新型防疫防護背囊的研制

陳 亮，馮長龍，霍江濤，呂 穎，孫萬軍，陶維光，張 弢

近年來，嚴重急性呼吸綜合征、高致病性禽流感、甲型流感、新型冠狀病毒肺炎等新發和突發傳染病的暴發與流行，給我國造成了巨大的經濟損失，也給我軍衛生防疫工作帶來了巨大挑戰[1-2]。當前，我國面臨的生物安全形勢不容樂觀，生物恐怖襲擊的風險增高，新發突發傳染病危害嚴重，實驗室生物安全問題突出[3-4]。此外我國也是自然災害多發國家，當嚴重自然災害發生時部隊人員通常要進行救災行動，災害通常會造成當地水源、食物、環境等遭到垃圾、糞便乃至尸體等的污染，若不及時處理將導致傳染病疫情的暴發，若防護不足則會導致救災人員的感染。現階段，由于生物威脅的多樣性和生物危害的廣泛性[5]，應對威脅最有效和最直接的方法就是個人防護用品的穿戴。有效的穿戴個人防護用品能使人體與病原體之間形成物理隔離，從而保護人體免受病原微生物的侵害[6-7]。本研究中的防疫防護背囊使用方便、展收迅速，可快速、簡便、有效地對執行任務人員進行必要的個人防護，保護相關人員安全順利的完成任務。

目前美國和歐洲發達國家等國軍隊已經研制了用于不同衛勤目的的衛生背囊，其中以急救和防化學武器的背囊較多，主要有不同軍種的急救背囊、擔架背囊、化學武器防護背囊和種類眾多的急救包等[8]。我軍也研發并配備了用于戰創傷和核化生武器損傷緊急救治的背囊，主要有軍醫背囊、衛生員背囊、“三防”急救背囊和各類急救包等。然而用于基層部隊個人防疫防護的背囊尚無報道。且個人防護用品多而雜，零散且不易攜帶，緊急情況下短時間內有序裝載所有物品效率較低。因此有必要研制一款個人防疫防護背囊，在發生生物威脅時能快速高效的用于任務人員的個人防護物品的裝載。

1 設計思路

查閱相關文獻并參考市場上現有類似產品[9-13]；到部隊基層與衛生員培訓院校調研了解產品的定位和需求信息，結合傳染病處置時個人防護的實際情況制定初步產品方案，確定了模塊化的設計思路，同時咨詢相關領域專家對方案提出意見和建議；聯系廠家生產樣品；對樣品進行多方論證，確定最優組合方式，整合所需防護物品，優化標準化流程并對產品進行修改和完善，最終實現產品的定型生產[14]。

2 具體設計

2.1 外觀設計 本背囊總體結構符合“攜行量-人體工效性能-使用效果”優化關系，依據攜行負荷量進行背囊結構設計，使其具有優良的附體性。背囊外形為長方體，展開后呈平面狀態。背囊正面有紅十字標志、熒光背囊名稱卡片，便于識別，背囊外觀如圖1a。另外，背囊還具備擴展功能，增設外掛點，可攜帶補充其它所需物品，主要技術參數見表1。

表1 新型防疫防護背囊主要技術參數

2.2 內部設計 防疫防護背囊由囊體、鋁合金骨架背負系統、大小不同可拆卸的單元模塊包、污染物品收納包、防雨套等組成。囊內物品按防護部位和防護等級劃分為多個模塊，并依據模塊體積和重量進行分布排列，形成合理布局。為便于區分各模塊功能，采用透明視窗和標識卡片。每個功能模塊使用大小不同的透明可視塑料容物袋獨立包裝，容物袋開閉時通過其周圍設置的魔術粘扣來完成，并通過背面的魔術粘扣與囊體固定，防止物品在囊體內移位。囊體正面上部儲存防雨套、采樣工具、急救藥品等，下部儲存污染物品收納包，如圖1b所示。背囊內部結構布局如圖2 所示。

圖1 囊體外觀

圖2 背囊內部結構布局圖

2.3 功能模塊設計 該背囊設計包括以下五個模塊：頭面部防護模塊、生物防護服模塊、四肢防護模塊、消毒用品模塊及備用模塊。所有模塊均通過魔術粘扣固定在囊體內，可方便拆卸與裝載，使用者可根據任務需求裝載不同的模塊及物品數量，保證其功能多樣，模塊方案見表2。打開背囊可根據透明視窗和標識卡片快速找到所需物品，迅速穿戴整齊并進入危險區域工作，在防護用品保護下任務人員可保證多項工作的完成，例如：救治傷員、采集可疑樣品、衛生防疫等工作。工作完成后受到污染的物品可放入醫療廢棄物垃圾袋密封后裝入污染物品收納包，待回到安全地區再進行無害化處理。

