战“疫”中的“诺亚方舟” 负压救护车

时间:2020-03-22 栏目:汽车之友

许晖

1.美国内战时期的马匹救护车

2.第一次世界大战救护伤员的马匹担架

3.福特T型车改装的救护车

4.救護车的发展历程

救护车的历史与中国的救护车分类

本文所述的“负压救护车”,属于救护车之中的一种,先和大家回顾一下救护车,这种救死扶伤的特种车辆起源与历史。

救护车的历史十分久远。最早的记录是盎格鲁撒克逊人在公元900年建造的基于吊床改装而来的手推车,这类救护车辆被用于对有精神病或者麻风病患者的转运。其后在1487年西班牙军队围攻马拉加的时候,首先采用救护车对战场伤员进行紧急运输。战地救护车的重大变化出自多米尼克·拉里之手,这位后来成为拿破仑首席医师的人,将原本固定在马匹两侧的担架改装到了用于运载火炮的两轮或者四轮马车上。这套由他发明的现代化的陆军手术方法,野战医院和陆军救护车队系统,成功挽救了众多原本因无法及时救治而丧命的伤员。

救护车为民众服务的历史则可以追溯到1832年伦敦为霍乱患者引入的运输车。正如当年《泰晤士报》所写:“疾病治愈过程从患者入车的一刻开始;节省了时间,在照顾病人的同时能如此迅速地送往医院,不但节省时间,也拉近了病人与医院之间的距离。”

首个基于医院的救护车服务是1865年美国俄亥俄州辛辛那提的一家商业医院所提出。随后在全球范围得到了广泛的应用。第一个大规模生产汽车救护车的企业,则是1909年美国马车和灵车制造商“James Cunningham,Son&Company”,其名为774型汽车救护车配备了24kW四缸内燃机,使用充气轮胎,车身配备了信号灯,并且带有悬挂式婴儿床以及警示开道用的锣。

在经历了整个19世纪和20世纪的技术演变之后,救护车成为了整个人类社会之中用于救死扶伤的特种交通工具,并逐步形成行业标准。早在1976年美国就出台了“KKK-A1822”救护车设计标准,欧洲则在2000年发行了“CEN,I789:2000”救护车标准,并于2007年修订为“CEN,I789:2007”供欧盟成员国采用。中国的救护车标准化建设较晚,2002年出台的救护车专业标准(讨论稿),在经历了2003年非典疫情之后,几经修改,终于在2008年4月1日开始全国范围正式实施我国首部救护车行业标准《救护车》(WS/T 292-2008)。其中明确了救护车的类型分类为A型(普通型);B型(抢救监护型);C型(防护监护型)以及D型(特殊用途型)四种。其中C型救护车正是本文所提及的负压救护车。主要为救治、监护和运送传染性病人装备的救护车。

1.多米尼克拉里发明的战场救护车

2.1911年注册的1909型马拉救护车证书

3.早期的商业医院救护车

4.1900 FR Wood&Son的救护车

1.托里拆利通过水银真空试验证明了标准大气压为76mm汞柱

2.Woillez博士发明的“螺旋体”呼吸机

3.美國总统罗斯福也是脊髓灰质炎患者

4.负压呼吸机也称铁肺

5.当年的铁肺拯救了无数无法自主呼吸的患者

6.负压呼吸机也称铁肺

7. 1960年的艾默生便携式负压呼吸装置

70多岁的退休律师保罗·亚历山大是全球最后几位铁肺用户

通过气压差救治患者

中学物理教过,意大利著名物理学家和数学家托里拆利,在1641年前后通过水银真空试验证明了大气压的存在,并在1644年与维维安尼合作制成世界上首具水银气压计。其后就出现了利用负压救治病人的想法。1670年英国科学家Mayow提出了外部负压通风。随后1832年苏格兰医师John Dalziel设计了第一台负压呼吸机,随后1854年巴黎的Woillez博士设计了由手动风箱驱动的“螺旋体”装置,而1918年南非Stueart博士专门设计由电动风箱驱动的的气密性木箱,用于救治脊髓灰质炎(小儿麻痹症)患者。

脊髓灰质炎是一种严重危害儿童健康的急性传染病,由脊髓灰质炎病毒感染所引起,属于嗜神经病毒,主要侵犯中枢神经系统的运动神经细胞,患者大部分失去行走能力,并最终全身肌肉瘫痪,丧命于因为控制呼吸的膈肌停摆所导致的呼吸衰竭。历史上美国是该病的重灾区。首例报告于1843年的路易斯安那出现未受重视,直到1893年再次发现该病的存在,并于次年确诊。其后全美共有27000余例感染,6000余例死亡,仅纽约一地就有2000人死于该病,牵涉之广就连美国总统罗斯福也未能幸免。

为了挽救这些无法自主呼吸的病人,哈佛大学的菲利普·丹特以及詹姆斯·威尔逊成功制造出第一个机械通风呼吸机,也就是著名的“铁肺”。这种呈圆筒状的器械拥有钢铁外壳和供病人躺入的内舱,通过控制舱内压力,令患者可以由内外压差,被动使胸腔扩张与收缩,完成正常的生理呼吸。这套当年挽救无数患者的机器,随着脊髓灰质炎疫苗的诞生逐渐淘汰,但实在功不可没。直到2010年,全球仍有10个人在坚持使用这套原始却极其有效的“铁肺”。在经历了无数临床病例之下,机械呼吸机经过了从负压到正压,从非侵入式到侵入式的发展历史,包括用于开放性伤口愈合的负压伤口治疗等等,归结下来,均是通过气压差的方式救治患者。而现在,气压差的原理更是被应用到了更为迫切的流行性传染病患救治之中。

