16排移動(dòng)CT救援直升機(jī)載頭部掃描報(bào)告

張遠(yuǎn)晨露 易蕊 晏雨軍 高一鳴 劉修志 張志強(qiáng) 王振方 荊亞新李飛 代秋聲 徐如祥

空中醫(yī)學(xué)救援是重大災(zāi)害和戰(zhàn)創(chuàng)傷救治最快捷的方式。未來(lái)的空中醫(yī)學(xué)救援不僅要求響應(yīng)快、轉(zhuǎn)運(yùn)快，還必須現(xiàn)場(chǎng)處理危及傷病員生命的緊急情況，如大血管破裂出血、呼吸道梗死、顱腦創(chuàng)傷腦疝形成等危象[1,2]。因此，空中醫(yī)學(xué)救援裝備的更新及救治技術(shù)的提升成為重要課題[3]。國(guó)產(chǎn)移動(dòng)CT 是小型數(shù)字化現(xiàn)代影像裝備，是顱腦傷病救治首選的精準(zhǔn)診斷工具，通過(guò)車載及機(jī)載遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)使用，將成為軍民融合發(fā)展的新范式[4]。直升機(jī)是目前執(zhí)行空中醫(yī)療救援任務(wù)的主要機(jī)型之一。本文首次報(bào)告運(yùn)用某型直升飛機(jī)裝配16 排移動(dòng)CT，探討在空中醫(yī)學(xué)救援時(shí)移動(dòng)CT 掃描成像的可行性和安全性，為未來(lái)顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷及重癥腦病空中醫(yī)學(xué)救援提供參考。

資料與方法

一、一般資料

選取在空軍某部服役的健康官兵為研究對(duì)象，試驗(yàn)選用空軍某搜救部隊(duì)某型直升機(jī)。飛行任務(wù)當(dāng)日氣候條件：少云，能見(jiàn)度＞6 km，北風(fēng)2～4 m/s，溫度3℃，濕度為58%。

二、試驗(yàn)分組

入選志愿者共計(jì)88 人，隨機(jī)分為飛行組與對(duì)照組。飛行組為直升機(jī)飛行狀態(tài)下進(jìn)行頭部掃描檢測(cè)；對(duì)照組為直升機(jī)在著陸狀態(tài)下進(jìn)行頭部掃描檢測(cè)。飛行組9 人，男性8 人，女性1 人，年齡范圍19～62歲，平均年齡30.78 歲。對(duì)照組79 人，男性68 人，女性11 人，年齡范圍19～64 歲，平均年齡34.67 歲。2組試驗(yàn)期間的氣侯條件基本相同。

三、移動(dòng)CT 固定與掃描條件

16 排移動(dòng)CT 整機(jī)重270 kg，高1.35 m，長(zhǎng)1.10 m，寬0.98 m。先利用專用固定器將移動(dòng)CT 固定在鋁合金板上，再將鋁合金板及轉(zhuǎn)運(yùn)車與飛機(jī)后艙底板牢固鏈接，確保機(jī)器及轉(zhuǎn)運(yùn)車在飛行狀態(tài)掃描時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)，受檢者頭部朝向駕駛艙。掃描參考移動(dòng)CT 檢查技術(shù)專家共識(shí)，掃描協(xié)議為頭顱軸向水平平掃[5,6]。執(zhí)行飛行試驗(yàn)任務(wù)時(shí)，移動(dòng)CT 掃描由內(nèi)置蓄電池不間斷電源供直流電，單個(gè)不間斷電源最大輸出功率為2700 W，標(biāo)稱電量為9 Ah，可供5～6人頭部掃描。在不飛行狀態(tài)下掃描試驗(yàn)時(shí)，移動(dòng)CT 掃描管電壓120 kV，管電流8 mA。掃描層厚4.4 mm，最大掃描范圍228.8 mm，圖像層數(shù)52 層，單圈出圖時(shí)間2 s，記錄輻射劑量。CT 掃描時(shí)四周外加鉛簾防護(hù)X射線散射。

四、移動(dòng)CT 通訊與電磁環(huán)境

移動(dòng)CT 掃描過(guò)程中自身會(huì)產(chǎn)生電磁波，而直升機(jī)在空中飛行時(shí)也處于特定電磁環(huán)境，通過(guò)試驗(yàn)，觀測(cè)在空中飛行狀態(tài)下，環(huán)境電磁波對(duì)CT 運(yùn)行及直升機(jī)飛行狀態(tài)的影響。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，16 排移動(dòng)CT 在直升機(jī)飛行和不飛行狀態(tài)下出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影的幾率以率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

