国内外“三防”野战医院技术与装备发展现状及展望*

2018-02-02 02:58颜泽栋谢康宁翟明明姜茂刚罗二平
中国医学装备 2018年3期
关键词:核化野战方舱

颜泽栋 谢康宁 景 达 翟明明 姜茂刚 刘 娟* 罗二平*

应对放射性及核武器、化学武器以及生物武器(简称“核化生”)攻击的防控技术受到越来越广泛的关注,为军事医学提出了如何对核化生沾染进行有效防护的重大命题,也成为引人注目的全球性问题。因此,野战医院发展“三防”技术与装备已成为各国装备发展的重点之一。

1 “三防”野战医院

野战医院是指战时配置在战役后方,接近纵深或纵深地域,对伤病员实施早期治疗和部分专科治疗的军队医院[1]。野战医院是为救治战场受伤人员或在国家遭受重大自然灾害时应急使用的机动医院,包括以单体医疗方舱为代表的轻型野战医院,以野战医疗车、海军医院船以及医疗直升机为代表的重型野战医院[2]。以侦检、洗消、防护及伤病员救治等为骨架的核化生医学防护体系,是卫生装备系统的重要组成部分,直接或间接地用于核化生污染发生(或存在潜在威胁)时保护人员或伤员健康[3]。

野战医院与核化生医学防护体系的关系日渐紧密,由此催生了“三防”野战医院的概念。“三防”野战医院目前尚无确切定义,就其内涵而言,是指战地救护医院、野战医疗方舱等单位在对战场伤病员进行实施救护作业的同时,能够对核化生沾染进行实时隔离与防护的野战医院。

2 我国“三防”装备发展现状与特点

2.1 基础实验

为更好地为“三防”野战医院系统的设计与研制提供良好的防护效果参数,我国科研人员进行了大量的基础性实验。为研究不同消毒方法对于野战医院室内空气的消毒效果,吕宏宇等[4]通过比较过氧化氢喷雾法、紫外线照射法以及空气消毒净化器消毒法对室内空气自然菌的消毒效果,指出在无人员条件下3种方法均有效;而在有人员条件下只有空气消毒净化器可以连续消毒,并将室内空气细菌数控制在规定标准以下。陈娟等[5]则比较了空气净化消毒杀菌机、过氧乙酸喷雾法及三氧机3种消毒方式对野战治疗帐篷空气消毒的效果,指出在野战条件下前者对治疗帐篷消毒优于后2种。

为评价洗消帐篷对生物剂沾染的消除效果,贾宁等[6]以大肠杆菌为测试样菌,在此前的研究基础上通过多因素正交洗消试验,提出了最优化的洗消参数[7]。杜志辉等[8]通过研究模拟放射性废水的各项参数,对复合反渗透膜截留放射性核素效果的影响,得出反渗透是处理含镍(Ni2+)、锰(Mn2+)及钴(Co2+)废水的有效方法,其中Mn2+的截留效果优于Ni2+和Co2+,但三者的截留率随废水水质和操作条件的不同而变化。

2.2 帐篷式野战医院

以大量基础性研究实验为理论依据,我国研制出用于防核化生沾染的帐篷式野战医院系统,其代表性成果如生化集防隔离运送帐篷。该帐篷由用于人员庇护的软体式掩体、采用三级过滤模式的通风滤毒装置、监测并维持掩体内正压的压力控制装置以及用于毒剂阻隔和超压保压的缓冲通道构成,主要为生化袭击现场人员提供临时紧急庇护,并配合车辆完成转运后送[9]。伍瑞昌等[10]研发的帐篷式医疗系统,以医用帐篷为掩体,由卫勤指挥单元、手术急救单元、医技单元以及病房单元构成,其综合实验表明,系统各项战技术性能均达标,既能满足各级救护所和机动卫勤力量救治需要,又可用于突发性灾害事件的应急救援,完善了模块化野战卫生装备体系。宋秀棉[11]通过对缓冲帐篷的合理分区,在缓冲帐篷与手术车之间设置了缓冲过道作为绝对清洁区,并进行了VCY-2002野战手术方舱的展开与手术感染防控工作,该项目工作在汶川震后救灾住院手术中实现了零感染。此外,由田丰等[12]设计研制的新型传染病现场应急处置帐篷系统已于2014年在西非埃博拉疫区投入使用。该研究小组通过优化滤材种类和配比、设计多腔室气柱支撑的整体密闭空间,并通过可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)智能控制,实现了低气阻条件下高过滤效率,且负压差建立时间短,系统展收迅速,有望实现产业化发展。

