移動(dòng)血透方艙的研究設(shè)計(jì)

王振宇，尹軍剛，宋磊，王洪杰＊，劉曉朋，孫君正

（1.威海市婦幼保健院醫(yī)療設(shè)備科，山東 威海 264200；2.榮成市石島人民醫(yī)院器械科，山東 威海 264309）

隨著醫(yī)療水平的不斷提高，老齡化進(jìn)程日益加快，慢性腎?。–hronic kidney disease，CKD）已經(jīng)成了廣受關(guān)注的公共衛(wèi)生問題，終末期腎臟病患者依靠腎臟替代治療（renal replacement therapy，RRT）維持生活質(zhì)量，血液透析治療是目前國內(nèi)最主要的腎臟替代治療方式，腎衰竭患者如果無法如期透析，將會(huì)引發(fā)各種不適反應(yīng)，嚴(yán)重的甚至?xí)＜吧，F(xiàn)在疫情防控的大環(huán)境下，一方面要避免發(fā)生感染，另一方面還要為患者提供及時(shí)透析服務(wù)，兼顧兩者難度可想而知。2022 年9月8 日，中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布新聞動(dòng)態(tài)顯示，地震重癥傷員集中救治疫情防控工作同步開展，疫情環(huán)境下的災(zāi)情救治工作更加嚴(yán)峻，深入地震災(zāi)區(qū)落實(shí)疫情防控措施。為此，本研究為應(yīng)對(duì)突發(fā)自然災(zāi)害和公共衛(wèi)生事件，針對(duì)不便就醫(yī)的適應(yīng)癥患者設(shè)計(jì)了一款移動(dòng)方艙血透實(shí)驗(yàn)室。

1 移動(dòng)血透方艙實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)

1.1 艙體設(shè)計(jì)

（1）艙體底部中心處有裝有水平傳感器，四周安裝有自動(dòng)調(diào)平支腿，通過該水平傳感器反饋信號(hào)，控制液壓支腿缸的伸縮調(diào)平，保證艙體在靜止?fàn)顟B(tài)下整體傾斜角度小于5°。

（2）艙體內(nèi)頂棚、墻壁、地板具有防滲液、耐消毒液及紫外線照射的能力，艙內(nèi)具有安全照明和紫外線消殺裝置。

（3）艙體內(nèi)部配有電力供應(yīng)系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)及庫房間，可以滿足艙體內(nèi)所有設(shè)備器材供水、供電、耗材供應(yīng)的需求，其中電力供應(yīng)系統(tǒng)位于艙體下方，電路從底部通過艙體夾層走線遍布艙身，對(duì)水處理間進(jìn)行隔音材質(zhì)處理，地板設(shè)有地漏且使用防酸材質(zhì)，分隔有處置室、清洗室、污物室，用于準(zhǔn)備和廢物收集工作，治療區(qū)配備有血液透析單元，供患者治療使用，另設(shè)有醫(yī)護(hù)換衣間、辦公室及患者等待區(qū)等。

（4）艙體頂部配備空調(diào)室外機(jī)組和通風(fēng)機(jī)組，保證艙內(nèi)的溫濕度平衡及具有通風(fēng)功能，配備5G 無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)發(fā)射接收裝置，用于信息平臺(tái)建設(shè)，可以與醫(yī)院本部之間進(jìn)行加密后的信息交涉，也可以對(duì)該移動(dòng)方艙進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。

1.2 艙內(nèi)布局

總體布局按照《血液凈化標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（SOP）》中要求，艙體配有水處理室、清洗室、污物室、處置室、庫房等，為保證干濕分離，庫房分為2 個(gè)獨(dú)立房間。遵循醫(yī)院感染管理規(guī)范，醫(yī)護(hù)人員、患者通過各自通道進(jìn)入艙內(nèi)，經(jīng)過換衣間進(jìn)入治療區(qū)進(jìn)行血液透析治療，為避免各種因素造成的交叉感染，將治療區(qū)域分為兩片：普通治療區(qū)和隔離治療區(qū)，其中隔離治療區(qū)分為兩個(gè)單間，所有治療區(qū)設(shè)置單獨(dú)進(jìn)出通道。整體結(jié)構(gòu)布局見圖1。

圖1

1.3 電力供應(yīng)系統(tǒng)

總配電箱配有220V 電源接有專業(yè)地線，最大接地電阻小于0.2Ω，且安裝過壓保護(hù)器。且配備20kV 穩(wěn)壓電源，為水處理系統(tǒng)提供充足的電力保障能力，每個(gè)透析單元旁邊配置三個(gè)電源插座，其中一個(gè)為16A 兩個(gè)10A，可兼容國內(nèi)外絕大多數(shù)主流品牌透析機(jī)，每臺(tái)設(shè)備配備一個(gè)空氣開關(guān)，各機(jī)器可分開控制。

