張 濤，王家軍，宋振興，陳國(guó)鈞

一種高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)的研制

張 濤，王家軍，宋振興，陳國(guó)鈞

目的：研制一種用于重癥傷員或患者在現(xiàn)場(chǎng)救治、轉(zhuǎn)運(yùn)途中生命支持、院內(nèi)救治無(wú)縫對(duì)接的達(dá)到ICU病房潔凈度的高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)。方法：根據(jù)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)的功能定位要求，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的救護(hù)車(chē)專(zhuān)用底盤(pán)，研發(fā)、優(yōu)選急救設(shè)備設(shè)施及制氧、凈化設(shè)備，嚴(yán)格按急救醫(yī)護(hù)流程布局配置3G網(wǎng)絡(luò)、北斗和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。結(jié)果：車(chē)輛最高時(shí)速125 km/h，可同時(shí)滿(mǎn)足1名臥姿傷員和3名坐姿傷員的轉(zhuǎn)運(yùn)、現(xiàn)場(chǎng)救治，圖像、數(shù)據(jù)可適時(shí)查詢(xún)、傳輸，具有全天候、全覆蓋的語(yǔ)音通話(huà)，可實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)供氧，空氣潔凈程度達(dá)10萬(wàn)級(jí)。結(jié)論：整車(chē)性能優(yōu)良、功能完備，實(shí)現(xiàn)了重癥傷病員現(xiàn)場(chǎng)救治、轉(zhuǎn)運(yùn)途中生命支持和院內(nèi)救治的無(wú)縫對(duì)接，顯著提高了急救醫(yī)療裝備的水平。

救護(hù)車(chē)；重癥監(jiān)護(hù)；凈化系統(tǒng)；制壓氧；遠(yuǎn)程會(huì)診

0 引言

我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會(huì)，且心腦血管疾病高發(fā)，同時(shí)自然災(zāi)害和突發(fā)事件較多，對(duì)重癥傷員醫(yī)療救護(hù)的要求越來(lái)越高。現(xiàn)有的救護(hù)車(chē)輛功能較單一，對(duì)于生命支持的力度達(dá)不到實(shí)際需求。因此，為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)救治、運(yùn)送途中實(shí)施心肺復(fù)蘇和高級(jí)生命支持的要求，有必要研制一款高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)[1]，用于交通重癥創(chuàng)傷傷員、腦猝重癥患者、心臟等重要臟器疾病重癥患者、中毒重癥患者以及災(zāi)害重癥傷員在現(xiàn)場(chǎng)救治、運(yùn)送途中實(shí)施心肺復(fù)蘇和高級(jí)生命支持[2]，實(shí)現(xiàn)重癥患者現(xiàn)場(chǎng)、轉(zhuǎn)運(yùn)途中和院內(nèi)救治、生命支持的無(wú)縫對(duì)接。

1 設(shè)計(jì)

1.1 總體設(shè)計(jì)

高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)嚴(yán)格按急救醫(yī)護(hù)流程布局設(shè)計(jì)，重點(diǎn)突破以下各方面：

（1）車(chē)載生命支持醫(yī)療模塊優(yōu)化和集成技術(shù)[3]，具備完備的通氣、吸氧、除顫、心肺復(fù)蘇、生命體征監(jiān)護(hù)等重癥傷病員急救和高級(jí)生命支持功能。

（2）汽車(chē)底盤(pán)改裝、救護(hù)車(chē)艙室空間優(yōu)化設(shè)計(jì)和車(chē)廂內(nèi)低噪聲設(shè)計(jì)研究，提高車(chē)輛行駛的平順性；設(shè)備設(shè)施選型[4]、布局符合急救醫(yī)護(hù)流程，以降低醫(yī)護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高車(chē)廂的隔音性能，減少車(chē)廂內(nèi)部的噪聲源。

（3）車(chē)廂微環(huán)境潔凈控制技術(shù)研究[5]，達(dá)到十萬(wàn)級(jí)潔凈程度。

（4）傷病員擔(dān)架平臺(tái)“隔振+緩沖+限位+固定平臺(tái)”等關(guān)鍵技術(shù)研究，提高重癥患者轉(zhuǎn)運(yùn)的平順性。

（5）車(chē)載微型一體化吸附塔型制氧技術(shù)、車(chē)載多級(jí)氧氣灌充安全技術(shù)、不間斷制壓氧技術(shù)，為重癥患者提供充足的氧氣保障。

