基于手術(shù)的潔凈方艙研究與應(yīng)用

喬 慧，胡 平，田祥林，王娜娜，肖 爽

0 引言

近年來，我國各種自然災(zāi)害、交通事故、工礦事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危害了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和國家的安定繁榮，而現(xiàn)實(shí)救援狀況不容樂觀，除組織管理暴露出的不足外，缺乏大型、系統(tǒng)的醫(yī)療救援裝備也是亟待解決的問題。在12·26印尼海嘯和2008年發(fā)生的5·12汶川特大地震中都充分說明了醫(yī)療應(yīng)急救治的重要性[1]。災(zāi)害發(fā)生后，現(xiàn)場呈現(xiàn)傷病員多，地形復(fù)雜，道路中斷，醫(yī)院被毀，后勤保障不暢，醫(yī)療設(shè)備破壞，醫(yī)療救治所必需的水、電、氣等供給基本中斷的特點(diǎn)，這些因素為大規(guī)模、高水平的醫(yī)療救治工作帶來很大的困難。艙室環(huán)境對醫(yī)療手術(shù)作業(yè)十分重要，直接影響到傷病員的傷口是否受到感染[2-3]。我軍野戰(zhàn)醫(yī)院已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，但民用衛(wèi)生應(yīng)急裝備相對還是比較滯后。為此，研制具有單體自我保障、層流凈化、展開靈活方便、可模塊化組合、海陸空運(yùn)輸、垂直升降、對地面平整度要求低、四點(diǎn)調(diào)平的潔凈手術(shù)方艙對提高國家災(zāi)害醫(yī)學(xué)救援能力、改變應(yīng)急救援管理模式，尤其是提高衛(wèi)生應(yīng)急醫(yī)療救援裝備水平、提升快速反應(yīng)和應(yīng)急處理能力、縮短與國際救援水平之間的差距、減少經(jīng)濟(jì)損失、提高社會穩(wěn)定和國際影響力有著重要意義。

1 潔凈手術(shù)方艙總體布局研究與設(shè)計(jì)

1.1 主要功能

潔凈手術(shù)方艙可以對危重傷病員實(shí)施開顱減壓、剖胸、剖腹和創(chuàng)傷骨科的一類無菌切口緊急搶救手術(shù)和早期外科處置[4]。方艙采用單側(cè)擴(kuò)展式，擴(kuò)展后手術(shù)區(qū)面積達(dá)到17m2左右，手術(shù)區(qū)空氣潔凈度可達(dá)到千級，周邊空氣潔凈度可達(dá)到萬級。該方艙內(nèi)設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通信遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)，可以和后方醫(yī)院與移動醫(yī)院內(nèi)部進(jìn)行音頻、數(shù)據(jù)的雙向傳輸及視頻的單項(xiàng)傳輸，同時還可以和其他醫(yī)療或后勤方艙與帳篷模塊化自由組合形成功能可組合、救治能力可擴(kuò)展的移動醫(yī)院（如圖1所示）。

1.2 主要設(shè)備配置

圖1 潔凈手術(shù)方艙外形圖

手術(shù)方艙術(shù)前準(zhǔn)備區(qū)配有感應(yīng)式可加熱洗手池、更衣柜、鞋柜、衣帽鉤等，手術(shù)區(qū)配有手術(shù)床、嵌入式手術(shù)無影燈、麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、高頻電刀、觀片燈、醫(yī)用吊塔、沖吸機(jī)和多功能動力鉆鋸系統(tǒng)等手術(shù)設(shè)備。其他保障設(shè)備設(shè)施有車載空調(diào)凈化系統(tǒng)、連續(xù)供氧系統(tǒng)、四點(diǎn)垂直升降調(diào)平裝置、靜音發(fā)電機(jī)及UPS不間斷供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、記錄板、中央情報(bào)面板、器械臺和藥品柜等。

1.3 結(jié)構(gòu)布局

潔凈方艙為20 ft（1 ft=0.304 8m）左側(cè)單擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，為避免交叉感染，方艙分為術(shù)前準(zhǔn)備區(qū)（位于方艙前部）和手術(shù)區(qū)，2個區(qū)域間通過電動腳感應(yīng)醫(yī)用氣密門隔開（如圖2所示）。在艙體右側(cè)前后各設(shè)有一個單開門，分別用作電控操作、凈化主機(jī)維修和連續(xù)供氧換瓶與維修操作。術(shù)前準(zhǔn)備區(qū)在方艙左側(cè)設(shè)有一個單開門作為醫(yī)務(wù)人員單獨(dú)通道，該區(qū)主要用于醫(yī)務(wù)人員的更衣、換鞋和洗消等工作。

