新型冠狀病毒肺炎疫情救治的主要醫(yī)療器械

燕山大學(xué) （河北 秦皇島 066000）

內(nèi)容提要：將新冠肺炎臨床救治過(guò)程中所涉及到主要醫(yī)療器械按照重癥監(jiān)護(hù)治療、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、臨床檢驗(yàn)、清洗消毒四個(gè)方面進(jìn)行分類，重點(diǎn)從無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)、體外膜肺氧合機(jī)、超聲掃描儀、數(shù)字X射線機(jī)DR、自動(dòng)生化分析儀、尿液分析儀、過(guò)氧化氫低溫等離子滅菌器、全自動(dòng)清洗消毒機(jī)等醫(yī)療器械的歷史發(fā)展、現(xiàn)狀分析和趨向預(yù)測(cè)三個(gè)方面進(jìn)行綜述，以期為相關(guān)人員提供參考。

新型冠狀病毒肺炎（簡(jiǎn)稱，新冠肺炎，2019 Novel Coronavirus Disease，COVID-19）。本文參考中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)推薦的新冠肺炎疫情防治使用的主要醫(yī)療器械目錄，將器械按照重癥監(jiān)護(hù)治療、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、臨床檢驗(yàn)、清洗消毒四個(gè)方面進(jìn)行分類，從歷史發(fā)展、現(xiàn)狀分析和趨向預(yù)測(cè)對(duì)部分常用器械展開(kāi)論述。

1.重癥監(jiān)護(hù)治療

新冠肺炎疫情救治中重癥監(jiān)護(hù)治療方面的醫(yī)療器械包括無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)、有創(chuàng)呼吸機(jī)、體外膜肺氧合機(jī)、經(jīng)鼻高流量氧療儀、除顫儀、患者監(jiān)護(hù)儀、注射泵、腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)泵、床旁血濾機(jī)、血?dú)夥治鰞x等。其中較典型的有無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)和體外膜肺氧合機(jī)。

1.1 無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)

無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)主要有持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）和雙水平氣道正壓通氣（BiPAP）兩類工作模式，多用于急診和治療慢性阻塞性肺疾病，但在急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）的治療方面效果并不顯著。ARDS患者治療大多采用BiPAP通氣模式，大量研究表明雖然高水平的呼氣末正壓對(duì)ARDS患者有一定的療效，但持續(xù)作用會(huì)造成肺部二次損傷[1]。為改善無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)治療方法，新的呼吸機(jī)模式在不斷發(fā)展。

1.1.1 DPAP通氣模式

基于BiPAP通氣模式創(chuàng)新性提出的一種安全性更高的變壓無(wú)創(chuàng)通氣方法。在DPAP通氣模式下，氣道壓會(huì)根據(jù)設(shè)定的持續(xù)時(shí)間做周期性變換。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)情況和臨床應(yīng)用的相關(guān)性可以得出DPAP通氣模式是切實(shí)可行的，可用于治療急性呼吸窘迫綜合征的結(jié)論，為實(shí)現(xiàn)該病癥的有效治療提供了一種新的參考[2]。

1.1.2 適應(yīng)性支持通氣模式

利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的計(jì)算及智能化調(diào)節(jié)，通過(guò)閉環(huán)模式來(lái)提高患者的呼吸效率[3]。能夠根據(jù)患者的呼吸狀況自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)闹С帜Ｊ?，并根?jù)自主呼吸的頻率自動(dòng)調(diào)整壓力支持，為撤機(jī)時(shí)間提供參考，最大程度的保證患者在治療過(guò)程中的舒適度[4]。

呼吸機(jī)技術(shù)將朝著通氣效果更好，提高微機(jī)化程度，完善監(jiān)護(hù)和自主調(diào)節(jié)等功能方向發(fā)展，改善患者的舒適度，提高安全性，減少臨床醫(yī)生的干預(yù)次數(shù)，提高護(hù)理效率[5]。

1.2 體外膜肺氧合機(jī)

體外膜肺氧合機(jī)（ECMO）本質(zhì)是一種人工心肺機(jī)，能夠暫時(shí)代替患者的心肺功能，維持患者的生命，為醫(yī)護(hù)人員爭(zhēng)取更多的救護(hù)時(shí)間，提高存活率[6]。近年來(lái)ECMO在心血管外科領(lǐng)域的有效性和接受度不斷提高，未來(lái)的應(yīng)用面也將不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)今后的ECMO將以簡(jiǎn)化操作，提高安全性為基礎(chǔ)，向更加小型化，更加接近生理和多種技術(shù)雜交的方向發(fā)展[7]。

