用系統思考說明為什麼不能讓醫療系統崩潰

黃意鈞 Ivan Huang
6 min readApr 2, 2020

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近期有多國的醫護人員向民眾呼籲:「We stay at work for you, you stay at home for us」,希望民眾可以多待在家裡,以避免讓2019冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情變得更嚴重。而這幾天適逢清明連假,因此也有台灣的醫護人員希望民眾在連假期間盡量待在家裡,以免連假後感染人數暴增,導致醫療系統崩潰。

雖然我很希望自己能夠為防疫直接做些什麼,奈何自己並不具備相關的醫療專業。而今天清晨在睡夢中,我突然有些靈感,想要用系統思考來解釋「為什麼不能讓醫療系統崩潰」。這麼做的目的,一方面是希望讓更多人知道保護醫療系統的重要性,另一方面也希望用這個例子為對系統思考有興趣的朋友,示範系統思考的其中一種使用方式。

以下當我在說明我的思路時,會搭配一系列的系統圖。我會先從最基本的結構開始,然後再逐步增加其他資訊,希望這樣的方式讓不熟悉系統思考的朋友也容意理解。

基礎結構 — 患者與醫護人員

圖一、醫療系統中的基本結構。

在圖一當中,長方形的方塊叫做「存量」(stock),它指的是系統中可以被累積、儲存的事物(例如物質、金錢、資訊、生物體),就像是水槽一樣。在這個圖中的存量分別為:

  • 收治中的患者:感染後被醫療系統治療中的個體
  • 累計死亡個體:所有不治死亡的患者(不包括那些沒有被確診收治患者的死亡)
  • 醫護人員:目前醫療系統中的醫護人員數目

而那些長得像是水管的長條,代表的是事物移入或移出存量的過程,稱作「流量」(flow),就像是把水帶進或引出水槽的水管一樣。在這張圖的存量包括:

  • 感染的民眾被收治:遭到感染的民眾被送到醫療系統接受治療
  • 患者痊癒:患者接受治療後康復
  • 患者死亡:在醫療系統中的患者不治死亡

患者數、醫護人員與醫療物資供應,決定了醫療系統的負荷

圖二、醫療系統的負荷受到患者、醫護人員與醫療資源供應的影響

圖二呈現的是醫療系統負荷的影響因子,其中藍色箭號代表的是「因果關係」(causal relationship)。箭號尾巴連結的是「因」(cause),箭頭指向的是「果」(effect),而在系統思考中,因果關係可以分為兩種:

  • 正向的因果關係:「因」的存在會促進「果」的發生
  • 負向的因果關係:「因」的存在會抑制「果」的發生

就我目前的理解,醫療系統的負荷會受到「收治中的患者」、「醫護人員」以及「醫療資源供應」的影響。

如果收治的患者越多,會導致醫療系統負荷越大(所以是正向的因果關係);另一方面,如果醫護人員的數量越多,平均每位醫療人員需要照顧的患者就會越少,因此醫療系統的負荷也會比較低(所以是負向的因果關係)。

此外,當醫療資源越充足,患者就可以受到越好的照顧,而醫護人員在照顧患者的過程中,也可以受到更好的防護。

當醫療系統過載/瀕臨崩潰時…

圖三、醫療系統過載導致醫護人員感染,形成惡性循環

為什麼會呼籲多待在家裡呢?根據圖三,如果患者在短時間內暴增,就會大大地增加醫療系統的負荷,這會導致醫護人員需要照顧的患者變多,工作負荷越大。此外,當患者太多,也會讓防護衣等等保護醫護人員的器材變得不足,這可能就會導致醫護人員無法獲得足夠的保護而被感染。例如前幾天就有報導提到一位美國的護理師,因為用垃圾袋來充當防護衣,結果感染不治。

更嚴重的是,一旦有醫護人員被感染,剩下的工作就會需要由其他醫護人員分擔,導致工作負荷越大,造成越多醫護人員被感染的惡性循環,如圖三中的滾雪球圖案所示。

醫療系統過載導致患者死亡機率上升

圖四、醫療系統負荷上升導致患者死亡機率上升

圖四新增了一個由「醫療系統的負荷」指向「患者死亡」的箭號,代表當醫療系統負荷已經大到無法讓患者受到妥善的照顧,會導致患者死亡的機率上升,這也是為什麼不同國家的患者死亡率會有差距的原因之一。

避免醫療系統崩潰的對策

面對這種情況,我們可能有哪些對策呢?根據圖五,我們至少可以推導出以下幾個方向:

圖五、避免醫療系統崩潰的對策(圖中紅字)以及它們在系統中作用的位置
  • 增加醫護人員:例如美國邀請退休醫護人員投入救治工作,或是義大利豁免應屆醫學系畢業生的國考,讓他們直接上陣加入醫療系統。
  • 增加醫療資源供應:例如美國動員汽車製造商生產呼吸器,以及枕頭製造商生產防護衣。
  • 加速患者治癒:也就是讓患者快速康復,來減少「收治中的患者」的數量,具體作法例如特效藥的開發。

然而,上述提出的作法要能夠成功,會受到好幾個假設或限制條件的影響,下表是其中一些例子:

因此,當醫療系統實在不堪負荷時,我們就無可避免地得選擇第四個方向 — 降低對患者的照顧強度,或是在患者之間做取捨,而這必然會導致患者死亡率增加。

結語:我們每個人都可以保護醫療系統

根據上面的介紹,如果我們要打好這場仗,除了一方面要先預想醫療系統可能過載的情境來「超前部署」,另一方面也要壓低患者的新增速率。只要患者的新增速率夠低,即使到最後有很多人感染,只要醫療系統不崩潰,絕大部分的患者都還是可以康復(雖然可能還是會造成肺部永久性的功能損傷)。

所以,雖然我們大多數無法直接對醫療系統提供支持,我們還是可以幫忙壓低患者的新增速率,不要讓醫療系統崩潰。

They stay at work for us.
We stay at home for them.

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黃意鈞 Ivan Huang

A facilitator specialized in systems thinking, action science, and adaptive leadership, who aspires to dedicating himself to a sustainable future.