田祥林，喬 慧，王娜娜，肖 爽，肖 勇，胡 平

0 引言

我國(guó)地域廣闊，地形交通復(fù)雜，且處于工業(yè)化快速發(fā)展中，各種自然災(zāi)害、交通事故等頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。目前，國(guó)內(nèi)用于醫(yī)療應(yīng)急救援的手術(shù)車沒有空氣凈化、整體自裝卸等功能，在參與醫(yī)療救援活動(dòng)時(shí)受到一定的限制。因此，研究開發(fā)具有車載空氣凈化功能使手術(shù)區(qū)的空氣潔凈度達(dá)到Ⅱ級(jí)手術(shù)室標(biāo)準(zhǔn)，以改善救援現(xiàn)場(chǎng)的手術(shù)環(huán)境；同時(shí)在救援現(xiàn)場(chǎng)避免使用起重機(jī)等吊裝工具，實(shí)現(xiàn)整體自裝卸；并帶有技術(shù)保障模塊，為手術(shù)醫(yī)療方艙提供水、電、氧氣的保障。該新型多功能方艙式手術(shù)車首次運(yùn)用車載空氣凈化、抗顛簸緩沖裝置和垂直自裝卸等技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白。

1 手術(shù)車的設(shè)計(jì)

1.1 主要構(gòu)成

手術(shù)車主要由運(yùn)輸?shù)妆P（加裝抗顛簸緩沖裝置）、醫(yī)療方艙、技術(shù)保障模塊、方艙升降裝置、醫(yī)療設(shè)備等組成。

手術(shù)車帶有車載空氣凈化系統(tǒng)，在野外條件下可保障手術(shù)室的空氣潔凈度達(dá)到Ⅱ級(jí)手術(shù)室標(biāo)準(zhǔn)；底盤加裝的抗顛簸緩沖裝置在延長(zhǎng)車輛使用壽命和提高車輛通過性的同時(shí)，能夠更好地保護(hù)方艙及艙內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備；隨車配置的方艙電動(dòng)升降裝置擺脫了起重吊裝設(shè)備，能夠手動(dòng)或電動(dòng)操作升降裝置將方艙降至地面，并自動(dòng)調(diào)節(jié)方艙水平，方便醫(yī)務(wù)人員和傷病員進(jìn)出醫(yī)療方艙；技術(shù)保障模塊由供水、供電和氧氣供應(yīng)等系統(tǒng)組成，供水系統(tǒng)的水箱容積為300 L，并可隨時(shí)加水，配置的超靜音發(fā)電機(jī)組能夠在無外援的情況下獨(dú)立工作6 h以上，保障手術(shù)順利進(jìn)行，氧氣供應(yīng)由2個(gè)40 L氣瓶組成，實(shí)現(xiàn)不間斷供氧，大大提高了手術(shù)車在運(yùn)輸和使用過程中的環(huán)境適應(yīng)性和實(shí)用性。整車外形如圖1所示。

圖1 手術(shù)車外形

1.2 醫(yī)療方艙設(shè)計(jì)

1.2.1 尺寸

醫(yī)療方艙為20 ft（1 ft=0.304 8 m）標(biāo)準(zhǔn)方艙，帶單邊擴(kuò)展[2]，方艙外部尺寸（長(zhǎng)×寬×高）為6 058 mm×2 438 mm×2 438 mm，方艙擴(kuò)展部分展開后能夠增加手術(shù)區(qū)面積，達(dá)到17 m2。