2.醫(yī)學(xué)影像學(xué)

新冠肺炎疫情救治中醫(yī)學(xué)影像學(xué)方面的醫(yī)療器械包括超聲掃描儀、便攜式床旁超聲儀、X射線CT、數(shù)字X射線機(jī)DR、移動(dòng)數(shù)字X射線機(jī)DR等。其中較典型的有超聲掃描儀和數(shù)字X射線機(jī)DR。

2.1 超聲掃描儀

超聲檢測(cè)具有安全性好、靈敏度高以及實(shí)時(shí)成像等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于疾病的檢測(cè)和治療。計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對(duì)超聲掃描儀器提出了更高的要求。

2.1.1 超聲掃描儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

用虛擬儀器前面板代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器面板，通過(guò)信號(hào)處理模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行一系列的處理，實(shí)現(xiàn)儀器控制和信號(hào)采集處理一體化，提高超聲檢測(cè)裝置的工作效率[8]。

2.1.2 便攜式超聲掃描儀

通過(guò)連接手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備，隨時(shí)顯示掃描的圖像，利用這些智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，可以更方便地實(shí)現(xiàn)圖像傳輸及遠(yuǎn)程診斷[9]。尤其在醫(yī)療救援方面，能夠在惡劣的救援環(huán)境下，及時(shí)快速地獲取傷情信息，并開(kāi)展無(wú)創(chuàng)性介入治療，提高傷員的存活率[10]。

超聲掃描儀未來(lái)發(fā)展將主要在優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，改善工作流程；集成人工智能，簡(jiǎn)化操作；實(shí)時(shí)三維超聲，更加直觀便于診斷；新的超聲可視方法，檢查細(xì)微結(jié)構(gòu)等方向[11]。

2.2 數(shù)字X射線機(jī)DR

DR成像系統(tǒng)在傳統(tǒng)X射線機(jī)的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將所得影像數(shù)字化處理后重建，具有圖像分辨率高、實(shí)時(shí)成像、在影像處理中幾乎不損失影像質(zhì)量和成像速度快等優(yōu)點(diǎn)[12]。目前X射線機(jī)正朝著集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的方向發(fā)展，圖像分辨率、安全性、成像速度以及靈敏度的提高成為現(xiàn)代X射線技術(shù)的研究熱點(diǎn)[13]。

3.臨床檢驗(yàn)

新冠肺炎疫情救治中臨床檢驗(yàn)方面的醫(yī)療器械包括自動(dòng)生化分析儀、血細(xì)胞分析儀、熒光定量PCR儀、尿液分析儀、微生物鑒定與藥敏儀、血培養(yǎng)儀、全自動(dòng)血凝儀等，其中較典型的有自動(dòng)生化分析儀和尿液分析儀。

3.1 自動(dòng)生化分析儀

自動(dòng)生化分析儀能夠?yàn)榕R床醫(yī)務(wù)人員提供患者血常規(guī)、肝功能、腎功能等項(xiàng)目的檢驗(yàn)指標(biāo)，在疾病的診斷、治療、預(yù)后及預(yù)防方面發(fā)揮著重要作用[14]。自動(dòng)生化分析儀在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新功能開(kāi)發(fā)和新技術(shù)應(yīng)用等方面有較大潛力，自動(dòng)清洗、自動(dòng)識(shí)別條形碼和自動(dòng)管理等智能化功能將迅速發(fā)展。

3.2 尿液分析儀

尿常規(guī)檢測(cè)對(duì)多種疾病的診斷、療效觀察，預(yù)后評(píng)估以及人群健康保健都有重要價(jià)值。為了增加測(cè)試項(xiàng)目的種類，提高檢測(cè)精度，越來(lái)越多的新技術(shù)逐步應(yīng)用到尿液分析儀中[15,16]。

3.2.1 CCD光學(xué)系統(tǒng)

通過(guò)二次分解尿試紙條各試劑塊的反射信號(hào)，獲得大量色素?cái)?shù)據(jù)，在系統(tǒng)靈敏度和結(jié)果精確度上有明顯優(yōu)勢(shì)。