1.4 水處理系統(tǒng)

血液透析和相關(guān)治療用水處理設(shè)備是通過物理吸附，軟化、反滲透和消毒等手段，將原水中含有的有害物質(zhì)和微生物去除，使水質(zhì)達(dá)到血液透析和相關(guān)治療用水標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的水處理系統(tǒng)，是開展血液透析和相關(guān)治療的重要組成部分。倉體內(nèi)安裝有獨(dú)立的水處理系統(tǒng)：包括供水系統(tǒng)、水預(yù)處理系統(tǒng)、反滲（RO）裝置、透析用水輸送系統(tǒng)組成。只需外接可飲用水源和排水管路即可投入使用，安裝的供水壓達(dá)到至少30bar 以上，充足的出水量主要用來保證足夠的水壓來供給理想數(shù)量的床位同時(shí)進(jìn)行血透治療，即便在北方冬季寒冷條件下，仍能達(dá)到使用要求,在血液透析用水處理系統(tǒng)中，反滲系統(tǒng)至關(guān)重要，是整個(gè)水處理系統(tǒng)的核心部分，經(jīng)過反滲膜后的純水經(jīng)透析用水輸送系統(tǒng)送至機(jī)器端，送水管路安裝在艙體夾層中，用保溫層包裹，可以保持水溫在5 ～35℃。

透析機(jī)用水的質(zhì)量關(guān)系到患者的身體健康，所以送水管路材質(zhì)選擇至關(guān)重要，內(nèi)部管路的材料選用上應(yīng)優(yōu)先傾向于消毒方式的多樣性，要采用無毒工程塑料管件，相關(guān)材料與消毒劑適合度對(duì)比如表1 所示。

表1 管路材料與消毒劑/方式的適應(yīng)性比對(duì)

在保證材質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，還要必須保證各種微生物、化學(xué)污染物達(dá)到國家規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn)，所含細(xì)菌總數(shù)要求應(yīng)該不得超過100CFU/ml。水處理裝置的輸出端的細(xì)菌內(nèi)毒素，應(yīng)不得超過1EU/ml；在血液透析裝置入口的輸送點(diǎn)上的細(xì)菌內(nèi)毒素，應(yīng)不得超過5EU/ml。

排水系統(tǒng)采用防腐材質(zhì)的PVC 塑料排水管件,接口處安裝有分離式固定架,既可以防止排水軟管與下水道直接接觸,并且使污水準(zhǔn)確地排入下水道，預(yù)防廢液噴濺，防止逆行感染。

1.5 透析單元

治療室有若干透析單元組成，一個(gè)透析單元包含一臺(tái)血液透析機(jī)和一張透析用椅，每個(gè)透析單元面積約為770cm2（長(zhǎng)110cm、寬70cm）。透析用椅為折疊躺椅，展開后可支持患者平躺使用，可為某些特殊體質(zhì)的患者提供便利。

1.6 照明、消殺系統(tǒng)

艙內(nèi)頂板安裝有內(nèi)嵌式安全照明燈組，在保證照明光照充足的前提下節(jié)省更多的空間，并且減少衛(wèi)生死角。治療室內(nèi)頂板安裝有紫外線消毒燈，控制開關(guān)與照明開關(guān)分開并做有明顯標(biāo)記，防止在打開照明設(shè)備時(shí)，誤開紫外線燈而造成的額外損傷。

1.7 空調(diào)、排風(fēng)

艙體頂部設(shè)置有空調(diào)室外機(jī)組及通風(fēng)機(jī)組，空調(diào)回風(fēng)口位于艙體內(nèi)下半部，出風(fēng)口位于艙體頂部，通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口位于艙體兩側(cè)，回風(fēng)口位于艙體底部，增強(qiáng)艙內(nèi)整體空氣的流動(dòng)性。

1.8 信息化系統(tǒng)

在醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房部署網(wǎng)絡(luò)安全通道網(wǎng)關(guān)，于構(gòu)成VPN 虛擬加密隧道，接受互聯(lián)網(wǎng)訪問醫(yī)院信息系統(tǒng)的認(rèn)證連接。方艙搭建了基于5G 的全無線網(wǎng)絡(luò)，用可實(shí)現(xiàn)方艙血透實(shí)驗(yàn)室與本部醫(yī)院之間的信息系統(tǒng)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程移動(dòng)護(hù)理及位置采集實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。

