方艙血液透析治療室的構(gòu)建設(shè)想

陳沉，曾冬冬，陸文杰，盧晶

1. 南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院 a. 設(shè)備器材科；b. 血液凈化中心，廣東 廣州 510000；2. 貝而克合翔醫(yī)療設(shè)備（上海）有限公司，上海 200001

引言

2019年12月以來(lái)，新型冠狀病毒感染引起的急性呼吸道傳染病席卷全國(guó)[1]，疫情蔓延迅速令人們猝不及防。武漢、隨州等地多家醫(yī)院被征用為發(fā)熱病人收治醫(yī)院，為防止交叉感染而暫時(shí)關(guān)閉血液透析中心等科室，急需接受透析的尿毒癥患者等非新冠肺炎危重病人，陷入求醫(yī)無(wú)門的困境。如果轉(zhuǎn)診到外地路上面臨嚴(yán)格的交通管制，即使成行，到達(dá)異地也要隔離14 d才能接受治療[2]。

尿毒癥患者需要通過透析治療排出體內(nèi)代謝，通常透析間隔不超過2～3 d，不及時(shí)透析或透析不充分會(huì)危及患者生命[3‐4]。連續(xù)腎臟替代療法（Continuous Renal Replacement Therapy，CRRT）治療機(jī)屬于床邊設(shè)備，在臨床中通常用于重癥患者或行動(dòng)不便者的透析，對(duì)于非重癥的透析患者，也可使用CRRT機(jī)進(jìn)行常規(guī)透析[5]。疫情初期由于場(chǎng)地缺乏與人員來(lái)不及妥善安置、調(diào)度等因素，正是使用此辦法臨時(shí)解決了一小部分患者的透析治療問題。在嚴(yán)重疫情環(huán)境下，不能正常透析的患者群體會(huì)達(dá)到一定數(shù)量，較以往臨床針對(duì)極少數(shù)或個(gè)別患者安排CRRT機(jī)臨時(shí)透析的做法并非長(zhǎng)久之計(jì)。如何在控制新冠疫情的同時(shí)保證尿毒癥患者的正常治療，是一個(gè)新的課題。

武漢修建了多家方艙醫(yī)院，收治新冠肺炎輕癥患者，是借鑒了軍隊(duì)野戰(zhàn)醫(yī)院的做法。它是基于應(yīng)急機(jī)動(dòng)醫(yī)療救治任務(wù)的新型模塊化野戰(zhàn)衛(wèi)生裝備，依托成套的裝備保障完成傷員救治等任務(wù)[6]，在我國(guó)抗震救災(zāi)等公共衛(wèi)生應(yīng)急保障中發(fā)揮巨大作用。受到啟發(fā)，筆者認(rèn)為方艙透析治療室是解決上述問題的一個(gè)好方法，構(gòu)想設(shè)計(jì)一套可滿足透析患者常規(guī)治療的醫(yī)療裝備。

1 構(gòu)建方法

1.1 總體結(jié)構(gòu)布局

總體布局按照《血液凈化標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（SOP）》[7]中要求，并遵循醫(yī)院感染管理三類環(huán)境設(shè)計(jì)員工通道、患者通道與污物通道（投遞窗）。方艙外形為集裝箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)部空間根據(jù)方艙體積可分配4～5個(gè)透析單元，并設(shè)置1個(gè)醫(yī)護(hù)工作站。每個(gè)透析單元獨(dú)立密閉，降低交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，相互之間用對(duì)光折射率低的透明輕質(zhì)材料隔開，也方便護(hù)士遠(yuǎn)距離觀察血透機(jī)的工作報(bào)警指示燈及病人情況，見圖1。方艙底部便于快速拆裝排污總管等設(shè)施和使用叉車舉高；頂部則用于安裝通風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)、空調(diào)外機(jī)等體積較大的設(shè)施。

圖1 方艙透析治療室結(jié)構(gòu)布局平面圖

在每個(gè)透析單元內(nèi)，空間上需要滿足透析床（椅）、血透機(jī)與人員過道；配備反滲水接口、透析液接口、電源插口、RJ45網(wǎng)線接口、排污管接口、污物投遞窗、出風(fēng)排風(fēng)口、紫外線燈、采光窗等設(shè)施，見圖2。

