第二代移动式数字化野战口腔诊疗车模块的设计及应用研究

周建学　辛 红　杨继庆　何芳丽　卜 欣



第二代移动式数字化野战口腔诊疗车模块的设计及应用研究

周建学①辛 红①杨继庆①何芳丽①卜 欣①

[摘要]目的：设计口腔诊疗车进行模块化，使口腔诊疗系统具有升级潜力，并能够根据需要不断更新、完善，体现其可扩展性、可维护性。方法：选用西沃VOLVO 9300车型，根据野战口腔诊疗车的卫勤保障功能任务的需求以及口腔治疗特点和分类，将车厢内口腔专科诊疗的设备，按照功能设计为6个数字化模块单元。结果：数字化模块的口腔诊疗车其野战保障能力较第一代及其他同类诊疗车大幅提升，模块的系统化使其他诊疗设备相应增加，基本涵盖了口腔各病种的诊疗范围，提高了诊治能力，扩大野外诊疗半径和治疗量。结论：第二代移动式数字化野战口腔诊疗车模块的研制设计，突出先进性、实用性和科学合理性，能够极大提升口腔卫勤保障能力和水平。

[关键词]移动；口腔诊疗车；数字化；模块

①第四军医大学口腔医院器材设备科 西安 陕西 710032

周建学,男,(1974-),本科学历，工程师。第四军医大学口腔医院器材设备科，从事生物医学工程的研究工作。

[First-author’s address]Department of Equipment,Hospital of Stomatology,the Fourth Military Medical University,Xi’an 710032,China.

在部队中口腔疾病是常见病、多发病，由于边远地区卫生资源缺乏，口腔常见病很难得到及时有效治疗。颌面部创伤在战时比较多发，口腔颌面部创伤的野战救治同样需要功能多样、机动性强的口腔医疗设备。第一代移动式数字化野战口腔诊疗车的研究成功，不仅可以解决部队基层的医疗服务，尤其是能够解决海防、哨所、舰艇和场站部队人员的口腔保健问题，并可为广大农村及城镇社区服务[1]。

第一代诊疗车设备性能、整体医疗布局等方面存在不足，尤其是尚未真正实现数字化、模块化，难于满足现代化条件下的卫勤保障需求。为此，成功研制第二代移动式数字化野战口腔诊疗车，不仅形成适合部队需求、全新数字模式的口腔医疗保障技术平台，也可极大提升口腔卫勤保障能力与水平。

1　数字化野战口腔诊疗车模块设计

1.1数字化模块设计的原理和意义

数字化是指利用计算机信息处理技术把声、光、电和磁等信号转换成数字信号，以高速微型计算机为核心的数字编码、数字压缩及数字调制与解调等信息处理技术，即数字化技术。模块化设计原理，是指在装备系统内将功能相近的具有独立功能和结构的要素，分解成为若干个功能化单元，按照一定的扩展收缩功能要求，进行组合成为多个模块，在装备系统构建中实现系统功效最大化，以达到便于组装、灵活编排和高效使用等目的。模块化技术是产品创新设计的基础，是一种处理复杂系统分解为更好的可管理模块的方式[2-3]。

数字化模块设计的意义就在于：①增强适应性，使诊疗系统满足不同的需求；②增大灵活性，使诊疗系统具有升级潜力，并能根据需要不断更新、完善，能够有效扩展；③节省作业时间，减少人力和降低成本[4-5]。

1.2数字化模块设计的方法

移动式数字化野战口腔诊疗车的设计是借助现代化的牙科医疗、感染控制、数字管理、污水处理、温度调节及发电动力等技术，利用大型口腔医疗诊疗车自身的条件将口腔检查和医疗结合起来，达到在野战条件下机动实施口腔医疗保障的目的。采用军事系统工程、医用工程学、军事卫生装备、人体工效学理论与技术手段，应用“功能分析＋优化设计”的理念，将口腔诊疗车上所需专科设备器械划分为四大模块，即主体装备、辅助装备、器材装备和通用装备。按照模块化概念，每个功能模块既是完成系统任务、组成系统的一个部分，又是可以独立作业的子系统，多个模块组合[6]。

