傳染病現場應急防控裝備的研究現狀與發展趨勢

1國內應急處置體制在預防和控制傳染病方面，世界各國通過共同努力，在預防和控制傳染病方面取得了顯著成效。然而隨著全球化、經濟一體化以及科學技術的迅猛發展,人類的生存環境和行為都在發生著深刻的改變,對傳染病的發生和流行產生了巨大影響,主要表現為新型傳染病不斷出現,原有傳染病死灰復燃。在中國,傳染病雖然已經不是引起居民死亡的首要原因,但傳染病仍然嚴重威脅著人民的健康,傳染病防控形勢依然嚴峻。針對上述情況,我國新發突發急性傳染病防控戰略的具體目標明確指出,要加強應對新發突發急性傳染病的基礎準備。我國幅員遼闊,傳染病病原多樣,發病和防控形勢復雜;大城市人員密集、流動性大,傳染病爆發呈現發病人數多、傳播速度快等特點;偏遠、落后地區的自然疫源性疾病、人獸共患病散發、多發,均不同程度地造成了可利用疾控資源絕對、相對有限。組建專業傳染病應急處置防控力量,配備機動能力強、操作性能優良的現場應急專業技術裝備,成為我國傳染病應急防控的重要措施之一。傳染病現場應急防控裝備是傳染病預防控制的物質基礎和重要條件,是傳染病防控體系的重要組成部分,是疾病預防控制機構技術水平和現場處置能力的直接反映。近年來,隨著新發突發傳染病的不斷增多,傳染病防控形勢異常嚴峻,傳染病現場應急防控裝備的作用愈顯突出。2感染現場應急控制設備的分類2.1根據功能分類根據其使用功能不同,主要可分為指揮通信裝備、偵檢裝備、洗消裝備、防護裝備、后勤保障裝備、現場宣教裝備6大類,如圖1所示。2.1.1控行動及指揮指揮通信裝備是指用于組織計劃現場應急防控行動和指揮相關保障活動的各種器材的總稱。主要包括用于收集、加工、傳輸信息,下達指示和命令的通信設施、指揮自動化裝備等。2.1.2檢查設備偵檢裝備是疾病預防控制機構在傳染病現場使用的一系列偵察、采樣和檢驗裝備。包括偵察與報警裝備、采樣裝備和檢驗鑒定裝備。2.1.3附帶物品的裝備洗消裝備指疾病預防控制機構對疫源地、傳染區受污染人員及其附帶物品、裝備和環境進行淋浴、清洗和消毒的一系列裝備。主要包括適用于個人、小型裝備的洗消器材和適用于大型裝備、大面積污染的地面、空氣、水源和動植物等的移動式洗消裝備。2.1.4列裝備和器材防護裝備指直接或間接地保護工作人員和病員的一系列裝備和器材。防護裝備主要包括個人防護裝備和集體防護裝備。個人防護裝備分為呼吸防護裝備和皮膚防護裝備。集體防護裝備又有固定式和移動式之分。2.1.5物流物流后勤保障裝備主要指運用物質力量和技術手段,及時有效地保障傳染病現場防控工作順利開展的裝備。主要包括供水、供電、空調和生活保障等裝備。2.1.6傳染病知識宣傳教育現場宣教裝備指疾病預防控制機構在傳染病現場進行有關傳染病預防控制知識宣傳教育工作所需裝備的總稱。主要有打印、復印、投影和錄音錄像等設備。2.2根據加載日志進行分類根據載體不同,可分為便攜式現場應急裝備和移動式現場應急裝備。2.2.1自建程序,滿足防控小便攜式現場應急裝備是指可直接攜帶的防控裝備,一般以包(囊)、醫療箱等作為便攜載體,滿足防控小分隊前出執行任務需求。便攜式現場應急裝備可利用箱(囊)儀一體化等方式進行模塊化組配,通過不同任務裝備的靈活組合,形成傳染病現場應急處置單功能單元或多功能系統。2.2.2應急防控任務移動式現場應急裝備是指集成在各類移動技術平臺執行各種傳染病現場應急防控任務的裝備。根據移動技術平臺的不同,可有多種移動載體,如車載實驗室、帳篷式防控系統、空中機載系統、海上防控平臺等。3國外防疫設備的發展3.1實驗室外附加配套設施近年來,國外特別注重疾控裝備的發展,尤其是傳染病機動防控平臺發展迅速,其發展理念和思路對于我國具有較重要的借鑒意義,同時也是我國參與該領域國際競爭的外在形勢驅動因素。如圖2所示,美國Orlando公司與羅馬尼亞相關公司、軍隊和衛生部門聯合研制的移動式生物臨床與分析實驗室是一個達到生物安全Ⅱ級防護標準的模塊化移動實驗室,能夠開展SARS、霍亂、瘧疾等嚴重傳染病的樣本采集、監測、確認和診斷以及快速檢測。