1.2.2 方艙布局

方艙分為電控間、手術(shù)準(zhǔn)備區(qū)和手術(shù)區(qū)[3]。設(shè)有醫(yī)務(wù)人員和患者單獨(dú)通道，醫(yī)務(wù)人員從左側(cè)前門進(jìn)入手術(shù)準(zhǔn)備區(qū)，傷病員從后部尾門進(jìn)入手術(shù)區(qū)。右側(cè)前部為電控間，里面裝有電氣控制柜、不間斷電源、隔離變壓器和潔凈空氣調(diào)節(jié)器主機(jī)；手術(shù)準(zhǔn)備區(qū)有洗手池、吊柜（儲(chǔ)物柜）和坐柜；手術(shù)區(qū)配置一張多功能手術(shù)床、無影燈、麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、高頻電刀、多功能動(dòng)力鉆鋸系統(tǒng)、吸引器等醫(yī)療設(shè)備。其中無影燈、觀片燈、器械柜、情報(bào)面板、記錄板、氧氣瓶均嵌入隔墻中；手術(shù)床、麻醉機(jī)、多功能動(dòng)力鉆鋸系統(tǒng)等為可移動(dòng)式設(shè)備，運(yùn)輸時(shí)固定于底板及右側(cè)墻壁；監(jiān)護(hù)儀、除顫儀、高頻電刀、吸引器等設(shè)備裝入設(shè)備柜靠墻固定。方艙具體布局如圖2所示。

圖2 方艙布局

1.2.3 主要裝置

1.2.3.1 車載空氣凈化系統(tǒng)

醫(yī)療方艙內(nèi)的手術(shù)區(qū)受尺寸和運(yùn)輸條件限制，在構(gòu)造上有別于醫(yī)院潔凈手術(shù)部，它不是簡(jiǎn)單的將醫(yī)院空氣凈化系統(tǒng)按比例縮放移植上去，而且除了滿足高度集成后的小型化，還要考慮車載的可靠性、抗震性，以及使用過程中的耐久性、可維修性?？諝鈨艋到y(tǒng)的設(shè)計(jì)依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[4]強(qiáng)制性條款進(jìn)行配置。

系統(tǒng)由冷暖空調(diào)，加（除）濕器，送風(fēng)系統(tǒng)，回風(fēng)系統(tǒng)，初、中、高效三級(jí)過濾裝置等組成。經(jīng)凈化后的空氣在手術(shù)床區(qū)域潔凈度達(dá)到1 000級(jí)，在周邊區(qū)域達(dá)到10 000級(jí)，并能調(diào)節(jié)手術(shù)室內(nèi)的風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓等[5]。該裝置能在外界環(huán)境溫度為40℃時(shí)，1 h內(nèi)將車廂內(nèi)的溫度（平均溫度）降至30℃以下。供暖裝置能在-25℃條件下，1 h將車廂內(nèi)的溫度升至18℃以上?？諝鈨艋鞒倘鐖D3所示。

圖3 空氣凈化流程

1.2.3.2 技術(shù)保障模塊

技術(shù)保障模塊由供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)等組成。

（1）電氣系統(tǒng)：由電控箱、UPS電源箱、照明燈、插座和線路等組成，供電方式主要有市電、發(fā)電機(jī)組、不間斷電源（UPS）3種形式，實(shí)現(xiàn)三相交流380 V、單相交流220 V及直流24 V供電。通過配電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，選擇輸入電源電壓，配電系統(tǒng)設(shè)置有總保護(hù)開關(guān)，并配置各分路保護(hù)開關(guān)控制各用電設(shè)備，配電系統(tǒng)面板有電壓電流表、頻率表、電源指示燈。

系統(tǒng)具有漏電保護(hù)和過電流、電源濾波和防雷擊保護(hù)等功能，當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)漏電、負(fù)載設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，控制開關(guān)斷路器能自動(dòng)切斷艙內(nèi)設(shè)備的電源，保證設(shè)備安全使用。為應(yīng)對(duì)突發(fā)性斷電，保證手術(shù)順利進(jìn)行，系統(tǒng)還配備有不間斷電源，實(shí)現(xiàn)意外停電情況下不小于2 h的短暫手術(shù)電力保障功能。

自帶超靜音發(fā)電機(jī)組，在無外電情況下能獨(dú)立供電，保障手術(shù)的順利完成，發(fā)電機(jī)獨(dú)立工作時(shí)間為6 h以上。

（2）供水系統(tǒng)：由水泵、電加熱器、水箱、供水管路和排水管路等組成，為醫(yī)護(hù)人員洗手、清洗手術(shù)器械提供冷熱水和空氣凈化系統(tǒng)加濕器供水。水箱采用不銹鋼材質(zhì)，容積為300 L，洗手池為感應(yīng)式龍頭，水溫可調(diào)。