（6）車(chē)載重癥監(jiān)護(hù)信息的多通道通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、車(chē)載衛(wèi)星/3G智能實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重癥患者的醫(yī)學(xué)信息遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程診斷能力。

（7）微型呼吸監(jiān)護(hù)一體化集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重癥患者現(xiàn)場(chǎng)、轉(zhuǎn)運(yùn)途中和院內(nèi)救治與生命支持的無(wú)縫連接。

（8）重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)體建模、車(chē)輛結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析、有限元分析、試驗(yàn)優(yōu)化和功效學(xué)評(píng)價(jià)等技術(shù)，開(kāi)展整車(chē)綜合集成與優(yōu)化設(shè)計(jì)、車(chē)廂結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)計(jì)和降噪設(shè)計(jì)，提高車(chē)輛平順性、行駛穩(wěn)定性和救治流程的工效學(xué)水平，車(chē)輛達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.2.1 底盤(pán)

高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)采用公司自主研制的EQ6600KST救護(hù)車(chē)專(zhuān)用底盤(pán)（如圖1所示），具有承載式車(chē)架、四輪空氣懸架、國(guó)Ⅳ排放發(fā)動(dòng)機(jī)、前輪盤(pán)式制動(dòng)、后輪鼓式制動(dòng)、電控氣動(dòng)變速箱，配備ABS、胎壓監(jiān)測(cè)、輪胎防爆等裝置，最大總質(zhì)量8 050 kg，最高時(shí)速125 km/h。

圖1 救護(hù)車(chē)專(zhuān)用底盤(pán)

1.2.2 車(chē)身

高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)車(chē)身分為駕駛艙和醫(yī)療艙2個(gè)部分。駕駛艙采用長(zhǎng)頭型，安全性能達(dá)到校車(chē)級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)；醫(yī)療艙采用整體骨架方艙型，便于功能布局；車(chē)身骨架采用龍門(mén)結(jié)構(gòu)式，采用型材組焊而成；蒙皮全部采用模具沖壓成形件，采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的強(qiáng)度和剛度；車(chē)身設(shè)計(jì)經(jīng)有限元受力綜合分析，在保證車(chē)身強(qiáng)度和剛度的情況下，使車(chē)輛達(dá)到最大輕量化設(shè)計(jì)。同時(shí)，在模擬分析的過(guò)程中忽略了蒙皮、玻璃等對(duì)車(chē)身骨架的加強(qiáng)作用，因此，車(chē)身設(shè)計(jì)強(qiáng)度符合車(chē)輛要求。

1.2.3 急救設(shè)備設(shè)施及醫(yī)療艙布局

高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)分為駕駛艙和醫(yī)療艙2個(gè)部分。前后兩艙之間設(shè)置有觀察窗，雙方可語(yǔ)音通話(huà)。按急救醫(yī)護(hù)流程布局[6]藥品器材柜、車(chē)載生命支持呼吸機(jī)、呼吸監(jiān)護(hù)一體機(jī)、除顫儀、負(fù)壓吸引器、急救快速輸血/輸液泵、傷病員上車(chē)擔(dān)架、鏟式擔(dān)架、脊髓板、長(zhǎng)沙發(fā)、醫(yī)生座椅、護(hù)士座椅、工作臺(tái)等，另配置洗手池及供水系統(tǒng)、車(chē)載制壓氧系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)及換氣系統(tǒng)、車(chē)載通信及遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)、車(chē)輛暖風(fēng)及燃油加熱系統(tǒng)等專(zhuān)用設(shè)施。

1.2.3.1 急救人員配置及布局

醫(yī)療艙內(nèi)設(shè)置醫(yī)生座椅1套、護(hù)士座椅1套和3人長(zhǎng)沙發(fā)1套（如圖2所示）。醫(yī)生座椅設(shè)置在上車(chē)擔(dān)架的前方，配置左、右扶手和三點(diǎn)式安全帶，可360°旋轉(zhuǎn)，方便醫(yī)生操作通信系統(tǒng)和控制面板。護(hù)士座椅設(shè)置在上車(chē)擔(dān)架左側(cè)，靠上車(chē)擔(dān)架中部。急救設(shè)備設(shè)置在護(hù)士座椅兩側(cè)，方便護(hù)士操作和觀察。護(hù)士座椅配備有三點(diǎn)式安全帶。3人長(zhǎng)沙發(fā)設(shè)置在上車(chē)擔(dān)架右側(cè)，可同時(shí)容納3個(gè)輕傷員或陪護(hù)就座。3人長(zhǎng)沙發(fā)配置有3套兩點(diǎn)式安全帶。