手術(shù)區(qū)主要用于傷病員的醫(yī)療救治。在方艙后部設(shè)有一個單開門作為經(jīng)緩沖帳篷內(nèi)清洗、消毒后傷病員的通道，在方艙的右側(cè)設(shè)有一夾隔墻（如圖3所示），隔墻內(nèi)設(shè)有潔凈系統(tǒng)主機(jī)、送回風(fēng)管道、電控柜、UPS電源、中央情報(bào)面板、嵌入式手術(shù)燈、觀片燈、藥品柜、記錄板和連續(xù)供氧系統(tǒng)。手術(shù)區(qū)醫(yī)用吊塔和潔凈系統(tǒng)高效層流板置于方艙頂板，吊塔設(shè)有網(wǎng)絡(luò)接口、氣源接口和電插口，其余設(shè)備均為移動式設(shè)備，可根據(jù)醫(yī)護(hù)人員的不同需要任意擺放。

圖2 潔凈手術(shù)方艙內(nèi)部布局圖

圖3 潔凈手術(shù)方艙夾隔墻布局圖

2 潔凈手術(shù)方艙關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 車載空調(diào)凈化系統(tǒng)

受方艙尺寸條件限制，在構(gòu)造上不是簡單地將醫(yī)院空氣凈化系統(tǒng)按比例縮放移植，除了滿足功能外，還要考慮高度集成后的小型化、車載抗震后的可靠化以及使用過程中的耐久性和可維修性?？諝鈨艋到y(tǒng)的設(shè)計(jì)依照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50333—2002《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》[5]強(qiáng)制性條款進(jìn)行配置。原理如圖4所示。

系統(tǒng)由冷暖空調(diào)、加（除）濕器、送風(fēng)系統(tǒng)、回風(fēng)系統(tǒng)、初中高效三級過濾裝置等組成（如圖5所示）。經(jīng)三級消毒過濾后的空氣由位于頂板的層流罩送入室內(nèi)，為保證室內(nèi)空氣壓差及凈化要求，回風(fēng)經(jīng)夾隔墻的回風(fēng)罩送出后與一定量的新風(fēng)混合后再經(jīng)三級過濾循環(huán)凈化。凈化后的空氣在手術(shù)區(qū)達(dá)到潔凈度1 000級，在周邊區(qū)達(dá)到潔凈度10 000級，并能調(diào)節(jié)手術(shù)室內(nèi)風(fēng)速、溫度、濕度以及不小于15 Pa的正壓等。該裝置能在外界環(huán)境溫度為40℃時，1 h內(nèi)將車廂內(nèi)的溫度（平均溫度）降至30℃以下；在-25℃條件下，1 h將車廂內(nèi)的溫度升至18℃以上。

圖4 潔凈手術(shù)方艙凈化系統(tǒng)原理圖

圖5 潔凈手術(shù)方艙凈化主機(jī)與層流罩

2.2 四點(diǎn)調(diào)平裝置

在方艙四角裝有電動垂直升降自調(diào)平裝置（如圖6所示），可以方便地把方艙從運(yùn)輸?shù)妆P上卸下和裝上，在場地狹小的地面無法使用吊車、鏟車的情況下，實(shí)現(xiàn)整體自裝卸。操作時，4根升降腿可單動也可多動，可電動也可手動，同時裝有調(diào)平傳感器，對方艙進(jìn)行自動調(diào)平，降低了方艙對地面平整度的要求，大大地提高了醫(yī)療方艙的機(jī)動性和適應(yīng)性。

2.3 單體自我保障

圖6 潔凈手術(shù)方艙四點(diǎn)調(diào)平裝置

保障模塊主要由獨(dú)立安裝于方艙前端的300 L供水系統(tǒng)、空調(diào)外機(jī)、靜音發(fā)電機(jī)和安裝在夾隔墻內(nèi)的連續(xù)供氣系統(tǒng)組成（如圖7所示）。供水系統(tǒng)經(jīng)消毒殺菌后可選擇性加熱，具有低水位報(bào)警系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)設(shè)有市電、自發(fā)電和UPS 3路保障功能；供氣系統(tǒng)參照GB 50751—2012《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》[6]的相關(guān)要求設(shè)計(jì)，通過自動氣體切換箱與氣瓶實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氣、流量調(diào)節(jié)、欠壓報(bào)警提醒和自動切換，最終輸入吊塔氣體終端。

