移动血透方舱的研究设计

王振宇，尹军刚，宋磊，王洪杰＊，刘晓朋，孙君正

（1.威海市妇幼保健院医疗设备科，山东 威海 264200；2.荣成市石岛人民医院器械科，山东 威海 264309）

随着医疗水平的不断提高，老龄化进程日益加快，慢性肾病（Chronic kidney disease，CKD）已经成了广受关注的公共卫生问题，终末期肾脏病患者依靠肾脏替代治疗（renal replacement therapy，RRT）维持生活质量，血液透析治疗是目前国内最主要的肾脏替代治疗方式，肾衰竭患者如果无法如期透析，将会引发各种不适反应，严重的甚至会危及生命。现在疫情防控的大环境下，一方面要避免发生感染，另一方面还要为患者提供及时透析服务，兼顾两者难度可想而知。2022 年9月8 日，中华人民共和国国家卫生健康委员会发布新闻动态显示，地震重症伤员集中救治疫情防控工作同步开展，疫情环境下的灾情救治工作更加严峻，深入地震灾区落实疫情防控措施。为此，本研究为应对突发自然灾害和公共卫生事件，针对不便就医的适应症患者设计了一款移动方舱血透实验室。

1 移动血透方舱实验室的设计

1.1 舱体设计

（1）舱体底部中心处有装有水平传感器，四周安装有自动调平支腿，通过该水平传感器反馈信号，控制液压支腿缸的伸缩调平，保证舱体在静止状态下整体倾斜角度小于5°。

（2）舱体内顶棚、墙壁、地板具有防渗液、耐消毒液及紫外线照射的能力，舱内具有安全照明和紫外线消杀装置。

（3）舱体内部配有电力供应系统、水处理系统及库房间，可以满足舱体内所有设备器材供水、供电、耗材供应的需求，其中电力供应系统位于舱体下方，电路从底部通过舱体夹层走线遍布舱身，对水处理间进行隔音材质处理，地板设有地漏且使用防酸材质，分隔有处置室、清洗室、污物室，用于准备和废物收集工作，治疗区配备有血液透析单元，供患者治疗使用，另设有医护换衣间、办公室及患者等待区等。

（4）舱体顶部配备空调室外机组和通风机组，保证舱内的温湿度平衡及具有通风功能，配备5G 无线网络信号发射接收装置，用于信息平台建设，可以与医院本部之间进行加密后的信息交涉，也可以对该移动方舱进行实时定位。

1.2 舱内布局

总体布局按照《血液净化标准操作规程（SOP）》中要求，舱体配有水处理室、清洗室、污物室、处置室、库房等，为保证干湿分离，库房分为2 个独立房间。遵循医院感染管理规范，医护人员、患者通过各自通道进入舱内，经过换衣间进入治疗区进行血液透析治疗，为避免各种因素造成的交叉感染，将治疗区域分为两片：普通治疗区和隔离治疗区，其中隔离治疗区分为两个单间，所有治疗区设置单独进出通道。整体结构布局见图1。

图1

1.3 电力供应系统

总配电箱配有220V 电源接有专业地线，最大接地电阻小于0.2Ω，且安装过压保护器。且配备20kV 稳压电源，为水处理系统提供充足的电力保障能力，每个透析单元旁边配置三个电源插座，其中一个为16A 两个10A，可兼容国内外绝大多数主流品牌透析机，每台设备配备一个空气开关，各机器可分开控制。

1.4 水处理系统

血液透析和相关治疗用水处理设备是通过物理吸附，软化、反渗透和消毒等手段，将原水中含有的有害物质和微生物去除，使水质达到血液透析和相关治疗用水标准水质的水处理系统，是开展血液透析和相关治疗的重要组成部分。仓体内安装有独立的水处理系统：包括供水系统、水预处理系统、反渗（RO）装置、透析用水输送系统组成。只需外接可饮用水源和排水管路即可投入使用，安装的供水压达到至少30bar 以上，充足的出水量主要用来保证足够的水压来供给理想数量的床位同时进行血透治疗，即便在北方冬季寒冷条件下，仍能达到使用要求,在血液透析用水处理系统中，反渗系统至关重要，是整个水处理系统的核心部分，经过反渗膜后的纯水经透析用水输送系统送至机器端，送水管路安装在舱体夹层中，用保温层包裹，可以保持水温在5 ～35℃。

透析机用水的质量关系到患者的身体健康，所以送水管路材质选择至关重要，内部管路的材料选用上应优先倾向于消毒方式的多样性，要采用无毒工程塑料管件，相关材料与消毒剂适合度对比如表1 所示。

表1 管路材料与消毒剂/方式的适应性比对

在保证材质达标的情况下，还要必须保证各种微生物、化学污染物达到国家规定的使用标准，所含细菌总数要求应该不得超过100CFU/ml。水处理装置的输出端的细菌内毒素，应不得超过1EU/ml；在血液透析装置入口的输送点上的细菌内毒素，应不得超过5EU/ml。

