航空醫療救援研究與設備開發＊

王洛鋒，張智浩，申祖寧，邱子恒，許鈞僚

（中國民用航空飛行學院工程技術訓練中心，四川 廣漢 618307）

航空醫療救援是指使用航空器作為交通工具和工作平臺對急危重癥患者或突發事件所導致的群體性意外傷害進行救治轉運的服務過程。航空醫療救援是在特殊環境下進行的復雜急救工作，主要應用于戰爭傷病員批量后送、突發公共事件（如地震、海嘯）救援及危重病人轉運[1]。英國對航空醫療救援成本和服務范圍進行調查后發現，一架航空醫療救援飛機進行救援時的運營成本是地面醫療救援成本的8倍，但是航空醫療救援服務范圍覆蓋面是地面醫療救援的17倍[2]。通過航空醫療救援，可以實現快速地將病員送至醫院進行救護，同時可在直升機轉運過程中，對病人進行初步救護，為病人爭取最佳救援幫助，航空應急救援已成為航空應急醫療救援的重要發展手段。

中國的航空醫療救援開始于1953年，起源于抗美援朝的傷員后送，起步不晚但是發展緩慢。直到20世紀90年代由于各種災害頻發，緊急醫療救援需求增加，航空醫療救援才得到重視和發展[2]。目前，中國在航空應急救援方面仍處于摸索階段，航空應急救援直升機機隊數量和救援規模較小，導致航空應急救援普及性較弱，與國外應急救援規模之間差距較大。

截至2018年6月底，美國民用直升機在冊數量達到13 316架，在冊數量超過2 000架的國家還有俄羅斯、加拿大、澳大利亞，中國僅為1 049架[3]。針對直升機數量規模偏小問題，本論文擬研究開發相關應急救援設備，對直升機進行快速拆卸安裝，以將直升機快速改裝為應急救援直升機運送病人，實現直升機一機多用。

1 國內外航空醫療救援現狀

1.1 國外航空醫療救援現狀

國外發達國家航空醫療救援開展較早，體系建立比較完善，由國家統一進行管理和調配。以美國為例，美國有300多家專業航空醫療救援公司，設有300多個救援中心和1 000多個救援點，約1 500架專業的航空醫療救援飛機（機型齊全，裝備有先進的醫療救援設備），采用固定翼和直升機相結合的救援模式，每天24 h隨時待命[2]。國外發達國家對于航空醫療救援建立了相對完善的體系，對航空應急救援直升機機型、應急救援設備和航空醫療救護人員均建立了完善的救援系統。對于相關航空醫療救護人員，進行相關系統性的航空救援知識培訓，以保證航空醫療救援的有效性，并進行相關的資質認證和專業考核，由國家專業機構監管，救護人員持證上崗，并在一定時期進行崗位復訓。在救助時間方面，醫療救援覆蓋率較高，達85%左右，大部分地區采用航空醫療救助的時間在20 min左右。相關資金方面，多為政府財政支持、企業贊助和醫療保險公司承擔等。

在國外發達國家，航空醫療救援是一個完整的救援系統團隊，由國家統一進行調控，各航空醫療救援部門協調運作，政府、企業和民間協同發展，依靠先進的設備、專業的醫療團隊和迅速的反應救援機制為病員提供優質航空醫療服務。以德國為例，德國共設有75個直升機應急救援基地，其中德國汽車俱樂部35個，德國空中救護中心30個，聯邦警察的飛行基地10個。這些基地配備了約110架專業的醫療救援直升機，執勤半徑為50～70 km，接警后2 min即可起飛，實現國土98%面積的15 min反應覆蓋，為國民提供高效優質的醫療救援服務[2]。