圖7 潔凈手術(shù)方艙自我保障模塊

3 潔凈手術(shù)方艙（擴(kuò)展）結(jié)構(gòu)研究

3.1 方艙結(jié)構(gòu)型材與工藝研究

方艙為大板式結(jié)構(gòu)，除了具有足夠強(qiáng)度、足夠剛度和使用壽命長的特點(diǎn)外，在結(jié)構(gòu)型材、工藝和外形上有了很大改進(jìn)。方艙制作結(jié)構(gòu)型材全部采用鋁合金（如圖8所示），除質(zhì)輕耐用外，優(yōu)點(diǎn)為：門型材可以將門鎖進(jìn)行嵌入安裝，避免了鎖體外露積塵對潔凈手術(shù)室的影響；骨架型材有別于國內(nèi)現(xiàn)行夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化了原有的預(yù)埋加強(qiáng)設(shè)計(jì)；包邊型材優(yōu)化工藝的同時，改善了艙體的外觀美；設(shè)備固定型材突破了原有的固定形式，提高了設(shè)備拆裝固定的效率；擴(kuò)展型材除了擴(kuò)展結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度需要外，改善了擴(kuò)展方艙的密封性。

圖8 潔凈手術(shù)方艙制作型材

方艙制作工藝采用硬聚氨酯泡沫夾芯層預(yù)制——干式制板工藝。因新型制作型材的設(shè)計(jì)應(yīng)用，不再需要進(jìn)行單獨(dú)對門壓板和預(yù)埋加強(qiáng)，利用壓板后裁剪的門板進(jìn)行門及門框組裝，使用骨架型材單邊加厚進(jìn)行設(shè)備安裝。整個廂體的組裝工藝采用鉚接和螺紋連接形式，艙內(nèi)陰角做成R≥40mm的圓角，對艙體的制作工藝提出了新的要求。

3.2 擴(kuò)展結(jié)構(gòu)研究

3.2.1 擴(kuò)展板塊式結(jié)構(gòu)

擴(kuò)展結(jié)構(gòu)采用板塊式結(jié)構(gòu)[7]。擴(kuò)展頂板和擴(kuò)展底板分別與主廂體固定側(cè)板和固定底板采用鋁合金高強(qiáng)度鉸鏈連接；擴(kuò)展側(cè)板與擴(kuò)展底板采用鋁合金鉸鏈連接；擴(kuò)展前后端板均由不銹鋼鉸鏈連接后分別與固定側(cè)板的前后立柱通過鋁合金鉸鏈連接。擴(kuò)展順序?yàn)椋海?）擴(kuò)展頂板；（2）擴(kuò)展底板（與擴(kuò)展側(cè)板一起）；（3）擴(kuò)展側(cè)板（沿底板外邊鉸鏈90°翻轉(zhuǎn)側(cè)板）；（4）擴(kuò)展前后端板（沿固定側(cè)板立柱外推90°旋轉(zhuǎn)）。

3.2.2 擴(kuò)展方式

方艙的擴(kuò)展采用電控液壓自動擴(kuò)展和氣動人工輔助相結(jié)合的方式完成對艙體的展開和撤收，展開靈活方便。擴(kuò)展頂板時，由人工打開固定鎖，輕拉后通過氣彈簧撐起；擴(kuò)展底板時，打開插銷后由電控液壓將擴(kuò)展側(cè)板一同自動放下；擴(kuò)展側(cè)板時，打開扣鎖，借助人工輕抬經(jīng)由氣彈簧撐起；擴(kuò)展前后端板均由人工輔助方式打開。底板的擴(kuò)展與收攏經(jīng)位置傳感器檢測安全后方可獲得操作許可，擴(kuò)展后的底板與主廂體底板水平，所有收攏操作反之。

