緊急醫療系統之安全轉院醫療指派演算法

Safety Transfer Medical Assignment Algorithm for Emergency Medical Services

施宣政(Hsuan-Cheng Shih)

指導教授 ： 林志浩

中原大學/商學院/資訊管理研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6840/cycu200400696

摘要

台灣天然災害發生頻繁，針對災難發生之時，當地基層醫療單位如何利用有限的醫療資源規劃完善的救災計畫此一問題，本研究擬研究發展允許既存病患安全轉院治療之災區醫療指派控制機制，將距離災區較近的醫院中傷勢較為輕微的傷患後送至離災區較遠之同等醫療院所，讓醫療允許等待時間較為急迫的新傷患能順利就近就醫，以達所有傷患的存活時間最大化。
本研究採用之研究方法，為將所研擬的傷患醫療指派以及既存傷患安全轉院之綜合問題，數學模式化成為一數學規劃 （Mathematical Programming）問題，其中的目標函數（Objective Function）為追求所有災區傷患在完成就醫治療前的剩餘存活時間最大化，再加上一些相關的條件式(constraint)，以期滿足諸如醫療院所傷患容積限制、急救救護單位傷患運送限制、既存傷患安全轉院限制等數個限制條件。
本研究採用了拉格蘭日鬆弛法作為主要的演算工具，並研擬了「多重災區之災區緊急救難派遣」與「結合空警隊之災區緊急救難派遣」兩種不同的情境下進行實驗，以實際數據測試以驗證這些解題程序之效果及效率。
由實驗的結果數據得知，在所有的實驗情境中LR based Algorithm對於最短路徑法的結果都有60%以上甚至到90%的改善程度，因此可以證實，以LR based Algorithm作為醫療派遣決策時，所需要的剩餘存活時間的減項最小，而且以LR based Algorithm所求出的解是最佳的並且是可行的解。
另外，LR based Algorithm在醫院可用容積率愈低、傷患總人數愈高的情況下，相對於最短路徑法能夠有更高品質的表現。
在結合空警隊之災區緊急救難派遣的模擬實驗中，由實驗的結果可以證實，我們的數學模式是具有相當大的彈性的，只要調整好符合問題情境的決策角色定義，本研究的數學模式同樣能求出最佳的並且是可行的解。

關鍵字

安全轉院 ； 數學最佳化 ； 醫療指派演算法 ； 緊急醫療系統 ； 拉格蘭日鬆弛法

並列摘要

Because of natural disasters happen in Taiwan frequently, mainly aiming at the problem of how to distribute the limited medical resources and to plan emergency disaster measures, we design a Safety Transfer Medical Assignment Algorithm for Emergency Medical Services to let patients whose situation are better now transfer to the other hospital in the cause of accepting new patients.
The research method we use is to transform our research problem into a mathematical programming. The objective function of this mathematical programming is to ensure the sum of all patients whose survival time is maximum, and we build some constraint to fit the limits of capacity of hospital, amount of ambulances, and safety transfer limits.
Because our research problem is NP-complete problem, therefore we will apply the Lagrangean Relaxation method to solve this problem.
We experimented with two scenarios, multi disaster area scenario and scenario of cooperating with air police service department. Base on the result of experiment, we prove our algorithm will improve the result of shortest path method for 60% to 90%. Therefore, our algorithm is much better then shortest path method in emergency disaster problem.

並列關鍵字

EMS ； Lagrangean Relaxation ； Erlang-C formula ； Safety Transfer ； Emergency Medical Services ； Mathematical Optimization ； Medical Assignment Algorithm

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