表2 新型防疫防護背囊的模塊方案

2.4 面料材質 新型防疫防護背囊外部材料采用1000 D滌綸長絲數碼迷彩涂層帆布和化學交聯聚乙烯發泡材料復合加工而成，內襯選用420 D尼龍面料，采用雙層拉鏈設計，內層使用5 號聚氨酯防水尼龍拉鏈，外層使用10 號普通尼龍拉鏈，使背囊具有防水、防污、防沾染，抗拉、抗壓、抗擊打的特點。

3 性能特點

3.1 模塊化設計 模塊化設計保證其多而不亂，增強了時效性。使用者無需擔心物品因種類雜而多遺漏，打開背囊所有模塊均有清晰標示，模塊內物品均為可視，方便直接拿取，省時、省力、高效、安全，這樣的設計使零散雜亂的物品集約化，滿足突發事件時即拿即用的原則。使用者在執行未知任務時可直接將完整背囊攜帶至任務區使用，也可根據已知任務的需求個性化組合所需攜帶的模塊，能分能合，可滿足各種情況下的需要，同時背囊里設置的單兵備用防護模塊，可用于被救人員的簡易防護，便于隨時開展任務，大大縮短準備時間，同時也防止物品遺漏。

3.2 輕便易攜行 該背囊體積小，質量輕，方便攜行，尤其在道路損毀、車輛難以通行的情況下，單人可背至車輛無法到達的位置展開并工作，這樣的特點滿足了野外環境下的使用要求，大大方便了使用者在執行任務時的快速機動攜行要求。還可根據任務的需求來確定不同模塊所需裝載的物品及數量，這樣就能最大限度的減輕背囊重量，使背囊更加輕便易于攜行。

3.3 滿足人體工效要求 囊體的背負系統包括背帶、腰帶、襯帶及鋁合金骨架等，其內均填充有泡沫塑料或其他柔軟彈性材料，通過塑料插扣連接，背帶和腰帶均為弧形，這些結構可以減緩長時間背負時的疲勞感。背囊的背部設計理念是盡量符合人體脊柱的形狀，減輕背囊給人體帶來的不舒適感，不防礙頭部及軀干的活動；通過背負系統改善人體承載點位，將重量分散于整個背部，將背囊壓力更好地分散于背部各處，減輕肌肉的疲勞，并提高背囊穩定性。

3.4 適用范圍 （1）突發公共衛生事件現場處置工作。如傳染病疫情、生物恐怖事件或群體性不明原因疾病等，該背囊可快速高效的用于任務人員的個人防護，以便及時開展人員救治、樣品采集、衛生防疫等工作。（2）公共場所衛生防疫工作。該背囊可按不同生物威脅等級個性化組合所需模塊，用于對辦公場所、農貿交易市場、公共場所、公共交通工具等進行防疫消殺時的個人防護。（3）重大自然災害發生后的衛生防疫工作。如地震、洪澇等災害過后，該背囊輕便易于攜行，可快速機動攜帶至災區應用于防疫工作中。（4）衛生防疫防護教學與訓練工作。由于背囊模塊化設計，及配有不同的子母包，可根據不同的任務想定，應用于相關教學與訓練中。

4 討 論

隨著現實生活中生物威脅發生的可能性越來越大，對個人防護用品的集成度要求也越來越高，提高個人防護效率的問題也迫在眉睫。在各種自然災害及突發公共衛生事件緊急救援和處置任務中，由于交通、道路、通信等破壞嚴重，車輛及各種大型設備無法及時到達現場，因而只能個人攜帶防護用品進入現場，這樣一個集成度較好的防疫防護背囊就能很好的解決這一問題。

根據現場任務人員進入生物危險區域執行各種任務的技術需求，筆者所在團隊研發并生產了符合我國現實情況，集技術性、綜合性、便利性、舒適性于一體的多功能個人防護背囊。該背囊適合在不同等級生物威脅現場快速展開，有效保護任務人員安全執行任務，控制生物威脅的擴大蔓延。該背囊除了主要用于傳染病疫情發生時任務人員的個人保護外，還可以用于部隊、院校衛生防疫防護教學訓練。可以根據不同任務需求選擇不同等級的防護用品，通過系統的安排和靈活的布局，實現綜而不雜、多而不亂、需之即拿、打開即用的較為理想的目標。作為一套完整的系統，同時也考慮到背負人員的攜行感受，結合人體工程學設計，加入鋁合金骨架背負系統，讓使用人員攜帶更舒適。我們還根據任務中實際操作經驗，制定了一套規范的操作流程，細化到不同任務所需穿戴物品的每一個步驟，即使是非專業人員也能快速穿戴。該背囊在試用中表現良好，能滿足平戰時的個人防疫防護需求，尤其是可有效提高應急防疫個人防護水平，為完成多樣化應急防疫保障任務提供有力保證，值得推廣應用。