3.2.2 CIS光學(xué)檢測(cè)技術(shù)

系統(tǒng)性能更加穩(wěn)定，不易受外界影響。將尿試紙條處理問(wèn)題轉(zhuǎn)化成圖像處理，解決了光學(xué)信號(hào)的均勻性問(wèn)題，同時(shí)也提高了測(cè)試速度。

3.2.3 全自動(dòng)尿液分析流水線

尿液分析儀和尿有形成分分析儀通過(guò)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，對(duì)不正常數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和二次審查確認(rèn)，還包括實(shí)時(shí)在線網(wǎng)上質(zhì)控服務(wù)，可以及時(shí)驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

尿液分析儀未來(lái)發(fā)展契機(jī)包括逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化，建立自動(dòng)審核和診斷的平臺(tái)，形成流水線工作模式，滿足臨床檢驗(yàn)對(duì)儀器的要求[17]。

4.清洗消毒

新冠肺炎疫情救治中清洗消毒方面的醫(yī)療器械包括過(guò)氧化氫低溫等離子滅菌器、壓力蒸汽高壓滅菌器、超聲波清洗消毒機(jī)、全自動(dòng)清洗消毒機(jī)等，其中較典型的有過(guò)氧化氫低溫等離子滅菌器和全自動(dòng)清洗消毒機(jī)。

4.1 過(guò)氧化氫低溫等離子滅菌器

隨著微創(chuàng)手術(shù)和腔鏡手術(shù)的大量開(kāi)展，精密醫(yī)療器械有了愈加廣泛的使用，但是受耐熱性、耐濕性差的限制，在器械滅菌方面有著較高要求，過(guò)氧化氫低溫等離子滅菌技術(shù)由于其獨(dú)特的工作機(jī)制，能夠做到以低于50°C的溫度環(huán)保快速地實(shí)現(xiàn)滅菌功能，大量應(yīng)用于精密醫(yī)療儀器滅菌。

過(guò)氧化氫低溫等離子滅菌是由氧化氫氣體滅菌與低溫等離子體滅菌有機(jī)結(jié)合形成的一種更優(yōu)的滅菌方式，與傳統(tǒng)滅菌方法相比，過(guò)氧化氫等離子低溫滅菌后的器械細(xì)菌殘留率更低，保存有效時(shí)間更長(zhǎng)，器械損傷情況甚少，在滅菌效果和醫(yī)護(hù)人員安全性方面優(yōu)勢(shì)顯著[18]。

4.2 全自動(dòng)清洗消毒機(jī)

采用更加高速高效的清洗消毒方法是保證醫(yī)療器械清洗消毒質(zhì)量與合格滅菌率的必然要求，因此全自動(dòng)清洗消毒機(jī)開(kāi)始得到廣泛使用。全自動(dòng)清洗消毒器清洗方式操作步驟少，可一次性清洗大量醫(yī)療器械，但是對(duì)于精密醫(yī)療器械的清洗效果并不理想。因此，提高全自動(dòng)清洗消毒器對(duì)于精密醫(yī)療器械尤其是細(xì)節(jié)部位的清洗和滅菌效果是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

5.展望

現(xiàn)代醫(yī)療器械是產(chǎn)品聚集和融入了大量現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成就的結(jié)晶，是醫(yī)工結(jié)合的高新技術(shù)產(chǎn)物，其基本特征是計(jì)算機(jī)化和數(shù)字化。在未來(lái)，我國(guó)醫(yī)療器械技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及狀況包括人工智能、大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，醫(yī)療器械更加數(shù)字化信息化；大型醫(yī)療器械中高檔產(chǎn)品逐漸向中低檔產(chǎn)品轉(zhuǎn)移，以減輕就醫(yī)人群負(fù)擔(dān)；家庭健康監(jiān)測(cè)成為研究新熱點(diǎn)，近幾年醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新亮點(diǎn)為發(fā)展新型的、小型化、高精度和便攜化的醫(yī)療器械產(chǎn)品。

新冠肺炎防治過(guò)程中，從病毒篩選檢測(cè)到呼吸支持再到重癥監(jiān)護(hù)，醫(yī)療器械作為一線醫(yī)護(hù)人員的輔助工具，為打贏這場(chǎng)戰(zhàn)疫提供了強(qiáng)有力的保障，讓人們更為深刻地感受到醫(yī)療器械的重要作用。在未來(lái)，醫(yī)療器械技術(shù)將不斷融合新技術(shù)新手段，飛速發(fā)展。