新型冠狀病毒肺炎疫情救治的主要醫療器械

燕山大學 （河北 秦皇島 066000）

內容提要：將新冠肺炎臨床救治過程中所涉及到主要醫療器械按照重癥監護治療、醫學影像學、臨床檢驗、清洗消毒四個方面進行分類，重點從無創呼吸機、體外膜肺氧合機、超聲掃描儀、數字X射線機DR、自動生化分析儀、尿液分析儀、過氧化氫低溫等離子滅菌器、全自動清洗消毒機等醫療器械的歷史發展、現狀分析和趨向預測三個方面進行綜述，以期為相關人員提供參考。

新型冠狀病毒肺炎（簡稱，新冠肺炎，2019 Novel Coronavirus Disease，COVID-19）。本文參考中國醫學裝備協會推薦的新冠肺炎疫情防治使用的主要醫療器械目錄，將器械按照重癥監護治療、醫學影像學、臨床檢驗、清洗消毒四個方面進行分類，從歷史發展、現狀分析和趨向預測對部分常用器械展開論述。

1.重癥監護治療

新冠肺炎疫情救治中重癥監護治療方面的醫療器械包括無創呼吸機、有創呼吸機、體外膜肺氧合機、經鼻高流量氧療儀、除顫儀、患者監護儀、注射泵、腸內營養泵、床旁血濾機、血氣分析儀等。其中較典型的有無創呼吸機和體外膜肺氧合機。

1.1 無創呼吸機

無創呼吸機主要有持續氣道正壓通氣（CPAP）和雙水平氣道正壓通氣（BiPAP）兩類工作模式，多用于急診和治療慢性阻塞性肺疾病，但在急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）的治療方面效果并不顯著。ARDS患者治療大多采用BiPAP通氣模式，大量研究表明雖然高水平的呼氣末正壓對ARDS患者有一定的療效，但持續作用會造成肺部二次損傷[1]。為改善無創呼吸機治療方法，新的呼吸機模式在不斷發展。

1.1.1 DPAP通氣模式

基于BiPAP通氣模式創新性提出的一種安全性更高的變壓無創通氣方法。在DPAP通氣模式下，氣道壓會根據設定的持續時間做周期性變換。通過分析實驗情況和臨床應用的相關性可以得出DPAP通氣模式是切實可行的，可用于治療急性呼吸窘迫綜合征的結論，為實現該病癥的有效治療提供了一種新的參考[2]。

1.1.2 適應性支持通氣模式

利用計算機實現精準的計算及智能化調節，通過閉環模式來提高患者的呼吸效率[3]。能夠根據患者的呼吸狀況自動選擇適當的支持模式，并根據自主呼吸的頻率自動調整壓力支持，為撤機時間提供參考，最大程度的保證患者在治療過程中的舒適度[4]。

呼吸機技術將朝著通氣效果更好，提高微機化程度，完善監護和自主調節等功能方向發展，改善患者的舒適度，提高安全性，減少臨床醫生的干預次數，提高護理效率[5]。

1.2 體外膜肺氧合機

體外膜肺氧合機（ECMO）本質是一種人工心肺機，能夠暫時代替患者的心肺功能，維持患者的生命，為醫護人員爭取更多的救護時間，提高存活率[6]。近年來ECMO在心血管外科領域的有效性和接受度不斷提高，未來的應用面也將不斷擴大，預計今后的ECMO將以簡化操作，提高安全性為基礎，向更加小型化，更加接近生理和多種技術雜交的方向發展[7]。

2.醫學影像學

新冠肺炎疫情救治中醫學影像學方面的醫療器械包括超聲掃描儀、便攜式床旁超聲儀、X射線CT、數字X射線機DR、移動數字X射線機DR等。其中較典型的有超聲掃描儀和數字X射線機DR。

2.1 超聲掃描儀

超聲檢測具有安全性好、靈敏度高以及實時成像等優點，廣泛應用于疾病的檢測和治療。計算機技術以及人工智能領域的飛速發展，對超聲掃描儀器提出了更高的要求。

2.1.1 超聲掃描儀數據采集系統

用虛擬儀器前面板代替傳統儀器面板，通過信號處理模塊對信號進行一系列的處理，實現儀器控制和信號采集處理一體化，提高超聲檢測裝置的工作效率[8]。

2.1.2 便攜式超聲掃描儀

通過連接手機、平板電腦等智能設備，隨時顯示掃描的圖像，利用這些智能設備的網絡，可以更方便地實現圖像傳輸及遠程診斷[9]。尤其在醫療救援方面，能夠在惡劣的救援環境下，及時快速地獲取傷情信息，并開展無創性介入治療，提高傷員的存活率[10]。