1.2.3.2 空氣凈化及消毒系統(tǒng)

醫(yī)療艙配置空氣凈化消毒系統(tǒng)1套、紫外線消毒燈2盞、換氣系統(tǒng)2套、空調(diào)系統(tǒng)1套、車(chē)輛暖風(fēng)系統(tǒng)及燃油加熱系統(tǒng)1套?？諝鈨艋鞠到y(tǒng)集成TiO2納米材料制成的過(guò)濾網(wǎng)、紫外線燈、高效過(guò)濾器、離心風(fēng)機(jī)等設(shè)備，安裝在醫(yī)療艙前頂中部?？諝鈨艋鞠到y(tǒng)從下部進(jìn)風(fēng)，兩側(cè)出風(fēng)，與空調(diào)系統(tǒng)共用一套風(fēng)道，形成合理的氣流組織，把凈風(fēng)送到醫(yī)療艙的每一個(gè)地方（如圖3所示）。空氣凈化消毒系統(tǒng)的送風(fēng)量為3.8 m3/min，10 min即可將艙內(nèi)的空氣凈化消毒2次。經(jīng)檢測(cè)，艙內(nèi)空氣潔凈度可達(dá)十萬(wàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

配置的空調(diào)系統(tǒng)為頂置式，制冷量達(dá)到15 kW，20 min即可將醫(yī)療艙內(nèi)的溫度從40℃降至26℃。

配置的燃油加熱系統(tǒng)為獨(dú)立燃燒加熱式，功率達(dá)16.3kW。燃油加熱系統(tǒng)和車(chē)輛暖風(fēng)系統(tǒng)同時(shí)工作，20 min即可將醫(yī)療艙內(nèi)的溫度從-40℃升至18℃。燃油加熱系統(tǒng)和車(chē)輛暖風(fēng)系統(tǒng)配置2套散熱器，1套設(shè)置在左前側(cè)器械柜底部，風(fēng)口對(duì)準(zhǔn)側(cè)開(kāi)門(mén)后側(cè)，1套設(shè)置在右后側(cè)長(zhǎng)沙發(fā)下。

配置的2套換氣系統(tǒng)設(shè)置在車(chē)頂左、右兩側(cè)的頂置空調(diào)后方。

1.2.3.3 制壓氧系統(tǒng)

車(chē)載微型制壓氧機(jī)包括分子篩PSA制氧模塊和壓氧模塊。制氧模塊主要解決一體化吸附塔型微型化技術(shù)。車(chē)載一體化吸附塔由上下模塊組成，上模塊集成了氧氣罐、吸附器、氣體分配閥、吸附器上端蓋和排氮口，下基板集成了出氧管、節(jié)流孔和單向閥；吸附器由鋁筒、分流篩板、分子篩組成。上下模塊組合形成一體化吸附塔，使得整機(jī)主要由空壓機(jī)和吸附塔組成，簡(jiǎn)化了整機(jī)結(jié)構(gòu)，減少了故障點(diǎn)，可大大地提高可靠性。

圖2 醫(yī)療艙布局圖

圖3 凈化裝置

壓氧單元由灌充平臺(tái)和智能控制系統(tǒng)等組成。其運(yùn)行流程如圖4所示。

控制單元應(yīng)用PLC及觸摸屏。觸摸屏和PLC之間采用RS-232串行通信方式，參數(shù)設(shè)置為：波特率115 200，數(shù)據(jù)位7位，采用偶校驗(yàn)，2位停止位。

灌充平臺(tái)設(shè)計(jì)中主要參考 GB 50030—1991《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 16912—2005《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等規(guī)范要求，設(shè)計(jì)時(shí)考慮了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。灌充管路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5所示。

控制單元選用的CP1E系列PLC可以通過(guò)CX-Programmer專(zhuān)用軟件進(jìn)行編程、設(shè)定和監(jiān)控。CX-Programmer是在Windows平臺(tái)運(yùn)行的編程軟件，與Windows7系統(tǒng)兼容。PLC通過(guò)USB電纜與計(jì)算機(jī)通信連接。PLC程序采用模塊化設(shè)計(jì)（如圖6所示），主要包括數(shù)據(jù)采集、電源監(jiān)測(cè)、壓氧、參數(shù)設(shè)置、供氧、時(shí)間處理、報(bào)警7個(gè)子程序。

