新型智能手术拓展医疗方舱的研究与设计

黄忠义，王洪杰，于霞，蒋旭强

1. 威海市立医院 招投标办公室，山东 威海 264200；2. 威海市妇幼保健院 医疗设备科，山东 威海 264200；3. 威海广泰特种车辆有限公司，山东 威海 264200

引言

当今，在我们赖以生存的地球上，灾难事件如战争、自然灾害、海难、空难、恐怖袭击等突发公共卫生事件不断发生[1]。由于国内救援体系受到天气条件、地理环境、物资装备等客观因素的影响，主要将伤员送回医院进行抢救，耽误了最佳救援时间。当大型灾害需要救援时，如果能够在救援现场开展手术，便可缩短抢救时间，最大限度减少人员死亡，降低伤残程度[2-6]，所以急需研制一款能适应各单位任务特点的移动手术方舱。本文主要研究一种新型的用于灾害事故现场的智能拓展手术医疗方舱，满足突发事件发生时医学救援的需要，能够解决灾害发生时快速进入、快速通过、快速展开的难题。根据方舱手术车的结构特点，专门设计了一体化的空调净化系统，从而保障手术区域的洁净度。该手术方舱的研制，提高了灾害医学救援能力，降低了灾害经济损失，接下来就对舱内布局、功能诉求和技术应用进行探讨。

1 材料与方法

1.1 载车底盘

手术拓展方舱采用汕德卡ZZ1326N466GE1K型越野车二类底盘并在底盘上安装了抗颠簸缓冲器。为了提高汽车的通过性和保护舱内的医疗设备采用高强度材料和特殊缓冲减震装置并进行模块化结构设计[7-8]。登车梯设为自动折叠抽拉式及挂式，可快速展开及隐藏，方便受伤患者进行手术并为医疗救援工作赢得时间。该车具有轴距长，利用空间大，越野性能优良等特性。底盘基本参数及主要配套件，见表1；手术方舱外形尺寸，见图1。

1.2 手术方舱

手术方舱采用双边扩展，展开后增加手术面积，通过方舱升降装置自卸至地面展开，方舱分为手术准备区、手术区和辅助区。手术拓展医疗方舱布局，见图2。

表1 越野车底盘ZZ1326N466GE1K基本参数及主要配套件

图1 手术方舱外形尺寸（单位：mm）

伤病员从后部尾部通过自升降装置进入手术准备区，手术准备区有洗手池、担架柜和移动观察床；手术区配备无影灯、手术床、麻醉机、强生超声刀，威高便携X线机、赛康卡式灭菌器、手术器械包等设备，其中无影灯为迈瑞HyLED 7采用创新纤薄的同心圆设计，使用灵巧，定位精准，具备成熟的均匀光斑控制技术，可以为医护人员提供理想和高性能的工作环境；手术床为迈瑞UniBase 30，采用简约且符合人体工程学的造型设计，确保病患安全性与舒适性的同时，为医生带去更大手术活动空间；麻醉机为迈瑞WATO EX-35具有Plug-n-Play插件式气体监测、动态潮气量补偿及一体化呼吸回路。其中器械柜、观片灯、氧气瓶均嵌入隔墙中，麻醉机、手术床在运输过程中固定于底板及右侧墙壁，监护仪、除颤仪、超声刀、吸引器等设备装入设备柜中。舱内布局，见图3。车载前端配备空调净化机组及发电机组，保障手术方舱内空气的温度、湿度、压力、照度以及洁净度，使其达到百级洁净要求，可以完成普外科、耳鼻喉头颈外科、泌尿外科、妇产科、骨外科等一类无菌手术。

图2 手术拓展医疗方舱布局图示

图3 手术拓展医疗方舱手术区（a）与手术准备区（b）

1.3 方舱洁净度的检测

方舱配备净化、消毒功能一体的车载空调系统。方舱顶板装有紫外线消毒灯管和洁净屏，通过净化空调、洁净屏和紫外线灯照射进行尘埃粒子的过滤、吸附和杀菌，从而提高方舱内的空气洁净度，满足手术作业的要求，避免手术过程中造成伤口感染。洁净度检测采用激光粒子技术器对手术方舱不同空间位置的粒子进行采样，在手术舱的四角及中央5点，四角点距墙1 m。 在净化空调等系统工作30 min后分别对不同位置的粒子浓度进行测量，根据测量结果计算出舱内空气的洁净度，结果显示方舱手术室空气中0.5～5 μm的尘粒数不超过3.5粒/L，5 μm及以上的尘粒数为0。

1.4 手术方舱信息化

通过移动网络可以连接英飞达远程医疗专家支持系统和西门子手麻系统，无须进行音频线、视频线、控制线布局。手术室云台、无影灯、显微镜、腔镜和各种监护仪等视频源实现无缝接入，可以多角度、全方位的观看手术过程，医院专家可以通过双向语音交流进行手术指导[9-11]。实现信息通讯，信息数据传递，从而满足实时远程医疗会诊，快速地解决手术过程中出现的各种问题。

2 结果

新型智能拓展手术医疗方舱具有使用面积大、密封性好、拓展速度快等特点，具有适应复杂路况的行驶能力，能适用各种环境。车辆采用越野二类底盘，配备抗颠簸缓冲装置，能有效保护方舱及舱内医疗设备。根据医疗救治时手术的工作流程，将方舱医疗划分为准备区、手术区和辅助区，采取功能分区可较好地满足手术作业的需求。依据医疗方舱的结构特点，研制设计层流净化系统及洁净屏，使洁净等级达到百级，保障手术的安全性及扩大了手术的范围。方舱通过移动互联技术可以开展“远程会诊-手术-监护”实时与医院专家联系，最大限度保障患者的生命安全。

3 讨论与结论

目前，国外法国与美国野外急救采用手术方舱，意大利和俄罗斯采用手术帐篷，德国采用帐篷和方舱组合的形式[12]，方舱组合式优点是机动性能强，展开作业快和防护性能好，缺点是展开地形有较高的要求，制造和维护成本较高[13]。手术帐篷优点是应用面积大、成本低，对展开的地形要求不高；缺点是展收时间较长，大型医疗设备和保障设备携带困难，防护能力较弱。国内部分军队和武警采用在运输车的基础上改造而成的野战手术车，可进行抗休克、各类外伤急救手术等救治，但存在着没有净化系统，无法达到Ⅱ级手术的洁净度要求。本研究新型智能手术医疗方舱，划分为准备区、手术区和辅助区，具有高机动性、展开迅速，配置手术床、麻醉机、无影灯、监护仪、除颤仪等医疗设备与器械，再通过安装供氧系统、空气消毒、层流净化及洁净屏装置等辅助装置，为伤员救治提供一个良好的环境，满足在突发自然灾害下，开展手术，使受伤患者得到及时救治[14]。手术方舱配备智能化系统，方便医院专家实时进行术前会诊、术中指导。但同样存在一些不足，比如单台手术车造价偏高，层流净化保养费用偏高，如果只赋予保障的功能，就可能造成资源浪费。该智能移动手术医疗方舱研制，会朝着适应能力强、展收迅速、自我保障能力全的方向发展，可以推动车载手术医疗方舱整体的发展，进而全面提升我国战争、次生灾害紧急救援现场医疗质量和水平，是灾害现场进行救治的理想解决方案[15-16]。