除为在核化生污染地域实施作业提供防护措施外,我国科研人员设计研制的一些帐篷式野战医院系统还集供氧、控温、磁屏蔽等功能于一体,为部队在驻高海拔地区实施卫勤保障工作、野外驻训以及军队信息安全提供了有力保障。如王立祥等[13]设计开发的高原野战增压帐篷可实现增大气压、提高氧供、调控温度以及便携隐身。在野外应用时,该帐篷通过车载电源供电来驱动电动增压泵向密闭帐篷内注入过滤消毒后的压缩新鲜空气,并通过排气阀调节帐篷内压力,模拟降低海拔500~2000 m,提高了局部小环境氧分压,从而弥补了高原地区平战时低压性缺氧领域的空白。通过对急进高原健康受试者观察,这种增压帐篷内外血氧饱和度相差8.59%。

此外,我国针对当前市面上屏蔽帐篷低频屏蔽效能差、机动性差及机械强度低等问题,通过改善屏蔽材料和屏蔽壳体,设计研制了一种高性能电磁屏蔽帐篷,实现了入射波逐层衰减、界面屏蔽和层反射损耗,达到了对入射电磁波整体屏蔽效能恒稳的效果,具有较好的抗辐射、耐高温以及耐低温性能,提高了野外适用性[14]。

2.3 野战医疗方舱

除帐篷式医疗系统外,具有“三防”功能的野战医疗方舱的设计与研发也迫在眉睫。现代战争中,核化生武器由战略威慑力量向战术小型化发展,战术核化生武器在战场上使用的概率极大增加。许多国家已开始重视有核化生防护功能方舱的研制,如何提高方舱的“三防”能力也已成为方舱研制的重大课题,这就要求军用医疗方舱向更高层次发展[15]。为此,我国科研人员针对野战医疗方舱进行了一系列改进与优化,为解决由野战医疗方舱空间限制导致的上肢手术台运放和展收不便等问题,研究适合野战使用的手术台,谢玮娜等[16]采用不锈钢和绝缘板研制了一种操作简便、可用于上肢手术的、具有多项可调式功能的折叠式手术台。同年,该团队针对传统野战医院手术方舱手术器械存在的缺陷,研制了一系列适合野战条件下使用的新型手术器械,实现了野战手术区域无菌化,节约了方舱内救护空间,提高了野战救治装备水平。

近年来,我国研发出一种新型野战(应急)快速检验系统,已在各种非战争军事化行动中投入应用。王缚鲲等[17]通过对室内与模拟野战环境下该系统生化分析模块的比较,指出在两种环境下测试结果无明显差异,并与常规实验室生化分析仪所测结果相关性基本一致,证明了该系统在平战时均能够满足临床诊断与治疗。

2.4 便携式核化生防护装置

针对核化生污染环境中伤病员的防护问题,早在2004年的北京国际军事后勤装备展上展出了多种核化生防护服和防护面具,其中国产多功能防护服以其阻燃、伪装、防油、防水、防毒、防静电等优势,加之配套的有害气体监测报警装置,广泛应用于防范事故和反恐战场[18]。孟兴菊等[19]于2007年研制出一种野战便携式防生化复苏装置,该装置是一种带有过滤器的风箱式人工复苏器,包括储、运、用箱仪一体化防生化复苏器,以及能够随担架使用的简易防生化复苏器两种形式。该过滤器的装填层和滤烟层分别用于过滤有毒蒸汽和有害气溶胶,单向阀可以防止洁净空气回流,通过转接口的侧管可以实现洁净空气和氧气的混合[20]。经试验,该装置对污染空气的过滤效率可以达到99.19%,对改善通气、避免二氧化碳蓄积、纠正高磷酸血症及缺氧症状等效果较好,适合平战时对伤病员的医疗救护,填补了我国国内防生化复苏器的空白[19]。