該實驗室分為3種型號:MLS3000、MLEE-3500和MLBSL2-3500,總質量2000~3000kg,長3~3.5m,使用簡便。該實驗室外部附加配備有1個尺寸為2m×3m×3m的用于病員洗消與采樣的抗風雨帳篷。在帳篷內能夠方便地操作電源,使用洗消設備和防護服、防護面具等防護裝備。通過配備的2套生物戰劑HEPA過濾系統,能夠使實驗室內達到低負壓或正壓狀態。實驗室內配備有先進的交直流供電系統,能夠提供220V直流電和12V交流電,內置發電機能夠獨立工作15h之久。如圖3所示,美國Pierce制造公司研制的移動式分子檢測實驗室為一種完全自我保障的全功能實驗室,主要由Ⅱ級生物安全實驗室區和Ⅲ級生物安全實驗室區組成,具有部署快速,適應性廣等特點,能夠實施連續的采樣和分析,快速地對受影響人員作出正確醫學決策。車輛采用Allison4000EVSP變速器、20kW自我保障柴油發電機、全自動車輛穩定與校平系統和PierceCommandZoneTM高級電子控制系統。如圖4所示,加拿大的移動式疾控實驗室采用方艙式結構,由實驗室、入口和洗消等3個模塊組成,可在-30~+40℃的環境下工作,配備ELISA、核酸檢測等設備,達到生物安全Ⅱ級標準,可空運、海運和陸運。2003年,為應對埃博拉病毒的爆發,剛果共和國與德國慕尼黑微生物學研究所在世界衛生組織的監督下共同研制并使用了一種小型野外移動實驗室,主要應用抗體捕獲和實時定量PCR設備進行急診傳染病例的檢測。AllenGrolla等報道,2005年加拿大公共衛生局研制了一種移動式實驗室單元(MLU),用于應對安哥拉爆發的馬爾堡病毒,主要用于流行病學監測和病毒檢測。其載體采用的是當地的一家兒童病房,所謂移動僅僅是裝備和設備的移動,不是完全意義上的野外機動。該MLU應用結果顯示,其測試結果與本國實驗室結果高度一致。AllenGrolla等認為,MLU的功能應進一步拓展,并應作為今后流行病現場檢測的重要平臺重點發展。此外,法國、日本等其他國家均研發和配備了以上類似的移動式實驗室裝備和平臺。3.2發展優勢顯著總結國外傳染病現場應急防控裝備發展的思路和趨勢,具有以下幾方面的特點:一是注重機動性,實現快速機動。一般采用越野底盤或整裝整卸式方艙,適合不同地域的現場檢測需求。美國Orlando公司移動式生物臨床與分析實驗室不僅可以采用配備空氣彈簧的四輪拖車運載,還可以安裝在奔馳Sprinter汽車底盤上,能夠快速機動。二是重視模塊化、系列化及通用化,兼容多種應用平臺。國外新近研制和使用的現場應急處置裝備,尤其是偵檢裝備,多具備兼容陸?？斩喾N應用平臺的能力。三是加強信息化,共享多平臺信息資源。英國Thales公司研發的一體化化生放核爆(CBRNe)評估系統具有一體化聯網和通信功能,數據可在探測器與車輛和信息管理系統(IMS)之間流動,實現信息的互聯互通。四是強化創新性,帶動產業化發展。隨著現代電子通信、遙控、新材料等技術的發展,無人機被越來越多地應用到各種領域,充當起非常重要的角色。在未來信息化條件下,搭載傳染病偵檢裝備的無人機能夠在惡劣的環境下,對大范圍傳染病疫區進行取樣和監測,為傳染病防控人員提供實時的情報信息保障,能夠成為現有疾控裝備的有力補充,具有良好的應用前景。歐洲防御局制定的生物防護裝備發展和加強計劃(Bio-EDEP),已經著手開展這方面的研究。3.3傳染病應急處置的技術難點盡管國外在傳染病現場應急防控裝備方面取得了長足的進步,研發配備了大量適用于現場、簡便實用、快速有效的防控裝備,但是仍存在以下不足之處:一是裝備功能單一。僅解決了傳染病現場防控的應急檢測環節,無法滿足傳染病現場應急偵檢、處置、評估等多重需要,特別是缺少以攜行裝具和帳篷為載體的移動式野外現場流行病處置平臺。二是對裝備使用對象要求高。裝備使用需要專業技術人員經過專門培訓,不能滿足不同層面疾控機構的多重需求。三是裝備系統配套論證不足。尚無傳染病現場應急處置裝備方面的裝備體系、編配體系、標準、方案等總體論證方面的報道。