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保障患者和抗“疫”物资运送安全 ——细数医疗车辆中用到的化工材料
更新时间:2020/2/24 来源:中国化工报
  

 

     在这次新冠肺炎疫情中,涌现了多种医疗专用车辆的身影,比如运送药品和疫苗的医疗用品运输车,转运病患的负压救护车,为疑似患者检测的X射线诊断车和移动P3实验室,还有处理医疗垃圾的医疗废物转运车等。这些医疗车辆在此次抗击疫情中起到了很大的辅助作用,不仅提升了医疗救治水平和效率,还为打赢这场战“疫”提供了更为便利的条件。医疗专用车辆与普通运输工具相比,防辐射性、密封性、安全性等性能要求更为严格,而这些功能的实现都少不了化工材料的助力。

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  医疗车辆:

  为抗击疫情整装待发

  医疗车辆最初是用于军事行动。战场上作战随时都会出现受伤人员,有时伤势还很危急严重。所以,在汽车出世不久的第一次世界大战中,汽车就被用来进行医疗救护。随后诞生了种类越来越多的医疗车辆,承担着战时战场伤病员救护、生化检测、灾区救援等任务,如X射线诊断车、卫生急救车、生物检验车、野战手术车、医疗指挥车、军用远程会诊车、军用方舱救护车等。

  现代战争对救护医疗车要求更高了。有些国家已建立了各种由医疗专用车组成的流动医院,以适应战场流动性大和使伤员及时得到治疗的需要。医疗车辆的种类也更为丰富,如配有全套手术机械和手术台的手术车、配有各种化验设备的化验车以及药品齐全的药剂车等。不少国家还在游动医院的基础上建成了集装箱式的流动医院,使医疗车辆得到进一步的发展。

  在此次抗击新冠疫情期间,在湖北武汉除了新建的火神山、雷神山医院外,还将多个体育馆、会展中心等设施临时改建为方舱医院。为了给这些医院内的众多医护人员和确诊患者进行服务,多种多样的医疗车辆整装待发。

  首先是发热巡诊车和留置观察车,这两种方舱式移动医疗车能够保证医护人员现场展开诊疗,为疫情“早发现、早隔离、早治疗”争取时间。发热巡诊车是在具有专业医疗环境的前提下,加载了数字化X光机或者胸透DR,来针对疫情的发热现象进行肺部放射检测。同时它还设置了门诊抽血区、生化检测区以及彩超、心电图的检测床,为综合检测提供了更优环境。这两种车辆也可进入社区,及时地在社区内进行筛查,使发热患者不用前往医院进行检测,降低感染机率和医院拥挤程度。

  如果患者一旦被确诊为重症就需要马上运送到指定医院,这就要用到负压救护车,它也是在此次新冠肺炎疫情利用率最高的专业车辆。负压救护车车内气压低于外界大气压,空气流动只能是由车外流向车内,车内的空气经无害化处理后再排出车外。这样在救治和转运传染病病人时,可以最大限度地减少医务人员交叉感染的几率。

  此外,还有为病人进行肺部影像扫描检查的X射线诊断车,运送药品和疫苗的医疗用品运输车,运输医疗废物的医疗废物转运车等。

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  移动P3实验室。(资料图)

  过滤材料:

  负压救护车的“N95口罩”

  在这次新冠肺炎疫情中最常见的医疗车当属负压救护车了,它也被称为“移动的N95口罩”。在抗击SARS和埃博拉病毒中,负压救护车大显身手并久经实战考验。它与普通救护车的最大区别就是能“负压隔离”,主要用于重大传染病人的安全隔离与转运。负压舱内的空气净化空调采用流体力学的设计原理,通过高效空气过滤器平衡气流压力,使负压舱内形成一个固定的空气流畅区域,空气由清洁区(医务人员区)流向感染源区(病人区),使得空气流的死角和漩涡流最小,过滤分离率达99.9%。

  简单来讲,就是进入负压舱内的空气都是新鲜的,且无循环空气,使病源体在舱内“无处藏身”,就像一个“无菌室”一样。所以在负压救护车上救治和转运传染病等特殊疾病时,可以最大限度地减少医务人员与病人间交叉感染的机率,同时也避免更多人群的感染,做到真正的“安全隔离”。

  江铃、上汽大通、北汽福田等多家车企都在积极生产负压救护车,吉利汽车也正在研发国内首个真正N95口罩级防护标准的车载净化系统,实现对细菌和病毒进入车内的有效阻隔和过滤。该系统将采用N95型口罩过滤标准和高效复合空调滤芯,力争实现除常规逐级过滤粉尘、有害气体、PM2.5颗粒等,对粒径0.3微米以上颗粒粉尘的过滤效率达95%以上,特别是对于像新型冠状病毒依附的直径大于0.74微米的飞沫有更好的过滤效果。

  防护材料:

  X射线诊断车的安全管家

  目前,新型冠状病毒的诊断依据主要是核酸检测和医学影像检测。而X射线诊断车的出现,在很大程度上缓解了医院排查感染患者的难题。X射线诊断车也就是平时我们所说的“拍片子”的车,是搭载了X射线防治和诊断疾病功能的厢式“特种汽车”。X射线诊断车在设计制造上除必须按照X射线诊断设备安装、使用的特殊要求设计制造,还对X射线防护系统有较高要求。

