《PLOS Digital Health》：Geospatial analysis in addressing surgical care inequities: A scoping review and methodological guide
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外科系统决策者面临将投资新建外科设施与扩大现有设施产能进行权衡的挑战，若值得新建，则需在何处布局此类新设施。地理空间分析（Geospatial analysis）可提供研究结果以为该决策提供依据。本范围综述探讨地理空间分析如何被用于识别经历外科医疗可及性不平等
外科系统决策者面临将投资新建外科设施与扩大现有设施产能进行权衡的挑战，若值得新建，则需在何处布局此类新设施。地理空间分析（Geospatial analysis）可提供研究结果以为该决策提供依据。本范围综述探讨地理空间分析如何被用于识别经历外科医疗可及性不平等的地理界定人群，以为医疗结构与流程提供参考。研究人员于2024年11月使用MEDLINE、EMBASE、Scopus和PubMed数据库对进行外科医疗地理空间分析并识别需要资源分配的地理位置的英文学术期刊文章进行了全面文献检索。两名评审员独立筛选研究纳入并提取数据。研究根据其发现和分析方法进行了总结。在纳入的十九项研究中，提出了三类发现：1）两项研究确定了新外科设施的最优位置；2）六项研究在排除新建需求后建议加强现有设施产能；3）十一项研究识别了应优先进行资源分配（例如更多外科医生）的位置，但未检验新建设施的必要性或加强现有设施的可能性。研究人员识别了文献中的空白，包括缺乏对外科手术中心（ambulatory surgical centers）明确依据及最优选址的识别、使用过时的登记数据与潜在不可靠的自报告数据，以及缺乏根据当地背景使用最合适的地理空间技术来回答外科医疗规划问题。本文提供了关于外科研究中地理空间分析的实践建议。
研究背景方面，外科医疗差异是全球关切问题，据估计每年造成约一千六百九十万例生命损失，主要影响中低收入国家（LMICs）但也波及高收入国家（HICs）。根据全球外科委员会（Lancet Commission on Global Surgery, LCoGS）报告，LMICs获取安全且负担得起的外科与麻醉护理仍具挑战，其规划优先基本手术如哨兵手术（bellwether procedures，包括剖宫产、急诊开腹术和开放性骨折修复），具备这些能力的医院通常被认为拥有其他急诊手术所需的最低基础设施。因此，决定向何处引导资源建设具备哨兵手术能力的医院对当地社区影响深远。在HICs，外科医疗可及性关注点更多在非紧急或择期手术，尤其是偏远或边缘化社区因远离最近提供者且交通选择有限而受影响。COVID-19大流行后，部分HICs开始将低复杂度择期手术从医院重新分配到独立外科手术中心（ambulatory surgical centers），但此举因成本高昂及可能加剧社会经济为基础的医疗可及性差异而受批评。无论辖区类型，医疗规划者均需能精确定位外科医疗地理可及性不平等存在的信息以指导投资与资源分配决策。地理空间分析自1960年代兴起，已发展为地理信息系统（Geographic Information Systems, GIS）等技术，可用于创建地图与分析空间关系以服务城市规划、环境管理与灾害响应。在外科学规划中，可根据当地背景回答特定问题，如LMICs可能关注以2小时为最大出行时间识别基本手术可及性最差的人群以指导能力建设，HICs可能关注基于某手术当前地理可及性论证新建外科手术中心的必要性并确定最优选址。选择最适合的地理空间分析技术并提供相关可操作结果至关重要，且因常需关联空间与人口数据（多为开源），确保可发现性、可及性、互操作性与可重用性（Findability, Accessibility, Interoperability, and Reusability, FAIR）可提升研究科学严谨度与政策相关性。本研究评估过去15年关于外科的地理空间分析，捕捉LMICs与HICs中不同定义与测量的可及性不平等，旨在识别研究问题与结论、总结技术与数据使用，并综合不同方法优劣，对研究人员、卫生系统规划者与决策者具意义。论文发表于《PLOS Digital Health》。
