着眼于后电晕时代开发新型医疗车辆

着眼于后电晕时代开发新型医疗车辆

2021/07/15

着眼于后电晕时代开发新型医疗车辆 配备气流控制装置和在线医疗系统

AIST 新开发的 X 射线医疗车是气流控制系统，以相当于医院病房的通风频率来保护医务人员和患者和在线医疗系统，集成所有体检数据并与远程医生实时发送和接收数据，预计用于预防新型冠状病毒感染移动医疗系统
很快将与茨城县和筑波医疗中心医院合作进行使用这种新型 X 射线治疗车的演示测试。更远的将来，发生自然灾害或新传染病时保护当地民众健康的医疗保障基地

Corona，后电晕时代的新型 X 射线医疗车

　2021年6月，AIST开发并发布了新型医疗车。这就是感染控制X射线护理单元（ICXCU），它是一种新概念的移动医疗车，除了传统的X射线治疗设备外，还设有配备在线治疗系统和气流控制系统以防止感染的治疗室。2021/06/17 新闻稿文章）。

　防止新型冠状病毒传播的最有效措施之一是避免与其他人接触。在我们生活的各个方面，我们都被要求避开人群并与他人保持距离。然而，医疗机构在接收新冠病毒阳性或疑似感染患者时，要完全避免与其他患者接触、100%防止继发感染，并不容易。在茨城县，公共卫生中心强烈建议在决定将冠状病毒阳性患者转移到哪里时进行胸部X光检查（X光检查）以确认肺炎的状况。在配备X射线诊断设备的医院对患者进行检查，不仅增加了普通患者和医护人员继发感染的风险，也给医护人员对诊断所用医疗设备进行消毒带来了沉重负担。

　使用负压医疗帐篷进行户外医疗检查已成为减少继发感染风险和医疗设施负担的一种方法。然而，帐篷一旦搭建起来，就很难根据情况的变化而移动。而且，由于受风雨影响，且涉及X射线成像设备的装卸工作，在恶劣的气候条件下操作给医护人员和患者带来了额外的负担。为此，医疗领域一直呼吁寻找负压帐篷的替代品，让医疗检查不受天气影响。如果采用汽车作为替代方案，则可以快速到达远离医疗设施的地区或发生聚集性感染的地区。

　为了响应医疗保健前线的这些要求，AIST 内部启动了一个项目，汇集了超越专业领域界限的不同成员。健康与医学工程研究部的代表 Masaki Misawa 对这一举措的描述如下。

　随着新型冠状病毒感染在全球范围内蔓延，我们正处于紧急状态。我们不仅需要像平时那样研究开发新技术、发现新原理，还需要结合现有最好的技术来寻找答案的应急研究。因此，我们的首要任务是基于 AIST 拥有的各种技术，快速提供和实施可用于医疗环境的产品。”

　新开发的X光治疗车ICXCU，外观与健康检查中常见的X光车很像，但内部却有很大的不同。这是两件事：利用气流控制技术预防感染和在线医疗系统。

控制车内气流以防止感染

　防止车辆二次感染的通风标准尚未制定。这次，我们按照传染病病房的安全标准，实现了每小时通风10次以上。我们还在排气口安装了HEPA过滤器（高性能空气过滤器），将空气排出车外，消除了飞沫和其他感染源。”三泽说。

　车辆前部将划分为医务人员的工作区，后部将划分为阳性患者的检测和X射线成像区。然后，该系统从前部吸入外部空气，使用鼓风机将其吹至后部，并通过三个排气扇将其排出，从而在车内形成单向气流。该系统通过控制空气倒流并确保医务人员始终处于上风处来防止继发感染。

利用多种诊断信息的在线医疗

　我们向负责系统设计的健康医学工程研究部的鹫尾俊胜询问了在线医疗的另一个特点。

　车内安装的X射线设备、脉搏血氧仪、电子听诊器、超声波诊断设备、心电图监测仪、自动血压计等医疗设备都是市售的。医疗设备的规格由法律详细规定，未经检查不得用于医疗。这些设备获取的数据和图像近乎实时地发送给远程医生，与传统的在线咨询相比，医生和患者可以根据与在医院时相同的各种医疗信息接受治疗。这是 ICXCU 的一项功能”

AIST的综合能力导致在短时间内完成

　我们能够在如此短的时间内完成这款新型X射线诊断车ICXCU的原因之一是得益于AIST汇集各领域技术的综合能力。除健康与医学工程研究部外，还有3个研究部门和1个研究中心参与了本次开发。使用计算流体模拟估算由通风系统产生的车内空气流量，反映在设计中，并通过可视化流量和测量流速进行验证。此外，CO₂的浓度变化测量通气频率。此外，还进行了从患者位置喷射含有病毒的液滴的测试，以确认气溶胶的分布和病毒附着的位置。车辆配备了视频系统，允许医疗团队共享车内发生情况的信息。该技术未来有望发展为远程工作支持等医疗支持技术。

