新型智能拓展醫(yī)療移動方艙醫(yī)院的設(shè)計*

王洪杰 于 霞 王振宇 田進軍 蔣旭強 叢 浩

面對新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情，國家醫(yī)療機構(gòu)在場地、設(shè)備、人員和物資方面都承受巨大的壓力，醫(yī)院和醫(yī)護人員超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，一線防護物資短缺。為有效應(yīng)對各種突發(fā)事件，更好地滿足各種突發(fā)性事件的緊急醫(yī)療衛(wèi)生救援工作需要，提高處理能力，急需能夠快速出動，快速救治，快速后送的移動方艙醫(yī)院。

國外從結(jié)構(gòu)形式角度將醫(yī)療方艙分為非擴展式和擴展式，美國、德國及俄羅斯等分別裝備了各種機動野戰(zhàn)醫(yī)院系統(tǒng)，如美國的MASH2000機動外科醫(yī)院系統(tǒng)和德國的野戰(zhàn)方艙醫(yī)院[1]。我國現(xiàn)有方艙醫(yī)院多由集裝箱體改造而成，箱體采用自裝卸的方式固定在運載車上，較為先進的艙體可水平式展開。本研究研發(fā)設(shè)計新型智能拓展醫(yī)療移動方艙醫(yī)院，由系列不同醫(yī)療功能的方艙模塊組成，具有機動靈活、展開快速的特點，適用于各種突發(fā)自然災(zāi)害和公共衛(wèi)生救治工作[2-3]。方艙醫(yī)院可以用于三甲醫(yī)院醫(yī)療下鄉(xiāng)，符合國家優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源建立省、市、縣醫(yī)聯(lián)體政策的要求，并具有重大現(xiàn)實意義[4]。

1 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院設(shè)計

1.1 總體布局設(shè)計

醫(yī)療移動方艙作為設(shè)備工作的平臺對各專用設(shè)備進行合理分配、集成，使之具備完成各種任務(wù)的功能[3]。醫(yī)療移動方艙醫(yī)院采用模塊化的設(shè)計，包括15輛醫(yī)療方艙，20頂帳篷，展開后為3018 m2。

醫(yī)療移動方艙醫(yī)院設(shè)計分為指揮系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)及后勤保障系統(tǒng)三大模塊，同時劃分6個功能區(qū)：①分診區(qū)，負(fù)責(zé)患者的分類；②住院治療區(qū)，負(fù)責(zé)收治內(nèi)科、外科、留院觀察和術(shù)后患者；③特檢區(qū)，負(fù)責(zé)放射、CT、超聲、血常規(guī)及生化等檢查；④手術(shù)及重癥監(jiān)護區(qū) 負(fù)責(zé)外科手術(shù)及重癥患者的監(jiān)護；⑤指揮辦公區(qū)，負(fù)責(zé)方艙醫(yī)院的指揮、管理和遠程醫(yī)療會診；⑥后勤保障區(qū)，負(fù)責(zé)醫(yī)療移動方艙醫(yī)院的后勤保障，包括生物安全實驗室、防疫消殺車、凈水、電力、物資運輸、飲食、住宿等生活后勤保障系統(tǒng)和血液保障、器械消毒及藥械保障等醫(yī)療保障[5]。醫(yī)療移動方艙醫(yī)院的組成見圖1。

圖1 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院組成示意圖

1.2 通訊指揮系統(tǒng)設(shè)計

通訊指揮系統(tǒng)包括衛(wèi)星通訊指揮、行政指揮及信息管理系統(tǒng)，其承擔(dān)醫(yī)療移動方艙醫(yī)院的行政指揮，確保前后方聯(lián)絡(luò)暢通，并負(fù)責(zé)整個醫(yī)療移動方艙醫(yī)院的系統(tǒng)安排。通訊指揮系統(tǒng)應(yīng)用先進的5G技術(shù)和基于無線技術(shù)構(gòu)建的醫(yī)院信息技術(shù)，完成對傷病員醫(yī)療信息的全流程采集、儲存和處理，實現(xiàn)救治各個環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)化，包括患者的疏散、篩查、轉(zhuǎn)移以及救援人員的合理分配等。同時指揮系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)及視頻傳輸、通訊指揮及通訊廣播等功能。通訊指揮車布局見圖2。

