随着重大公共卫生事件的频发和世界传染性疾病大流行的出现,对传染性疾病患者空运医疗后送(aeromedical evacuation,AE)提出了新的要求和挑战[1]。与普通伤病员的空运后送不同,传染性疾病患者对空运医疗后送的环境、装备、人员、操作程序、规章制度等要求更高,世界许多国家逐步认识到空运高危传染性疾病患者生物安全的重要性,积极研发传染性疾病患者空运医疗后送装备、建立空中隔离医疗队(又称航空医学隔离队,aeromedical isolation team,AIT),并根据不同的任务制定标准化操作规范、指南及相应的法规,在国际间转运传染性疾病患者发挥重要作用。
1.1 空运HHCD专用装备目前,用于空运HHCD的主要装备有:可空运的隔离装置(air transportable isolator,ATI)、航空医学生物隔离系统(aeromedical biological containment system,ABCS)、运输隔离系统(transportation isolation system,TIS)、集装箱式生物安全运输系统(containerrized bio-containment system,CBCS)、空地两用专用救护车等。
图1 可空运的隔离装置
1.1.1 ATI的性能和应用 ATI是目前各国使用最多的HHCD专用装备。20世纪70年代,由Phillip Trexler开发研制,是一种用于隔离高传染性疾病的负压装置(图1),经过数次改进,可安全有效地长途空运HHCD患者[2]。外罩材料为透明的聚氯乙烯,悬挂在便携式框架上(221 cm×69 cm×86 cm,净重112 kg)。外层有可进入内层戴手套的袖套、“半套服”、用于患者个人物品及医疗用品出入的接口。空气负压靠飞机的电气系统维持,也可用便携式可充电的电池维持。进气和出气均通过高效空气过滤器(high-efficiency particulate air,HEPA)。
该套装置可用于常压和低压条件下对通过气溶胶传播疾病的患者进行运送,在飞机上可以承受一定的迅速减压。隔离装置可装配便携式氧气罐、心脏监护仪、血氧仪、静脉输液器、导管、药物、血压计和除颤仪。为了减少利器划破隔离装置的外罩,尽量不做穿刺操作[3-4]。2007年以前,美国陆军传染病医学研究所一直将ATI作为其空中隔离医疗队的标配。2014—2015年,埃博拉疫情爆发期间,英国皇家空军(Royal Air Force,RAF)用ATI成功空运了2名埃博拉病毒病(ebola virus disease,EVD)患者。疫情爆发前,英国皇家空军有3个ATI,仅使用了4次。疫情爆发期间,增加到28个[5]。ATI虽然在AE HHCD中发挥了重要的作用,但也存在一些缺陷,如ATI运送患者的禁忌证包括:急性呼吸衰竭或体腔内有封闭气体(如气胸,肠梗阻)的患者,这些气体会在高海拔状态下增加压力,使病情恶化[4,6]。由于隔离装置空间狭小,医护操作受限,无法对患者进行体格检查。另外,受噪声影响,医患交流不畅影响了空中医疗救护的效率。为了解决ATI的缺点,美国研发了ABCS。
1.1.2 ABCS的性能和应用 2005年,美国凤凰航空(Phoenix Air)公司研制了ABCS(图2),比ATI的空间更大,用金属外骨骼支架支撑内部的塑料衬里,形成一个密封的隔离室,医护人员可穿戴个人防护设备(personal protective equipment,PPE)进入室内进行医疗和护理操作。隔离室靠气泵保持负压,进气和排气均通过HEPA过滤器过滤,废气通过飞机机身中的阀门泵出[7-8]。2014年,美国将ABCS放置在改装的“湾流G-III”飞机内,将2名EVD医务人员从利比亚运回美国[9]。2014—2015年间,西方国家采用ABCS进行的空中转运达38次[7-8]。
图2 航空医学生物隔离系统