2　数字化模块设计的结果与特征

根据野战口腔诊疗车的卫勤保障功能任务的需求以及口腔治疗特点和分类，将车厢内口腔专科诊疗的设备以及相关辅助仪器等，按功能设计成6个数字化模块单元。具体模块单元分布如图1所示。

2.1颌面创伤急救与口腔综合治疗模块单元

颌面创伤急救与口腔综合治疗模块单元主要包括分体式综合治疗台和数字化便携式口腔综合治疗机。

(1)口腔颌面部创伤的野战救治是战时救护的重要方面，颌面创伤又具有独特的救护重点，因此在研制中要全面考虑颌面创伤救治的功能需求。将S2318全电脑牙科综合治疗机改成分体式，手术无影灯改装成滑轨式。治疗机采用全电脑智能控制系统，主控板及助手控板设有电脑触摸式按键，电脑控制面板具有特殊位置的3个记忆功能。手机操作系统采用全电脑联动下挂式，园弧形可旋转主箱体，配备手机净水和自动加热恒温给水系统，便于在高寒地区的口腔治疗。每台治疗机配备两支高速涡轮手机和一支低速手机，高速涡轮手机为三点喷雾，带快换接头和防回吸系统，气动低速手机含直、弯机头。脚开关具有机椅复合功能，可控制高、低速手机工作，实现高速手机干、湿转及吹屑气，也可控制牙科椅的升降、俯仰动作。S408医生座椅可升降与俯仰，最低椅位440 mm，行程120 mm，其靠背俯仰角度25o，靠背自仰度为±8o，靠背可独立上下可调，可为口腔疾病的诊疗提供合适的体位。

(2)由于部分海岛、哨所等最基层的部队诊疗车难以到达，野战救治中灵活性低、目标大等因素，从便于使用、携带特点为出发点，研制出数字化便携式口腔综合治疗机。将两套该治疗机配置在车体侧面改造后的行李厢内，治疗系统装备在70 cm×45 cm×35 cm的高抗震性复合塑料箱内，以微型空气压缩机作为动力系统，采用微计算机控制系统，组合式便携椅作为工作椅。并配备高速涡轮手机、低速直弯手机、超声综合治疗仪及三用喷枪及光固化灯等设备，其具有很高的机动性，可以随时随地展开颌面创伤和口腔急救治疗。

2.2口腔诊断模块单元

口腔诊断模块单元主要包括：数字化牙科X射线摄影(computed radiography，CR)、口腔内窥镜、根管长度测量仪、头戴式显微放大镜、牙髓活力测试仪等设备组成。

图1　移动式数字化野战口腔诊疗车模块单元布局图

(1)数字化牙科CR包括数字化X射线牙片机和影像扫描仪两部分。数字化X射线牙片机用于拍摄数字化X射线牙片，而影像板是连接X射线牙片机和扫描仪的中枢，影像板咬合在要拍摄的牙体上，X射线牙片机曝光后，可重复使用的影像板在数秒内即可读出最高质量的图像。取代常规胶片以解决其胶片、显定影液的供应问题，并通过USB接口或网络连接至电脑，提供高分辨率的数字X射线图像，便于口腔医生对口腔伤病进行诊断，以实现整机摄片、透视的影像数字化、无胶片化的目的，进一步提高在野战条件下的工作效率[7-8]。

(2)口腔内窥镜一般置于综合治疗机内，含显示器和支架。用于摄取口腔内的实物图像，便于口腔疾病诊疗过程中医生与伤病员进行交流，对治疗前后进行直观的比较，也可用于远程会诊时采集伤病员伤情资料。口腔内窥镜带CCD(charge-coupled device，CCD)，CCD接受板将口腔内物象转换成视频图形阵列(video graphics array，VGA)信号，实时进行数字化处理，图像层次清晰、便于储存、传输和分析，并能够以多种方式组合回放，可极大提高口腔疾病的诊断水平。

