规划问道

看低空经济技术,如何优化医疗资源配置?

看低空经济技术,如何优化医疗资源配置?


随着城市化进程的加快和医疗需求的日益增长,传统的地面医疗救援系统面临着极大的挑战,特别是在人口高密度分布的粤港澳大湾区,急性医疗事件的及时救治显得尤为重要。

本研究旨在探讨低空经济背景下,如何通过空中医疗救援系统优化粤港澳大湾区的医疗资源配置,提高医疗救援的效率和覆盖率。



01

在抢救生命面前,

传统的地面交通工具面临巨大挑战。


在全球范围内,急性医疗事件对人们的生命安全构成了严重威胁。世界卫生组织的数据显示,全球每年因创伤而死亡的患者中,约有20%是因未能及时获得必要的医疗援助。在国内,急性心肌梗死造成的死亡案例中,高达70%是因为患者未能及时到达医疗机构接受治疗。这一数据揭示了一个不争的事实:在紧急医疗救助中,时间就是生命。

我国现行的120急救车系统虽然发挥了重要作用,但到达现场的全国平均响应时间为10至20分钟,某些地区甚至更长。这段宝贵的时间内,患者及其周围人员所采取的紧急措施的适当与否,将直接决定患者的生存可能性。

然而,现有的路面急救车队伍在执行救援任务时,常常受到道路状况限制、交通拥堵等不可预见因素的影响,这些因素极大地延长了响应时间,减弱了救援效果。在这种背景下,“点对点”直达的救援方式成为了迫切需要的理想状态,而传统的地面交通工具显然已无法完全满足这一需求。


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02

低空飞行,

在空中医疗救援中越来越重要。


– 空中医疗救援主体


低空经济中涉及的飞行器类型较多,按功能大致可分为垂直起降飞行器与非垂直起降飞行器。垂直起降飞行器如电动垂直起降飞行器(eVTOL)、直升机等;非垂直起降飞行器如传统固定翼飞机等。


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垂直起降飞行器具有垂直起降、悬停等特性,而且不受道路拥堵、崎岖等限制,与其他交通工具相比,更易于执行现场伤病员紧急医疗救援任务。它能以最快的速度将专业救治力量投送到伤病员身边或在最短的时间内将伤病员送到医疗机构,是实现“黄金救援时间”的最佳工具。

与地面救护车相比,垂直起降飞行器在急救和运送病患方面的速度比救护车快3倍~5倍,可以有效降低事故死亡率40%左右。遇到地面交通拥堵时,直升机救援的优势更是显而易见。

与非垂直起降飞行器相比,垂直起降飞行器不需要机场及一定长度的跑道就能安全起飞,相比之下垂直起降飞行器所需空间很小且起降灵活,可作为城市中的机动选择。


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然而,由于高昂的设备与起飞成本,垂直起降飞行器在国内医疗救援领域普及程度并不高。目前,国内低空医疗救援领域常用的机型多为由主旋翼和尾桨提供动力的中大型直升机,例如奥纳多的AW139、AW119型号, 空中客车直升机的H130、H135以及贝尔407和429等型号。这种直升机虽然航程远(航程达600-800公里)、载重高(轻型机最大起飞重量在3吨左右,中型机最大起飞重量在7吨左右)、速度快(常规设计的直升机时速大约在250-300公里/小时左右),但由于自身重量较重、次均耗油量大、操作复杂、采购和维护成本较高等因素,大规模普及难度较大。值得注意的是,其较高的有效载荷及较远距离飞行特点使得其适合进行远距离救援服务、以及提供进行“空中手术”的条件。


相比于航程远、载重高的传统直升机来说,电动垂直起降飞行器(eVTOL)的平均飞行成本相比之下是同现有直升机的十分之一。同时,2吨级eVTOL(搭载5-6人)的平均速度为200公里/小时左右,有效航程在200公里左右。值得一提的是,该类直升机由于结构不同,驾驶简单,驾驶员不需要通过轻微滚动来补偿直升机的横向位移,在操作层面上也易普及。



