刘志国,闵庆旺,贾付坤,谭崇阳,高铁山,尚 颖,化 楠,岳茂兴
载人航天直升机医疗平台的优化布局设计与应用
刘志国,闵庆旺,贾付坤,谭崇阳,高铁山,尚 颖,化 楠,岳茂兴
目的:优化设计载人航天直升机主着陆场区医疗救护平台,为保障航天员着陆安全提供高效、安全、快捷的医疗救护载体。方法:采用模块集成、优化布局的方法,在直升机的中部空间加装医疗救护所需的具有可便携、随时拆卸组装、自身供电特点的各种仪器设备。将平台分为药材供应区和医疗操作区,医务人员在2个区之间工作,以便于操作。结果:该医疗救护平台配置的药品、器材可满足各类伤情需要,各仪器自供电可连续工作4~5 h。经多次模拟后送航天员至后方医院任务验证,满足各项战术指标的要求。结论:该直升机医疗救护平台构建要素齐全,布局合理,快速、可靠、安全,对后续航天任务医疗救护保障有重要参考价值。
载人航天直升机;医疗平台;急救
载人航天是一项高风险的太空试验活动,确保航天员生命安全是其工程重要的组成部分。航天员在飞行任务的各个阶段都可能有意外情况发生,尤其是发射和着陆阶段[1]。在着陆场区,执行任务期间都配备医疗救护直升机。从“神五”到“神十”,医疗救护平台不断优化,尤其是“神七”以后,取消了地面车辆医疗救护平台后,空中医疗救护平台承担了全部航天员的医疗救护和后送任务[2-3]。我们对主着陆场区直升机医疗救护平台进行优化布局设计,圆满完成了“神七”、“神九”、“神十”载人航天飞行任务。
1.1 设计要求
(1)航天员的医疗救护是航天飞行任务成功的最后保底环节,不同于普通伤员救护,要求很高。航天飞行还可发生与航天相关的特殊伤病[4]。
(2)由于需要在草原、沙漠等野外环境中大范围、长时间、不同气象条件、昼夜进行搜救,对医疗救护直升机有很多特殊要求[5]。除了直升机本身及通信要求外,对医疗救护平台也有很多要求,比如仪器自供电、单独照明等[6]。
(3)医疗救护直升机空间狭小,并且承担着其他分队搜救任务,包括人员和装备,医疗救护只能在较小的空间进行。因此,救护平台需要集成、模块化优化配置和布局,以适应救治需求。
1.2 设计思路
(1)每架医疗救护直升机对应一名航天员,任务中有几名航天员对应配置几架医疗救护直升机,医疗救护平台配置一致。
(2)医疗救护平台要素:直升机上加装抢救和手术平台、照明设备、输血输液装置;全套高级便携式急救设备,包括除颤监护仪(包括除颤、监护、心电图、体外起搏等)、野战呼吸机、便携式B超、电动吸引器、氧气瓶、铲式担架、血液药品冷藏箱等;每架直升机配备载人航天工程综合急救箱(1套3箱)[7-8]、急救手术器械箱、洗消箱、敷料箱及辅助用品箱。
(3)医疗救护平台独立于直升机系统,独自供电、供氧、照明等,各个功能需求模块化配置。
2.1 总体设计及关键问题
由于直升机不是载人航天专用的,任务前需对调用的直升机进行改装。因此,医疗救护平台为模块化、可便携、可拆卸、抗振动颠簸的装置,并且独立供氧、供电,有独立的照明系统。直升机可用于医疗救护平台的空间有限,需要总体优化布局。功能方面基本达到重症监护病房的水平。
(1)手术照明灯前后2个,自供电直接固定于直升机顶部预先安装的底座上,可以360°转换角度。
(2)可移动担架车兼手术床在任务中固定于直升机中部舱内。担架床有安全束缚带,保证航天员固定。
(3)便携式除颤监护仪、呼吸机固定于担架车旁,并可调整位置。
(4)直升机中部左侧加装长3 m、宽1.2 m、高1.4 m的医疗工作台。便携式B超、电动吸引器、血液药品冷藏箱、载人航天工程综合急救箱(1套3箱)、急救手术器械箱、洗消箱、敷料箱分别按功能模块优化配置于平台上。
(5)平台主要分为药材供应区和医疗操作区,医务人员在2个区之间,便于操作。
2.2 功能模块的分体设计及布局
功能模块的分体设计及布局如图1所示。
图1 医疗救护平台功能化模块优化布局
(1)心肺复苏仪器模块。主要有多功能除颤监护仪(ZOLL M-Series)、野战呼吸机(LTV-1200)、供氧装置、电动吸引器,分别固定于担架车上。除颤监护仪固定于后部,供氧装置、吸引器固定于担架车中部两侧,呼吸机固定于担架车前部。
(2)药材供应模块。合理放置固定于左侧的医疗工作台上(见表1)。
表1 主要药材供应模块设计
在神舟飞船主着陆场区,优化了的直升机医疗救护平台在“神七”、“神九”、“神十”航天飞行任务中实战应用,成功保障了历次任务的完成。每次任务都进行综合演练,用真人模拟航天员意外受伤情况,演练航天员搜救、航天员被动出舱、现场急救、后送后支医院的全过程。模拟伤情有冲击过载严重颅脑损伤、脊柱与脊髓损伤、胸外伤、腹腔脏器伤休克、严重烧伤、有毒有害气体超标中毒等,涵盖了可能发生的主要伤情[9]。经多次任务、多次验证,载人航天直升机医疗救护平台完全满足任务需求。其功能特点有:(1)药品、器材、耗材品量满足各种伤情的需要。(2)医疗救护平台各种仪器设备的自供电可达4~5 h,可以满足从现场到后送的全过程。(3)医疗救护平台的优化布局合理、使用方便、救护快捷。(4)各功能模块既相互独立,又能互相组合[10]。
载人航天直升机医疗救护平台要素齐全、布局合理、快速高效、可操作性强。医疗直升机可在草原沙漠上大范围的机动,确保意外情况下航天员的快速救治和后送。医疗救护平台抗振动、颠簸,适合野战环境,可连续工作4~5 h,圆满保障了“神七”、“神九”、“神十”航天飞行任务,对后续航天任务保障有重要参考价值。
