金 強(qiáng)，張鐵錚，刁玉剛，周 錦，孫瑩杰

沈陽軍區(qū)總醫(yī)院麻醉科，遼寧沈陽 110016

麻醉機(jī)是實(shí)施手術(shù)和搶救必不可少的醫(yī)療設(shè)備［1］，既往研發(fā)主要集中于民用，無法滿足機(jī)動(dòng)需求［2］。而針對(duì)手術(shù)室外環(huán)境的便攜式麻醉機(jī)國內(nèi)外研究甚少，專供軍隊(duì)?wèi)?yīng)用的野戰(zhàn)麻醉機(jī)則幾乎沒有。野戰(zhàn)麻醉機(jī)與民用麻醉機(jī)有本質(zhì)上的區(qū)別，在使用方法、應(yīng)用環(huán)境、儲(chǔ)運(yùn)條件和運(yùn)輸方式等方面都有其自身的特點(diǎn)［3］。其核心要求有:輕巧便攜、功能齊全、操作簡便，具有防塵、防潮、防震、抗腐蝕等特性。民用麻醉機(jī)根本無法適應(yīng)野戰(zhàn)要求，而將普通麻醉機(jī)進(jìn)行簡單改造亦不能滿足軍用麻醉機(jī)特有的標(biāo)準(zhǔn)。目前，國內(nèi)少數(shù)在研項(xiàng)目中的野戰(zhàn)麻醉機(jī)，存在體積龐大、功能單一、可靠性差等問題，無法適應(yīng)野戰(zhàn)環(huán)境和現(xiàn)代化戰(zhàn)爭需求［4］。國外對(duì)野戰(zhàn)麻醉機(jī)早有研究(如Magellan 2200、和Ohmeda 885A等麻醉機(jī))［5-7］，但不符合我軍軍標(biāo)，最重要的是由于軍購等限制無法直接引進(jìn)。因此，沈陽軍區(qū)總醫(yī)院和北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司聯(lián)合開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國國情和我軍軍情的國產(chǎn)野戰(zhàn)麻醉機(jī)Aeon7900D，以保證在戰(zhàn)場(chǎng)條件、突發(fā)事件、搶險(xiǎn)救災(zāi)和院外急救等特殊環(huán)境下，完成搶救與麻醉任務(wù)。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 研發(fā)與設(shè)計(jì)流程

野戰(zhàn)麻醉機(jī)的研究與開發(fā)專業(yè)性強(qiáng)，涉及技術(shù)范圍廣泛，且國內(nèi)外無成熟經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。本研究采用醫(yī)院與麻醉機(jī)生產(chǎn)單位聯(lián)合的方式，針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)研究。按照項(xiàng)目策劃、方案設(shè)計(jì)、樣機(jī)階段和定型設(shè)計(jì)這4個(gè)研發(fā)流程，實(shí)施電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)3D設(shè)計(jì)(Soldwords軟件)、平面設(shè)計(jì)和樣機(jī)測(cè)試。

1.1 項(xiàng)目策劃階段 本階段包括復(fù)習(xí)文獻(xiàn)、市場(chǎng)調(diào)研、分析需求，之后確立項(xiàng)目。

1.2 方案設(shè)計(jì)階段 完善設(shè)計(jì)輸入，明確麻醉機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(包括麻醉機(jī)國標(biāo)和軍標(biāo)等)，進(jìn)而篩選設(shè)計(jì)方案，評(píng)審后確定設(shè)計(jì)方案。

1.3 樣機(jī)階段 完善設(shè)計(jì)方案后，進(jìn)行樣機(jī)設(shè)計(jì)，逐項(xiàng)實(shí)施技術(shù)攻關(guān)、實(shí)驗(yàn)和樣機(jī)研制，最終通過測(cè)試、評(píng)審確定樣機(jī)狀態(tài)。

1.4 定型設(shè)計(jì)階段 進(jìn)行定型設(shè)計(jì)，實(shí)施產(chǎn)品的實(shí)地驗(yàn)證。

2 性能特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)

