王松葉 易蕊 段利達 張震 侯國峰 張志強 王振方 劉凌華 于強栗志利 荊亞新 代秋聲 徐如祥
醫(yī)學救援是國民身體健康的重要保障。由于中國人口密度大、地域廣闊、地理環(huán)境復雜、自然災害多、突發(fā)傷病多,救護車仍是醫(yī)學救援最基本、最便捷、最常用的救援工具[1,2]。但是,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的救護車救援模式、裝備及技術正在發(fā)生深刻變革。近年興起的互聯(lián)網(wǎng)+移動醫(yī)療模式,不僅救援響應快、轉運快,還可以將小型移動CT 安裝在救護車上,構建針對急性腦卒中救治的“移動卒中單元”使腦卒中救治更加快捷、有效[3,4]。“移動戰(zhàn)傷單元”是集移動CT 頭部檢查、診斷、急救處理、轉運及信息化支持為一體的戰(zhàn)創(chuàng)傷救治模式。本研究模擬構建“移動戰(zhàn)傷單元”,探討在陸軍野戰(zhàn)環(huán)境條件下,移動CT 頭部掃描成像、數(shù)據(jù)采集及信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性,為戰(zhàn)時的顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷移動醫(yī)療救治提供參考。
試驗對象選自陸軍某訓練基地服役官兵(志愿者),試驗采用自主研制的多功能專用救護車。執(zhí)行試驗任務氣候條件:陰天,小至中雪,氣溫-8℃~2℃,濕度85%,西北風3~4 級。
入選受檢志愿者95 人,隨機分為3 組:Ⅰ組77人,救護車在停車狀態(tài)頭部掃描,年齡范圍19~54歲,平均年齡28.18 歲;Ⅱ組11 人,救護車在二級公路行駛狀態(tài)進行頭部掃描,年齡范圍20~32 歲,平均年齡26.57 歲,其中4 人20 km/h,4 人40 km/h,3人60 km/h;Ⅲ組7 人,電磁干擾組(頻率30~1000 MHz),年齡范圍20~33 歲,平均年齡25.18 歲。
救護車后箱空間:長3.3 m,寬1.92 m,高1.7 m,四周用2 mm 鉛防護。16 排移動CT 整機重270 kg,高1.35 m,長1.10 m,寬0.98 m。利用可拆卸式固定器將移動CT 固定在救護車底面的鋁合金板上,鋁合金板位于救護車后箱駕駛室側,確保在救護車載行駛過程中的顛簸和沖擊不會造成機器損壞,在掃描過程中保持機器處于穩(wěn)定狀態(tài)和成像質(zhì)量。頭部掃描準備參照移動CT 檢查技術專家共識,移動CT進行頭部軸向水平平掃[5,6]。Ⅰ組的救護車在停止狀下,機器工作供電為交流電220 V/50 Hz,最大輸出10 A。Ⅱ組的救護車在行駛狀態(tài)下,機器工作供電為機器內(nèi)置直流蓄電池,單個不間斷電源最大輸出功率為2700 W,標稱電量9 Ah,可供5~6 人頭部掃描。Ⅲ組的救護車在電磁波干擾下,頻率為30~1000 MHz,觀察移動CT 頭部掃描成像、數(shù)據(jù)采集及信息傳輸情況。移動CT 掃描協(xié)議:管電壓120 kV,管電流8 mA。掃描層厚4.4 mm,最大掃描范圍228.8 mm,圖像數(shù)52 層,單圈出圖時間2 s,記錄輻射劑量CTDIvol 值。
采用SPSS20.0 軟件進行統(tǒng)計學分析,評價16排移動CT 在救護車行駛和停止行駛狀態(tài)下出現(xiàn)運動偽影的幾率以率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
Ⅰ組頭部水平軸位骨窗像,可清晰顯示顱骨、眼眶、鼻蝶竇等骨性結構。Ⅱ組、Ⅲ組與Ⅰ組頭部水平軸位骨窗像基本相同,未見明顯偽影。
圖1 受檢者的頭部軸位軟組織成像
Ⅰ組頭窗軟組織軸位平掃,清晰顯示眼球、視神經(jīng)、腦干、腦皮質(zhì)及腦白質(zhì)、腦溝回及腦室等結構清晰,但少數(shù)頭部軟組織有線狀偽影(圖1A~C)。Ⅱ組頭窗軟組織成像基本清晰,但是在顱底部分層面有較明顯的線狀運動偽影,20 km/h 偽影較輕(圖1D~F),40 km/h 和60 km/h 運動偽影較為嚴重,但是圖像質(zhì)量基本符合臨床診斷標準。Ⅲ組頭窗軟組織成像結構清晰(圖1G~I),與Ⅰ組相比無明顯差異,提示所選頻率的電磁干擾對移動CT 掃描成像、數(shù)據(jù)采集及信息傳輸無明顯的干擾作用。
在電磁干擾狀態(tài)下,移動CT 數(shù)據(jù)采集及信息傳輸正常。3 組試驗的軸位平掃輻射劑量CTDIvol均為36.27 mGy。
Ⅰ組中13 人(16.88%)出現(xiàn)線狀偽影;Ⅱ組在車速20、40、60 km/h 行駛狀態(tài)下,9 人(81.82%)在顱底部分層面發(fā)生不同程度的線狀運動偽影;Ⅲ組中1 人(14.29%)在電磁干擾狀態(tài)下,有出現(xiàn)輕微的線狀運動偽影。經(jīng)χ2檢驗,Ⅰ組、Ⅲ組分別與Ⅱ組比較,差異均有統(tǒng)計學意義 (χ2=21.645,P=0.001;χ2=7.901,P=0.013);Ⅲ組與Ⅰ組比較,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.031,P=0.861)。
