基于緊急醫學救援的車載移動CT的研究與實踐

【作 者】 黃鑫，溫林，郝鵬，毛瑞，顏青余

四川省醫學科學院，四川省人民醫院，成都市，610072

0 引言

突發公共衛生事件是指突然發生，造成或者可能造成社會公眾健康嚴重損害的重大傳染病疫情、群體性不明原因疾病、重大食物和職業中毒以及其他嚴重影響公眾健康的事件。突發公共衛生事件逐步擴大到自然災害、事故災難、疾病傳播、設備安全事件等方面。根據突發公共衛生事件性質、危害程度、涉及范圍，突發公共衛生事件可劃分為特別重大（Ⅰ級）、重大（Ⅱ級）、較大（Ⅲ級）和一般（Ⅳ級）四級。為有效預防、及時控制、消除危害、保障人民群眾健康及生命安全，我國建立了一系列的體制機制及法律法規。面對突發公共衛生事件，從體制、機制、制度、能力等方面著手，按照常態化和非常態化進行管理，涉及面十分廣泛、涉及人數眾多。電子計算機斷層掃描（computed tomography,CT）設備作為重要的影像學檢查設備，能快速、準確地獲取患者各器官的影像學特征，為醫學篩查、確診及出院提供了重要依據，得到了業內專家充分肯定[1-2]。特別是在新型冠狀病毒防控期間，CT影像學是新冠病毒感染早期篩查的重要手段，能夠清晰觀察新冠病毒感染患者肺部影像進展，為患者康復出院提供重要的影像學依據[3-4]。為應對高海拔、偏遠山區等地區突發自然災害和突發公共衛生事件，提升快速救援能力，有序開展突發公共衛生事件防控等，本團隊研制了一款適合于緊急醫學救援的車載移動CT。同時可兼顧日常CT檢測，滿足普通門診、急救中心、發熱門診等需求。

1 設計與實現

國家（四川）緊急醫學救援隊車載移動CT既是疫情防控的重要設備，又要適用于國家緊急醫學救援。四川地區地貌東西差異大，地形復雜，涵蓋山地、丘陵、平原、盆地及高原等。地震、山洪、傳染病時有發生，普通的移動CT、車載CT及方艙CT無法進入高海拔、高寒偏遠山區開展工作。我們研究了一款車載移動CT，具備高抗震能力、快速實現CT艙體水平，能夠及時有效地在高海拔偏遠山區開展CT篩查，為緊急救援提供了必要的設備支持。

1.1 艙體設計

救援時間緊急、任務繁重、路途遙遠，車載CT艙體的設計尤其重要，給醫護人員提供良好工作環境的同時，更要保障病患就診舒適、安全、快捷。

主流車載移動CT、方艙CT有以下缺點：不適用于高海拔偏遠山區長距離運輸、需要穩定外接電源才能開展CT掃描、CT艙體落地后實現艙體水平較為困難等[5]。本產品將車載移動CT妥善固定在汽車底盤，防止長距離復雜路面運輸過程中CT發生位移或者碰撞。到達救援現場后，既能在汽車底盤上利用車載發電機提供電能開展診療工作，又方便卸載，固定在指定點位，使用外接電源開展診療。

經過充分調研、科學論證，車載平臺與車載CT艙體采用分體式設計，汽車選用6h 4驅動，7.5 t前橋，2h 13.0 t單級減速驅動后橋的重型卡車，后橋采用空氣懸掛，具備更好的減震性能，車輛長距離行駛過程中具有很高的穩定性及靈活性。配置額定功率100 kW，工作噪聲低于70 dB的靜音發電機，發電機組與CT工作艙體采用分體式設計，發電機組可以整體脫離艙體，物理隔絕發動機工作時的震動對CT的影響，具備超強儲能裝置，在斷電后至少滿足1 h的CT掃描及影像數據同步上傳。

空調及通風系統，車載CT頂部安裝空調機組及新風機組，具備操作間與檢查間雙路獨立通風換氣裝置，獨立調節溫濕度和新風交換功能，有效杜絕交叉感染。研究顯示，當溫度超過30 ℃時，會導致密度分辨率明顯下降，圖像噪聲明顯提升，圖像質量明顯下降，設備故障明顯增加。為此，移動CT將溫度控制在16～18 ℃，相對濕度恒定在40%～60%。保證優質的成像質量的同時為醫患提供良好的體驗。