車(chē)載微型制壓氧裝置為醫(yī)用車(chē)輛提供了一種全新的制供氧方式，實(shí)現(xiàn)了車(chē)載氧氣瓶的實(shí)時(shí)灌充，形成不間斷供氧能力，可有效提高急救車(chē)輛的長(zhǎng)途轉(zhuǎn)運(yùn)能力。車(chē)載微型制壓氧裝置設(shè)置在醫(yī)療艙左前部工作臺(tái)左側(cè)。

1.2.3.4 車(chē)載醫(yī)用綜合信息通信工作平臺(tái)

車(chē)載醫(yī)用綜合信息通信工作平臺(tái)由車(chē)載信息工作站、車(chē)載通信系統(tǒng)（衛(wèi)星通信系統(tǒng)、3G通信系統(tǒng)、BD1通信系統(tǒng)）、遠(yuǎn)程醫(yī)療音視頻系統(tǒng)和話(huà)音調(diào)度系統(tǒng)組成，系統(tǒng)組成框圖如圖7所示。

（1）車(chē)載信息工作站。

車(chē)載信息工作站主要完成數(shù)據(jù)采集處理（醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)、傷員信息（電子病歷）、音視頻數(shù)據(jù)）、導(dǎo)航/車(chē)載音響、車(chē)況檢測(cè)、車(chē)輛監(jiān)測(cè)、多種通信方式的集中控制以及人機(jī)交互功能。

車(chē)載信息工作站在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，其外形尺寸為標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)載標(biāo)準(zhǔn)3DIN機(jī)箱，標(biāo)準(zhǔn)配置為7 in（1 in=25.4 mm）（分辨率為800×480）TFT彩色液晶器，為電阻式觸摸屏。采用無(wú)通風(fēng)孔設(shè)計(jì)，防震、防塵、防濺水，符合車(chē)載環(huán)境。

車(chē)載信息工作站采用12 V電源，可由汽車(chē)電瓶直接供電。配備4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串口、3個(gè)USB接口、1個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、1個(gè)SD卡插口和1個(gè)mini USB接口，可用于醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)采集、通信控制、車(chē)輛檢測(cè)、監(jiān)控。同時(shí)還具有1路紅外接口、1個(gè)藍(lán)牙通信接口和1個(gè)Wi-Fi接口，可實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。本系統(tǒng)與外接設(shè)備的連接主要通過(guò)網(wǎng)口、串口和USB口，同時(shí)具備藍(lán)牙連接方式。

圖4 壓氧運(yùn)行流程圖

圖5 灌充管路結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 制壓氧機(jī)PLC控制程序框圖

圖7 車(chē)載醫(yī)用綜合信息通信工作平臺(tái)系統(tǒng)框圖

車(chē)載信息工作站嵌入車(chē)輛駕駛臺(tái)內(nèi)部，車(chē)載動(dòng)中通天線、3G天線、話(huà)音調(diào)度系統(tǒng)天線、GPS/BD1終端（與天線一體）安裝于醫(yī)療艙前頂部，車(chē)載攝像機(jī)設(shè)置在醫(yī)療艙右側(cè)壁后部風(fēng)道下，LED顯示器安裝在醫(yī)療艙前壁工作臺(tái)上方，其余通信設(shè)備安裝于機(jī)柜內(nèi)。設(shè)備需占8 U高，機(jī)柜設(shè)計(jì)550 mm進(jìn)深。通信機(jī)柜設(shè)在醫(yī)療艙前中部工作臺(tái)下方。

①硬件功能。無(wú)線連接：藍(lán)牙；通信功能：本身支持語(yǔ)音通信，支持3G無(wú)線上網(wǎng)（WCDMA或CDMA2000）；車(chē)況檢測(cè)：通過(guò)ODBII接口與車(chē)輛ECU連接，實(shí)時(shí)獲取車(chē)況數(shù)據(jù)；車(chē)輛監(jiān)控：最多支持4路攝像頭同時(shí)工作；數(shù)據(jù)傳輸：支持監(jiān)控圖像、車(chē)況數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)傳輸；導(dǎo)航定位：GPS/BD衛(wèi)星定位；娛樂(lè)功能：車(chē)載音響、FM、MP3播放；環(huán)境參數(shù)：工作溫度為-20～55℃，存儲(chǔ)溫度為-40～70℃。