研究人员开展的主要关键技术方法包括遵循系统综述首选报告项目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses）进行范围综述，协议注册于开放科学框架（Open Science Framework），采用Arksey和O'Malley及Levac等的迭代分析框架。于2024年11月14日在MEDLINE、EMBASE、Scopus和PubMed检索2010年1月至今的英文学术文章，结合医学主题词（Medical Subject Headings）与自由文本关键词涵盖“空间分析”与“外科”两概念，由一名健康服务研究员制定策略并经医学地理学家咨询，额外进行参考文献手工核查与滚雪球法。纳入原创调查且使用地理空间分析评估外科护理并产生可操作输出（识别需更多服务的地理界定人群）的文章，排除非地理空间分析、非评估外科护理、评论、重复、全文不可得或未基于发现 pinpoint 需重新分配资源或新建设施的地理人群的研究。两名评审员在Covidence平台独立筛选题目、摘要与全文，分歧讨论解决。使用Excel表单提取作者、发表年、数据来源国、研究背景、手术类型与设施、研究目标、主要结论、需增资源的地理位置、数据类型、分析技术、局限与偏倚及缓解理由，按世卫组织六区域与国家收入分类排序，进行专题分析并计算描述统计。
研究结果部分保留小标题如下：
研究纳入（Study inclusion）方面，初始数据库检索得1342条引文，去重后1010条，手工与滚雪球未新增。题目摘要筛选后剩80项，全文审查排除61项（原因含非地理空间分析10项、非评估外科护理4项、评论2项、重复1项、全文不可得12项、未识别需资源分配的地理人群32项），最终纳入19项研究。
研究特征（Study characteristics）方面，19项中7项（37%）位于非洲区（刚果民主共和国1、埃塞俄比亚1、加纳1、马拉维1、尼日利亚1、乌干达2），7项位于美洲区（美国3、巴西2、危地马拉1、墨西哥1），2项西太平洋区（新西兰1、菲律宾1），其余各1项分布于东南亚（印度）、欧洲（英国）、东地中海（索马里兰）。15国中含5个低收入、4个中低收入、3个中高收入、3个高收入国。7项研究成人儿童均含，6项专注儿童、6项专注成人。7项检所有手术类型，5项聚焦哨兵手术，2项牙科手术，其余分别检急腹症手术、创伤手术、急诊手术、耳鼻喉手术与水囊肿切除术。12项检公私合营设施，7项聚焦公立医院。
外科医疗资源分配的主要结论（Main conclusions on surgical care resource allocation）方面，总结三类结论：6项建议在排除新建后加强现有设施产能（如印度研究建议扩政府地区医院人力和物力资源以减轻急性腹症死亡差异；加纳研究识别5个一级转诊医院优先加强哨兵能力；墨西哥研究确定恰帕斯59家医院中10家农村医院加强哨兵能力影响最大；美国研究建议优先7个军事治疗设施发展为面向平民的创伤中心；刚果研究建议增强贝尼卫生区现有医院能力以扩大儿科手术量；巴西研究建议优先投资北部东北部现有医院以满足复杂儿科手术需求）。2项确定新医院最优位置且均聚焦哨兵手术（危地马拉研究发现现有公立医院扩哨兵能力改善微乎其微，需在服务不足区建新设施；菲律宾研究确定4个区增哨兵设施可改善手术可及性）。11项识别地理位置为资源重分配优先目标而未评估加强现有或新建必要性（4项倡导增农村外科与麻醉医生；5项建议财政投低可及区，如美国研究建议政府补贴激励医生医院以减少中西部与上东北门诊手术低可及；马拉维研究建议农村扩移动大型水囊肿手术营；埃塞俄比亚研究建议4区干预增剖宫产可及但未详述）。
数据来源（Data sources）方面，12项获地理空间数据于公开库（最常见OpenStreetMap、Google Maps、WorldPop），16项用行政数据测社会经济与健康状态、医院位置、手术与成本（13项2013至2022发表用2020年1月前登记数据），13项集调查与普查数据测人口规模等（3项2018前发表依赖自报告出行时间），6项获其他来源数据（现场收集、人员访谈、先前研究、学术报告）。
地理空间分析技术（Geospatial analysis techniques）方面，比较LMICs与HICs研究未识别分析方法显著差异尽管目标与背景不同。
距离估算（Distance estimation）方面，2项算人口中心与最近外科中心欧几里得距离（Euclidean distance）测可及性，1项算患者村庄与实际提供外科护理设施间欧几里得距离作更现实测量，1项应用欧几里得距离增量作提供者周围缓冲，1项用Haversine公式定大圆距离（great-circle distances），2项用考虑垂直因子的Tobler's Hiking函数估步行时间，1项用Path Distance Tool估步行时间、Network Analyst函数估驾车时间。
空间可及性分析（Spatial accessibility analysis）方面，10项用网络分析（network analysis）某种形式测可及性，4项用两步浮动 catchment 区域法（two-step floating catchment area method）建每社区基于至最近提供者时间或距离的可及性指数，低指数区视为增护理分配候选；2项用位置分配分析（location-allocation analysis）更直接定最佳资源分配处；他用适宜性建模（suitability modeling）与服务区分析（service area analysis）测可及性与识别低可及人群。可视化用 choropleth 地图示人口密度、社会经济地位、疾病负担、出行时间或距离、护理利用模式与可用外科提供者、理论特定时间内达特定提供者区域分布，Voronoi 图评资源覆盖，2项用随机森林基 dasymetric 制图产细尺度网格级人口密度考虑土地覆盖与利用。