CT控制艙和檢查艙采用箱體設計（見圖1），控制艙和檢查艙隔開，控制艙尺寸為2450 mmh 1400 mmh 2350 mm，檢查艙箱體可以向兩側擴展，檢查艙兩側設計出入口，滿足疫情防控狀態下病患分離。檢查艙尺寸為2450 mmh 7160 mmh 2350 mm，左右擴展尺寸為3700 mmh 700 mmh 2300 mm。檢查艙采用鉛防護層及鉛玻璃觀察窗，防護等級符合GBZ/T 180ü 2006《醫用X射線CT機房的輻射屏蔽防護規范》[6]。傳統移動CT艙體需要借助其他設備放置在固定點位，對放置點位水平度要求較高，不適合開展緊急救援。我們設計的車載移動CT為艙體4個腳加裝能智能檢測水平位置的電動卸裝置，整車電動調平裝置，單腿額定載荷8 t，調平進度f 0.03°，調平時間3 min，移動CT到達指定地點后能夠快速卸載、固定，實現移動CT到達即可開展診療工作（見圖2）。

圖1 車載移動CT頂部視圖Fig.1 Vehicle-mounted mobile CT top view

圖2 車載CT三維視圖Fig.2 Three-dimensional stereogram of emergency mobile cabin CT

1.2 CT選型

本車載CT選用安科32排風冷CT，穩定性高，掃描速度快，成像質量好，機身體積小，支持一站式全身大范圍掃描，選用機型具備一鍵擺位和一鍵處理功能，滿足肺炎拍片需求。球管陽極熱容量5.0 MHu，最大散熱率748 Hu/min，最大管電壓140 kV，最小管電壓70 kV；采用固態稀土陶瓷探測器，探測器Z軸排列數32排，探測器單元總數27000個。本車載移動CT，既適用于疫情防控大規模快速肺部掃描，又能滿足大型自然災害情況下開展緊急醫學救援，實現各部位快速掃描。通過長途演練驗證，車載移動CT掃描速度快，24 h不停機連續掃描部位超過200個，成像質量高，可用于全身各部位掃描，CT尺寸小，適用于車載模式。

1.3 車載信息化

車載移動CT信息系統是國家緊急醫學救援隊應急指揮系統的重要部分，應急指揮系統采用BS/APP（瀏覽器和服務器架構模式/手機軟件）架構，具備3種工作模式（日常模式、預警模式、處置模式），接收省衛生應急指揮平臺下派的任務，能夠查詢歷史處置事件及救援隊物資等詳情。車載CT平臺對接5G緊急醫學救援患者信息管理系統遠程會診系統、電子病歷管理系統、CT信息管理系統等，能夠實現專家借助5G網絡遠程會診、患者信息快速錄入、CT圖像傳輸及醫生通過移動終端直接查看患者CT圖像等功能。

2 車載CT的臨床應用

本車載CT主要用于國家緊急救援隊開展緊急救援，兼顧日常CT檢測，滿足類似急救中心、發熱門診等需求。本車載CT適用于全身各部位掃描，急需情況下還可以開展血管成像及CT血管成像（CT angiography,CTA），在大型自然災害、疫情防控等方面起到重要作用。

車載移動CT組裝完成之后，對系統進行了抗震實驗，高海拔地區長距離演練等性能測試，車載CT都能穩定運行，實驗結果達到了設計要求。本車載移動CT參與了 川渝衛生應急暨國防動員聯合演練”，此次演練是在疫情情況下開展的跨省聯合演練，模擬大型真實自然災難現場，以7.0級地震為背景，車載CT驗證了大批災害下傷員CT掃描的有效性，成功對接5G和衛星融合通信系統，融合通信手持終端及患者信息快速錄入。車載CT可以應對各種突發公共衛生事件，以及長距離高海拔地區開展緊急醫學救援。車載CT在高海拔地區應急救援時的拍攝圖像（見圖3），掃描速度快，影像清晰，適合大規模、遠距離開展篩查。

圖3 應急救援獲取患者圖像Fig.3 Emergency rescue to obtain patient images

平時，車載移動CT放置在固定點位開展常規檢查，兼顧日常急救中心、發熱門診CT掃描，有效縮短了患者預約CT檢查的時間，有很好的社會效益及經濟價值，具備平戰結合的特點。

3 結果與討論

CT篩查是新型冠狀病毒感染早期篩查的重要手段，影像學檢查在臨床分流中具備不可替代的補充作用。偏遠地區和高海拔地區CT配置有限，我們研究的高性能車載移動CT具備高抗震能力、快速實現CT艙體水平，能夠及時有效地在高海拔偏遠山區開展CT篩查；具備超強儲能裝置，在斷電后至少滿足1 h的CT掃描及影像數據同步上傳；掃描速度快、成像質量高，24 h不停機連續掃描部位超過200個，適用于全身各部位掃描。既是面對突發公共衛生事件時開展緊急醫學救援的有效補充，又是面對大型自然災害緊急醫學救援時開展影像學檢查的有效補充，具有很高的社會價值及經濟價值。