2 應(yīng)用效果分析

2.1 治療效率

移動(dòng)方艙血透實(shí)驗(yàn)室其主要功能與院內(nèi)的血液透析室功能相差無幾，我們以普通透析機(jī)為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)充分透析為目的。人體內(nèi)血液流速為200 ～300ml/min，人體血量大約為4800ml，因此，體內(nèi)血液循環(huán)一周大約為24min。通過計(jì)算患者的清除效果，時(shí)間過短無法達(dá)到清除的效果，時(shí)間過長(zhǎng)患者不能耐受，并且造成工作人員的負(fù)擔(dān)比較重，所以這里認(rèn)定為單次透析時(shí)長(zhǎng)t為12h，按每位護(hù)理人員同時(shí)可看護(hù)最大的患者量p 為4 人，每位護(hù)理人員排班時(shí)長(zhǎng)為t1=4h，因方艙空間有限，暫定為普通治療位為4 臺(tái)，這里變量因素為需要治療患者的人數(shù)px，需要護(hù)理人力資源HR 投入公式為：HR=△t/t1。

2.2 消防措施

由于移動(dòng)方艙空間有限，原則上不配備噴淋系統(tǒng)，方艙采用的材質(zhì)均為非易燃材料，在方艙內(nèi)部配備有干粉滅火器，由護(hù)理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有能夠撲滅早期火情的能力。

2.3 院感問題

美國CDC“肺結(jié)核菌院內(nèi)感染控制準(zhǔn)則”指出：只需0.25Pa 的壓差就能使空氣產(chǎn)生定向流動(dòng)。等級(jí)區(qū)之間10Pa 以上的壓差足以有效防止污染區(qū)空氣逆流，由于不同海拔地區(qū)空氣密度發(fā)生變化，通過風(fēng)壓公式 WP=0.5×ρ×V2 計(jì)算求出風(fēng)速V，使用前用風(fēng)速儀在各房間縫隙處選擇取樣點(diǎn)測(cè)量風(fēng)速是否達(dá)到要求。

3 結(jié)果與討論

在人員和硬件條件都理想的前提下，該移動(dòng)式血透方艙約9h 可完成部署并投入使用，見圖2。

圖2

本研究設(shè)計(jì)的移動(dòng)方艙血透實(shí)驗(yàn)室，從艙體設(shè)計(jì)、艙內(nèi)布局、電力供應(yīng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)等多個(gè)方面對(duì)移動(dòng)方艙血透實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了深入研究，通過材質(zhì)分析及布局細(xì)節(jié)等方面解決了治療室內(nèi)供水和供電的問題，并且為避免交叉感染，將普通患者與具有傳染性疾病的患者分開，保證患者的安全性，方艙內(nèi)配備便攜式躺椅，節(jié)省空間且適應(yīng)更多類型的患者，方艙內(nèi)配備有專用干濕分離倉庫，能夠存放更多試劑，可以展開遠(yuǎn)途、長(zhǎng)期的巡回救治服務(wù)。

目前，國內(nèi)各地陸續(xù)方艙醫(yī)院中開設(shè)血液透析室，雖可以為部分患者解決無法透析的問題，但仍存在設(shè)備存在場(chǎng)所固定、整體不便于移動(dòng)、目標(biāo)人群范圍小的缺點(diǎn)，并且部分封閉區(qū)域及偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者仍無法得到及時(shí)的救助。該移動(dòng)方艙血透實(shí)驗(yàn)室機(jī)具有動(dòng)性強(qiáng)、環(huán)境要求低、物資儲(chǔ)備充足、巡回周期長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，可以用于應(yīng)急救援和突發(fā)公共衛(wèi)生事件處置，能夠極大程度地為不便就醫(yī)的患者提供及時(shí)治療，提升醫(yī)療機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)能力，保障群眾的生命健康。

4 結(jié)語

血液透析機(jī)廣泛應(yīng)用于各大三級(jí)醫(yī)院的血液透析室、ICU 室等固定場(chǎng)所，都是通過患者自行就醫(yī)的方式進(jìn)行治療，具有一定的局限性，在突發(fā)公共衛(wèi)生事件或自然災(zāi)害事件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列因素導(dǎo)致患者不能得到及時(shí)的救治，本研究設(shè)計(jì)的移動(dòng)方艙血透實(shí)驗(yàn)室可以通過車輛運(yùn)輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)血液透析機(jī)動(dòng)式應(yīng)用，能夠滿足患者基本的救治需求，尤其針對(duì)疫情期間，可以及時(shí)救治很多不便就醫(yī)的人群，在疫情結(jié)束后，也可以用于偏遠(yuǎn)地區(qū)或交通不便的區(qū)域進(jìn)行及時(shí)的救治服務(wù)，從而產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。本研究因?yàn)槭芟抻谂擉w空間大小，放置的血液透析機(jī)數(shù)量較少，未來將加強(qiáng)與廠家溝通，對(duì)水處理系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出可以載有更多透析機(jī)的移動(dòng)血透方艙。