求和后得到综合分值，然后选择综合分值最高的那个医疗机构作为筛选而得的符合救治要求的医疗机构，所述符合救治要求的医疗机构就是后送的医疗机构。
[0095]
选择后送的医疗机构后，文字标识为“筛选医疗机构”的按钮则相应变成文字标识为“后送的医疗机构”的按钮，点击文字标识为“后送的医疗机构”的按钮后再生成后送方案。
[0096]
若有需要继续后送的病员，则点击人机交互界面的下方文字标识为“继续后送”的按钮；选择需要继续后送的远海伤病员的信息，点击文字标识为“筛选医疗机构”的按钮，返回步骤2中执行。
[0097]
所述再生成后送方案的方式包括：点击文字标识为“后送的医疗机构”的按钮后，
依据后送的医疗机构的位置，地理环境和气象水文条件，自动生成至少3条后送路线；
[0098]
在所述至少3条后送路线中根据行程时间，优先推荐时间最短的后送路线，且路线过程中经过的港口、海湾、海峡这样的重要区域分类显示，并可手动选择各区域在图上显示与否；确定后送方式及后送路线之后，点击人机交互界面的文字标识为“生成方案”的按钮，自动生成文档。
[0099]
本发明的方法具体实例如下：
[0100]
远海伤病员后送的总体流程图如图1所示：
[0101]
步骤一：分析研判任务情况，将伤病员数据通过手持终端或手提电脑等设备录入系统(见图2)，并将伤病员按伤情、伤势、伤部分类分批，决定后送人员及批次；
[0102]
步骤二：使用北斗定位等技术手段定位当前所属位置，基于gis和每一批次伤员的伤病情筛选符合救治要求的医疗机构(见图3)，按需求调整因素权重，选取确定后送医院；
[0103]
步骤三：将筛选出和确定选取的医院在地图上显示(见图4)，基于gis分析后送路线，同时选取确定后送方式；
[0104]
步骤四：根据后送路线查询沿途重要目标及相关信息，制订伤病员后送具体航线方案(见图5)，形成医疗后送整体报告。
[0105]
其中筛选后送医院和最优航线路径规划的技术实现方案说明如下：
[0106]
1.筛选后送医院
[0107]
根据当前事件发生位置筛选后送医院，筛选条件包含距离、国际关系、医院能力、国家医疗实力四项权重，决策者可自行分配权重，默认距离和医院实力的权重最大。国际关系设定最低阈值，如低于最低阈值则直接剔除；而阈值以上的国际关系得分越高，该医疗机构的总分值则越高，排名越靠前。国家医疗实力相对权重最轻，国家总体医疗实力越强，意味着在该国找到优质医疗资源的概率越大。点击筛选医院的按钮后，系统根据当前所处位置，综合判断距离、国际关系、医院能力、国家医疗实力等条件，筛选周围符合条件的医疗机构。且提供各医疗机构隶属、国家、等级、医疗实力等基本信息。
[0108]
基于位置和距离筛选医院的流程逻辑是：(1)建立筛选距离数组；(2)遍历距离数组，以当前距离当前位置建立缓冲区，查询落在缓冲区内的医院；(3)如果医院数量满足要求，则退出，如果不满足，加大筛选距离继续遍历，直到数量满足要求。其中查询接口为datasetvector.query(geometry,double,cursortype)，根据几何体和半径创建缓冲区，获取缓冲区内数据。
[0109]
医院评价的四项得分计算方法为：(1)距离得分：获取当前位置与医院的距离，能够运用以下代码完成距离得分的计算：
[0110]
double temp1＝100*(1+math.pow(math.e,(
‑
u/y)))；double temp2＝1+math.pow(math.e,(distance/a
‑
u)/y)；double score＝temp1/temp2；(2)国际关系得分：在配置文件中预先设置好了每种关系对应的键值，通过连接查询系统的国际关系数据库表，获取该国家的国际关系情况以及预置的分数值，累加得到总分；(3)医院能力得分：根据医院名称获取该医院能力数据，参考医院记录的各种属性，如床位数、医疗人员数等，根据算法计算得出属性对应的分值(见图6和图7)，将每个属性的得分累加得到总分；(4)国家医疗实力：根据医院所在国家到haq数据库中获取对应分数值。
[0111]
2.最优航线路径规划
[0112]
最优航线路径规划功能在界面左侧显示运输工具的基本参数，包括最低时速、最高时速、最大承重、最大限高、最大转弯半径、最大通行量、装载能力、卸载能力。在页面左下设置情况处置窗口，系统预置了空袭区域、弹着点、核生化、避让点、袭扰区、集结区、威胁点、威胁方向等情况，决策者可以拖拽的方式在图上标记，以根据突发情况调整航线路径。在页面右侧显示自动生成的方案，根据用户需求设定优先级，如高速优先、距离优先、安全优先等，生成三种以上方案供决策者选择(见图8)。决策者选定机动方案后则生成文档，在文档中明确下列信息：机动路线、沿途保障点、港口和锚地靠泊能力等。
[0113]
以上以用实施例说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员显而易见的是，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的状态下，能够做出各种变动、改变和替换。