鉴于该系统只能容纳1例患者,美国开发了空间更大的运输隔离系统(transportation isolation system,TIS),见图3。
1.1.3 TIS的性能和应用 美国空军与PRODUCTION产品公司联合开发了TIS。TIS的设计与ABCS类似,金属外骨骼覆盖塑料布。
图3 转运隔离系统
TIS是模块化的,可以组合2个隔离舱,每个舱可以容纳4例患者。整个单元保持负压状态,有1个为工作人员提供更换个PPE的前厅。所有进气、排气均经过HEPA过滤。TIS可以装载到C-17或C-130飞机上。在EVD爆发期间,空军共配备了25个TIS单元[10]。2020年4月10日,美国空军将TIS安装在C-17A运输机上,将3名新冠病毒检测阳性的美国公民从阿富汗运送到德国。这是美国空军首次对TIS进行应用[11]。
1.1.4 CBCS的性能和应用 为了转运更多的患者,美国国务院和Paul G. Allen基金会联合MRIGlobal公司,研制了CBCS,见图4。
图4 集装箱式生物控制运输系统
CBCS是1个货物集装箱(1 342 cm ×244 cm×244 cm,净重9 900 kg),是世界上首个具备完整生物防护能力并可空运多人的医疗运输单元,可用于任何类型的高致病生物隔离空运。划分有3个区域,1个是医务人员工作区,1个是可容纳4例卧位患者的治疗区,还有一个可安全更换PPE的前厅。各种大型货机都可以携带此集装箱,卡车、火车、轮船也可携运。自带通风和消毒系统,整个舱室均保持负压状态,进气和排气经过HEPA过滤。自带16 h氧气(避免飞行中气压降低带来的患者病情恶化,这对呼吸疾病尤为重要),有影像监视系统、有足够的空间携带必要的医疗设备和药品。CBCS满足国防部的安全飞行标准,具有一定的抗冲击性,能承受空中快速减压。整个系统可快速净化,重新使用。美军在重大演习中使用过该系统[12]。2020年2月,新冠肺炎爆发期间,美国从日本横滨游轮上撤离游客时,用装载了2个CBCS的飞机运送了14例新冠病毒感染者及300多名旅客,14例感染患者及其密切接触者被隔离在CBCS中,保证了旅客的安全。这是CBCS第1次在实际任务中得到应用[13]。
1.1.5 空地两用专用救护车 意大利和瑞典为运送HHCD患者专门设计了空地两用救护车,可装在C-130飞机上,该救护车将患者运送到机场后,将车直接装载到飞机上,整个过程患者都在救护车内,可以说救护车就是一个隔离单元,这种空地结合的设计,减少了装载时间和污染飞机的风险[14-15]。
1.2 空运HHCD专业队伍空运传染性疾病患者的专业队伍主要有AIT、可部署的空中隔离队(deployable air isolator team,DAIT)等。大部分北约国家及个别东南亚国家都设有专门担负航空医疗转运快速反应的专业分队。人员包括麻醉师、传染病专家、专科医师、护士、医助、医疗保障人员等。
1.2.1 AIT 美军的AIT组建于1978年,由陆军传染病研究所抽组,可以同时部署2个队,每个队有1名医师、1名注册护士、4~6名医助。每队可以运送1例患者。具有全球空运能力,旨在生物安全(BSL-4级)条件下运送高危传染性疾病患者。AIT拥有一个便携式生物安全实验室及用于转运传染病患者的隔离装置。执行的应急任务包括生物恐怖主义背景下病员的转运,从国外偏远地区转运传染性疾病患者或将传染病专家运送到医疗条件不足的偏远医疗点[16]。AIT进行常规训练,常年处于备勤状态。地面训练1个月进行2次。空中训练主要在C-130飞机上进行,一个季度1次。训练内容主要包括PPE穿脱、隔离装置的使用、患者在地面和飞行中的管理、装备的洗消[17]。AIT自成立以来,只执行了4次任务,于2010年退役,其任务由美国空军重症监护航空运输队(critical care air transport,CCATT)承担。然而CCATT不具备生物安全BSL-4级的设施标准和能力,在某种程度上削弱了空运HHCD患者的能力[16]。