负压救护车的厉害之处

负压救护车作为目前转移传染病患最为安全以及高效的陆上交通工具,足迹遍布全球各地,当年的非典疫情、埃博拉病毒大流行以及随后的中东呼吸综合征,还有现在的新型冠状病毒疫情,均能看到其身影。第一台负压救护车出自于何年何月何人之手,已经无从考究。但其开发灵感应来源于医院传染病科室的“负压隔离室”。基本原理在于通过产生负压的通风装置,令空气自然地从高压区域流向低压区域,再流入隔离室之中的过滤器进行无害化处理,防止污染空气外溢。这项技术被用于隔离患有空气传播的传染病,例如肺结核、麻疹或是水痘患者的康复治疗。

负压救护车实际上就是一整套可以移动的“负压隔离室”。可受限于救护车的大小尺寸,这台用于移送高传染病患的救护车,不但有着寻常救护车配备的包括担架床、轮椅、便携式呼吸机、氧气以及心脏起搏除颤器、血压计、药物等常规设备,更需考虑防止污染空气的外溢,并兼顾随车医护人员免受感染,可谓是“麻雀虽小,五脏俱‘强”。

其厉害之处在于封印病毒的独门武功,即全套负压系统。该套系统令医疗舱形成与外界环境相对的大气低压差,使空气单向流入车内,阻止医疗舱内的污染空气外泄。通过与排气装置联接的高效过滤消毒器处理后排出。通风换气又不污染环境。中国的救护车负压系统标准要求在启动负压装置后,3分钟必须达到舱内相对压强-30Pa~-lOPa;每小时车内完全换气必须20次以上;空气过滤器对粒径0.3μm微粒气溶胶滤出率应大于99.7%等等。事实上,我国在经历了先后爆发的非典肺炎、H5N1和甲型HIN1流感等疫情之后,负压救护车的设计以及制造已经愈发精益求精,在救治病患、保护环境的同时,也更加看重保护容易受到病患交叉感染的随车医护人员。就拿本次新冠状病毒疫情所投入到战斗之中的负压救护车来说,不少设计已经超越了滞后的国标。譬如福田所生产的产品,舱内压力已经达到了-120Pa~-10Pa,并且负压控制范围在20~30Pa之间,已经远超国标要求。而福田、大通等车企还为车辆做了双重保护设计,除了负压救护车本身具有良好的隔离和通风特性以外,专门为患者提供了可移动负压隔离舱,患者全程在舱内呼出的气体将被过滤然后进入医疗舱,而医疗舱之中的空气被负压装置再次过滤,最后才排放到车辆外部。最大限度保护了随车医护人员的健康安全,有效过滤标准也达到了更高的99.99%@0.3μm粒径。

1.最左边的Sars病毒体积大约为100纳米

2.福田汽车为车辆配备了移动负压隔离舱

3.负压技术被广泛应用在隔离病房和手术室等需要无菌环境的地方

4.大通生产的负压救护车

5.大通工作人员在加班加点

6.负压急救车空气流动原理图

1.福田汽车工人在加班加点改装负压救护车

2.反贴的救护车字体是为了前车司机从后视镜看到正向标识提请让路之用

3.车企们用行动默默支援着前线

4.早一日和多一台成为车企们的目标

与时间赛跑的中国车企

远水救不了近火,病疫来得如此突然,单靠进口负压救护车是远远不够应对疫情的。为此在响应国家政府的紧急通知号召之下,全国车企纷纷行动起来,加班加点赶制负压救护车。按理来说,正常生产一台负压救护车需要经过基型车(即可在底盘上派生出不同种类以及用途车辆的基本车型)生产、改装这两个关键步骤。基型车的生产下线耗时约为两周,而重中之重的改装因为牵涉到诸如保温处理、轿厢分隔、各种内饰、电气医疗设备安装,特别是负压系统的调试与驗收,耗时也不会少于两周时间。如何保质保量将原本一个月的工期压缩到10天?迎难而上成为了这些中国车企之间的共识。截止到发稿为止,上汽大通、华晨雷诺金杯、北京北铃、北汽福田、福建奔驰、江铃福特、江铃集团、奇瑞瑞弗、南京依维柯、宇通客车、青岛索尔、宁波凯福莱、珠海鹏宇等等车企火力全开,一直在与时间赛跑,当然这里还需要提及为车企提供保障的零部件提供商,如采埃孚旗下的汇众萨克斯,在接到紧急配合需求之后,以最快速度为上汽大通配套了60套负压救护车的相关配件,众志成城的背后是因为他们深知,疫情不等人,早一天下线多一台负压救护车,就代表着早一天救更多的人。

结语

武汉加油!中国加油!站直咯,别趴下,逆行于路上的“诺亚方舟”来了!哪里有什么岁月静好,只是有人替我们负重前行罢了。愿疫情早日消散,更愿为之拼命的所有人,平安归来!

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