（3）供氣系統(tǒng)[6]：它是醫(yī)療手術(shù)方艙的重要組成部分，用于一般患者吸氧、危急患者吸氧（呼吸機(jī)）、手術(shù)麻醉機(jī)用氧及藥物的霧化等。整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行GB 4962—1985《氧氣使用安全技術(shù)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)和GB 50177—2005、GB 50031—1991、GB 50030—1991《氣體建站規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)嵌入墻體，主要由2個(gè)40 L的醫(yī)用氧氣瓶、自動(dòng)氣體切換箱（含左右進(jìn)氣壓力表、輸出壓力表、左右報(bào)警、輸出報(bào)警、左右指示、輸出指示等）、閥件、供氧管路系統(tǒng)和氣體終端等組成，實(shí)現(xiàn)供氧的連續(xù)性。

1.2.3.3 升降裝置

在方艙四角裝有電動(dòng)升降裝置，可以方便地把方艙從運(yùn)輸?shù)妆P上卸下和裝上，在場(chǎng)地狹小無法使用吊車、鏟車的情況下，實(shí)現(xiàn)整體自裝卸。操作時(shí)4根升降柱可以單獨(dú)動(dòng)作也可以同時(shí)動(dòng)作，可以選擇電動(dòng)或手動(dòng)操作，同時(shí)裝置內(nèi)有調(diào)平傳感器，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)方艙的水平，降低了方艙對(duì)地面平整度的要求。方艙的升降裝置大大地提高了醫(yī)療方艙的機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性。其最大舉升質(zhì)量為8 t，最大舉升高度為1 700 mm。外形如圖4所示。

1.3 底盤的選擇

1.3.1 底盤

手術(shù)車底盤由東風(fēng)商用車公司DFL5160XXYBX1A型二類運(yùn)輸車底盤進(jìn)行改裝，滿足裝載醫(yī)療方艙對(duì)長(zhǎng)度和質(zhì)量的要求，整車穩(wěn)定性好、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、適合高原環(huán)境運(yùn)輸條件，底盤外形如圖5所示。

1.3.2 抗顛簸緩沖裝置

為了更好地提高汽車的通過性能和保護(hù)方艙及艙內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備，在底盤上安裝了抗顛簸緩沖裝置[7]。

傳統(tǒng)的車輛是用騎馬螺栓和連接板將大梁和副梁連接在一起，對(duì)整個(gè)車輛來講是剛性連接，在崎嶇的路面行駛時(shí)產(chǎn)生的巨大扭力通過底盤直接傳遞到上裝設(shè)備，對(duì)車輛和上裝設(shè)備產(chǎn)生巨大的破壞力，大大縮短其使用壽命。

圖4 升降裝置

圖5 底盤外形圖

抗顛簸緩沖裝置通過特殊的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[8]，采用高強(qiáng)度材料和特殊緩沖減震裝置、專用方艙鎖具等零部件，在大梁和上裝之間形成柔性連接[9]，避免了傳統(tǒng)剛性連接結(jié)構(gòu)的弊端，提高了車輛的通過性和安全性，延長(zhǎng)了汽車（尤其是在崎嶇的路面行駛）的使用壽命，更有效地保護(hù)了醫(yī)療方艙和內(nèi)部醫(yī)療設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 抗顛簸緩沖裝置結(jié)構(gòu)

2 手術(shù)車實(shí)現(xiàn)功能

該手術(shù)車主要有以下功能：

（1）手術(shù)區(qū)潔凈度達(dá)到國(guó)家Ⅱ級(jí)潔凈手術(shù)室標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行普外科、泌尿外科、肝膽胰外科、婦產(chǎn)科、骨科等手術(shù)。