1.2.2 DAIT 英国的DAIT根据任务要求进行编组,通常12~20人。转运1例高危传染性疾病患者时,需要12名队员,包括传染病预防控制(infection prevention and control,IPC)护士、RAF顾问医师和麻醉师、来自“皇家自由”医院高级隔离医疗队(high-level isolation unit,HLIU)的传染病顾问、医助、医师、ATI技术保障人员、医疗保障军官(和东道主国非医务人员联络的联络官,确保参与人员合法,最大程度地减少媒体的访问)。整个任务的监督和管理由医疗队长或飞行指挥员负责,要求负责人为非临床工作者,以便医疗队能够完全专注于患者的需求。当空运HHCD患者超过2例以上时,需要视临床情况增加机上医务人员。目前,英国根据需要保留2个同时待命的DAIT。自2012年以来,该医疗队成功转运了1例克里米亚-刚果出血热患者,5名EVD患者,2名复发或神经系统并发症晚期患者,5名EVD接触者(2名高风险,2名中等风险)[18]。DAIT平均每季度集中1个月进行训练和战备。当任务需求增多时,战备周期会更长,任务也会更频繁。战备期间,负责培训DAIT的工作人员也会对新成员进行PPE/ATI训练,对老队员进行复训。AIT的定期培训通常每年2次。主要培训内容为患者病情评估、隔离程序(登机、离机)机上护理、患者交接、转运装置的拆卸及安装、污物处理、消毒、除沾染、PPE穿脱及使用、机上装备操作等。复训内容为PPE和隔离装备的使用[19]。
1.3 空运HHCD法规制度随着西非EVD的爆发,美、英、意大利等国空运EVD患者逐步增多,各国根据实际情况制定了相应的规范和程序。2015年,美国CDC颁布了EVD的航空医疗转运指南。规定了EVD航空医疗转运的注意事项、如何安置患者、隔离区的划分、个人防护装备的穿脱方法、程序、特殊患者的护理、废物处置、清洁和消毒、后勤计划和任务后随访等。使AIT及承担转运任务的相关人员有章可循,设置培训课程也更有针对性[20]。英国制定了HHCD患者空运医疗后送程序,空运前的准备,包括人员、物资、装备的准备以及患者的评估、接收等;空运中的医疗处置及护理,包括病情的监测、病情恶化的处置、途中护理技术操作规范等;空运后的离机程序,包括患者的交接、垃圾的处理、清洁和消毒等[21]。
2.1 缺乏空运HHCD专用装备2003年,SARS 疫情暴发后,原军事医学科学院卫生装备研究所相继研发出了正压生物防护头罩、传染性疾病患者运送负压隔离舱、传染性疾病患者救护车、传染性疾病患者负压隔离病房等系列防控装备[22]。但仅限地面运输,由于缺乏适航性试验及舱内布局设计的局限性,能否应用于空中转运尚无定论。2016年3月,民航用Learjet 60喷气式飞机和负压隔离舱将一名麻疹患者从蒙古的乌兰巴托空运后送到天津。隔离舱为200 cm×75 cm×45 cm,净重12 kg,舱体由透明的乙烯基材料制成,采用电池供电的排风机在正常情况下可连续抽吸约(负压11 Pa)5 h,舱体上有12个直径10 cm能再密封使用的操作口,可输入药品、食物及设备。空气经HEPA过滤罐进出舱体,这是我国唯一1次跨国航空医疗转运传染性疾病患者,为开展空运HHCD患者提供了初步的经验。但该负压隔离舱为软性材料,搬运过程中不牢固,舱内空间较实际尺寸小,给患者强烈的压迫感,外加舱内始终负压,患者出现了明显的躁动和对狭小空间的不耐受。由于不是空中转运专用的隔离舱,没有预留监护仪导线、呼吸机管路出口,没有配备漏气、损坏的修补材料和应急措施,给医务人员的操作造成不便,也存在一定的安全隐患[23]。从整体看,我国缺乏种类多样、功能齐全的空运HHCD患者专用装备,如空中专用的ATI、可空运的多人集装箱式隔离系统等。
