野戰(zhàn)手術(shù)設(shè)備存在問題及改進方法

江選東，王怡琤，邸 瑋，符 勇，嚴(yán)振才，洪 勇，劉雅克*

（1.聯(lián)勤保障部隊第922 醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科，湖南衡陽 421002；2.聯(lián)勤保障部隊第922 醫(yī)院信息科，湖南衡陽 421002；3.聯(lián)勤保障部隊第922 醫(yī)院麻醉科，湖南衡陽 421002）

0 引言

2019 年7—8 月我院維修人員參與某藥品儀器監(jiān)督檢查站在對廣東沿海某集團軍衛(wèi)生院、衛(wèi)生隊及醫(yī)療保障單位進行醫(yī)療設(shè)備巡檢時發(fā)現(xiàn)：因沿海氣候問題，空氣潮濕并帶有鹽分，很多醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)銹斷、電路板因形成銅銹而短路等情況；另外，一些設(shè)備電池長期處于放電狀態(tài)，電池損壞率很高。梳理總結(jié)我院野戰(zhàn)醫(yī)療隊醫(yī)療設(shè)備管理保障情況，發(fā)現(xiàn)也存在類似問題，野外駐訓(xùn)期間由于野外條件下濕度大導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備故障率高，以及非任務(wù)期設(shè)備電池長期不用導(dǎo)致電池損壞率高等[1-4]。野戰(zhàn)手術(shù)設(shè)備（監(jiān)護儀、高頻電刀等）同時存在沒有備用電源的問題，一旦發(fā)電機不能供電，將影響手術(shù)進行。針對以上問題，我院嘗試進行如下改進：（1）建立以野戰(zhàn)手術(shù)燈為主的充電母機系統(tǒng)，以監(jiān)護儀、高頻電刀、電動吸引器等為輔的充電子機系統(tǒng)，形成一種新型野戰(zhàn)手術(shù)單元醫(yī)療保障模式（如圖1 所示），最多可延長1 h 手術(shù)保障時間；（2）采用元器件集成板涂膜的方式進行防潮防腐蝕處理，可大大降低設(shè)備在潮濕環(huán)境下的故障率。

圖1 新型野戰(zhàn)手術(shù)單元醫(yī)療保障模式

1 建立以野戰(zhàn)手術(shù)燈為主的充電母機系統(tǒng)

野戰(zhàn)手術(shù)燈一般為四孔或五孔立式可移動結(jié)構(gòu)，通常由燈座、立柱、平衡箱、燈頭體、供電系統(tǒng)等部件組成。其中供電系統(tǒng)通過開關(guān)電源供電，由220 V 交流市電變換而得，同時裝有可充電電池及充電電路。

1.1 燈源的改造

以現(xiàn)有YZ-101 型野戰(zhàn)手術(shù)燈為改造對象，將原發(fā)光發(fā)熱的12 V 鹵素?zé)襞葜脫Q成耗電量小并且四面發(fā)光的12 V LED G4 細腳燈泡。改造后燈源耗電量減小的同時手術(shù)照明效果更佳。

1.2 底座箱體的改造

以現(xiàn)有YZ-101 型野戰(zhàn)手術(shù)燈為改造對象，將原來2 個12 V 20 A 的蓄電池從機器中拆除，保留原來12 V 大功率充電穩(wěn)壓電源，制作出尺寸為150 mm×60 mm×30 mm（長×寬×高）的鋁板電源盒10 組，并且焊接在一起形成充電塢，使其可以同時給1～10 個鋰電池充電（如圖2 所示）。

1.3 電池的改造

制作出如圖2 所示的條形鋰電池，選用3 個18650 型4.2 V 3 600 mAh 鋰電池進行串聯(lián)，加上一個12 V 充電裝置，裝入鋁板電源盒內(nèi)，并在側(cè)邊裝入USB充電插座。

2 建立以監(jiān)護儀（或高頻電刀等）為輔的子機系統(tǒng)

2.1 邁瑞監(jiān)護儀工作原理及結(jié)構(gòu)

邁瑞監(jiān)護儀主要包含以下部分：（1）電源板，為主控部分、測量部分、顯示屏以及記錄儀等供電；（2）背光板，也叫逆變器，為顯示屏提供背光，供電電壓為12 V；（3）風(fēng)扇，用于主板散熱，其供電電壓為5 V；（4）主控板；（5）心電/呼吸/溫度模塊；（6）血氧模塊（SpO2板）；（7）血壓模塊（泵板+泵+連接線）等[5]。

2.2 邁瑞監(jiān)護儀電源模塊結(jié)構(gòu)及原理

邁瑞監(jiān)護儀電源模塊將交流市電轉(zhuǎn)化為直流電，為主控部分等供電，其結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 邁瑞監(jiān)護儀電源模塊結(jié)構(gòu)圖

（1）首先將220 V 交流電壓經(jīng)過濾波整流模塊（電磁干擾濾波器、防浪涌控制電路、整流濾波電路）得到約308 V 直流電壓。

（2）DC/DC 電路1 將308 V 直流電壓轉(zhuǎn)換成直流15 V 電壓，直接供給DC/DC 電路2。

（3）DC/DC 電路2 將15 V 直流電壓轉(zhuǎn)換成各種所需電壓輸出給開關(guān)、電池、風(fēng)扇、主板、顯示屏和血壓模塊等。

（4）開關(guān)電路由DC/DC 電路2（3.5 V）供給，當(dāng)按下開關(guān)鍵時脈沖經(jīng)整形后傳送至復(fù)位/置位觸發(fā)器以保持高電平，從而將電池電壓或電源電壓接入后級（風(fēng)扇、主板、顯示屏和血壓模塊等），即進入正常工作模式。