②軟件功能。采用Android2.3嵌入式操作系統(tǒng)（可升級(jí)到Android3.0）。軟件系統(tǒng)主要分為硬件資源、驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件4個(gè)層次。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)硬件控制及應(yīng)用的管理，其功能一般包括系統(tǒng)進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、設(shè)備管理和作業(yè)管理等。

車(chē)載醫(yī)用信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件包括：人機(jī)交互軟件（UI操作界面）、醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制軟件模塊（集控軟件）、醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件模塊、遠(yuǎn)程專(zhuān)家會(huì)診音視頻控制軟件模塊、多模通信系統(tǒng)控制軟件模塊、BD1通信控制軟件模塊、車(chē)輛在線監(jiān)測(cè)軟件模塊、車(chē)輛監(jiān)控圖像采集傳輸控制軟件模塊、車(chē)輛智能導(dǎo)航軟件。

（2）車(chē)載通信系統(tǒng)。

①動(dòng)中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)。衛(wèi)星通信適合室外各種復(fù)雜的自然環(huán)境下使用，不受地域限制，具有通信距離遠(yuǎn)、通信帶寬寬、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，常常被用于應(yīng)急和軍事通信中。ICU車(chē)采用動(dòng)中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可以在運(yùn)送危重傷病員的途中實(shí)時(shí)和后方保持視頻、音頻、數(shù)據(jù)通信，隨時(shí)報(bào)告危重傷病員的情況；作為通信的另一方，建設(shè)一個(gè)衛(wèi)星通信測(cè)試端站，與ICU車(chē)通信，在后方的醫(yī)療支持和指導(dǎo)下，ICU車(chē)實(shí)施途中的監(jiān)護(hù)監(jiān)測(cè)、搶救和會(huì)診。

衛(wèi)星通信體制采用SCPC點(diǎn)到點(diǎn)通信方式。醫(yī)療信息數(shù)據(jù)及音視頻數(shù)據(jù)落地到衛(wèi)星測(cè)試站后接入Internet公網(wǎng)，各使用單位可通過(guò)公網(wǎng)訪問(wèn)到醫(yī)療信息數(shù)據(jù)及音視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙向業(yè)務(wù)傳輸。

重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)衛(wèi)星通信分系統(tǒng)主要由Ku頻段動(dòng)中通車(chē)載衛(wèi)星天線、室外發(fā)射單元、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器、高清圖像編解碼器、多媒體服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、音視頻采集和顯示設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備組成，安裝在小型機(jī)柜內(nèi)。

測(cè)試端站的衛(wèi)星通信分系統(tǒng)采用2.4 m Ku頻段固定天線，終端處理設(shè)備與ICU車(chē)的設(shè)備組成基本相同。重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)衛(wèi)星通信示意圖如圖8所示。

圖8 重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)衛(wèi)星通信示意圖

②通信系統(tǒng)。本系統(tǒng)是利用前方現(xiàn)場(chǎng)的重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)上的醫(yī)療儀器設(shè)備的通信接口，將傷員的監(jiān)測(cè)、檢查和生化病理分析等相關(guān)數(shù)據(jù)和影像資料通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集和處理后，經(jīng)過(guò)3G通信網(wǎng)絡(luò)，將音視頻數(shù)據(jù)和檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet，在輸出端可通過(guò)硬解碼或軟件解碼的方式將音視頻解出，在后方急救中心或醫(yī)院信息中心將采集數(shù)據(jù)解析顯示（如圖9所示）。3G網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量可達(dá)6 Mbit/s。

③北斗1（BD1）通信系統(tǒng)。北斗1（BD1）車(chē)載終端除可完成導(dǎo)航定位功能外，同時(shí)具備短報(bào)文通信功能。在極端情況下（無(wú)3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋或3G網(wǎng)絡(luò)損毀且無(wú)可利用的通信衛(wèi)星資源），仍可將車(chē)輛位置信息及傷員重要的生命體征數(shù)據(jù)（如血壓、脈搏、體溫、體動(dòng)等）通過(guò)北斗衛(wèi)星以一定時(shí)間間隔自動(dòng)回傳。也可以通過(guò)手寫(xiě)輸入方式，向中心發(fā)送短報(bào)文（類(lèi)似手機(jī)短信），使后方及時(shí)獲取車(chē)輛及傷員狀況。

車(chē)載BD1終端支持連續(xù)和單次通信，收發(fā)頻度為60 s 1次，一次最多支持120個(gè)漢字或字符通信，定位時(shí)間最少15 s。