圖2 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院通訊指揮車布局示意圖

1.3 醫(yī)療功能模塊化組成

醫(yī)療系統(tǒng)是醫(yī)療移動方艙醫(yī)院的“心臟”，擔(dān)任著災(zāi)難現(xiàn)場救治的重任，集合了現(xiàn)代化急救、手術(shù)裝備和特檢設(shè)備，能夠開展一定程度的急救手術(shù)，并提供長期的門診治療、重癥監(jiān)護、隔離觀察等各類醫(yī)療服務(wù)，且功能齊全，提高緊急救治能力和效率，可包括急救方艙、手術(shù)方艙、特檢方艙、CT方艙、婦產(chǎn)方艙和重癥監(jiān)護室(intensive care unit，ICU)方艙。以特檢方艙與手術(shù)方艙為例進行分析[6-7]。

1.3.1 特檢方艙

方艙內(nèi)配備洗手裝置、紫外線消毒裝置、微環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)、輔助設(shè)備及附件等，通過對車內(nèi)設(shè)備設(shè)施的合理排布和系統(tǒng)集成，分為X射線檢查區(qū)、超聲檢查區(qū)、心電檢查區(qū)、血液和體液檢查區(qū)，配備DR、便攜彩超、血球儀、生化儀、尿機等設(shè)備，可對傷病員進行放射、超聲以及血常規(guī)、尿常規(guī)、生化等各項輔助檢查[8]。特檢方艙布局見圖3。

圖3 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院特檢方艙布局示意圖

1.3.2 手術(shù)方艙

手術(shù)方艙安裝百級手術(shù)凈化系統(tǒng)，配備微創(chuàng)外科手術(shù)機器人、便攜式遠程會診系統(tǒng)、手術(shù)床、無影燈、麻醉機、除顫器、高頻電刀、監(jiān)護儀、吸引器、消毒機及卡式快速滅菌器等醫(yī)療器械[9]。為了防止交叉感染，整個區(qū)域分為絕對清潔區(qū)、緩沖區(qū)及無菌區(qū)，設(shè)置外科洗手區(qū)、更衣?lián)Q鞋區(qū)及器械處置區(qū)，定期檢查空氣質(zhì)量，可滿足甲狀腺切除手術(shù)、胃腸切除手術(shù)、乳房腫瘤切除手術(shù)、疝氣切除手術(shù)、骨折定位與治療、婦科檢查及產(chǎn)科手術(shù)等要求[10-12]。手術(shù)方艙布局示意見圖4。

圖4 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院手術(shù)方艙布局示意圖

1.4 移動方艙醫(yī)院布局

移動方艙醫(yī)院雖然作為一個臨時性的醫(yī)療機構(gòu)，布局要嚴(yán)格遵守醫(yī)療衛(wèi)生流程、技術(shù)操作規(guī)范，從而確保醫(yī)療質(zhì)量。首先要選擇一個較為寬闊的場地，方便車輛的進入，以便快速機動展開方艙、充氣帳篷及儀器設(shè)備，移動方艙醫(yī)院展開后首先對場地進行消毒，醫(yī)務(wù)人員對現(xiàn)場傷員進行分類，輕傷員在治療帳篷內(nèi)接受包扎和治療，重傷員經(jīng)過相關(guān)檢查后，在手術(shù)車內(nèi)進行搶救，可以進行普外科、胸外科、骨科、婦科和產(chǎn)科手術(shù)，還可以通過衛(wèi)星系統(tǒng)與后方醫(yī)院進行及時會診，共同完成復(fù)雜高難度手術(shù)。移動醫(yī)院布局見圖5。