(3)根管长度测量仪用于对急慢性牙髓炎、急慢性根尖周病根管治疗过程中确定牙齿的根管长度。该根管长度测定仪主要利用双频电流测定法，用普通根管锉为探针来测量牙齿的状态及电流特性，在使用两种不同频率时所得到的两个不相同的根管锉尖到口腔黏膜的阻抗值之差，尽可能正确测定出根管的长度[9]。

(4)头戴式显微放大镜广泛适用于口腔显微外科、修复等领域。采用独创的光学立体汇聚观察技术，将观察者的双目视线立体汇聚于窄腔内，产生明亮放大的三维视野，为检查和治疗提供独特的立体深层景象，可将细微结构放大并获得正立、清晰的图像。

(5)牙髓活力测试仪是口腔诊疗中用于判断牙髓的活力状况，主要用于牙髓炎的诊断。将探头置于待测牙面，用高频电流进行刺激，直至患者牙髓对电流产生反应，医生根据数值做出正确的判断[10-11]。

2.3感染控制单元

感染控制单元包括卡式灭菌器、B级台式预真空灭菌器和封口机。

(1)卡式灭菌器完成非包裹器械灭菌程序，从启动到完成，最快只需要6～9 min，对橡胶制品的灭菌循环过程仅需15 min，可对牙科手机、齿科器材等含腔器械以及实心器材等进行彻底灭菌，尤其可用于野外战创伤急救的紧急消毒。

(2)B级台式预真空灭菌器在灭菌前采用3次脉动预真空，真空度达92 Pa后真空强力干燥用于对口腔疾病诊治过程中污染的、已完成超声清洗的器械进行消毒灭菌，对于含腔器械、设备的消毒灭菌更为明显。蒸汽灭菌器是利用高温蒸汽对置于消毒盒内放置的口腔诊疗器械物品进行灭菌处理。

(3)封口机主要用于对待消毒的纸塑包装袋进行封装。纸塑包装袋一面是医用纸，一面是塑料，封装即利用热熔化包装材料的塑料面，同时加压使塑料和纸面粘贴，且有一定强度，可达到密封的目的。

2.4修复技工单元

修复技工单元包括超声波清洗机、技工打磨机和真空搅拌机。

(1)超声波清洗机由超声波发生器所发出的高频振荡讯号，超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射，使液体流动而产生数以万计的空化气泡，其气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象，“空化”效应的过程中气泡闭合可形成超过100 MPa气压的瞬间高压，连续不断产生的高压不断冲击物件表面而使其表面以及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的[12]。

(2)技工打磨机用于修复体的打磨和抛光。配备有车针轧头和砂轮夹头，可夹持各种砂石针和砂轮，供义齿及其基托的修复打磨和抛光等用。

(3)真空搅拌机主要用于搅拌石膏或包埋材料与水的混合物。混合物在真空状态下搅拌可防止产生气泡，提高灌注模型或包埋铸件的精确度。

2.5医疗物资仓储单元

医疗物资仓储单元包括椅位边柜、车载冰箱和储藏室。

(1)椅位边柜主要存放日常诊疗所需短期周转的常规耗材和齿科器械等，如检查手套、漱口水、棉条、探针及口镜等。

(2)车载冰箱主要存放需要冷藏的树脂和药品等。

(3)储藏室由车体行李厢改造而成，可存放大量齿科材料，增加物资储备，扩大野外诊疗半径和治疗量。

2.6水、气、电路控制单元

(1)水路控制单元包括净水箱、污水箱、边台水泵及上下水管等。净水箱保障整车水源的供给，边台的供水通过水泵将净水箱送至边台。医疗污水直接注入污水箱，污水经药物处理后集中排放。

(2)气路控制单元包括空气压缩机、负压泵及其管路。综合治疗台的压缩空气由空气压缩机提供，以满足水路系统水压要求及高低速手机工作所需的气压要求。负压泵主要保证综合治疗台负吸要求，并通过管路和污水箱连接。