車(chē)載終端尺寸為Φ130mm×80mm（與天線一體），采用12 V直流供電，為吸頂式安裝方式。

（3）遠(yuǎn)程醫(yī)療音視頻系統(tǒng)。

遠(yuǎn)程醫(yī)療音視頻系統(tǒng)主要用于完成遠(yuǎn)程醫(yī)療過(guò)程中雙向音視頻采集、顯示功能，高清圖像/伴音回傳，普通圖像/伴音接收。主要包括車(chē)載視頻采集設(shè)備——標(biāo)清/高清攝像機(jī)、高清音視頻編解碼器、音頻采集設(shè)備、車(chē)載顯示設(shè)備——32 in LED顯示器。

（4）話(huà)音調(diào)度系統(tǒng)。

車(chē)載通信系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療圖像/話(huà)音/數(shù)據(jù)通信功能。此外，根據(jù)需要車(chē)輛還配備單獨(dú)的話(huà)音調(diào)度系統(tǒng)，用于指揮中心的人工話(huà)音調(diào)度。

該系統(tǒng)包括手持電臺(tái)2部（基本配置）和話(huà)音調(diào)度臺(tái)1臺(tái)（標(biāo)準(zhǔn)1 U機(jī)箱），可實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心通過(guò)GSM/CDMA無(wú)線鏈路與該車(chē)輛上/下人員的常規(guī)手持電臺(tái)通話(huà)調(diào)度功能。

1.2.3.5 患者隔振緩沖裝置

圖9 3G通信網(wǎng)絡(luò)急救監(jiān)護(hù)系統(tǒng)示意圖

隔振緩沖裝置應(yīng)用逆觸流變新型智能材料，實(shí)現(xiàn)黏彈性自適應(yīng)調(diào)節(jié)，應(yīng)用正負(fù)剛度并聯(lián)機(jī)構(gòu)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)剛度高靜低動(dòng)，從而能在靜態(tài)載荷下實(shí)現(xiàn)可靠固定，在穩(wěn)態(tài)激勵(lì)下實(shí)現(xiàn)有效隔振，在瞬態(tài)激勵(lì)下實(shí)現(xiàn)有效緩沖，在可能極大沖擊下實(shí)現(xiàn)速度鎖定，在可能極大變形下實(shí)現(xiàn)有效限位，突破傳統(tǒng)隔振緩沖技術(shù)的局限，可在整個(gè)激勵(lì)頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)臥姿重癥傷病員的有效隔振、緩沖。目前，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)此類(lèi)集逆觸流變智能材料、隔振、緩沖、限位、固定于一體的技術(shù)及產(chǎn)品。

（1）設(shè)計(jì)了隔振緩沖限位固定裝置原理樣機(jī)。

該隔振緩沖限位固定裝置采用正負(fù)剛度并聯(lián)技術(shù)原理設(shè)計(jì)（如圖10所示），原理和樣機(jī)外形如圖11所示，實(shí)現(xiàn)在整個(gè)激勵(lì)頻率范圍內(nèi)對(duì)臥姿重癥傷病員的有效隔振、緩沖。

圖10 正負(fù)剛度并聯(lián)模型及受力示意圖

圖11 隔振緩沖限位固定裝置原理樣機(jī)

（2）進(jìn)行了振動(dòng)試驗(yàn)分析。

通過(guò)隔振緩沖器力-速度特性曲線實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)重癥監(jiān)護(hù)車(chē)擔(dān)架倉(cāng)隔振系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)傳遞特性試驗(yàn)、分析，結(jié)果表明該隔振系統(tǒng)在整個(gè)試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)其傳遞函數(shù)均小于1，除在共振頻率附近外，其他頻率點(diǎn)其傳遞函數(shù)均小于0.5，具有理想的隔振效果（如圖12～13所示）。

圖12 隔振緩沖器力-速度特性曲線

（3）建立了臥姿重癥傷病員-擔(dān)架-救護(hù)車(chē)系統(tǒng)振動(dòng)物理模型（如圖14所示）。

圖13 隔振緩沖系統(tǒng)傳遞特性曲線

圖14 臥姿重癥傷病員-擔(dān)架-救護(hù)車(chē)系統(tǒng)振動(dòng)物理模型

根據(jù)車(chē)輛振動(dòng)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)合理簡(jiǎn)化，建立了臥姿重癥傷病員-擔(dān)架-救護(hù)車(chē)系統(tǒng)振動(dòng)物理模型，可為下一步進(jìn)行整車(chē)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的模擬、分析、優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