超聲掃描儀未來發展將主要在優化系統設計，改善工作流程；集成人工智能，簡化操作；實時三維超聲，更加直觀便于診斷；新的超聲可視方法，檢查細微結構等方向[11]。

2.2 數字X射線機DR

DR成像系統在傳統X射線機的基礎上，利用計算機技術將所得影像數字化處理后重建，具有圖像分辨率高、實時成像、在影像處理中幾乎不損失影像質量和成像速度快等優點[12]。目前X射線機正朝著集成化、標準化、智能化的方向發展，圖像分辨率、安全性、成像速度以及靈敏度的提高成為現代X射線技術的研究熱點[13]。

3.臨床檢驗

新冠肺炎疫情救治中臨床檢驗方面的醫療器械包括自動生化分析儀、血細胞分析儀、熒光定量PCR儀、尿液分析儀、微生物鑒定與藥敏儀、血培養儀、全自動血凝儀等，其中較典型的有自動生化分析儀和尿液分析儀。

3.1 自動生化分析儀

自動生化分析儀能夠為臨床醫務人員提供患者血常規、肝功能、腎功能等項目的檢驗指標，在疾病的診斷、治療、預后及預防方面發揮著重要作用[14]。自動生化分析儀在結構設計、新功能開發和新技術應用等方面有較大潛力，自動清洗、自動識別條形碼和自動管理等智能化功能將迅速發展。

3.2 尿液分析儀

尿常規檢測對多種疾病的診斷、療效觀察，預后評估以及人群健康保健都有重要價值。為了增加測試項目的種類，提高檢測精度，越來越多的新技術逐步應用到尿液分析儀中[15,16]。

3.2.1 CCD光學系統

通過二次分解尿試紙條各試劑塊的反射信號，獲得大量色素數據，在系統靈敏度和結果精確度上有明顯優勢。

3.2.2 CIS光學檢測技術

系統性能更加穩定，不易受外界影響。將尿試紙條處理問題轉化成圖像處理，解決了光學信號的均勻性問題，同時也提高了測試速度。

3.2.3 全自動尿液分析流水線

尿液分析儀和尿有形成分分析儀通過電子計算機技術實現有機結合，對不正常數據進行篩選和二次審查確認，還包括實時在線網上質控服務，可以及時驗證結果的準確性。

尿液分析儀未來發展契機包括逐步實現自動化、智能化和標準化，建立自動審核和診斷的平臺，形成流水線工作模式，滿足臨床檢驗對儀器的要求[17]。

4.清洗消毒

新冠肺炎疫情救治中清洗消毒方面的醫療器械包括過氧化氫低溫等離子滅菌器、壓力蒸汽高壓滅菌器、超聲波清洗消毒機、全自動清洗消毒機等，其中較典型的有過氧化氫低溫等離子滅菌器和全自動清洗消毒機。

4.1 過氧化氫低溫等離子滅菌器

隨著微創手術和腔鏡手術的大量開展，精密醫療器械有了愈加廣泛的使用，但是受耐熱性、耐濕性差的限制，在器械滅菌方面有著較高要求，過氧化氫低溫等離子滅菌技術由于其獨特的工作機制，能夠做到以低于50°C的溫度環保快速地實現滅菌功能，大量應用于精密醫療儀器滅菌。

過氧化氫低溫等離子滅菌是由氧化氫氣體滅菌與低溫等離子體滅菌有機結合形成的一種更優的滅菌方式，與傳統滅菌方法相比，過氧化氫等離子低溫滅菌后的器械細菌殘留率更低，保存有效時間更長，器械損傷情況甚少，在滅菌效果和醫護人員安全性方面優勢顯著[18]。

4.2 全自動清洗消毒機

采用更加高速高效的清洗消毒方法是保證醫療器械清洗消毒質量與合格滅菌率的必然要求，因此全自動清洗消毒機開始得到廣泛使用。全自動清洗消毒器清洗方式操作步驟少，可一次性清洗大量醫療器械，但是對于精密醫療器械的清洗效果并不理想。因此，提高全自動清洗消毒器對于精密醫療器械尤其是細節部位的清洗和滅菌效果是未來發展的主要趨勢。

5.展望

現代醫療器械是產品聚集和融入了大量現代科學技術的最新成就的結晶，是醫工結合的高新技術產物，其基本特征是計算機化和數字化。在未來，我國醫療器械技術發展趨勢及狀況包括人工智能、大數據與互聯網的結合，醫療器械更加數字化信息化；大型醫療器械中高檔產品逐漸向中低檔產品轉移，以減輕就醫人群負擔；家庭健康監測成為研究新熱點，近幾年醫療器械產業發展的新亮點為發展新型的、小型化、高精度和便攜化的醫療器械產品。

新冠肺炎防治過程中，從病毒篩選檢測到呼吸支持再到重癥監護，醫療器械作為一線醫護人員的輔助工具，為打贏這場戰疫提供了強有力的保障，讓人們更為深刻地感受到醫療器械的重要作用。在未來，醫療器械技術將不斷融合新技術新手段，飛速發展。