空间关联分析（Spatial association analysis）方面，10项分析评估地理空间与护理关联，用Global Moran's I评聚类与离散模式、Local Moran's I与热点分析（Hot Spot Analysis）用Getis-Ord Gi*，插值用普通克里金（Ordinary kriging）或反距离加权（inverse distance weighted）法，4项回归识别可及性与人群结果关联，他用探索性空间数据分析（exploratory spatial data analysis, ESDA）与局部空间关联指标（local indicators of spatial association），2项用ESDA评未满足外科需求空间模式是否与外科中心可及性相关。
软件（Software）方面，最常用ArcGIS，次为QGIS，其余含ArcMap、AccessMod、GeoDa、Google Maps API、Microsoft Excel、Microsoft Maps、Python、Redivis、RStudio、R-INLA、SaTScan、SPSS、Spyder。
讨论部分总结，地理可及性是及时外科护理主要障碍（三延迟框架：寻求护理延迟、抵达护理延迟、接收护理延迟）。本综述调查过去15年地理空间文献中提供结论于外科资源最佳分配与方式的文章，两主要发现：仅少于半数（8项）研究提供直接告知新建或加强现有设施的发现；尽管目标与设置不同，用相似地理空间技术，突出每技术优劣供未来研究指导。决策者持续面临投资新设施与扩现有产能权衡及新设施选址难题（HICs建双手术间专科门诊中心耗资2至3百万美元，非洲350床区医院带两手术室年需至少四百万美元保基本运作）。本综述19项中8项明确评估新建必要（6项排除新建、2项定最优位置），具直接告知外科基础设施投资的可操作数据，但未识别任何HICs研究定新外科手术中心最优位置（尽管疫后投资增长），此空白待填补。其余11项未明确检新建或扩现有可能，结论关财政投或服务不足区干预；建议评估不平等时研究者应先地理空间分析排除新建必要再提供加强现有或部署干预见解。其他局限含用二元农村城市变量示社区类型，建议用多维测量超越简单指标示社会经济梯度。三流行方法为空间自相关（Global Moran's I）、热点分析（Getis-Ord Gi*）与两步浮动 catchment 区域法（2SFCA）；2SFCA结合供需空间数据产生可及性指数，联位置分配分析可直指资源或新设施布局；因技术用途各异，应避免一刀切，需据当地背景与技术利弊谨慎选以符高质量卫生系统委员会建议。比较LMICs与HICs方法无显著差异，未来应识别与最迫切人群健康需求对齐的当地有意义研究问题，定义合适平等与社会经济地位测量，纳入人口特征、文化信仰与其他人口统计生活方式因素以选方法。开源数据（如WorldPop）增加使地理空间分析在资源受限设（含LMICs）广用，需质量保证（持续数据测试与社区法确认数据符人群）；同样要求适用于自报告与设施登记（本综述多研究用过时或不可靠数据引结果可靠性忧）。新兴数据驱动法含基于机器学习用实时数据（如手机流动性数据）的出行时间模型，本综述未识别应用，暗示未来研究机会，需确立效度（如对病人日志测试）与排除隐私忧方可应用。GIS法可检优化新设施布局或调现有点服务水平以匹配人群需求，对政策制定者优化稀缺医疗资源分配提质护极宝贵；整合外科病情诊疗数据的GIS可增强政策制定、改善护理质量与解决未满足外科需求，需定义标准化GIS设置（含数据层具体要求、最小分辨率/锐度、数据洞察整合入决策路径）方大规模应用。结果需鉴于研究设计解释：限英文引语言偏（尤多数文献基于非英语LMICs），聚焦同行评审文可能排政府报告等灰色文献，为可行在Scopus与PubMed用仅题搜可能碍全面搜致样本量相对小（n=19），未来综述应用更彻底搜法（如人工智能搜工具）保严谨；范围综述设计未对每纳入研究报告质量正式评价，新兴卫生地理研究方法学质量指南（如国际空间生命历程流行病学工作组报告核对表）未来可用。
结论部分翻译：地理空间分析可提供可操作发现以直接告知外科医疗资源分配。本范围综述强调过去15年发表的19项研究，其进行地理空间分析以识别报告外科可及性不平等的地理界定人群。研究人员识别到明确检验新建外科设施可能性及若值得则在何处布局此类设施的研究匮乏。纳入研究展示多样分析技术与数据源使用，尽管在识别当地有意义研究问题与相应选择分析方法上需更审慎考量。