1.2 國內航空醫院救援現狀

中國長時間處于和平時期，航空醫療救援起步晚，發展非常緩慢[1]。直到20世紀90年代由于各種災害頻發，緊急醫療救援需求增加，航空醫療救援才得到重視和發展[2]。

中國醫療救援體系尚處于探索發展階段，主要運作模式有政府主導和商業運轉。目前，中國的航空醫療救援體系的建立尚不完善，國內直升機體量較小，與國外直升機數量相比差距較大，而用于專業航空醫療救援的直升機數量更加匱乏。其中隸屬軍隊的空中救援隊伍、隸屬于政府的?？站仍爩儆谡鲗Ｊ?，如海上救助飛行隊、上海市急救中心與當地政府成立的救援隊等。地方政府與航空公司合作的“120”空中救援隊和民營航空醫療救援公司屬于商業運作模式，如金匯通航[2]。用于航空救援配套設備并不完善，救援人員總體量偏低，救援體制不夠完善，配套設施相對匱乏。而對于航空救援醫療人員，沒有系統性地學習相關航空醫療救護知識，缺少相關航空醫療救援方面的培訓，對于航空醫療方面缺少相結合的救助經驗，多采用臨時協調醫護人員隨同救援，對于救助人員協調不到位問題，產生的救援風險較大。對于民眾方面，據研究調查，超過80%的受訪者對航空醫療救援費用并不了解。并且，多數公眾感知到航空醫療救援費用應該非常昂貴，普通家庭無法承擔[4]。由于目前國內航空醫療救援系統的不成熟，航空救援所覆蓋的救援面較小，應急救援航空器使用率較低，造成使用航空應急救援救助費用較高，航空應急救援普及面難以提升。

1.3 中國與發達國家航空醫療救援差距

總體上，發達國家大部分已經建立比較符合自己國情的航空應急救援體系，直升機、固定翼航空器、無人機及其機上設備等配備也比較完善[5]。在國內，綜于多種因素，中國航空醫療救援與國外發達國家差距較大，中國存在多方面的問題需要從各方面去完善解決：①在災情救助方面，航空應急救援均有所參加并起到一定作用，但在救援方面存在一些問題，例如與空軍空域沖突，協調空域問題等，需要從國家層面協調解決；②在航空應急救援體系方面，需要建立系統、完善、健全的應急救援體系，建立成熟的航空應急救援關系網，保證航空應急救援有序、迅速；③在航空應急救援設備方面，由于國內直升機總體數目偏少，而用于航空醫療救援的直升機數量更難以建立像國外發達國家一樣嚴格的應急救援系統，所以在應急救援設備方面，應根據中國國情出發，開發相關的應急救援設備，可將直升機臨時快速改裝為救援型直升機使用，以提高國內直升機的利用率；④在航空醫療救護人員方面，應加強、加大對航空應急救援醫護人員的培訓，提高航空醫療救護人員在航空醫療方面的救護水平，以增大航空醫療救護人員的總體數量。

因此，相對于國外醫療救援，中國的醫療救援需從相關各方面進行相關的完善。

2 航空應急救援設備開發需求

本文所研究航空應急救援設備為航空醫療救援擔架，以EC225直升機為原型，進行相關航空應急救援擔架的設備開發。EC225型直升機為雙發遠程直升機，可容納25名乘客，容納量較大，在災區救援中可供轉移受災病員使用。通過此救援設備，可以實現應急救援擔架的快速拆卸，在救助病人時進行運護，在直升機上可以快速固定，實現對病人的轉運治療。而EC225型直升機容客量較大，機艙內空間容積大，可裝載多臺航空應急救援擔架，提高在特殊應急救援時應急醫療救援單次病員的容載量，節省航空應急救援對病員及傷員的救援時間。

對于EC255型直升機，所開發醫療救援設備需考慮與直升機連接的便捷性，以保證在將直升機改裝為醫療救援用直升機時，盡可能地節約改裝時間，便于救援工作的展開。同時，所開發的醫療救援設備又要能保證足夠的安全性，避免在直升機運轉途中救援設備脫開，影響飛行安全，更避免在病員運送過程中對其造成二次傷害。

3 航空醫療救援擔架結構設計

考慮到航空醫療擔架使用的便捷性，所采用航空醫療擔架以常用尺寸的醫療擔架為原型，可以保證病員使用的合理性，同時由于直升機的艙門較小，艙內活動區域有限，設計救援設備時要能保證擔架尺寸足夠小，以方便將病員運送至直升機機艙內進行固定。通過對擔架進行改裝設計，在直升機固定機構上加裝合適的連接結構，以滿足快速拆卸的需求。在直升機艙內底板上，有固定椅子及設備的導軌結構，對擔架的固定可借助機艙內的導軌結構進行連接，通過對導軌進行測繪并建立三維模型，以借助導軌實現擔架的拆卸安裝。應急擔架整體設計如圖1所示。