2.2 缺乏空运HHCD患者专业队伍与国外相比,我国空运医疗后送专业队伍较为单一。国外空运医疗后送力量有空运后送中队、途中医疗队、标准医疗队、重症监护医疗队(CCATT)、烧伤医疗队及AIT或DAIT等,各类分队人员经过专业的培训,获得资质才能参加空运医疗后送工作,并定期参加培训和演练[24]。我国无论地方还是军队,仅有常规空运医疗队和CCATT,缺乏空运HHCD患者的专业队伍,无法执行HHCD患者空运医疗后送任务和生物安全保障,即使抽组感染科的医师、护士临时组建,也因缺乏航空医学知识、空中救护实操培训以及专用的药材装备而难以实现和完成,有碍于我国航空医疗救援事业的发展。
2.3 缺乏空运HHCD患者法规制度我国目前仅对非传染性疾病患者或伤员空运医疗后送有相关的规范,如空运医疗后送程序、机上救护及护理操作指南、常规任务药材标准等。由于缺乏空运HHCD患者专用的装备、专业的队伍、空运HHCD患者的经验,因此,没有建立相应的法规制度。
3.1 加强空运HHCD患者的理论研究由于飞机座舱的密闭性,在运送HHCD患者过程中,更容易增加空气传播和液滴传播,造成交叉感染[25];受高空环境和机上环境如缺氧、低气压、噪声、震动、温度、加速度等影响,容易造成中重症患者的病情恶化[26]。因此,应加强对各类HHCD患者的空中监测和救护技术研究,为开展空运HHCD患者打下扎实的基础。加强对机上操作规范的研究、HHCD患者空运后送的预案和方案研究,尤其是前接后转、空地对接的程序和规则,可优化空中患者管理,减少传播风险,降低患者病死率。
3.2 研发空运HHCD患者专用装备基于我国军地现有医疗救护飞机平台,加强对空运HHCD患者隔离装置的研制,借鉴国外成功经验,在陆军“传染性疾病患者运送负压隔离舱”的基础上改装适用于中型运输机且通用性强的空中负压隔离舱,研制适用于大型运输机的集装箱式隔离系统。逐步形成“可空运的单人隔离舱-可空运的多人隔离舱-可空运的多人隔离集装箱”空运HHCD患者专用装备体系。选择国际先进材料,科学设计,重点考虑隔离装置的压力、供氧、供电、医疗设备的预留及安置等,并进行压力、温度、加速度等适航性试验,待装备成功定型,可增加装备的数量,参考国外装备储备量,根据我国目前医疗救护飞机的数量、地缘面积和任务设想需求测算,建议储备可空运的负压隔离舱6~12套,集装箱式隔离系统2~3套,逐步建立完善的空运HHCD装备体系,为应对突发公共事件、人道主义救援及战时传染病伤病员后送发挥作用。
3.3 建立空运HHCD专业队伍根据空运HHCD患者的需求及运送飞机的类型,建立专门的空运隔离医疗队,制定培训标准、培训方法和资质认证方式。空运隔离医疗队不仅负责传染性疾病患者的空运医疗后送,还应承担生物安全应急任务。参考国外AIT和DAIT的编组模式,基于我国大中型医疗救护飞机平台以及展开空中医疗救护和护理操作的需求,建议空运隔离医疗队编配15~20人。包括1名卫勤参谋,4~6名医师(包括感染科医师、麻醉科医师、ICU医师、普通外科医师、内科医师、颌面外科医师等)9~12名护士(包括急诊护士、ICU护士、感染科护士、外科护士等),1名技师,1名负责机上设备管理的工程师。通常大型运输机机上执行任务人员12~15人,中型运输机机上人员6~9人,可根据实际任务和患者的多少调整人员数量。建议定期进行培训,1次/年。培训内容可在空运医疗队的培训内容基础上增加高危传染性疾病患者的机上管理与护理、PPE的使用、清洗和消毒等。
3.4 制定相应的法规制度制定空运HHCD患者管理规范、指南,规范操作流程,根据不同种类的HHCD患者制定航空医疗转运指南,如空运HHCD的适应证、禁忌证、HHCD空运医疗后送程序、组织实施、不同病种机上操作技术、个人防护装备的使用管理、清洁和消毒等。编写标准化操作规范,可根据现有的临床医学规范修编,如EVD患者机上操作指南,新冠肺炎患者机上操作指南等,在国家颁布的临床操作规范的基础上增加空中环境对病情的影响及处置。