3 国外“三防”装备发展现状与特点

3.1 国外核化生防护技术与装备的发展

二战后,以浸渍活性炭等为过滤材料的过滤器对核化生沾染起到了一定的防护作用,此后国外科研人员一直致力于对核化生防控技术与装备的研究,并逐步加快装备改进与技术升级步伐。目前,研制成功的基于“高压吸附-低压解吸再生”原理的军用变压吸附系统,以及基于膜装置对氧气选择性透过原理的人员掩蔽部生命支持系统,已成为集防技术的最新进步[21]。

近年来,国外十分重视对核化生武器集防装备的研究,帐篷式软体防护装备发展迅速。诸如美国的生化防护掩蔽部和Rainbow集体防护透明室,英国的软体式集防系统,德国的BioSafe医院过滤系统,法国的BIODOME核化生防护帐篷及Losberger快速部署核化生防护帐篷,英国Millstream柔性集防系统,德国的Drager M48 EPTM核化生联合过滤器,以色列的FA系列帐篷用核化生过滤系统,意大利的Aero Sekur Spa自充气模块式掩蔽部,捷克的Guard250双通道过滤系统,新西兰的Covertex核化生洗消帐篷,挪威的Uniteam机动系统公司与陆军医疗中心共同研发的机动野战医院系统,芬兰的COLPRO核化生集防系统等[9,22-23]。这些集防装备以其良好的战略机动性和战场适应性已引起各国的高度重视,其设计研制与发展程度方兴未艾。

3.2 美军核化生防护技术与装备

美国作为发达国家和最强的军事大国,其研制的用于“三防”的野战医疗系统对世界各国“三防”技术与装备的发展产生了极大影响[24]。美军研发的灾难救援设施快速扩展式DRASH软壁野战外科医院方舱,在2003年曾用于伊朗抗震救灾,DRASH野战医院方舱采用基于分子滤网技术的氧气浓缩机装置将氧气从空气中分离,该装置无需电驱动,而是通过内置一过滤器将空气中杂质过滤,防止其通过进气口进入浓缩机[25]。此外,美军研发的快速组装掩蔽所集人员掩蔽、指挥控制与动力设备于一体,作为一种移动式掩蔽系统,能够在发生核化生事故时迅速启用净化消毒设备以减轻事故危害[26]。

除野战医疗方舱外,美军在对人员的核化生防护方面也做了相应的研究。在单兵呼吸设备系统的防护研究中,Blucher公司研制出一种基于高活性炭的复合过滤纤维Saratoga核化生防护面料,其含有的细小球状吸收剂能在阻挡沾染物的同时保证空气自由流通。美国阿旺防护系统公司在FM53防毒面具基础上增加了模块化呼吸器研制出ST53系列呼吸设备,使用者可根据现场沾染程度选择防护级别,同时可实现由正压自备呼吸器向负压空气净化呼吸器的转化。此后,该公司研制的2级海豹服实现了与任一防毒面具的密封接口,克服了核化生防护服设计中存在的防护性能与作业能力降低的矛盾[27]。此外,美国指出,未来战场借助生物纳米工程技术将能够实现个人对核化生沾染的有效识别与安全防护[28]。

4 展望

近年来,国内外越来越重视对核化生“三防”野战医院的技术研究与装备研制,各国在机动野战医院系统、集体防护与便携式防护装备等方面的研究都有较大突破。我国致力于帐篷式野战医院与野战医疗方舱的研究,为“三防”医院的建立与发展提供了有力的技术支撑,但与国外相比还存在一些差距。相信随着核化生防控技术与装备研究的不断深入,我国用于“三防”的装备必将朝着系列化和多样化的方向长期稳定发展。

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