圖2 獨(dú)立透析單元內(nèi)的設(shè)施布局

1.2 構(gòu)建原則

方艙內(nèi)部的管道線路鋪設(shè)凡涉及外接的部分均在艙壁處進(jìn)行密閉處理，選用各種接口需符合隨時(shí)拔插的高效原則。排污管道在方艙啟用前鋪設(shè)，休艙或停用后拆除丟棄，避免對(duì)方艙與周邊環(huán)境造成額外污染[8]。為減少接觸感染，所有門口優(yōu)先考慮采用感應(yīng)式電動(dòng)推拉門設(shè)計(jì)，洗手池亦使用感應(yīng)式水龍頭，走廊通道掛設(shè)免洗消毒劑，每個(gè)獨(dú)立透析單元內(nèi)放置一個(gè)醫(yī)療垃圾密閉箱[9]，護(hù)士每次操作完一名患者后需要丟棄手套并洗手消毒。透析單元內(nèi)不安裝設(shè)備帶，患者需要氧氣、負(fù)壓、搶救時(shí)均使用移動(dòng)便攜式裝備完成。

1.3 反滲水供應(yīng)系統(tǒng)

透析機(jī)需要使用反滲水對(duì)透析濃縮液進(jìn)行配兌，透析用水質(zhì)量關(guān)系到患者的治療效果與生命安全，必須保證各種化學(xué)污染物及微生物達(dá)到臨床使用標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)透析用水的設(shè)備采用外接移動(dòng)式水處理[10]，自帶加熱或臭氧消毒功能的水處理可進(jìn)行高頻次消毒。純水管路貫穿鋪設(shè)于方艙治療室內(nèi)壁或夾層，對(duì)外預(yù)留移動(dòng)式水處理的快插活接口[11]，快接口必須能承受管道內(nèi)水壓，避免使用中出現(xiàn)滲漏成為污染源[12]。在疫情期間可能面臨某種消毒劑緊缺的情況下，考慮降低成本與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，內(nèi)部管路的材料選用上應(yīng)優(yōu)先傾向于消毒方式的多樣性，具體材料與消毒方式的兼容性如表1所示。

表1 管路材料與消毒劑/方式的兼容性比對(duì)

1.4 供電系統(tǒng)

電力采用雙路供電，分別連接供電方艙與不間斷電源[13‐14]，保證供電不間斷并滿足負(fù)荷，使體外循環(huán)的血液能安全地回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。電線線徑2.5 mm2，供電電壓220 V，每個(gè)透析單元內(nèi)電源插座同時(shí)配備10、16 A兩種規(guī)格，功率2500 W，即可兼容國(guó)內(nèi)多款主流型號(hào)透析機(jī)，見表2。液體管路滲漏會(huì)引發(fā)漏電與短路，電路走線與插座安裝在其之上。

表2 國(guó)內(nèi)部分可使用通用耗材的主流型號(hào)透析機(jī)的功率與電源插頭規(guī)格

1.5 排污系統(tǒng)與污物通道

透析患者代謝物產(chǎn)生的廢液，通過血透機(jī)排水管在治療中實(shí)時(shí)排出，代謝物具有傳染性，因此對(duì)透析廢液妥善處理非常重要。透析單元內(nèi)設(shè)置一個(gè)UPVC排水管作為排污管，排污管直徑需要比透析機(jī)排液管口徑大，避免發(fā)生廢液虹吸倒灌至透析機(jī)內(nèi)；出于對(duì)廢液噴濺的考慮，排污管長(zhǎng)向上延伸至少是管徑三倍以上，向下延伸則最終連接至艙底排污總管。排污管頂部加裝密封蓋，預(yù)留插孔并架起透析機(jī)的排水管，密封蓋與排水管之間縫隙做密閉處理，同時(shí)在排污管底部設(shè)計(jì)U型存水彎，雙重密封設(shè)計(jì)能有效阻隔艙外污染物與管內(nèi)氣溶膠進(jìn)入透析單元[15‐16]，具體可參考我院血液凈化中心的透析單元排污管設(shè)計(jì)，見圖3～4。

圖3 我院血液凈化中心帶存水彎的UPVC透析排污管

圖4 排污設(shè)計(jì)原理

透析產(chǎn)生的污物及醫(yī)療垃圾，丟棄進(jìn)密閉式的污物收集袋[17]，放入轉(zhuǎn)運(yùn)密封箱[9]，最終放置于污物投遞艙運(yùn)出，從而實(shí)現(xiàn)污染物單向移動(dòng)。污物投遞艙采用內(nèi)外雙窗門設(shè)計(jì)，艙內(nèi)與排氣負(fù)壓管相連能始終保持艙內(nèi)負(fù)壓狀態(tài)，使用時(shí)保持一扇窗門處于關(guān)閉狀態(tài)。