2.1 便攜性能好 麻醉機(jī)強(qiáng)大的技術(shù)性能是手術(shù)麻醉安全的重要保障，但隨其重量和體積的增加，常使便攜性大幅降低［8］。研制野戰(zhàn)麻醉機(jī)的主要公關(guān)點(diǎn)之一，就是在注重功能的同時(shí)，盡量縮小體積，減輕重量，以切實(shí)滿足“移動(dòng)手術(shù)”的要求［9］。根據(jù)野戰(zhàn)實(shí)際需求，Aeon7900D采用高度集成化、緊湊化和一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。氧化亞氮不作為標(biāo)準(zhǔn)配置，保留電子流量計(jì)顯示屏幕界面，去除浮子流量計(jì)等措施，使其切實(shí)做到體積小、重量輕、便攜性能好。采用獨(dú)特的管架嵌入結(jié)構(gòu)使主機(jī)體積縮小至575 mm×378 mm×656 mm，重量縮減至40 kg以下，體積和重量分別為同功能麻醉機(jī)的30%和40%，可將其輕松裝入定型的2號(hào)空投箱并完成空投任務(wù)。對(duì)野戰(zhàn)步兵而言，又可實(shí)現(xiàn)單兵攜帶。見圖1。此外，Aeon7900D還可固定于各類交通工具中，快速移動(dòng)于野戰(zhàn)手術(shù)室環(huán)境，切實(shí)保障傷病員的快速、安全轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.2 功能技術(shù)指標(biāo)范圍寬，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高 采用氣動(dòng)電控通氣驅(qū)動(dòng)方式，既保證了通氣調(diào)控的精準(zhǔn)，又可提高戰(zhàn)時(shí)氧氣的利用效率。應(yīng)用電子流量計(jì)技術(shù)(此項(xiàng)技術(shù)僅Drager、Ohmeda等高端麻醉機(jī)才選用)取代浮子流量計(jì)，既可減小體積、減輕重量，又可避免野戰(zhàn)條件下玻璃流量管損壞帶來的使用風(fēng)險(xiǎn)，提高流量計(jì)控制精度和可靠性。機(jī)內(nèi)配置國際通行流速觸發(fā)電子設(shè)備，縮短了響應(yīng)時(shí)間，減少呼吸作工，避免采用壓力觸發(fā)時(shí)出現(xiàn)的呼吸困難。主機(jī)和麻醉呼吸機(jī)性能參數(shù)不僅完全符合我國麻醉機(jī)YY0320－2000標(biāo)準(zhǔn)，且其整體性能接近國內(nèi)外高檔麻醉機(jī)水平。

圖1 Aeon7900D的便攜性

2.2.1 主機(jī)參數(shù) Aeon7900D麻醉機(jī)的主機(jī)參數(shù):(1)麻醉方式:緊閉、半緊閉、半開放;(2)供氣氣源:氧氣、氧化亞氮，壓力0.3～0.5 MPa;(3)流量計(jì):氧氣流量計(jì)0.05～1 L、氧化亞氮流量計(jì)1.1～10 L(帶聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證氧濃度不低于25%);(4)快速供氧:供氧速度35～75 L/min;(5)氣源壓力不足報(bào)警:氧氣氣源壓力過低時(shí)有＞7 s的氣動(dòng)聲音報(bào)警。