國外已有研究和應用裝備為我國同類裝備發展提供了有益借鑒,同時也使我國發展系列化裝備和平臺成為戰略選擇,以縮小國內外差距,改變目前核心技術和裝備全依靠進口、受制于人的局面,形成具有自主知識產權的系列裝備和平臺。4現場綜合保障能力不高,存在的主要問題多年來,國家和軍隊科研人員依據國內傳染病現場防控特點,研發了衛生防疫車、生物檢驗車等傳染病現場防控裝備,特別是在“艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治”科技重大專項的支持下,圍繞降低艾滋病、病毒性肝炎和結核病的發病率和病死率等目標,“傳染病防控相關產品研發技術平臺”項目突破了一系列關鍵技術,形成了一批產品,研發了系列實驗室試劑,成功研制了“負壓隔離式重大傳染病現場處置間、后送艙與收治單元”等部分傳染病應急防控裝備,開展了烈性傳染病系列檢測試劑盒的研發。這些研究取得了長足發展,不同程度地提高了我國各級疾控機構的保障能力。但由于我國的工業基礎、材料基礎以及裝備基礎等比較薄弱,當前技術裝備研發、項目設置及系列化、集成化、信息化等研究不足,我國的傳染病現場應急防控裝備仍存在很多不足,現場綜合保障能力不高。主要表現在以下幾個方面:一是裝備編配缺乏系統設計和綜合論證,有很大的局限性。目前,我國各級疾控機構配備的裝備,需求牽引論證力度不夠。只注重實驗室設備的配備,現場應急裝備數量少、品種單一,不能滿足現場防控工作的實際需求,缺乏現場應急防控平臺,應急檢測裝備只是實驗室設備的簡單拼湊,存在操作步驟繁瑣、檢測速度慢、環境適應性差、攜帶不便等諸多問題,平戰結合力度較差,應急能力不強,嚴重制約了新發突發傳染病現場應急防控工作的有效開展和防控效果。如2005年,在實驗室儀器設備方面,省級機構平均配置了84種(類),市級機構平均配置了37種(類),縣級機構平均配置了21種(類),均不適合野外使用,缺乏針對現場處置需求的裝備系統設計和論證。二是裝備集成度不高,攜運行載體比較單一。從衛生應急隊伍的傳染病控制類裝備編配目錄來看,目前其裝備的主要是小型的設備,且攜運行載體只是采用鋁合金箱子,缺乏將多種儀器設備集成在一起的,能滿足偵檢多重功能需求的現場機動偵檢平臺。三是裝備平臺研發、配備論證流于形式,科學性不高。目前裝備研發、配備存在以下誤區:裝備研發、配備盲目追求高、精、尖產品,脫離現場防控簡便、快速、穩定、可靠的實際要求;裝備研發及配備不區分任務、使用對象而盲目升級、配置,與現場防控的實際工作內容、使用人員脫節,造成好裝備形成不了高水平的綜合保障能力;裝備配備不均衡,缺項多,不能形成系統保障能力。原因主要在于裝備的研發、配備之間未開展必要的論證,未建立現場防控裝備、技能需求指標體系、模型,或不能反映現場實際需求。對于完成常規工作所需儀器設備配置比例,從2005年各地區平均情況看,各級疾病預防控制機構現有設備均未達到國家裝備標準,但省級地區配置情況好于市級,市級好于縣級。從各級疾病預防控制機構的平均情況看,東部好于中西部,中部好于西部,具體情況見表1。5國內現場應急保障技術應用效果針對我國傳染病現場應急裝備發展中存在的問題,在今后的裝備研發過程中,應具體把握好以下幾點:一是系統設計,綜合論證。以我國各級各類疾控機構勤務需求為牽引,論證現場疫情處置所需系列裝備,進行頂層設計與綜合論證研究,對裝備勤務需求進行定位分析,開展裝備體系和編配方案論證,開展系列化、模塊化設計論證,開展單件裝備性能和整體保障能力定量評估研究,使裝備研發、配備與實際工作任務、使用人員相結合,形成高水平的綜合保障力。二是配置合理,適用現場。研發真正適合現場的具備集成度高、便于展開、簡單快速等特點的裝備,解決我國現有應急裝備只是實驗室裝備的簡單拼湊的現狀,形成系統保障力;研發機動性、便攜性更高的裝備攜行背囊和機動偵檢平臺,解決我國裝備攜運行載體單一的現狀,滿足不同環境的現場檢測需求。合理配置適合不同疾控機構的系列裝備,彌補不同地區、不同種類裝備分布不均的不足,促進各類機構保障能力均衡發展,有效提高我國各地區總體防控能力。三是瞄準前沿,自主創新。掌握國外現場應急裝備研究的最新動態和發展趨勢,積極學習和借鑒國外先進成果和