1.6 透析液供應(yīng)系統(tǒng)

使用桶裝液供液，有空氣中微生物進(jìn)入濃縮液桶的風(fēng)險(xiǎn)，因此透析濃縮液供應(yīng)采用外接的密閉式集中供液[18]，某些不支持集中供液功能的機(jī)型可用透析干粉替代。

1.7 照明系統(tǒng)

照明燈嵌入安裝于吊頂，燈罩與天花密閉平鋪，減少衛(wèi)生死角并保證光照充足。

1.8 血液透析機(jī)

方艙內(nèi)預(yù)留透析機(jī)位，啟用方艙前臨時(shí)調(diào)配透析機(jī)到現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試。透析機(jī)優(yōu)先選擇主流品牌且支持通用耗材的機(jī)型，機(jī)器各接口改裝成與方艙相符的標(biāo)準(zhǔn)。參照《血液凈化中心醫(yī)院感染防控護(hù)理管理指南》[19]里給出的建議及臨床透析日常消毒的相關(guān)工作對(duì)透析機(jī)進(jìn)行徹底消毒后方可投入使用[20‐21]。

1.9 信息化管理系統(tǒng)

為減少人員流動(dòng)帶來(lái)的交叉感染風(fēng)險(xiǎn)，提高員工工作效率，方艙治療室在條件允許的情況下有必要考慮采用信息化系統(tǒng)對(duì)血透機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。該系統(tǒng)將不同品牌血透機(jī)的輸出信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)通過TCP/IP協(xié)議由RJ45網(wǎng)線接口傳輸至醫(yī)護(hù)工作站等終端管理平臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)已有許多企業(yè)具備開發(fā)血透機(jī)信息化管理系統(tǒng)的能力，技術(shù)也日趨成熟，且兼容多種品牌的血透機(jī)，見圖5。此處主要用到系統(tǒng)中遠(yuǎn)程對(duì)血透機(jī)進(jìn)行參數(shù)監(jiān)控、反向操作血透機(jī)、查看病人信息、電子透析記錄、電子病歷等功能[22]，見圖6。遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作涉及多方醫(yī)療安全責(zé)任，投入使用前需要提早與血透機(jī)生產(chǎn)商溝通協(xié)商，廠家同意授權(quán)開放數(shù)據(jù)對(duì)接方可實(shí)現(xiàn)。

圖5 國(guó)內(nèi)某款血透信息化管理系統(tǒng)的整體部署方案

圖6 國(guó)內(nèi)某款血透信息化管理系統(tǒng)中透析機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控界面

1.10 通風(fēng)系統(tǒng)

方艙通風(fēng)做濾毒處理，保證室內(nèi)空氣潔凈[23]。方艙室內(nèi)不同房間采用10 Pa以上壓力分級(jí)的梯度[24]設(shè)計(jì)，確保氣體由高壓清潔區(qū)向低壓污染區(qū)單向流動(dòng)，詳見圖7。優(yōu)先用推拉門設(shè)計(jì)也能最大限度減少開關(guān)門對(duì)艙內(nèi)氣流方向的干擾，防止透析單元內(nèi)擾流反向溢出至高壓區(qū)[25]。

1.11 消毒措施

每個(gè)獨(dú)立透析單元安裝吸頂式臭氧紫外線消毒燈，選用功率根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的獨(dú)立空間計(jì)算，保證紫外線燈管產(chǎn)生的功率≥1.5 W/m3即可。

1.12 消防措施

由于空間有限，方艙原則上不設(shè)專門的消防通道和預(yù)警噴淋裝置，建造時(shí)應(yīng)盡量選用非易燃材料，且治療期間有醫(yī)護(hù)人員實(shí)時(shí)監(jiān)控，可在走廊艙壁掛設(shè)滅火器，能在火情早期發(fā)現(xiàn)撲滅，并視程度是否啟用醫(yī)院臨床管理中的《血透應(yīng)急預(yù)案》對(duì)患者體外循環(huán)的血液緊急分離并疏散，見圖8。