2 性能指標(biāo)

通過(guò)研制重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)，為交通重癥創(chuàng)傷傷員、腦猝重癥患者、心臟等重要臟器疾病重癥患者、中毒重癥患者以及災(zāi)害重癥傷員在現(xiàn)場(chǎng)和運(yùn)送途中實(shí)施心肺復(fù)蘇和高級(jí)生命支持的救治，實(shí)現(xiàn)重癥患者現(xiàn)場(chǎng)、轉(zhuǎn)運(yùn)途中和院內(nèi)救治與生命支持的無(wú)縫對(duì)接，其性能指標(biāo)包括以下4個(gè)方面：

（1）整車(chē)性能指標(biāo)：①減振性能：在B級(jí)路面，傷病員轉(zhuǎn)運(yùn)推車(chē)上重癥傷病員的全身頻率計(jì)權(quán)加速度不大于1.00 m/s2；②通信功能：3G、北斗、動(dòng)中通通信、高清視頻傳輸、全地域通信；③車(chē)廂潔凈程度：十萬(wàn)級(jí)水平；④噪聲水平：在B級(jí)路面以60 km/h勻速行駛時(shí)，車(chē)輛自身噪聲在車(chē)廂內(nèi)測(cè)量時(shí)不大于75dB。

（2）制氧基本模塊主要技術(shù)指標(biāo)：①制氧流量：10 L/min；②壓氧流量：10 L/min；③氧氣體積分?jǐn)?shù)：（93±3）%；④出氧壓力：0.04～0.06MPa；⑤功耗：〈320W；⑥噪聲：65 dB（A）。

（3）環(huán)境適應(yīng)性：①工作溫度：-25～41℃；②存貯溫度：-40～50℃；③相對(duì)濕度：≯95%（25℃）。

（4）裝載運(yùn)輸：能適應(yīng)鐵路平車(chē)、船舶、大中型運(yùn)輸機(jī)裝載運(yùn)輸。

3 功能

（1）在救護(hù)車(chē)專(zhuān)用底盤(pán)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)，車(chē)輛平順性能達(dá)到高級(jí)客車(chē)標(biāo)準(zhǔn)，乘臥舒適、操控性能良好、動(dòng)力強(qiáng)勁、主被動(dòng)安全性能高。

（2）采用長(zhǎng)頭型車(chē)身設(shè)計(jì)，車(chē)輛安全性能高于校車(chē)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）可同時(shí)運(yùn)送1名臥姿傷員和3名坐姿傷員；自動(dòng)體外除顫監(jiān)護(hù)功能；心電、血壓、體溫、呼吸、血氧飽和度等生命體征信息監(jiān)護(hù)功能；急救呼吸、通氣、供氧功能；輸液泵自動(dòng)輸液、加壓快速輸液功能；負(fù)壓吸引功能；復(fù)合傷、多處傷急救處理（包扎、止血、固定等）。

（4）無(wú)線遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息查詢(xún)功能（如患者健康檔案）；無(wú)線遠(yuǎn)程醫(yī)療指導(dǎo)與相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)咨詢(xún)；現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、圖像的實(shí)時(shí)傳輸功能；GPS全球衛(wèi)星定位功能。

（5）空氣凈化消毒系統(tǒng)可使艙內(nèi)的空氣達(dá)十萬(wàn)級(jí)凈化程度，達(dá)到ICU病房清潔度的要求。

（6）車(chē)載制壓氧系統(tǒng)[7]實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)供氧。（7）上車(chē)擔(dān)架減震系統(tǒng)避免患者的二次損傷。（8）救護(hù)車(chē)艙室空間優(yōu)化設(shè)計(jì)和車(chē)廂內(nèi)低噪設(shè)計(jì)[8]。

4 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）實(shí)現(xiàn)重癥患者現(xiàn)場(chǎng)救治、轉(zhuǎn)運(yùn)途中和院內(nèi)救治與生命支持的無(wú)縫對(duì)接。

（2）最新研制的制壓氧系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不間斷連續(xù)供氧，符合醫(yī)療用氧標(biāo)準(zhǔn)，解決了重癥患者長(zhǎng)途轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的氧氣供應(yīng)。

