西藏地區高原環境對醫療設備影響及原因分析

王成

（安徽醫科大學第一附屬醫院 醫學工程部，安徽 合肥 230000）

中國西藏自治區地處中國西南邊陲，素有地球第三極之稱，醫療衛生技術發展相對落后，醫療設備是醫院現代化發展的重要標志之一，在醫療衛生技術發展中發揮著主導作用。近些年來，隨著國家黨和政府對西藏的重視，習近平主席提出：治國先穩邊，穩邊先穩藏，國家黨和政府對西藏自治區醫療衛生事業的大力投入，引進大量醫療專業人才和高端醫療設備。醫療設備屬于高尖端精密設備，需要整潔、干凈、恒溫、恒濕的工作環境，而中國西藏自治區地處青藏高原，多山區，平均海拔4 000 米以上，氣壓低，晝夜溫差大，一天度四季，全年備寒冬［1］。本文主要探討西藏地區高原環境特點對醫療設備的影響。

1 高原環境特點及其對對醫療設備的潛在影響

中國西藏自治區位于青藏高原，號稱世界屋脊，是世界上人類居住海拔最高的地方，屬于典型高原氣候，常年處于干燥，高寒，空氣稀薄，低氣壓，含氧量少狀態，因此在這種高原環境下加強對醫療器械的資源合理管理分配使用和維護保養，除了要掌握電子技術基礎理論和現代醫療設備管理、使用、維修、保養經驗以外，還應該注意，西藏自治區高原環境對醫療設備可能產生的特殊影響［2］。

1.1 海拔高、氧含量少、氣壓較低

氣壓是指在海拔為零時，大氣壓力在101 kPa為一個大氣壓，以拉薩市為例，海拔為3 700 m，高原空氣氣壓壓力為65 kPa 左右，不足海平面的2/3，空氣密度0.57～0.89 kg/m3，在溫度相同的情況下，空氣密度和氣壓是成正比的，氣壓偏低使部分醫療設備精密壓力傳感器出現偏差，使醫療設備不能正常工作和測量結果出現誤差，如檢驗科部分醫療設備需要加大壓力閾值才能保證正常工作，更甚在進行真空設備維修時，應注意只能以65 kPa 為極限。隨著海拔的升高，部分開關電子元器件通斷性能故障率提高，甚至超過一定海拔高度，可能會出現滅弧時間不合格或粘連的故障現象。尤其在高海拔的地區，水的沸點低于90℃，對部分手術器械煮沸消毒滅菌達不到預期效果，因此需要延長消毒時間或采用加壓滅菌蒸汽法。

海拔高度超過3 000 m，氧濃度大約只有海平面的75%，4 500 m 時只有海平面的50%左右，人初到高原，會產生高原反應，因缺氧感到頭暈、嘔吐、乏力等癥狀。其實醫療設備在青藏高原上也會出現高原反應，主要體現在一些輔助設備內燃機和空壓機效率低于平原地區正常狀態的80%［3］。不同海拔年平均氣壓值見表1。

表1 不同海拔年平均氣壓值

1.2 晝夜溫差比較大

大氣中的溫度隨高度變化而變化，可以認為垂直溫度梯度變化為海拔每升高1 000 m，空氣中溫度降低6℃，年平均氣溫按氣溫劃分季節的標準，海拔4 500 m 以上地區四季皆為冬季，溫度年差小，日差大，以拉薩，山南，日喀則為例，日平均氣溫差15℃左右，使得部分醫療設備金屬面結冰，夜間氣溫長處于零下10℃以下，部分地區最低氣溫達到零下40℃以下，使得設備一些水管凍裂，部分急診醫療設備預熱時間長，如果采用內地預熱時間，會造成啟動困難現象，造成醫療設備的故障率升高［4］。高原晝夜溫差大容易使醫療設備的信號線纜等電子元器件變形、龜裂等現象，導致醫療設備部分性能參數波動變化浮動較大，影響患者診斷效果。不同海拔年平均氣溫和最低氣溫見表2。

表2 不同海拔年平均氣溫和最低氣溫

1.3 西藏高原地區日照時間長

西藏是世界上最豐富的地區之一，太陽能資源居全國首位，年日照時間約為3 000 h，年日照總量600～800×104kJ/m2，相當于230～290 kg 標準煤燃燒所發出的熱量，直射比例較大，年際變化比較小，通風條件比較差，對于溫度控制要求嚴格的醫療設備，散熱條件比通常使用情況下的條件差，必須考慮耐高溫的絕緣等級，選擇較高等級的絕緣材料，否者高溫會引起醫療設備暫停工作，甚至因為散熱不良導致一些控制電路被燒壞［5］。不同海拔年日照時數見表3。

表3 不同海拔年日照時數

1.4 太陽輻射強度高

青藏高原大氣層薄而空氣密度稀，水汽含量少，西藏自治區工業相對比較落后，大氣透明度十分良好，太陽光在穿過大氣層時發生光的折射和散射，因此陽光透過大氣照射到拉薩，在大氣層中被吸收，散射的量特別少，并且拉薩、山南等城市的緯度較低，所以日照時間長［6］。隨著海拔高度增加，空氣密度、懸浮物質和水汽越來越少，太陽輻射損失減少，平均海拔高度每增加1 000 m，太陽直接輻射強度約增加6%，約為52 W/m2。當海拔高度達到5 000 m，高原太陽輻射是平原的1.3 倍，較低的濕度和高輻射的太陽照射會降低醫療設備電子元器件的絕緣性能，經常發現線圈和互補金屬氧化物半導體（CMOS）電子元器件燒壞現象，引起醫療設備停機無法使用。不同海拔太陽輻射強度和年平均濕度見表4。