圖8 本院《血透應(yīng)急預(yù)案》中火災(zāi)緊急處理流程

2 應(yīng)用效果分析

2.1 治療效率

方艙透析室一旦投放，其主要功能與醫(yī)院內(nèi)固定場(chǎng)所的透析室主要功能無(wú)異，本研究選在我院腎內(nèi)科及血液凈化中心進(jìn)行測(cè)試，分別使用普通透析機(jī)和CRRT機(jī)兩類設(shè)備做常規(guī)透析（Hemodialysis，HD），以實(shí)現(xiàn)充分透析為目的。標(biāo)定CRRT機(jī)治療時(shí)間t0=10 h，每個(gè)護(hù)士同時(shí)照看的最大病人數(shù)P0=3；血液透析機(jī)治療時(shí)間t1=4，每個(gè)護(hù)士同時(shí)照看的最大病人數(shù)P1=5；兩種療法的共同變量為：① 實(shí)現(xiàn)充分透析治療效果的總時(shí)長(zhǎng)△t；② 醫(yī)療場(chǎng)地占用時(shí)間△tloc；③ 完成治療所需的護(hù)理人力投入△HRshift。為計(jì)算方艙透析室的治療效率與護(hù)理人力投入，給每個(gè)護(hù)理人員排班時(shí)長(zhǎng)ts=4 h，選取患者數(shù)量n=30進(jìn)行對(duì)比：① 計(jì)算充分治療時(shí)長(zhǎng)公式為：△t=n×tx；② 計(jì)算場(chǎng)地占用時(shí)長(zhǎng)公式為：△tloc=n×tx/ Px；③ 計(jì)算護(hù)理人力資源投入公式為：△ HRshift=n×tx/ Px/ ts。

2.2 院感問題

新冠病毒主要以空氣傳播，要解決交叉感染問題，防止空氣從潔凈等級(jí)區(qū)低向高滲透是關(guān)鍵。美國(guó)CDC“肺結(jié)核菌院內(nèi)感染控制準(zhǔn)則”指出：只需0.25 Pa的壓差就能使空氣產(chǎn)生定向流動(dòng)[26]。等級(jí)區(qū)之間10 Pa以上的壓差足以有效防止污染區(qū)空氣逆流，由于不同海拔地區(qū)空氣密度發(fā)生變化，通過風(fēng)壓公式WP=0.5×ρ×V2計(jì)算求出風(fēng)速V，使用前用風(fēng)速儀在各房間縫隙處選擇取樣點(diǎn)測(cè)量風(fēng)速是否達(dá)到要求。

2.3 機(jī)動(dòng)性與部署

在我國(guó)疫情最嚴(yán)重的的武漢地區(qū)，通過工人高強(qiáng)度工作在48 h內(nèi)完成對(duì)武漢市第一人民醫(yī)院場(chǎng)地改建，增加床位定點(diǎn)收治新冠確診患者進(jìn)行透析治療，收治非新冠感染患者則轉(zhuǎn)移到其他醫(yī)院開辟新的隔離病區(qū)進(jìn)行床邊治療。方艙透析室屬于快速機(jī)動(dòng)部署的醫(yī)療設(shè)施，其集裝箱式設(shè)計(jì)可用起重車吊裝，便于公路、鐵路、水路運(yùn)輸，非常適合緊急調(diào)動(dòng)。內(nèi)部非污染性設(shè)施固定于方艙內(nèi)，便于隨艙一體化移動(dòng)，在使用前按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行消毒。其模塊化特點(diǎn)可根據(jù)需求隨時(shí)加拼及拆卸，方艙投入使用前解決外部的接電、接透析液、純水、排污等簡(jiǎn)易工程即可啟用。

3 結(jié)果

使用方艙透析室與床邊CRRT機(jī)均采用HD治療方法時(shí)，對(duì)比結(jié)果如表3所示。

表3 使用CRRT機(jī)與普通血液透析機(jī)做HD治療對(duì)醫(yī)療資源造成的消耗對(duì)比

CRRT機(jī)便利在于不需要反滲水，可隨時(shí)進(jìn)行床邊治療[27]，而透析機(jī)需要特定場(chǎng)地和配套硬件支持才能使用。但相較于血透機(jī)，使用CRRT機(jī)替代也存在不少弊端，通過臨床及設(shè)備廠家總結(jié)出的情況，對(duì)比兩種治療方案中所使用的設(shè)備，見表4。