3.2.3 擴(kuò)展艙體密封

擴(kuò)展艙體密封主要由收攏狀態(tài)密封和展開狀態(tài)密封組成。密封的關(guān)鍵在于密封結(jié)構(gòu)、密封方式和密封條形式的選擇，以及如何處理好各板之間的運(yùn)動關(guān)系和尺寸關(guān)系。密封措施為：擴(kuò)展頂板、底板與固定艙體之間的密封采用無縫隙橡膠板密封；其余擴(kuò)展板之間的密封主要采用特殊結(jié)構(gòu)密封（如圖9所示）；同時采用艙內(nèi)正壓氣體密封。

4 應(yīng)用效果分析

圖9 潔凈手術(shù)方艙擴(kuò)展密封結(jié)構(gòu)

我國是一個災(zāi)害事故頻發(fā)的國家，野戰(zhàn)方艙醫(yī)院在災(zāi)害救援中發(fā)揮了重要的作用[8]。將移動監(jiān)護(hù)與急救手術(shù)前移可顯著降低嚴(yán)重創(chuàng)傷的院前死亡率，對嚴(yán)重胸部創(chuàng)傷的研究顯示，13.9%的院前死亡可以避免[9]。下面就潔凈方艙的應(yīng)用效果進(jìn)行2個方面的分析。

4.1 演練實(shí)踐分析

潔凈手術(shù)方艙先后經(jīng)歷了“重慶市綜合應(yīng)急救援總隊(duì)救援演練”、“重慶市綜合應(yīng)急救援總隊(duì)成立2周年匯報(bào)演練”和“成都軍區(qū)國動委第六次全會實(shí)兵演練”。以這3次大規(guī)模的拉動演練為契機(jī)，全體救援隊(duì)隊(duì)員認(rèn)真研究細(xì)化裝備管理體系、人員編成體系、艙體及醫(yī)療設(shè)備維護(hù)措施等，促進(jìn)了救援隊(duì)實(shí)戰(zhàn)能力的生成，為今后開展災(zāi)害醫(yī)學(xué)救援積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

4.2 蘆山地震救援中的應(yīng)用分析

2013年4月20日8：02，四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級地震。震后第一時間，國家衛(wèi)生部迅速啟動應(yīng)急醫(yī)療救援預(yù)案。潔凈手術(shù)方艙作為“國家（重慶）緊急醫(yī)學(xué)救援隊(duì)”移動醫(yī)院的核心單元，于4月21日凌晨4：00在蘆山縣體育館附近展開，21日8：00開始接收傷員。期間，潔凈方艙（2套）從最初依靠自身保障模塊工作到后續(xù)借助災(zāi)區(qū)資源，共實(shí)施手術(shù)71臺次。方艙主要定位于能方便展開的人員密集地區(qū)進(jìn)行集中收治，不但發(fā)揮了自身的救援作用，還在災(zāi)區(qū)醫(yī)院毀損不能使用的情況下聯(lián)合移動醫(yī)院各系統(tǒng)裝備發(fā)揮關(guān)鍵的醫(yī)院替代功能，通過接收損傷控制性手術(shù)，再對傷員進(jìn)行后送處理等。潔凈方艙在救援過程中從單體自我保障、機(jī)動性、手術(shù)環(huán)境和手術(shù)平臺前移等方面發(fā)揮了切實(shí)有效的醫(yī)學(xué)救援作用。

此外，潔凈方艙人員的相對固定、平時強(qiáng)化演練以及加強(qiáng)對運(yùn)作流程和設(shè)備的熟悉、加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)都有利于關(guān)鍵時刻急救移動醫(yī)院作用的發(fā)揮[10]。

5 結(jié)語

研發(fā)適用于突發(fā)公共衛(wèi)生事件救助及為邊遠(yuǎn)山區(qū)提供及時有效診療服務(wù)的，具有單元化、小型化、模塊化、車載化特點(diǎn)，便于快速調(diào)運(yùn)、快速展開的

功能較完善、性能可靠、自我保障能力強(qiáng)的潔凈方艙，可以盡快將“急救平臺前移”，最大限度地減少“事故”人員死亡，降低傷殘程度；另外，對于完善我國應(yīng)急醫(yī)療急救系統(tǒng)，提高我國醫(yī)療急救水平，帶動地區(qū)醫(yī)療設(shè)備研發(fā)是非常必要的。

[1] 徐如祥.地震災(zāi)害醫(yī)學(xué)——汶川特大地震回顧與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)[M].北京：人民軍醫(yī)出版社，2009.

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