(3)电路控制单元包括发电机、发电机升降装置、逆变器和配电箱等。供配电系统用于为口腔诊疗及作业保障设备提供电源并进行合理配电，根据口腔诊疗车车载设备的用电情况，其供电系统应有交流电源和直流电源。配置两组电路输入，在有市电的情况下，将市电接入配电盘，当在野外的情况下，依靠14 kW发电机输入220 Vac电压。

3　讨论

第二代移动式数字化野战口腔诊疗车的野战保障能力较第一代及其他同类诊疗车有大幅提升，VOLVO 9300型车体进一步优化底盘结构，提高底盘强度和承载能力。电控燃油喷射发动机，功率为235 kW，最大扭矩1350 N•m。空气悬挂系统有效减少车体在不平整路面行驶时所造成振动，底盘装备转向阻尼系统，能够帮助驾驶员在意外发生时保持对车体的完全控制。在颌面创伤急救与口腔治疗单元增加了数字化便携综合治疗机，使作战半径扩大。

数字化模块使得诊疗系统设备易于维护和升级，并能根据需要不断更新、完善。模块的系统化使其他诊疗设备相应增加，基本涵盖口腔各病种的诊疗范围，能够提高治疗能力。尤其是以口腔综合治疗台为中心，既可以作为急救时的手术台，又可以常规用于口腔常见病、多发疾病的预防、诊治和健康教育等服务保障，每个功能单元都能够独立完成所承担的相应功能[13-14]。

感染控制管理能力得到提高，医疗环境安全可靠。诊疗车在原有台式灭菌器的基础上，新增了卡式快速灭菌器和封口机，提高了器械灭菌周转速度和质量，有效利用狭小的诊疗车厢内空间，将清洗、干燥、包装、消毒及供应一体化，形成合理的流程模块，及时有效地保障车内的口腔医疗任务顺利进行。确保“一人一机”，使每人使用的牙科手机、器械均经过严格的清洗、消毒，杜绝交叉感染。

物资仓储保障有力。医疗物资储藏室是由车体行李厢改造而成，主要存放大量的齿科材料，增加物资储备，扩大野外诊疗半径和治疗量。消耗品仓储模块化使得在野外执行任务时可实现自行保障。

4　结语

口腔诊疗车主要用于在野战及应急机动条件下，为基层部队提供一种符合平时、战时口腔疾病防治及口腔颌面部战创伤急救需要的机动救治平台。第二代移动式数字化野战口腔诊疗车数字化模块的研制设计，遵循“按功能建立模块，依任务组合单元”的原则，设计并建立了功能模块单元，能够突出口腔诊疗的先进性、实用性和科学合理性[15]。

参考文献

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Design and application of the second generation mobile digital field dental vehicle digitalmodule

/ZHOU Jian-xue,XIN Hong,YANG Ji-qing,et al//China Medical Equipment,2016,13(3):108-111.

[Abstract]Objective:Through a modular design of the car of diagnosis and treatment,the diagnosis and treatment system can update.And be able to constantly update and improve the system according to the requirement.This design reflected a good expansibility and maintainability.Methods:Using VOLVO 9300 models.According to the field of dental vehicle medical support function demand,and oral treatment characteristics and classification,the compartment stomatological medical equipment,into six digital modules according to the functional design.Results:The dental vehicle of field support capabilities than the first generation and other similar medical car has increased dramatically,systematic module also makes other diagnostic equipment increased,covering the range of oral diagnosis and treatment of various diseases,improve the treatment capacity,expand diagnosis and treatment field radius amount.Conclusion:The design and development of digital dental vehicle module,highlighting the advanced and practical and scientific rationality.Greatly enhance the oral health service ability and level,achieve the expected goal.

[Key words]Mobile;Dental vehicle;Digitalize;Module

收稿日期：2015-10-08

作者简介

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.03.031

[文章编号]1672-8270(2016)03-0108-04

[中图分类号]R197.324

[文献标识码]A