表4 較普通血液透析機(jī)，使用CRRT機(jī)進(jìn)行常規(guī)透析的弊端論證分析

部署在國(guó)內(nèi)不同海拔的地區(qū)，可參考有效防止方艙污染區(qū)空氣逆流的10 Pa風(fēng)速與最小能形成定流的0.25 Pa風(fēng)速來(lái)開展測(cè)量工作，見表5。風(fēng)速達(dá)標(biāo)可有效防止病毒在艙內(nèi)的空氣傳播。

表5 測(cè)風(fēng)速工作在中國(guó)幾個(gè)主要城市的所需不同風(fēng)速參考

在人員和硬件都到位的理想條件下，單個(gè)方艙13 h內(nèi)可完成部署并使用，見表6。優(yōu)于目前武漢地區(qū)所采用的解決方案。

表6 方艙透析室使用前的主要準(zhǔn)備工作

4 討論

綜合CRRT機(jī)做常規(guī)透析的種種不利因素，再根據(jù)我院實(shí)踐，使用普通透析機(jī)做常規(guī)治療，可以節(jié)省許多人力、場(chǎng)地資源，提高工作效率。疫情期間醫(yī)護(hù)人力與醫(yī)用場(chǎng)地這些醫(yī)療資源已經(jīng)非常緊張，繼續(xù)采用床邊這種低效的權(quán)宜之計(jì)無(wú)疑會(huì)對(duì)資源造成極大地浪費(fèi)，給社會(huì)帶來(lái)更加沉重的負(fù)擔(dān)，在方艙內(nèi)部安裝普通透析機(jī)，是解決上述不利因素的一種有效方法。

透析病人患有基礎(chǔ)病癥，免疫力低下，屬于易感人群。面對(duì)前所未有的疫情，全球各國(guó)缺乏經(jīng)驗(yàn)，此次疫情爆發(fā)時(shí)沒有太多妥善解決措施[28]。在缺少一款具有隔離效果的移動(dòng)透析室支援的情況下，只能采取分點(diǎn)放置、加強(qiáng)患者個(gè)人防護(hù)、保持患者間距離等措施。這些患者數(shù)量龐大，特殊時(shí)期只能減少每次治療的時(shí)間來(lái)滿足透析次數(shù)以維持患者生命，并不能保證患者透析充分性。同時(shí)在病人轉(zhuǎn)院的問題上，血透中心醫(yī)護(hù)人員對(duì)新病人不熟悉，需要翻閱大量病例，不但增加了醫(yī)護(hù)工作量, 而且也不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映患者透析過程中生命體征的變化[29]。而把方艙透析室部署在原醫(yī)院，為所屬透析點(diǎn)臨時(shí)增加了額外床位，病人檔案就地遷移或者在方艙內(nèi)臨時(shí)加裝該院的病例信息化管理系統(tǒng)，只需增配透析醫(yī)務(wù)人員，可一次性解決患者無(wú)法及時(shí)透析、充分透析以及病人檔案管理三大難題。

湯黎明等[30]設(shè)計(jì)過移動(dòng)式的方艙透析治療系統(tǒng)，但沒有相應(yīng)的排污、隔離、通風(fēng)措施設(shè)計(jì)，并不適合在此次疫情中使用。本研究中針對(duì)新冠疫情設(shè)計(jì)的方艙透析室，從設(shè)計(jì)上有預(yù)防污染物空氣傳播的措施，可預(yù)防非新冠感染者在透析過程中交叉感染；用于支援新冠確診患者的集中收治時(shí)，其特點(diǎn)滿足醫(yī)院間和疫區(qū)間靈活調(diào)度；對(duì)于有確診史的陰性患者存在復(fù)陽(yáng)可能，方艙可用作開辟過渡病區(qū)，收治轉(zhuǎn)陰患者。疫情過后可作為國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備應(yīng)對(duì)下一次公共危機(jī)，或當(dāng)作移動(dòng)站點(diǎn)支援偏遠(yuǎn)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)的透析需求[31]，發(fā)揮剩余價(jià)值。

5 總結(jié)

本研究中針對(duì)新冠疫情設(shè)計(jì)的方艙血液透析治療室，是一種為適應(yīng)當(dāng)前嚴(yán)峻形勢(shì)而衍生出來(lái)的新醫(yī)療裝備。希望通過上述方法，開辟一條能在重大災(zāi)難中保證正常醫(yī)療的道路。設(shè)想是否妥當(dāng)合理，供同道們研究討論，共同為保障人民的生命安全貢獻(xiàn)力量。