– 空中医疗救援标准


国内部分统计资料显示,因急性心肌梗死死亡的病例中有70%是由于未能及时到医院就诊而死于现场或转运途中。世界卫生组织提供的资料表明, 全世界每年的创伤患者,约20%因没有得到及时救治而死亡。目前我国120急救车到达现场的响应时间为10~20分钟,部分地区可能更长,而生命系于千钧一发,此时患者及周边人所采取的急救措施是否合理,将直接影响到生命安全。当一个人的心脏停止跳动时,决定生死的时间窗口期往往是最初的4~6分钟。而抢救工作每延迟1分钟,患者的存活机会就会减少7%~10%。若是能在接到病情后5分钟之内到达患者地点是最理想的情况。所以,本文以最紧迫的心肌梗塞患者情况作为本篇研究的时间标准。



– 国内外案例


全球范围内,多个国家和地区已经开始探索并实施低空经济技术在医疗领域的应用。欧美在低空经济与医疗领域应用处于世界领先水平,尤其是人均空中医疗服务(AMS)直升机数量具有绝对优势。据统计,美国拥有全球最大的直升机紧急医疗服务市场,共有超过1200架紧急医疗救援直升机在美国境内运营,平均每26.7万人享有1架。若根据美国的人均比例计算,中国理论上需要5243架紧急医疗救援直升机,数量存在巨大缺口。如果按照国际每百万人口拥有AMS直升机架数的方式计算,中国这一指标近乎为零。



03

粤港澳大湾区,

医疗资源现状与问题分析


– 医疗资源分布不均衡


粤港澳大湾区的医疗资源分布,体现了中国经济快速发展和城市化进程中医疗卫生服务供需不平衡的一个缩影。广东省各类研究和年鉴数据显示,虽然近年来全省医疗卫生资源总量持续增长,但其分布却呈现出明显的地域不平衡性。珠三角地区作为经济最发达的区域,医疗资源密集,拥有大量高级别医院、专业医生及先进医疗设备,而东翼、西翼及北部山区的医疗资源则相对匮乏(叶兵等,2020)。研究结果普遍显示,粤港澳大湾区内部及与省内其他地区间的医疗资源分布公平性较低,尤其是基层医疗和预防保健服务资源的不均衡更为严重。珠三角地区(包括广州、深圳等城市)的医疗资源丰富,拥有医院总数的60%,而人口仅占广东省总人口的50%左右(郭苏瑶 & 刘树奎,2022)。具体来说,珠三角地区共有三级医院100多家,而广东省内其他地区(如东翼、西翼及北部山区)的三级医院数量合计不足60家。


– 医疗资源配置密度差异大


粤港澳大湾区的医疗资源配置效率存在较大问题。首先,服务能力的地区化差异较大。在珠三角地区的城市(广州、深圳、东莞等),医院布点密度。通常配备有先进的医疗设备,能够提供包括高难度手术在内的各种医疗服务,而在偏远地区,即使是基本的医疗检查和治疗服务也难以得到满足。这种差异不仅体现在硬件设施上,更在于医疗服务的质量和效率上,导致了患者医疗服务的地域选择性,进一步加剧了资源的不均衡配置。如下图所示,该图展示了全广东省21个市2580座医院类机构,包括医院、妇幼保健院和专科疾病防治院(不包括社康中心)的分布情况,由图可见,全省医疗资源分布以沿海集中分布、珠三角城市群资源集中、外围城市医院密度较低的特征。


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△ 全省医院类机构布点情况及各市医院密度分布情况图(数据来源:“开放广东”全省政府数据统一开放平台)



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△ 全省各市医院密度及排名情况表(数据来源:作者自绘)