（2）底盤加裝先進(jìn)的抗顛簸緩沖裝置，提高了車輛的通過性，同時(shí)更好地保護(hù)了方艙及艙內(nèi)醫(yī)療設(shè)備。

（3）方艙配有電動(dòng)升降裝置，實(shí)現(xiàn)了整體自裝卸，擺脫了依靠起重機(jī)進(jìn)行吊裝的局限性；方艙卸至地面后還可與帳篷實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接，帳篷可用于術(shù)前檢查和病房，擴(kuò)大醫(yī)療區(qū)面積。

（4）技術(shù)保障模塊實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立供水供電，自我保障能力強(qiáng)。

（5）醫(yī)療方艙可通過公路、鐵路、艦船和救援直升機(jī)運(yùn)輸。

3 應(yīng)用及評(píng)價(jià)

2013年4月20日四川蘆山發(fā)生7.0級(jí)強(qiáng)烈地震，該手術(shù)車隨國(guó)家（重慶）緊急醫(yī)學(xué)救援隊(duì)到達(dá)重災(zāi)區(qū)蘆山縣城，21日0：30到達(dá)，8：00開始收治傷病員，將手術(shù)方艙分為2個(gè)區(qū)域進(jìn)行使用：手術(shù)區(qū)主要進(jìn)行以挽救生命為目的的開顱、剖胸、剖腹、截肢等手術(shù)，擴(kuò)展區(qū)主要進(jìn)行一般清創(chuàng)縫合、筋骨膜室切開減壓、外固定等操作。在蘆山地震期間，共計(jì)進(jìn)行手術(shù)71臺(tái)次，其中也包含了在蘆山后期進(jìn)行的宮外孕和人流手術(shù)。圖7為蘆山地震災(zāi)區(qū)手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)。

圖7 蘆山地震災(zāi)區(qū)手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)

因?yàn)榈卣?，?dāng)?shù)蒯t(yī)療機(jī)構(gòu)受損，現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)療救治條件有限，傷員數(shù)量大，道路毀壞，醫(yī)療救治矛盾突出，大多數(shù)頭胸腹嚴(yán)重?fù)p傷者在現(xiàn)場(chǎng)死亡，能后送的傷員也大部分難以避免截肢。為了最大限度減少人員死亡、降低傷殘程度，有必要將手術(shù)平臺(tái)前移[10]，多功能方艙式手術(shù)車很好地解決了這一問題。

4 結(jié)語(yǔ)

新型多功能方艙式手術(shù)車配置的抗顛簸緩沖裝置有效提高了車輛的通過性，同時(shí)能夠更好地保護(hù)醫(yī)療方艙及艙內(nèi)醫(yī)療設(shè)備；車載空氣凈化系統(tǒng)提高了手術(shù)區(qū)的空氣潔凈度，改善了手術(shù)室環(huán)境；方艙升降裝置實(shí)現(xiàn)了整體自裝卸，技術(shù)保障模塊提高了自身持續(xù)工作的能力，因此，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

[1]徐如祥.地震災(zāi)害醫(yī)學(xué)——汶川特大地震回顧與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)[M].北京：人民軍醫(yī)出版社，2009.

[2] 蔡安寧.潔凈手術(shù)方艙：中國(guó)，ZL201110229941.9[P].2013-08-28.

[3] 孫景工，趙秀國(guó)，譚樹林，等.醫(yī)用潔凈手術(shù)車的研究與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2012，9（1）：2-4.

[4]GB 50333—2002 醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 朱明杰，徐文華.關(guān)于潔凈手術(shù)局部壓力控制的討論[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2007（1）：22-25.

[6] GB 50751—2012 醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范[S].

[7] Crossmobil GmbH.Heavy Goods Vehicle：Germany，EP1231129A2[P].2002-08-14.

[8] 徐達(dá)，蔣崇賢.專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1998.

[9]Zeppelin-Systemtechnik GmbH.Truck：Germany，EP0583750A2[P].1997-05-27.

[10]都定元，黃光斌，胡平，等.移動(dòng)急救（手術(shù)）醫(yī)院的研制及其在4.20蘆山地震醫(yī)學(xué)救援中的應(yīng)用[J].中華衛(wèi)生應(yīng)急雜志，2013（6）：95-97.