2.3 邁瑞監(jiān)護儀電源模塊改造

以現(xiàn)有邁瑞PM-8000 型監(jiān)護儀為例，在監(jiān)護儀的側(cè)面加裝一個鋁板電源盒，將監(jiān)護儀DC/DC 電路2 的供電直接改為12 V 的外置蓄電池，經(jīng)檢測該外置蓄電池可在斷電狀態(tài)保障設(shè)備運行56 min。當(dāng)監(jiān)護儀控制面板開機開關(guān)關(guān)閉時，監(jiān)護儀停止工作，繼電器斷電，其常閉開關(guān)接通，220 V 電源給充電樁充電[6-7]，如圖4 所示。

圖4 邁瑞PM-8000 型監(jiān)護儀改造實物圖

3 野戰(zhàn)手術(shù)模塊醫(yī)療設(shè)備涂膜處理

3.1 邁瑞監(jiān)護儀涂膜處理實例說明

以現(xiàn)有邁瑞PM-8000型監(jiān)護儀為例，將監(jiān)護儀壓力板、心電板及主板拆下，用尺寸為20 mm×20 mm 的木條制作3 塊對應(yīng)這些板長度和寬度的木塊框架，尺寸分別為160 mm×160 mm×20 mm、120 mm×60 mm×20 mm、60 mm×60 mm×20 mm，分別將壓力板、心電板及主板背面朝上并夾緊放入3 塊木頭框架內(nèi)，將型號為K-5312 的有機硅灌封膠（該膠由A、B 膠2 盒分裝，使用前取A、B 膠混合，質(zhì)量配比A∶B=10∶1）用玻璃棒攪拌均勻后分別倒入放置電路板的3 塊木頭框架內(nèi)，待流動的膠覆蓋全部電路板時，停止倒入封膠。靜置24 h 后，翻過來將電路板的正面再進行一次封膠處理。封膠完成后繼續(xù)靜置，靜置后完成設(shè)備的安裝調(diào)試，涂膜后安裝效果如圖5 所示。然后對野戰(zhàn)手術(shù)單元醫(yī)療設(shè)備依次進行涂膜處理。

圖5 邁瑞PM-8000 型監(jiān)護儀主板涂膜實物效果圖

3.2 設(shè)備防潮防腐蝕實驗

野外駐訓(xùn)期間經(jīng)常遇到連陰雨天，空氣濕度長期超過90%，機器上常可見有水珠凝結(jié)[8]。為模擬野外潮濕天氣，準(zhǔn)備噴壺1 個，實驗期間每天對涂膜電路板噴灑少量水2 次，連續(xù)噴灑20 d，每日測試監(jiān)護儀各模塊運行是否正常。

3.3 實驗結(jié)果

涂膜完成后即對設(shè)備進行了重新安裝測試，其各項測量數(shù)據(jù)均未出現(xiàn)偏差，連續(xù)工作1 周設(shè)備運行良好。涂膜技術(shù)只是對電路板上方銅路進行保護，對于電路板上方二極管、電阻等也只是覆蓋其根部，對元器件的功能并無干擾，防潮防腐蝕效果良好。

4 結(jié)果

對野戰(zhàn)手術(shù)單元醫(yī)療設(shè)備集中進行供電系統(tǒng)集約管理及電路板防潮防腐蝕管理，設(shè)備管理員不需要像過去那樣定期、定時對所有設(shè)備打開戰(zhàn)備箱組完成通電試機、電池充電等工作，只需要打開充電塢，接通電源打開充電母機并對子機的充電電池充電即可，大大簡化了設(shè)備管理工作。因此手術(shù)中一旦出現(xiàn)突發(fā)情況（如發(fā)電機故障等），能夠使用后備充電電池延長手術(shù)保障時間。如果手術(shù)時間很長，也可以將野戰(zhàn)手術(shù)燈底座下的12 V 端口與汽車電池連接，并且可以通過發(fā)動汽車給汽車電池和野戰(zhàn)手術(shù)燈電池充電，以保證手術(shù)順利進行。

5 結(jié)語

本文通過完成對以野戰(zhàn)手術(shù)燈為主的充電母機系統(tǒng)和以監(jiān)護儀（高頻電刀等）為輔的子機系統(tǒng)的供電系統(tǒng)改造，以及完成對所有野戰(zhàn)手術(shù)單元醫(yī)療設(shè)備的涂膜處理，大大提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，特別是提升了在惡劣戰(zhàn)場條件下的醫(yī)療設(shè)備保障能力。野外環(huán)境沒有穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，沒有適宜的溫濕度條件，如何實現(xiàn)精密醫(yī)療設(shè)備在野戰(zhàn)條件下更好地開展工作，是醫(yī)工人員亟須努力的方向，也是目前部隊下級衛(wèi)生院所特別是沿海部隊衛(wèi)生院所等需要面對和解決的問題。