圖5 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院布局示意圖

1.5 傳染病醫(yī)療移動方艙設(shè)計與感染控制

此次COVID-19主要通過呼吸道傳播，病原體新型冠狀病毒(2019-nCoV)散播于空氣中，一旦被易感人群吸入，就有可能造成感染，故在區(qū)域設(shè)計上嚴(yán)格劃分為清潔區(qū)、半污染區(qū)和污染區(qū)。病房始終處于負(fù)壓狀態(tài)，清潔區(qū)要高于半污染區(qū)，半污染區(qū)要高于污染區(qū)，污染的空氣經(jīng)過消毒后才能與外界換氣，從而切斷空氣、飛沫等傳染病傳播途徑。傳染隔離病房方艙由更衣室、緩沖間、病室、衛(wèi)生間構(gòu)成。更衣室是保障醫(yī)護人員進入病室前可在無污染的環(huán)境下穿隔離服，離開病房前可將受污染的隔離服脫下。緩沖間為醫(yī)護人員進入病室的通道，在負(fù)壓隔離病房前設(shè)置緩沖間可以有效防止壓差的喪失，同時也可以阻止污染空氣流出病室。負(fù)壓系統(tǒng)采用高精度的負(fù)壓泵及先進的調(diào)速控制方式，保證醫(yī)療倉內(nèi)壓力控制穩(wěn)定，實現(xiàn)風(fēng)機排風(fēng)量的精確、高效及控制。出風(fēng)口處采用多層過濾和紫外線消毒雙層保護措施，避免有污染的空氣排到室外。負(fù)壓隔離方艙平面結(jié)構(gòu)見圖6。

圖6 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院負(fù)壓隔離方艙平面結(jié)構(gòu)示意圖

2 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院應(yīng)用

分診方艙在醫(yī)院的入口前方，有足夠的空間對患者進行分類，對無需進入方艙醫(yī)院的人員，檢查后即可離開。分診方艙連接特檢方艙與病房單元，可對患者進行二次分類，醫(yī)院可以容納10張重癥監(jiān)護病房、30張內(nèi)科病房和30張外科病房。手術(shù)方艙與ICU相連，方便患者轉(zhuǎn)運。發(fā)電方艙通過自身發(fā)電的方式為整個醫(yī)院的電力保障，生物檢測實驗室達到國家二級生物安全實驗室標(biāo)準(zhǔn)，可以進行生物監(jiān)測，防疫消殺車可以對方艙醫(yī)院進行消殺采樣，供水方艙可對災(zāi)難現(xiàn)場附近尋找到的水源進行多級凈化，使水源最終達到生活用水及飲水標(biāo)準(zhǔn)，為方艙醫(yī)院提供用水保障，炊事車及宿營車能夠為醫(yī)生和患者提供必要的生活物資和條件，滿足自身供給[13]。

3 醫(yī)療移動方艙醫(yī)院優(yōu)勢與不足

新型智能拓展醫(yī)療移動方艙醫(yī)院按照“第一時間把醫(yī)院送到災(zāi)害一線”的救援模式設(shè)計，可以應(yīng)用于自然災(zāi)害及突發(fā)公共衛(wèi)生事件的現(xiàn)場救援任務(wù)中，能快速對患者進行搶救、隔離等工作，擴大一線救治的規(guī)模，也提高了救治的能力。醫(yī)院方艙采用越野二類底盤，可自主裝卸，具有適應(yīng)復(fù)雜路況的行駛能力，使整個醫(yī)院真正“移動”起來[14]。

本研究的不足之處：①部分專科專業(yè)配置缺失，未配備眼科、口腔科等；②缺乏專用的車載醫(yī)療設(shè)備，未做減震處理，一旦上車，設(shè)備故障率明顯偏高；③生活保障設(shè)備配套不完善，缺乏大型凈水設(shè)備，導(dǎo)致醫(yī)療和生活用水緊張；④無垃圾處理設(shè)施，不能無害化處理醫(yī)療廢棄物和生活垃圾，容易有院感事件發(fā)生。

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展日漸成熟，依托北斗衛(wèi)星系統(tǒng)及5G通訊，配備專業(yè)小型化醫(yī)療設(shè)備，具有智能完備的自我保障能力和獨立醫(yī)療救治功能的方艙醫(yī)院是未來發(fā)展的方向[15-16]。

4 結(jié)論

醫(yī)療移動方艙醫(yī)院包括指揮系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)、后勤系統(tǒng)，具有良好的自我保障和適應(yīng)能力，面對COVID-19疫情，可以作為臨時醫(yī)療機構(gòu)進行2019-nCoV篩查、救治和隔離。本研究研發(fā)的新型智能拓展醫(yī)療移動方艙醫(yī)院具有靈活機動、功能完善、性能可靠、自我保障能力強等特點，完全可以應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件，滿足救援需要，同時也可用于醫(yī)療下鄉(xiāng)，解決偏遠地區(qū)看病難的問題，有效提高其醫(yī)療水平。