– 医疗服务效率的不足


粤港澳大湾区内医疗服务的质量与效率呈现出显著的地区性差异,这种差异在一些具体的数据和指标上表现得尤为明显。以广东省2019年的官方统计数据为例,珠三角地区的医院平均每千名居民拥有的床位数达到3.5床,远高于东翼、西翼及北部山区的2.0床;同时,每千名居民可供使用的医生数量在珠三角地区为2.8人,而在其他地区仅为1.5人(关丽等,2020)。此外,珠三角地区的医疗机构在高端医疗设备的配备上也远超其他地区,例如磁共振成像设备(MRI)和计算机断层扫描设备(CT)的配置数量分别是东翼、西翼的2倍以上。这些数据反映了珠三角地区在医疗资源配置上的优势,也直接关系到医疗服务的质量与效率。在高质量医疗资源集中的城市,不仅常规的医疗服务更加高效,对于特殊疾病的诊断和治疗能力也更强。例如,广州和深圳的一些顶级医院在心脏病、癌症等重大专科疾病的治疗上处于国际先进水平,而这些服务在偏远地区几乎无法获得。


这些实证数据表明,粤港澳大湾区内医疗服务的地区性差异不仅存在,而且相当显著。这种差异导致了患者在医疗服务的获取上存在明显的地域不平等,对于提升整个大湾区医疗服务的均等化、高质量发展提出了挑战。



04

面对挑战,

低空经济可有何作为?


– 标准化研究单元划定


本次研究所用到的数据为全广东省21个市2580座医院类机构,包括医院、妇幼保健院和专科疾病防治院(不包括社康中心)。之后,将全省范围内均等划定研究单元,该研究单元的划定原则依据心脏骤停时所需的黄金救援时间(即心脏骤停发生后的5分钟以内),意味着急救队伍需要在接到应急响应的5分钟之内到达现场。

前文提到的eVTOL平均速度为200公里/小时左右,且有效航程在200公里。考虑到信息传递、应急队伍响应等其他流程工作所需时间,本次研究以一个普通街道的行政范围(约60-80平方公里)作为标准研究单元,以飞机平均速度150公里/小时计算。

为了标准化研究单元,参考克里斯塔勒的中心地理论,划定边长为5公里的标准六边形作为标准研究单元,每个标准六边形的面积在64平方公里左右。意味着,若是一个位于该六边形中心位置的应急中心,在接到应急消息后,能在3分钟之内到达该六边形区域的任意一点。之后,在全省范围内标准划定若干个六边形,并以此作为计算单元。假定全省范围内2580座医院类机构自身均配置了eVTOL机场。



– 结果分析


在全省所有2580座医院类机构均作为eVTOL机场并提供低空医疗服务的理想状态下,广东省在医疗救助服务均等化层面基本已实现高质量融合发展。在经过gis叠加分析的基础上如下图可以看到,在该理想状态下,全省已完全实现“15分钟紧急救助服务”全覆盖;5分钟以内救援服务覆盖率达77%,5-10分钟医疗服务覆盖率高达91%;只有9%的偏远地区救助时间在10-15分钟。


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△ 全省医疗救助时间空间分布图


– 低空经济在优化医疗资源配置等方面具有多重优势


通过收集粤港澳大湾区内偏远地区与中心城市在医疗资源分配、医疗服务响应时间等方面的数据,同时结合使用Arcgis等空间数据分析软件进行比较分析后可以看到,低空经济在优化医疗资源配置、推进医疗资源均衡发展的战略中,具有不可忽视的多重优势。


一是能有效降低偏远地区医疗服务设施建设压力。偏远地区由于其特殊的地理位置和经济条件,长期以来在医疗资源配置上面临着巨大挑战。许萌(2021)的研究显示,人口密度和人口自然增长率与地区医疗资源水平呈现负相关,而城镇化率、产业结构、地方财政预算支出、高等教育资源以及交通基础设施与医疗资源水平呈正相关。针对粤西、粤北、粤东等地区,这些地区通常公路覆盖率和质量较差,采用低空快速交通手段,如电动垂直起降飞行器(eVTOL),能有效缩短医疗服务的响应时间,提高紧急医疗服务的效率。通过技术创新降低对地面交通依赖,不仅可以减轻地方政府在医疗设施方面的建设和维护压力,还能够实现医疗资源的快速、灵活调配,特别是在灾害应急响应中发挥重要作用。