排水系统采用防腐材质的PVC 塑料排水管件,接口处安装有分离式固定架,既可以防止排水软管与下水道直接接触,并且使污水准确地排入下水道，预防废液喷溅，防止逆行感染。

1.5 透析单元

治疗室有若干透析单元组成，一个透析单元包含一台血液透析机和一张透析用椅，每个透析单元面积约为770cm2（长110cm、宽70cm）。透析用椅为折叠躺椅，展开后可支持患者平躺使用，可为某些特殊体质的患者提供便利。

1.6 照明、消杀系统

舱内顶板安装有内嵌式安全照明灯组，在保证照明光照充足的前提下节省更多的空间，并且减少卫生死角。治疗室内顶板安装有紫外线消毒灯，控制开关与照明开关分开并做有明显标记，防止在打开照明设备时，误开紫外线灯而造成的额外损伤。

1.7 空调、排风

舱体顶部设置有空调室外机组及通风机组，空调回风口位于舱体内下半部，出风口位于舱体顶部，通风机出风口位于舱体两侧，回风口位于舱体底部，增强舱内整体空气的流动性。

1.8 信息化系统

在医院数据中心机房部署网络安全通道网关，于构成VPN 虚拟加密隧道，接受互联网访问医院信息系统的认证连接。方舱搭建了基于5G 的全无线网络，用可实现方舱血透实验室与本部医院之间的信息系统互联,实现了远程移动护理及位置采集实时监测功能。

2 应用效果分析

2.1 治疗效率

移动方舱血透实验室其主要功能与院内的血液透析室功能相差无几，我们以普通透析机为基础，以实现充分透析为目的。人体内血液流速为200 ～300ml/min，人体血量大约为4800ml，因此，体内血液循环一周大约为24min。通过计算患者的清除效果，时间过短无法达到清除的效果，时间过长患者不能耐受，并且造成工作人员的负担比较重，所以这里认定为单次透析时长t为12h，按每位护理人员同时可看护最大的患者量p 为4 人，每位护理人员排班时长为t1=4h，因方舱空间有限，暂定为普通治疗位为4 台，这里变量因素为需要治疗患者的人数px，需要护理人力资源HR 投入公式为：HR=△t/t1。

2.2 消防措施

由于移动方舱空间有限，原则上不配备喷淋系统，方舱采用的材质均为非易燃材料，在方舱内部配备有干粉灭火器，由护理人员实时监控，具有能够扑灭早期火情的能力。

2.3 院感问题

美国CDC“肺结核菌院内感染控制准则”指出：只需0.25Pa 的压差就能使空气产生定向流动。等级区之间10Pa 以上的压差足以有效防止污染区空气逆流，由于不同海拔地区空气密度发生变化，通过风压公式 WP=0.5×ρ×V2 计算求出风速V，使用前用风速仪在各房间缝隙处选择取样点测量风速是否达到要求。

3 结果与讨论

在人员和硬件条件都理想的前提下，该移动式血透方舱约9h 可完成部署并投入使用，见图2。

图2

本研究设计的移动方舱血透实验室，从舱体设计、舱内布局、电力供应系统、供水系统、信息化系统等多个方面对移动方舱血透实验室进行了深入研究，通过材质分析及布局细节等方面解决了治疗室内供水和供电的问题，并且为避免交叉感染，将普通患者与具有传染性疾病的患者分开，保证患者的安全性，方舱内配备便携式躺椅，节省空间且适应更多类型的患者，方舱内配备有专用干湿分离仓库，能够存放更多试剂，可以展开远途、长期的巡回救治服务。

目前，国内各地陆续方舱医院中开设血液透析室，虽可以为部分患者解决无法透析的问题，但仍存在设备存在场所固定、整体不便于移动、目标人群范围小的缺点，并且部分封闭区域及偏远地区的患者仍无法得到及时的救助。该移动方舱血透实验室机具有动性强、环境要求低、物资储备充足、巡回周期长的优势，可以用于应急救援和突发公共卫生事件处置，能够极大程度地为不便就医的患者提供及时治疗，提升医疗机构现场作业能力，保障群众的生命健康。

4 结语

血液透析机广泛应用于各大三级医院的血液透析室、ICU 室等固定场所，都是通过患者自行就医的方式进行治疗，具有一定的局限性，在突发公共卫生事件或自然灾害事件时，会产生一系列因素导致患者不能得到及时的救治，本研究设计的移动方舱血透实验室可以通过车辆运输的方式实现血液透析机动式应用，能够满足患者基本的救治需求，尤其针对疫情期间，可以及时救治很多不便就医的人群，在疫情结束后，也可以用于偏远地区或交通不便的区域进行及时的救治服务，从而产生更多的经济效益及社会效益。本研究因为受限于舱体空间大小，放置的血液透析机数量较少，未来将加强与厂家沟通，对水处理系统及设备进行改进，设计出可以载有更多透析机的移动血透方舱。