表4 不同海拔太陽輻射強度和年平均濕度

1.5 電力不穩定

由于西藏自治區主要以水力發電為主，太陽能和風力為輔，地域比較寬廣，部分用電負載沒有規律，西藏電網電壓波動比較大，電壓誤差高達20%，容易造成醫療設備電源部分燒壞現象，對大多無穩壓醫療設備，如：高頻電刀，呼吸機等設備電源被燒現象比較常見，由于醫院加大對醫療設備的保障，采購一些穩壓電源輔助設備，同樣加大醫院運營成本。西藏部分地區供電不足，醫院也經常斷電、停電，更加大醫療設備的故障率。

1.6 地域比較寬廣

西藏自治區面積122.84 萬平方公里，約占全國總面積的1/8，地貌壯觀、資源豐富，地域遼闊，交通路線長，道路環境比較惡劣，以汽車運輸方式為主，由于長時間的運輸，運輸途中容易造成醫療設備機械損壞，外殼破裂和脫落，較為嚴重的甚至造成醫療設備核心部件破損，維修價格太高。醫療配件運輸慢，等待周期長，會造成醫療設備長期擱置和部分功能不能使用，假如快遞運輸途中造成醫療配件缺失和破損，會引起更長時間的等待，甚至存在醫療設備帶病診療的情況，嚴重影響病人治療效果。

2 高原環境下加強醫療設備全生命周期管理應對之策

特殊的高原環境還存在冬季空氣干燥，靜電情況比較嚴重，水分揮發嚴重，檢驗科試劑揮發嚴重，穩壓配電柜畜電池電解質被吸收揮發。還有風力比較強，沙塵比較嚴重，風沙進入密封性不嚴的醫療設備，嚴重影響醫療設備的機械磨損和老化，因此應該從以下幾點加強對醫療設備的使用效率和減少醫療設備維護成本［7］。

2.1 改善醫療設備的運行環境

首先優化西藏高原地區醫療設備的電源環境，對一些價值比較貴重和精密度較高的醫療設備，例如MR、CT、超聲設備配置電源穩壓柜和大容量的不間斷電源（UPS）等具有穩壓、穩頻、濾波、抗干擾電力保護系統，保證其供電工作電壓220 V±5%，以及醫院發生突然斷電的及時保護。其次保證機房的干凈、整潔，西藏一年四季風力比較強，大多數地區沙塵化比較嚴重，需要經常清潔醫療設備機房的衛生，保證機房的潔凈度，避免沙塵進入醫療設備，造成機械嚴重磨損，影響其機械運行靈活性，特別一些大型精密醫療設備可以要求醫護人員和患者穿戴鞋套方可入內［8］。最后嚴格控制醫療設備運行環境的溫濕度，保證機房溫度保持控制22℃左右，濕度保持控制50%左右，尤其是進入西藏雨季，一定要配備相應的除濕機和機密空調，良好的運行環境可以延長醫療設備的壽命［9］。

2.2 專業人才引進和培養

高原環境相對艱苦，物資文化生活相對落后，使少數醫護人員和臨床工程師望而卻步，必須加大對醫療設備管理、使用與維護等生物醫學工程人才的引進和培養，首先是對各類醫療設備的相應操作人員進行不同級別的培訓并實施考核，提高醫療設備操作人員的專業技能和自身業務素質，使操作人員熟練掌握設備原理和標準操作流程，確保醫療設備在臨床使用過程中安全高效［10］。通過到臨床科室觀察和詢問，發現大多數操作人員對醫療設備性能參數不熟悉，更不能排除醫療設備運行中一些簡單的故障，甚至一些簡單故障，操作人員很難在專業工程師指導下進行排除修復，從影響醫療設備的使用效率；其次加強維修工程技術隊伍的建設，由于西藏自治區大多數專業維修工程師半路出家，有的甚至電工出身，維修效率慢，水平和業務維修素質較低，使部分醫療設備因長時間無人修理而擱置報廢，影響醫療設備使用效率，所以多組織專業工程師培訓，建立西藏臨床醫學工程師組織，加強各個醫院臨床醫學工程師交流學習，醫療人才成為加快西藏醫療衛生事業發展重中之重。

2.3 加強重視、健全制度

必須加強西藏自治區醫院對醫療設備的重視程度，衛生行政主管部門健全醫療設備與醫用耗材管理制度，首先對醫療設備論證采購程序規范，避免醫療設備資源浪費和損失，從源頭對醫療設備質量進行嚴格把控；其次建立醫療設備檔案管理系統，保證隨機原始資料完整，相關說明書、維修圖紙以及零配件有檔可存［11］；最后健全醫療設備維護與報廢管理制度，定期到臨床科室進行醫療設備巡查并對設備進行定期維護保養，提高醫療設備檢修維護保養意識，延長醫療設備使用壽命，對大部分醫療設備制定使用年限，加強醫療設備的使用效率，從而對醫療設備進行全生命周期管理。

3 總結

隨著國家科技水平的進步，綜合國力的提升，國家加大邊疆地區的基礎建設和衛生健康的投入，西藏自治區的醫療衛生水平與內地的差距逐步縮小，各個醫院的軟硬件有較大發展，一些高端醫療設備在西藏醫院使用普及率得到很大提高，醫院也越來越重視高原環境對醫療設備的影響，本文分析青藏高原環境對醫療設備的影響和危害，并提出相應的解決方法和改進意見，高原上醫療設備全生命周期管理是對生物醫學工程人員一次次巨大的挑戰，在不久的將來高原環境對醫療設備使用、開發、維護的影響大大減小。由此發現保證高原復雜環境下醫療設備臨床應用的及時性與安全性，對醫院醫療、教學、科研水平的保駕護航具有重要意義。