2.2.2 麻醉呼吸機(jī)性能參數(shù) Aeon7900D麻醉呼吸機(jī)的性能參數(shù):(1)使用范圍:成人、兒童;(2)驅(qū)動(dòng)方式:氣動(dòng)電控;(3)顯示方式:5.7英寸彩色液晶屏幕顯示;(4)呼吸模式:間歇正壓通氣(IPPV)、定壓控制通氣(PCV)、同步間歇指令通氣(SIMV)、手動(dòng)通氣(Man);(5)潮氣量:0，50～1 500－2 000 ml;(6)呼吸頻率:4～100次/min;(7)吸呼比:1∶0.5～1∶8.0，0.5 步進(jìn);(8)屏氣時(shí)間:0 ～50%，5%步進(jìn);(9)限制壓力:0.5 ～6.0 kPa，0.1 kPa步進(jìn);(10)報(bào)警靜音:不超過 120 s;(11)檢測(cè)參數(shù)(手動(dòng)和機(jī)控):潮氣量(吸入、呼出)、分鐘通氣量、壓力波形、流速波形、壓力容量環(huán)、流速容量環(huán)、呼吸頻率、氣道壓力(峰壓、平均壓、平臺(tái)壓)、動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性、氧濃度;(12)報(bào)警參數(shù):氣道壓力過高、氣道壓力過低、潮氣量過高、無潮氣量輸出、分鐘通氣量過高、分鐘通氣量過低、交流電源故障、電池電量低;(13)溢氣安全閥:≤6 kPa;(14)電源:200～240 V(50±1)Hz;(15)其它:觸發(fā)靈敏度:2～30 L/min、檢測(cè)流速波形等。

Aeon7900D充分考慮到平戰(zhàn)結(jié)合的特點(diǎn)，配置高、技術(shù)性能穩(wěn)定，不僅適于戰(zhàn)場(chǎng)條件，平時(shí)亦可用于搶險(xiǎn)救災(zāi)、手術(shù)室外麻醉和緊急搶救等。

2.3 抗振動(dòng)、抗顛簸、抗傾倒性 野戰(zhàn)麻醉機(jī)應(yīng)能耐受沙漠、山路、草原等復(fù)雜路況下的強(qiáng)烈振動(dòng)，野戰(zhàn)方艙和海軍艦載環(huán)境下也要求軍用麻醉機(jī)有很強(qiáng)的抗振動(dòng)、抗顛簸和抗傾倒能力。Aeon7900D整機(jī)按軍標(biāo)要求設(shè)計(jì)，采用管架式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并大量應(yīng)用新型板材，利用輕質(zhì)材料(如鋁合金和高強(qiáng)工程塑料)替代鋼板，減輕重量的同時(shí)避免了運(yùn)輸共振。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用高效阻尼件對(duì)敏感器件進(jìn)行隔振，使振動(dòng)能量在阻尼件間有效衰減，并在關(guān)鍵受力部位加裝力學(xué)支點(diǎn)以增強(qiáng)整機(jī)剛度。使麻醉機(jī)的玻璃管、液晶屏、連接件等功能部件即使長時(shí)間強(qiáng)烈振動(dòng)仍無破損，保證電器、氣路等易損件的功能穩(wěn)定。上述措施使Aeon7900D順利通過公路運(yùn)輸搖擺震動(dòng)試驗(yàn)，進(jìn)而完全適應(yīng)全天候野外運(yùn)輸展開環(huán)境。

2.4 防塵、防潮、抗腐蝕性 野戰(zhàn)麻醉機(jī)為適應(yīng)多種特殊軍事環(huán)境，須保證惡劣環(huán)境下長期使用而不被腐蝕，避免產(chǎn)生電器安全隱患。Aeon7900D已通過航空綜合環(huán)境航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的權(quán)威抗鹽霧抗腐蝕測(cè)試。其吸收回路應(yīng)用氟化涂覆技術(shù)和全封閉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可確保其在野戰(zhàn)環(huán)境下的清潔、無塵和干燥。采用三防涂層對(duì)所有電器元件進(jìn)行特殊處理，防止寒冷、炎熱、潮濕、鹽霧(濕度 ＞95%)等特殊環(huán)境的腐蝕，徹底消除電器安全隱患。