[1] Kurada I,Young L R,Fitts D J.Summary of the international workshop on human factors on space[J].Aviat Space Environ Med,2000,71(Suppl 9):3-5.
[2] 刘志国,邹德威,张坚,等.“神舟”七号主着陆场航天员的医疗保障和救护[J].中华急诊医学杂志,2009,18(1):14-16.
[3] 岳茂兴,邹德威,张坚,等.神舟六号飞船主着陆场的医疗卫勤保障[J].中华急诊医学杂志,2005,14(12):973-977.
[4] 岳茂兴.航天员医疗保障和救护[M].北京:国防工业出版社,2005:16-44.
[5] 刘志国,牛恩喜,贾付坤,等.“神舟九号”载人交会对接主着陆场航天员的医疗救护保障[J].中华急诊医学杂志,2012,21(10):
(▶▶▶▶)(◀◀◀◀)1 103-1 105.
[6] 岳茂兴,邹德威,张坚,等.医疗救护直升机在航天员医疗保障的重要作用[J].解放军医学杂志,2005,30(2):175-176.
[7] 刘志国.载人交会对接任务航天员医疗救护培训教程[M].北京:解放军出版社,2012:160-161.
[8] 闵庆旺,李勇枝,刘志国.航天员出舱活动飞行任务医疗救护培训教程[M].北京:解放军出版社,2008:113-115.
[9] 闵庆旺.神舟十号任务航天员医疗救护实用知识指南[M].北京:解放军出版社,2013:51-55.
[10]刘志国,牛恩喜,贾付坤,等.“神十”任务主着陆场航天员的医疗救护保障[J].中华急诊医学杂志,2013,22(12):1 352-1 354.
(收稿:2014-03-07 修回:2014-08-11)
Optimized layout and application of helicopter medical platform for manned spaceflight
LIU Zhi-guo1,MIN Qing-wang2,JIA Fu-kun1,TAN Chong-yang2, GAO Tie-shan1,SHANG Ying1,HUA Nan1,YUE Mao-xing1
(1.The 306th Hospital of the PLA,Beijing 100101,China;2.Health Bureau of General Equipment Department,Beijing 100120,China)
ObjectiveTo design a helicopter medical platform in the main landing site for manned spaceflight.Methods Kinds of portable,deployable and self-contained devices and equipment were added in the middle area of the helicopter. The platform was divided into two sections for medical supply and medical treatment.ResultsThe equipped medication and devices could meet the requirements for treatment,and continuous operating time might be 4 to 5 hours.Trials proved that the astronaut could be evacuated to the rear hospital successfully,with all tactical requirements satisfied. ConclusionThe helicopter medical platform has complete composition and optimized layout,and thus may provide references for the medical support of the following spaceflight. [Chinese Medical Equipment Journal,2015,36(4):35-36,39]
helicopter for manned spaceflight;medical platform;first-aid
R318;R851.7;V271.3+4
A
1003-8868(2015)04-0035-03
10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.04.035
刘志国(1964—),男,博士,主任,副主任医师,主要从事航天员医疗救护保障和创伤修复方面的研究工作,E-mail:lzgsy@aliyun.com。
100101北京,解放军 306医院(刘志国,贾付坤,高铁山,尚颖,化 楠,岳茂兴);100120北京,解放军总装备部卫生局(闵庆旺,谭崇阳)
贾付坤,E-mail:jiafukun306@163.com