  简单来说,X射线穿过人体时,受到不同程度的吸收,那么通过人体的X射线量就不一样。因此在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别,会在荧光屏上或摄影胶片上显示出不同密度的阴影。X射线的辐射是有危害的,因此X射线诊断车上都会有一个“安全管家”,也就是防护系统。

  目前,国内医院X射线室的防护系统通常主要由混凝土、硫酸钡、铅、铅玻璃4种材料构成。硫酸钡作为防护材料,其防护性能略高于普通混凝土,但其施工工艺条件要求高,墙面防护一般用硫酸钡材料,将用含有80%以上的硫酸钡混合物多次涂抹在建筑物墙面来达到防护的作用。铅玻璃则是防护室和防护屏上用做观察窗的必备防护材料,铅玻璃含有二氧化硅、三氧化二硼以及大量的氧化铅。

  铅作为屏蔽防护材料用途很广泛。铅的熔点是327.4℃,具有耐腐蚀和强衰减X射线、γ射线的特征,但相比其他防护材料,铅的价格较高。传统的屏蔽材料主要为铅橡胶和铅塑料,因其塑性好常被加工成板材和管材,铅板较硫酸钡具有更好的防护性能。用于射线防护的铅板,厚度一般为1~10毫米,平常所讲铅当量或者防护当量也指的是相当于1毫米厚的铅板所能达到的防护射线效果。与普通的铅板不同,用于射线防护的铅板要求厚度要均匀,无氧化夹杂物和气泡,若厚度不均匀或者铅板中含有气泡等,就会大大降低其阻挡X射线穿透的效果。

  X射线诊断车也主要是以铅为屏蔽材料,一般采用整车防护,能有效保障患者、医护人员及环境的安全。以东软医疗X射线诊断车为例,它除了搭载CT检查系统外,还有空气悬挂载车平台、射线防护车厢、智能影像云系统和5G通讯模块等部分组成。车辆厢体进行了全方位的六面防护,防护水平达到了4毫米铅当量,优于国家的CT室防辐射标准。

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  X射线诊断车平面布局图。 (资料图)

  隔热材料:

  医疗用品运输车的控温行家

  一般来说,医疗车辆不同于普通汽车,对于车内的卫生程度、气温控制等都有很高要求。而且在新冠肺炎疫情期间,运送疫苗、药品等医疗用品运输车的要求就更为严格,以确保运输物资的安全和有效。药品和疫苗的运输必须冷藏运输,温度控制在0℃~5℃,冷藏车厢内需加装五面通风槽以及GSP认证要求的温湿度记录仪。为满足这些标准,医疗用品运输车的厢体大多使用生物安全级箱体材料,配备有双后门,以增加密封性来保障药品和疫苗的安全运送。

  车用的保温隔热材料主要有聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫和挤塑聚苯乙烯泡沫等。聚苯乙烯泡沫是用含低沸点液体发泡剂的可发性聚苯乙烯颗粒,只能采用粘接工艺形成车厢隔热层。普通型聚苯乙烯泡沫制作的保温隔热棉材料已基本被淘汰。

  聚氨酯泡沫是目前应用最广泛的隔热材料,由异氰酸酯与组合聚醚按1∶1混合后发制而成,可采用充填、浇注、喷涂、粘接等工艺形成车厢隔热层。它传热系数低、隔热性能好、强度高、工艺性好,适合于注入式发泡、粘接、喷涂等工艺制作厢体,用途最为广泛。

  挤塑聚苯乙烯泡沫作为保温车用隔热棉材料,质量轻、强度高、寿命长、不吸潮。聚氨酯泡沫和挤塑聚苯乙烯都是目前耐低温和隔热性能较好的隔热材料,采用浇注硬质聚氨酯泡沫材料或粘接挤塑聚苯乙烯板作车厢的隔热材料,具有隔热层不易老化、骨架简单、车厢有效容积较高和自质量较轻等优点。

  密封材料:

  医疗废物转运车的防护能手

  医疗废物转运车运送的都是医疗废弃物,不仅有毒性,还具有污染性,这都要求运输车辆具有良好的密封性能,尤其对待具备飞沫传播能力的新型冠状病毒,运送相关的医疗废弃物更应该谨慎处理。

  保持好的密封性不得不提到车辆的密封材料。用于汽车的密封材料主要有3种,分别是三元乙丙橡胶、聚氯乙烯和热塑性弹性体。汽车用密封条绝大部分都是采用三元乙丙橡胶作为主要原料,它是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。聚氯乙烯对光和热的稳定性差,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性,在卡车、农用车上常用作车身门框密封条,在轿车上常和三元乙丙橡胶组合用作浅色辅料。热塑性弹性体材料,在一定程度上兼有塑料和橡胶的特点,并且对环境污染小,因此受整车和密封系统设计者的关注。但由于其弹性较差,压缩永久变形较大,同时在海绵体的制造方面技术尚不够成熟且价格较高,故其用量受到很大限制。目前,主要部分用于车窗侧条和窗导槽的制造。