2.5 操作簡單，實(shí)用性強(qiáng) Aeon7900D采用高集成模塊化設(shè)計(jì)，所有功能部件從運(yùn)輸?shù)绞褂脽o需組裝、調(diào)整，只需連接通向患者的兩根螺紋管和一根采樣管、一根采樣線即可迅速進(jìn)入工作狀態(tài)，安裝到工作僅需1 min。采用智能電源管理系統(tǒng)和低功耗設(shè)計(jì)，使其較一般麻醉機(jī)省電50%以上，且具備高能蓄電功能，在沒有外部電源的情況下，由6.6安時(shí)的鋰電池供電，可連續(xù)工作8 h以上，滿足野外作戰(zhàn)需求。

2.6 電磁兼容能力強(qiáng)，抗干擾性能好 現(xiàn)代戰(zhàn)爭環(huán)境下電磁干擾遠(yuǎn)強(qiáng)于一般手術(shù)室環(huán)境，因此解決電磁兼容(EMC)能力作為醫(yī)用電氣設(shè)備的難題，更是研發(fā)野戰(zhàn)麻醉機(jī)必須解決的關(guān)鍵點(diǎn)。Aeon7900D從每一個(gè)原件到單板布局，到系統(tǒng)集成，均通過反復(fù)電磁兼容測(cè)試、分析、修正，更結(jié)合有效的屏蔽、接地與濾波等技術(shù)手段，使本項(xiàng)目能夠耐受戰(zhàn)爭環(huán)境下各種電子干擾，不產(chǎn)生電器安全隱患，始終保持正常工作。具有明顯的軍用特點(diǎn)。

2.7 通訊性能 為適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭的需求，Aeon 7900D配備了RS232接口、RJ45接口。通過網(wǎng)絡(luò)接口，可實(shí)現(xiàn)麻醉機(jī)與我軍臨床信息系統(tǒng)的聯(lián)接，進(jìn)而提供潮氣量、氣道壓、氧濃度等呼吸和生命體征參數(shù)，完成整個(gè)圍手術(shù)期設(shè)備的資源共享和數(shù)據(jù)傳遞，初步實(shí)現(xiàn)了野戰(zhàn)麻醉的信息化。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新一代的野戰(zhàn)麻醉機(jī)正朝著集成化、電子化和模塊化的方向發(fā)展。在Aeon 7900D基礎(chǔ)上，各部件結(jié)構(gòu)將更加緊湊、合理，使用界面清晰友好，在注重實(shí)用性的同時(shí)更符合人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)，其操作也將更方便快捷。此外，鈦合金等新材料的問世將有望進(jìn)一步改良Aeon7900D的體積和重量，在機(jī)動(dòng)性、耐抗擊等方面將得到進(jìn)一步的提高。

新一代的野戰(zhàn)麻醉機(jī)有望實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和麻醉一體化，通過進(jìn)一步對(duì)電路實(shí)施改造，采用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)對(duì)術(shù)中患者實(shí)施麻醉與監(jiān)測(cè)同步進(jìn)行，同時(shí)完成術(shù)中事件、術(shù)中用藥的自動(dòng)記錄并于術(shù)后自動(dòng)生成麻醉記錄單，協(xié)助醫(yī)師快速完成麻醉總結(jié)并下達(dá)術(shù)后醫(yī)囑。

Aeon7900D雖配備了RS232接口和RJ45接口，具備了基本的通訊功能。但為適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭的需求，網(wǎng)絡(luò)傳輸信息不僅要有統(tǒng)一的接口，還需擁有廣泛的各設(shè)備通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;此外，Aeon7900D的能源和能耗方面還有待進(jìn)一步提高。在新一代的野戰(zhàn)麻醉機(jī)中將可為其配備車載電源接口(DC12V輸入)，使其從野戰(zhàn)車、軍艦等環(huán)境中取電、充電。

另外，新的麻醉機(jī)將增加手控裝置。在備用氣瓶和電池耗盡的時(shí)候利用折疊呼吸囊將空氣壓入患者肺部輔助呼吸以繼續(xù)麻醉、手術(shù)，呼吸囊采用附件的形式安裝在呼吸機(jī)的頂部，將氣管接入呼吸機(jī)后部，方便安裝和拆卸。

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