二是能细分医疗救援服务需求,提升医疗保障效率。粤港澳大湾区内部医疗救援需求多样化,对资源配置的效率和精细化管理提出了更高要求。对于需要转运多名伤员、病情危急需紧急抢救的场景,直升机凭借其较大的载重能力和灵活的机动性,可以迅速响应,为患者提供“空中手术台”等高质量医疗服务。而在普通药品、血袋转运或少量病患转移的情况下,中大型直升机的运营成本较高,不适合频繁执行小规模任务。此时,eVTOL等新型航空器以其低成本、高频次的优势,可以提供更加经济高效的服务。这种按需求细分的资源配置策略,不仅可以大幅提升医疗救援效率,也能更好地满足不同场景下的医疗需求,进而提高整体医疗保障水平。



05

空中医疗救援,

需要多方协同发展。


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– 构建支撑体系


协作体系建设以及城市间的协同发展是至关重要的步骤。首先,从政策与立法角度出发,国家和地方政府需要出台专门的政策和法规来规范空中医疗救援服务的开展,包括飞行安全、服务质量标准、费用管理等方面的详细规定。这些政策和法规不仅能够保障空中医疗救援服务的安全和效率,还能为医疗机构、航空公司及其它相关方提供明确的法律依据和操作框架。其次,建立跨部门协作体系是实现高效空中医疗救援服务的关键。这包括卫生健康、民航、公安、交通等多个部门之间的紧密合作,以及医疗机构与航空公司之间的协调机制,确保在紧急情况下能够迅速响应,有效整合资源。最后,城市间的协同发展同样不可忽视。通过建立区域性的空中医疗救援网络,不同城市之间可以共享医疗资源和航空资源,实现资源的最大化利用。特别是在偏远地区和大型灾害中,这种跨城市的协同机制能够显著提升救援效率和覆盖面,确保更多患者能够及时获得必要的医疗救助。


– 创新发展方式


在中国空中医疗救援服务领域,目前的主要模式是政府行为与医疗机构和商业航空公司之间的合作,如青岛市急救中心与青岛直升机航空有限公司建立的“120直升机立体急救网络”。但这种模式存在诸多问题,包括服务成本高、沟通协调障碍和使用率低等。为克服这些问题,一种创新方式是医疗机构自购直升机并自主运营或委托运营。这种模式能有效降低成本,提高服务的灵活性、效率和频次。


同时,加大市场准入和探索医院与市场合作的新模式也成为趋势,如北京999急救中心与首航直升机公司的合作,显示了医疗机构与通航公司合作的潜力。特别是地方政府和卫生主管部门支持的新模式,如武汉市太子湖空地急救站的设立,不仅促进了模式创新,也为医疗机构与通航企业的融合发展提供了新的途径。这些创新发展方式旨在解决现有问题,优化资源配置,提高服务质量和效率,更好地满足公众的紧急医疗需求。



结语。


本研究结合低空经济在医疗领域的应用特点,采用空间数据分析技术对全广东省内医疗资源分布进行空间分析,模拟eVTOL(电动垂直起降飞行器)为主体的空中医疗救援网络,评估其对提高医疗服务均等化发展的潜力。

研究表明,eVTOL的应用能显著缩短急救响应时间,特别是在偏远地区,对于降低医疗服务设施建设压力、提升紧急医疗救援服务效率具有显著意义。本研究的创新点在于将低空经济技术与公共健康紧急响应系统相结合,为区域内医疗资源的优化配置提供了新的视角和实践方案。


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丨说明:

本文为2024年中国城市规划年会收录文章,内容有所删改。

本文部分插图©摄图网,已购买版权,为编者新增。


作者

杨皓凯:深规院 城市更新规划研究中心 规划师


编审

编辑何瑜

校审:李晨



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原文始发于微信公众号(UPDIS共同城市):看低空经济技术,如何优化医疗资源配置?

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