  医疗废物转运车除了具有良好的密封性能外,还应当有易于清理、紫外线杀菌和低温运输等功能。当医疗废物被放置到车内时,低温和密封环境下的细菌不会较快地繁殖,也不会飞到室外,车内的紫外线设置以及自动消毒喷雾器还会对里面的各种微生物和病毒起到杀灭作用。同时,后门为双层密闭结构,并采用迷宫式密封条,使车厢完全封闭,以达到全面防止医疗垃圾病菌毒气的扩散。

  (本系列报道到此结束)

  移动P3实验室助战疫情

  疫情当前,不仅有大量的医疗车辆在抗“疫”一线整装待发,移动P3实验室也到达指定地点随时待命。

  移动P3实验室是当前我国最高级别的可移动生物安全实验室。在经历过SARS、禽流感等疫情后,为了加大生物安全实验室的建设力度,我国在2004年引进了4套当时国际上最先进的移动BSL-3实验室,当有重大疫情发生时由国家统一调配使用。广东省疾控中心等持续对其进行设备维护保养,每年进行应急拉练,保持召之则来、来之能战、战之能胜的良好状态。

  移动P3实验室是达到生物安全防护三级水平的车载实验室,由实验舱和动力舱组成,实验舱的基本设备包括通风空调、高压灭菌器、加湿器、实验台、生物安全柜、超低温冰箱、污水处理罐和发电机组等,并特别装备了全自动核酸提取仪、实时荧光核酸扩增仪和高速冷冻离心机等病原微生物核酸检测设备。

  此外,移动P3实验室为负压定向流,具有移动灵活、快速反应、安全可靠等特点,具备开展病原检测和自我保障的能力;可在重大突发烈性传染病发生时在疫区对病毒进行检测,同时保证工作人员不受实验对象感染,并安全密闭地排放所有生物污染物。移动P3实验室为突发急性传染病的现场处置和应对提供给了快速、便捷、有效的技术手段,达目的地后,即可展开工作。

  此次从广东省疾控中心调入武汉的移动P3实验室,主要服务于武汉市江岸区体育中心改建的江岸方舱医院,这个方舱医院容纳了大批的轻症患者,但并不具备核酸检验能力。移动P3实验室充分发挥机动性强、安全性高的优势,每天约可为医院提供200份样本的检测能力。

  方舱医院是什么

  为了应对武汉发生的新型冠状病毒疫情,国家卫健委及相关单位相继在武汉建立了火神山、雷神山医院以及15所方舱医院,那么什么是方舱医院呢,它有什么样的功能和作用呢?

  方舱医院是以医疗方舱为载体,医疗与医技保障功能综合集成的、可快速部署的成套野外移动医疗平台。方舱医院一般由医疗功能单元、病房单元、技术保障单元等部分构成,是一种模块化卫生装备,具有紧急救治、外科处置、临床检验等多方面功能。由于它机动性好、展开部署快速、环境适应性强,能够适应突发的应急医学救援任务。目前,方舱医院装备的技术发展普遍受到了各个国家的高度重视,也在我国抗震救灾等公共卫生应急保障中发挥了巨大作用。

  方舱医院的发展始于上世纪60年代,美国率先将自给式可运输的野战医院投入战场使用,给野战卫生装备提供了新的应用手段,是野战医院方舱化道路的开端。上世纪70年代以后,方舱医院的形式发生多种变化,英国、德国、法国等都研制出了采用越野汽车底盘载运的拖车或半挂拖车式组合系统。上世纪80~90年代,方舱医院得到长足发展,很多国家和地区都研发了类型各异、组成规模不同的方舱医院系统。21世纪之后,方舱医院得到进一步发展,信息化作业能力提高,机动形式增多,同时标准化、通用化程度以及环境适应能力不断提升,且更多地应用于地震救援等非战争军事行动的保障。

  “九五”以来,我国开始研制第一代方舱医院系统 。第一代方舱医院系统是在吸收借鉴国外先进技术的基础上,由我国自行设计研制的大型卫生装备,它实现了建制医疗单位机动卫生装备单元模块化、装备结构通用化、设备配置标准化、总体构成系统化,增强了装备机动应变能力,形成了装备整体保障能力的系统优势。第二代方舱医院在一代方舱医院的基础上,主要提高了装备机械化、信息化水平和核生化防护能力。“十一五”后期,为加快推进我国装备现代化建设,对第二代方舱医院中的手术方舱和医技保障方舱进行了升级改造。改造后的手术方舱提升了装备信息化水平, 具有独立的医疗信息共享和远程会诊等功能,安装了手术麻醉信息管理系统,与医院其他影像系统和检验系统实现数据共享。

  而武汉这次为应对疫情推出的方舱医院,不同于战时或抗震救灾时启用的野战移动类医院,它是固定地点的、通过大型场馆改建的,其移动性主要体现在病床和可运输的医疗设施,也就是临时医院的场馆改装版。采用大规模的方舱医院来防控疫情,这是我国公共卫生防控与医疗的一个重大举措。

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