一、骨窗位成像

飛行組的骨窗像在顱底部分層面有不同程度的運(yùn)動(dòng)偽影；對(duì)照組的頭部水平軸位骨窗像可清晰顯示顱骨、眼眶、鼻蝶竇等骨性組織結(jié)構(gòu)，無(wú)運(yùn)動(dòng)偽影。

二、頭窗位成像

飛行組的頭窗軟組織成像基本清晰，由于飛行顛簸造成顱底層面的運(yùn)動(dòng)偽影較明顯，但是圖像質(zhì)量基本符合臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)（圖1A～C）。對(duì)照組頭部軟組織軸位平掃，清晰地顯示眼球、視神經(jīng)、腦干、腦皮質(zhì)及腦白質(zhì)、腦溝回及腦室等結(jié)構(gòu)（圖1D～F）。

三、移動(dòng)CT 掃描性能與輻射劑量

飛行組在飛行狀態(tài)下移動(dòng)CT 掃描正常運(yùn)行，數(shù)據(jù)采集及信息傳輸正常，性能穩(wěn)定，使用安全。同時(shí)，直升飛機(jī)飛行正常，未受到移動(dòng)CT 掃描的電磁干擾。移動(dòng)CT 在2 組的輻射劑量CTDIvol 均為36.27 mGy。

四、運(yùn)動(dòng)偽影發(fā)生率

飛行組9 例中8 例出現(xiàn)較明顯的運(yùn)動(dòng)偽影，占88.89%，表明飛行時(shí)機(jī)身晃動(dòng)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽影較大。對(duì)照組79 例中，21 例在顱底層面出現(xiàn)不同程度的線狀運(yùn)動(dòng)偽影，占26.58%，可能與顱底骨質(zhì)較厚有關(guān)。2 組運(yùn)動(dòng)偽影發(fā)生的比率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=14.196，P=0.001）。

討論

空中醫(yī)學(xué)救援具有便捷、快速、高效、靈活的特點(diǎn)，同時(shí)也是軍民融合創(chuàng)新發(fā)展的必由之路[7,8]。由于空中醫(yī)學(xué)救援主要面向突發(fā)災(zāi)害、急危重癥及戰(zhàn)傷救治，其工作涉及面廣、救治技術(shù)難度大。中國(guó)空中醫(yī)學(xué)急救起步晚，困難重重，但是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

隨著醫(yī)學(xué)救援模式的轉(zhuǎn)變，對(duì)空中醫(yī)學(xué)救援裝備和技術(shù)的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的“急救、包扎、后送”救援模式即將被現(xiàn)場(chǎng)“檢查、診斷、治療”的“移動(dòng)救治單元”模式所取代。空中醫(yī)學(xué)救援面臨著“設(shè)備、技術(shù)、管理”的挑戰(zhàn)。移動(dòng)CT 是數(shù)字化影像診斷設(shè)備，具有整機(jī)體積及質(zhì)量小、輻射劑量低、成像時(shí)間短、使用便捷的特點(diǎn)，特別是采用精密導(dǎo)軌和減震專利技術(shù)解決了移動(dòng)CT 掃描精準(zhǔn)控制及消除振動(dòng)干擾的關(guān)鍵技術(shù)難題，為陸地、海上及空中運(yùn)載使用奠定了基礎(chǔ)[9-11]。移動(dòng)CT 首次空中掃描試驗(yàn)結(jié)果顯示，16 排移動(dòng)CT 在飛行或不飛行狀態(tài)下，儀器均可正常掃描檢查，雖然氣流顛簸產(chǎn)生了較為明顯的運(yùn)動(dòng)偽影，但是其信息傳輸、數(shù)據(jù)采集及圖像重建均無(wú)異常，掃描影像基本符合診斷要求。本次試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在飛行狀態(tài)下，16 排移動(dòng)CT 及直升機(jī)都沒(méi)有受到電磁干擾的影響，確保機(jī)器正常使用和飛行安全，開(kāi)創(chuàng)了空中醫(yī)學(xué)救援技術(shù)發(fā)展的新模式。