無論是“移動戰(zhàn)傷單元”還是“移動卒中單元”,都是在野外移動環(huán)境下的醫(yī)療救治,其要求包括[7,8]:(1)醫(yī)療裝備體積更加小巧、輕便,可移動性強,并通過國家質(zhì)檢部門的運載及移動使用檢驗;(2)在遠距離移動時能保持良好性能;(3)運載車輛大小及載荷符合在野外及城鄉(xiāng)道路行駛的交通法規(guī)管理要求;(4)儀器運行功耗小,可以交流電或直流電供電;(5)醫(yī)療人員接受過設備嚴格儀器使用培訓。
16 排移動CT 有以下優(yōu)勢:(1)是目前是全球整機體積(1.35 m×1.10 m×0.98 m)和質(zhì)量(270 kg)最小的一款移動CT,可以利用常規(guī)的中型救護車運載,通過國家質(zhì)檢部門的運載及移動使用檢驗;(2)機器功耗小,可以交流電供電(220 V/50 Hz/10 A),也有內(nèi)置直流蓄電池,單個不間斷電源最大輸出功率為2700 W,標稱電量9 Ah,可供5~6 人頭部掃描,確保在交流電突然中斷的情況下完成掃描檢查;(3)該移動CT 采用內(nèi)外多重X 線防護,輻射劑量低,CTDIvol 僅為36.27 mGy,輻射劑量是國外8 排移動CT 的43%;(4)該移動CT 有精密導軌控制系統(tǒng)和減振器,減少機器長途移動顛簸損傷及發(fā)生嚴重掃描運動偽影,干擾診斷,保證掃描圖像的診斷標準;(5)該移動CT 具有頭部平掃及增強、腦血管造影及腦灌注成像等多種成像功能,適用于腦創(chuàng)傷、腦出血及腦缺血等檢查診斷[9-11]。
顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷是死亡率最高的傷病,占全身各部位傷80%以上。CT 是顱腦戰(zhàn)傷首選的精準診斷儀器,運用“移動創(chuàng)傷單元”及時檢查及監(jiān)測顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷病情發(fā)展,為救治提供準確依據(jù)[12-14]?!耙苿討?zhàn)傷單元”,是未來高技術戰(zhàn)爭環(huán)境下醫(yī)療救護的新模式,可以快速到達、快速診斷、快速精準施救以及快速后送,形成現(xiàn)場急救、監(jiān)測轉運、后方??粕钋芯戎我惑w化的“連續(xù)救治鏈”,有力地提升戰(zhàn)創(chuàng)傷救治技術水平,降低死殘率。通過模擬陸軍野外戰(zhàn)地實訓,結果顯示:利用車載16 排移動CT 構建的“移動戰(zhàn)傷單元”,無論是在靜止或行駛狀態(tài)下,移動CT 均可快速掃描成像(<2 min),清晰顯示腦組織神經(jīng)結構。在每小時行駛20、40 及60 km 的狀態(tài)下,由于精密導軌的控制和減振器的緩沖保護作用,在顱底部分層面雖然存在不同程度運動偽影,但是并不影響臨床診斷質(zhì)量。同時,發(fā)現(xiàn)在模擬戰(zhàn)時復雜電磁干擾環(huán)境下,“移動戰(zhàn)傷單元”移動CT 成像、數(shù)據(jù)采集及信息傳輸并不受干擾,為戰(zhàn)傷及災害救援提供了重要技術支撐。
腦卒中具有發(fā)病率高、死亡率高、致殘率高和復發(fā)率高的特點,據(jù)報道,中國現(xiàn)有腦卒患者1240 萬,每年新發(fā)生腦卒中>300 萬,死亡150 萬,已成為國人致死的第二大疾病[15-17]。急性缺血性腦卒中救治的關鍵是在3.0~4.5 h 的時間窗內(nèi)溶解血栓,重建血供[18,19]。傳統(tǒng)的腦卒中救治模式包括院前急救、轉運、急診科接診、影像科CT 檢查,最后由卒中??漆t(yī)師會診處理,由于涉及的學科專業(yè)多、流程長、耗時多,在3.0~4.5 h 溶栓時間窗內(nèi)接受治療的比率不足2%,成為嚴重困擾急性缺血腦卒中救治的“瓶頸”[16,17]。本團隊已經(jīng)自主研制成功專用的“腦卒中救護車”,將檢查、CT 診斷、溶栓治療融為一體,將溶栓治療從院內(nèi)前移到卒中發(fā)生的現(xiàn)場,可以將溶栓時間縮短至30~60 min 以內(nèi),為急性腦梗死溶栓治療贏得“黃金時間”,提高救治效率,降低死亡率。
綜上所述,利用16 排移動CT 模擬構建“移動戰(zhàn)傷單元”,救護車在停止、行駛和電磁干擾狀態(tài)下,成像性能均穩(wěn)定可靠,行駛狀態(tài)下在顱底部分層面雖然有不同程度的運動偽影,但并不影響成像診斷,電磁干擾對掃描成像、數(shù)據(jù)采集及信息傳輸也無明顯干擾。因此,“移動戰(zhàn)傷單元”模式可能是未來高技術戰(zhàn)爭環(huán)境下,顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷移動醫(yī)療救治的新模式。