与医疗机构的密切合作是关键

　促成这一发展的另一个主要因素是与医院和医生的合作。这次，特别重要的是，我们能够与参与治疗新型冠状病毒感染的医学领域的医生密切合作。合作伙伴是筑波医学中心医院神经内科的Masahiko Hiroki博士，他一直与Misawa合作开发配备头部专用X射线CT的医生车，用于快速诊断和治疗中风。

“我觉得我能够利用我过去的研究作为一种资产。Hiroki 医生是一位非常忙碌的现场医生，他充当了收集最新信息的联络人。有多少医务人员正在进行医疗检查，他们采取了哪些步骤，以及他们进行医疗检查需要多长时间？预防感染需要什么，现场面临哪些问题？我们在整合这些信息的同时构建了 ICXCU 的功能。”（三泽）

通过让研究方提供难以掌握的医学领域的详细信息，可以选择当前需要的技术，从而使快速开发成为可能。

医院验证测试已开始

　新型X射线医疗车ICXCU接下来的挑战主要是运营方面的，比如对实际使用该医疗车的医生、护士、放射技术人员的培训，以及与附属医院的合作。与负责新型冠状病毒对策的茨城县和保健所的合作也很重要。要一一制定流程，做好应对预期风险的准备，让医务人员和患者都能安全、稳妥、顺利地完成体检。

　为了开始实际操作，首先将准备详细的操作手册，并从2021年7月上旬（预定）开始在筑波医疗中心医院进行为期一年的示范测试。

　三泽市计划将今年分为上半年和下半年，上半年计划为COVID-19阳性患者建立医疗检查系统，下半年计划在发生灾难时展示对医疗中心的支持。为预防传染病而开发的移动和在线医疗功能有一个共同点，那就是在基础设施遭到破坏的灾区也需要它们。此外，不仅新型冠状病毒，其他传染病也始终存在在受影响地区传播的风险。我们必须时刻为此类紧急情况做好准备。

用于后新冠社会救灾

　新型冠状病毒感染的蔓延最终将会结束。但目前很难完全抑制新型冠状病毒感染，并且存在可能出现下一次新型感染的风险。展望后冠状病毒时代，日本需要开发新的医疗保健提供体系，为传染病做好准备。关于使用新型X射线医疗车ICXCU进行救灾的构想，三泽这样说道。

　过去几年，茨城县发生了多起鬼怒川决堤、久慈川泛滥等大规模灾害。当时地处低洼地的医院被淹，医疗设备无法使用，公共卫生中心设立了急救站。帐篷内有红十字会、MAT（灾难派遣医疗队）、JMAT（日本医疗队）等救援组织。 “协会灾难医疗队）很活跃。在这种时候，如果我们有移动医疗车，可以进行X光检查、超声波检查、心电图检查，甚至可以通过远程诊断进行用药，我们就可以提供非常先进的医疗服务。”

　鹫尾还认为，有必要做好应对自然灾害或大规模事故的准备。 “通过拍摄X射线，我们可以快速确定治疗的紧急程度，并与急诊部门合作决定运输目的地。我们可以预期它会以这种方式使用。即使在后电晕世界，医疗环境仍将需要针对新型冠状病毒和其他传染病的措施，因此ICXCU这种具有感染防护功能的X射线治疗车将得到广泛的应用。”

让感染防护X射线治疗车ICXCU成为社会系统的一部分

　X射线医疗车ICXCU要想在未来不仅仅只是作为一个项目，而是能够广泛使用和普及，不仅需要提供一些新的东西，还需要倾听当地政府和当地医学协会的声音，创建一个与当地社区和谐相处的系统。三泽、鹫尾等人的研究结构是两层的。 ICXCU的发展本身并不是目的，而是将ICXCU作为研究平台，解决当地的医疗问题。该项目下一阶段包括开发便于医生使用的医学影像诊断技术、开发减轻医务人员负担的远程工作支持系统以及特种车辆气流测量的示范实验。

　不仅是ICXCU，新设施和设备不仅需要购买成本，还需要运营成本。即使购买本身可以通过赠款或基于项目的资金来支付，运营成本也会给医院带来沉重负担，并成为广泛使用的障碍。这不仅是医院，也是合作企业和地方政府必须共同考虑的问题。”（三泽）

　该项目能够在新型冠状病毒感染传播的紧急情况下提出具体的解决方案，即新型X射线诊断车ICXCU。然而，ICXCU 不仅仅是一辆移动医疗车，而且必须继续作为下一代移动医疗系统，这一系统将在后新冠世界发生灾难和紧急情况时发挥作用。

　AIST将与医疗机构和地方政府合作，以技术和人力资源支持以新型X射线治疗车ICXCU为中心的下一代移动医疗系统。