圖1 航空應急救援擔架設計圖

3.1 直升機與擔架連接設計

在EC225直升機地板上，有相關的導軌結構、根據導軌尺寸設計轉接固定結構，實現擔架與直升機的固定。為了便于擔架的安放與固定，考慮采用比擔架尺寸略大的整張底板為轉接機構，這樣可以保證擔架在艙內移動時，所采用底板為同一整體的結構，擔架在機艙內移動較為便利。同時，在對病員進行初步救治時，難免會有血液或液體灑落，若所灑落液體不及時清理，液體會在艙內流動并會對艙體產生腐蝕，而采用底板整體結構，可以避免此類情況，便于清理應急救援時產生的污穢。

3.2 擔架固定設計

將病員及擔架固定在飛機上時，需要考慮擔架固定的牢固性與便捷性。由于擔架的固定為非精密結構配合，在固定時會產生很大的偏離誤差，所以在固定擔架時，要考慮足夠的誤差，以保證擔架能夠順利進行固定，同時，還要考慮誤差范圍不至于太大，避免擔架固定失效。

3.3 擔架尾部固定

擔架固定分為擔架頭部固定和尾部固定，尾部固定較為簡單，將擔架固定桿插入固定孔即可。但擔架在固定時，會面臨水平方向和豎直方向的偏離誤差，因此對擔架尾部考慮設計分體結構，可實現尾部固定件的位置調節。

航空應急救援擔架尾部設計如圖2所示。對于尾部固定件，其中一個固定件為固定安裝，以保證擔架固定的牢靠性和固定位置的準確性，另一個固定件安裝在溝槽導軌上，可實現水平方向的距離調整。同時，對于垂直方向，采用拼接式導槽固定，可實現垂直方向的固定調節。在固定件上部采用孔洞固定的結構，以保證將病員固定時，便于將擔架進行固定。由此，擔架在空間的5個自由度已被固定，對于擔架前后移動方向，在擔架固定軸上設計限位結構，起到限位及固定的作用。航空應急救援擔架限位設計如圖3所示。

圖2 航空應急救援擔架尾部設計

圖3 航空應急救援擔架限位設計

3.4 擔架頭部固定

對于擔架頭部固定，考慮到固定的牢固性與靈活性，采用壓板固定的方式，以便擔架的固定與拆除。在壓板結構上，壓板采用U形結構設計，通過固定螺栓，壓板可繞固定桿件旋轉，將壓板抬起便于擔架通過。U形壓板件的U形位置的尺寸和擔架固定軸尺寸相契合，通過U形固定位置將擔架固定軸卡死，起到對擔架牢靠固定的作用。在壓板連接件的尾端，考慮固定和拆卸的方便性、牢靠性以及對于節約拆裝時間的需求，采用航空快卸插銷進行固定。

對于航空醫療救援擔架，采用壓接結構，可以減小擔架的固定誤差，將擔架固定在合適的位置，所設計方式如圖4所示。

圖4 航空應急救援擔架頭部固定設計

4 結束語

目前，中國在國內航空應急救援方面還存在很大的空缺，航空應急救援直升機數量偏少，航空醫療救護人員缺乏，航空應急救援體制不夠成熟，航空應急救援方面的體系需要進一步完善。航空救援醫療擔架的快速拆卸設計，為航空醫療救援提供了解決擔架拆卸困難與便捷性的方案，為目前國內航空救援直升機數量偏少與直升機多功能場景應用提供了另一條途徑。對于國內航空應急救援直升機數量問題，短時間內難以突破，直升機購置費用和維護費用都比較昂貴，而通過設計相關救援設備，可以提供其他救援方案，通過對直升機的快速改裝，將直升機作為多功能性直升機，可以實現在其他功能作業與應急救援之間的快速切換，緩解現有直升機用于航空醫療救援數量少的困境，推動國內應急救援市場的發展。