（3）空氣凈化消毒系統(tǒng)換氣量為3.8 m3/min，10 min可對(duì)艙內(nèi)的空氣消毒過(guò)濾2次，艙內(nèi)的空氣達(dá)到十萬(wàn)級(jí)潔凈程度，滿(mǎn)足ICU病房清潔度的要求。

（4）配備北斗、3G和動(dòng)中通衛(wèi)星天線，可實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)、圖像的實(shí)時(shí)傳輸，并可進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診。

5 樣車(chē)測(cè)試及應(yīng)用效果

車(chē)輛完工后，對(duì)樣車(chē)供配電、制壓氧、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)等功能模塊進(jìn)行了調(diào)試，對(duì)整車(chē)進(jìn)行了淋雨、路試、制動(dòng)、空氣凈化效果、制壓氧參數(shù)等多項(xiàng)檢測(cè)，并進(jìn)行了長(zhǎng)途行駛試驗(yàn)，結(jié)果表明，車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)良好，設(shè)備固定可靠，減震效果良好，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到或高于設(shè)計(jì)要求。

車(chē)輛交付東風(fēng)總醫(yī)院進(jìn)行了為期3個(gè)月的試用，結(jié)果表明，車(chē)輛操控性強(qiáng)，主被動(dòng)安全性能高，功能完善，設(shè)備配置、布局合理，性能指標(biāo)達(dá)到或高于實(shí)用要求，可以滿(mǎn)足多種急救醫(yī)療任務(wù)。

6 結(jié)語(yǔ)

高級(jí)重癥監(jiān)護(hù)型救護(hù)車(chē)研制完成后，經(jīng)各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)[9-10]和用戶(hù)試用，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到或高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，獲得用戶(hù)的一致好評(píng)。該救護(hù)車(chē)的成功研制有效解決了自然災(zāi)害和突發(fā)事件救援中重癥傷員的現(xiàn)場(chǎng)救治、長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)運(yùn)的難題，對(duì)于提高國(guó)內(nèi)自然災(zāi)害和突發(fā)事件中重癥傷員的救治具有重要的意義。

[1]WS/T 292—2008 救護(hù)車(chē)[S].

[2]尹軍，何慶華，顏樂(lè)先，等.應(yīng)急醫(yī)療救援與臨床醫(yī)學(xué)工程[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（3）：132-135.

[3]韓學(xué)平，韓江林，吳建兵，等.航衛(wèi)保障方艙的研究與設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2013，34（8）：10-11，16.

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[8]QC/T 475—1999 客車(chē)密封性限值[S].

[9]GB 7258—2012 機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件[S].

[10]QC/T 252—1998 專(zhuān)用汽車(chē)定型試驗(yàn)規(guī)程[S].

（收稿：2013-12-30 修回：2014-05-02）

Development of advanced intensive care ambulance

ZHANG Tao1,WANG Jia-jun1,SONG Zhen-xing2,CHEN Guo-jun1
（1.Dongfeng Special Vehicle(Shiyan)Bus Co.,Ltd.,Shiyan 442013,Hubei Province,China;2.Institute of Medical Equipment,Academy of Military Medicine Sciences,Tianjin 300161,China）

ObjectiveTo develop an advanced intensive care ambulance for the seamless connection between field first aid,en route life support and hospital treatment.MethodsThe function requirements of the ambulance were analyzed,the self-patented chassis was manufactured,and the ambulance-mounted devices were developed or selected for first aid, oxygen generation and air purification.3G network,Beidou Navigation Satellite System and etc were set up based on the working flow.ResultsThe ambulance with a maximum speed of 125 km/h could be used for transportation and first aid of one nonambulatory patient and two ambulatory patients,with image and data inquired and transmitted in time,all-weather all-terrain voice communication,continuous oxygen supply and 105level air cleanness.ConclusionThe ambulance realizes the seamless interface between first aid,en route life support and hospital treatment,and enhances the level of emergency medical equipment.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（10）：25-31]

ambulance;intensive care;air-purifying system;oxygen preparation and compression;tele-consultation

R318.6；R197.39

A

1003-8868（2014）10-0025-07

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.10.025

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAI20B01）

張 濤（1976—），男，高級(jí)工程師，主要從事特種車(chē)輛設(shè)計(jì)、制造方面的研究工作。

442013湖北十堰，東風(fēng)特汽（十堰）客車(chē)有限公司（張 濤，王家軍，陳國(guó)鈞）；300161天津，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所（宋振興）

陳國(guó)鈞，E-mail：caj6865@163.com；宋振興，E-mail：song9705@ 163.com