圖1 受檢者的頭部軸位軟組織成像

空中醫(yī)學(xué)救援有2 種模式：“后送模式”和“前運(yùn)模式”[12,13]。“后送模式”是利用航空器（固定翼飛機(jī)或直升飛機(jī)） 將重癥患者或傷員轉(zhuǎn)運(yùn)至后方醫(yī)院；“前運(yùn)模式” 是將救援力量 （前伸手術(shù)隊(duì)及手術(shù)方艙）、藥品及器材等快速運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)重癥傷病員實(shí)施就地檢查、診斷及救治。無(wú)論是哪一種模式，都需要便攜式裝備和精準(zhǔn)技術(shù)的支撐。顱腦創(chuàng)傷或重癥腦病患者病情重、發(fā)展快、死亡率高，小型移動(dòng)CT裝配在救援直升機(jī)上即時(shí)完成掃描及診斷，將顯著提升腦創(chuàng)傷、腦卒中等急重癥的救治效率。特別在地震災(zāi)害、重大交通事故、戰(zhàn)爭(zhēng)等特殊環(huán)境下，面對(duì)地面交通中斷、地形復(fù)雜、路程較遠(yuǎn)等復(fù)雜情況，空中救援更具優(yōu)勢(shì)。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家空中醫(yī)學(xué)救援發(fā)展迅速，已形成了空中救援網(wǎng)絡(luò)。據(jù)報(bào)道，美國(guó)已建立了272 家直升機(jī)應(yīng)急醫(yī)療救護(hù)機(jī)構(gòu)，擁有753 架直升飛機(jī)，以2015 年為例，美國(guó)空中醫(yī)療急救運(yùn)送各種傷病患者55 萬(wàn)人次，其中54%是醫(yī)院與醫(yī)院之間，33%是傷害現(xiàn)場(chǎng)與醫(yī)院之間，而13%是運(yùn)送器官、藥品或醫(yī)療設(shè)備[1,12,14]。德國(guó)設(shè)立了42 家空中救援機(jī)構(gòu)，擁有直升機(jī)300 架，設(shè)備先進(jìn)，形成了50 公里半徑的空中醫(yī)療救護(hù)網(wǎng)[15]。日本建立了由消防部門負(fù)責(zé)的災(zāi)害緊急救護(hù)系統(tǒng)，擁有消防直升機(jī)27 架，另外在36個(gè)道、縣、都，也設(shè)立了飛行救援機(jī)構(gòu)，配備了防災(zāi)直升機(jī)41 架，如遇地震烈度5 級(jí)以上，立即出動(dòng)飛機(jī)救援，僅2005 年?yáng)|京市共完成284 架次空中救援[16]。俄羅斯的空中醫(yī)學(xué)急救也發(fā)展很快，由緊急情況部專職救援救災(zāi)，擁有國(guó)家消防隊(duì)、民防搜救隊(duì)、航空救助隊(duì)等，現(xiàn)有各種救援直升機(jī)3000 多架，建成了覆蓋城鄉(xiāng)的空中醫(yī)學(xué)救援網(wǎng)絡(luò)[12]。

在中國(guó)僅北京、武漢、西安等個(gè)別城市開(kāi)設(shè)了空中救援服務(wù)，還沒(méi)有在國(guó)家層面建立覆蓋城鄉(xiāng)的空中救援網(wǎng)絡(luò)，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，還有較大差距。中國(guó)人口眾多、幅員遼闊、地理結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地處龍門山斷裂帶，是地震災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，發(fā)展空中醫(yī)學(xué)救援前景廣闊[17]。據(jù)報(bào)道，以小型移動(dòng)CT 為核心技術(shù)裝備的“移動(dòng)卒中單元”已在臨床應(yīng)用，使急性缺血性腦卒中的溶栓治療時(shí)間從3.0～4.5 h 縮短至1 h以內(nèi)，更多的腦卒中患者贏得救治的“黃金時(shí)間”[11,18]。在救援直升機(jī)上裝備小型移動(dòng)CT 是一種新的嘗試，將在提高突發(fā)災(zāi)害、重癥傷?。X出血、腦梗死）及顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷救治水平方面發(fā)揮重大作用。由于救護(hù)車和直升機(jī)的空間和載荷有限，對(duì)移動(dòng)CT 體積和重量有嚴(yán)格限制（＜300 kg），還必須有X 射線自屏蔽系統(tǒng)。16 排移動(dòng)CT 整機(jī)體積及質(zhì)量??；采取內(nèi)外多重X 射線防護(hù)，頭部平掃輻射劑量CTDIvol 僅36.27 mGy；安裝了精密導(dǎo)軌和減振器，精準(zhǔn)控制掃描和有效防止顛簸損傷機(jī)器及產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影干擾成像，這是目前國(guó)內(nèi)外唯一運(yùn)用直升機(jī)裝載，進(jìn)行頭部空中移動(dòng)掃描的小型移動(dòng)CT。

綜上所述，利用16 排移動(dòng)CT 模擬構(gòu)建“空中戰(zhàn)傷救治單元”，在直升機(jī)飛行狀態(tài)下，掃描成像穩(wěn)定安全，雖然在顱底部分層面有較明顯的運(yùn)動(dòng)偽影，但不影響成像診斷，且移動(dòng)CT 掃描數(shù)據(jù)采集及信息傳輸無(wú)干擾。構(gòu)建“空中戰(zhàn)傷救治單元”模式，可能是未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下，顱腦戰(zhàn)創(chuàng)傷空中移動(dòng)醫(yī)療救治的新模式。