第二代移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車模塊的設(shè)計及應(yīng)用研究

周建學(xué)　辛 紅　楊繼慶　何芳麗　卜 欣

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第二代移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車模塊的設(shè)計及應(yīng)用研究

周建學(xué)①辛 紅①楊繼慶①何芳麗①卜 欣①

[摘要]目的：設(shè)計口腔診療車進行模塊化，使口腔診療系統(tǒng)具有升級潛力，并能夠根據(jù)需要不斷更新、完善，體現(xiàn)其可擴展性、可維護性。方法：選用西沃VOLVO 9300車型，根據(jù)野戰(zhàn)口腔診療車的衛(wèi)勤保障功能任務(wù)的需求以及口腔治療特點和分類，將車廂內(nèi)口腔專科診療的設(shè)備，按照功能設(shè)計為6個數(shù)字化模塊單元。結(jié)果：數(shù)字化模塊的口腔診療車其野戰(zhàn)保障能力較第一代及其他同類診療車大幅提升，模塊的系統(tǒng)化使其他診療設(shè)備相應(yīng)增加，基本涵蓋了口腔各病種的診療范圍，提高了診治能力，擴大野外診療半徑和治療量。結(jié)論：第二代移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車模塊的研制設(shè)計，突出先進性、實用性和科學(xué)合理性，能夠極大提升口腔衛(wèi)勤保障能力和水平。

[關(guān)鍵詞]移動；口腔診療車；數(shù)字化；模塊

①第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院器材設(shè)備科 西安 陜西 710032

周建學(xué),男,(1974-),本科學(xué)歷，工程師。第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院器材設(shè)備科，從事生物醫(yī)學(xué)工程的研究工作。

[First-author’s address]Department of Equipment,Hospital of Stomatology,the Fourth Military Medical University,Xi’an 710032,China.

在部隊中口腔疾病是常見病、多發(fā)病，由于邊遠地區(qū)衛(wèi)生資源缺乏，口腔常見病很難得到及時有效治療。頜面部創(chuàng)傷在戰(zhàn)時比較多發(fā)，口腔頜面部創(chuàng)傷的野戰(zhàn)救治同樣需要功能多樣、機動性強的口腔醫(yī)療設(shè)備。第一代移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車的研究成功，不僅可以解決部隊基層的醫(yī)療服務(wù)，尤其是能夠解決海防、哨所、艦艇和場站部隊人員的口腔保健問題，并可為廣大農(nóng)村及城鎮(zhèn)社區(qū)服務(wù)[1]。

第一代診療車設(shè)備性能、整體醫(yī)療布局等方面存在不足，尤其是尚未真正實現(xiàn)數(shù)字化、模塊化，難于滿足現(xiàn)代化條件下的衛(wèi)勤保障需求。為此，成功研制第二代移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車，不僅形成適合部隊需求、全新數(shù)字模式的口腔醫(yī)療保障技術(shù)平臺，也可極大提升口腔衛(wèi)勤保障能力與水平。

1　數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車模塊設(shè)計

1.1數(shù)字化模塊設(shè)計的原理和意義

數(shù)字化是指利用計算機信息處理技術(shù)把聲、光、電和磁等信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以高速微型計算機為核心的數(shù)字編碼、數(shù)字壓縮及數(shù)字調(diào)制與解調(diào)等信息處理技術(shù)，即數(shù)字化技術(shù)。模塊化設(shè)計原理，是指在裝備系統(tǒng)內(nèi)將功能相近的具有獨立功能和結(jié)構(gòu)的要素，分解成為若干個功能化單元，按照一定的擴展收縮功能要求，進行組合成為多個模塊，在裝備系統(tǒng)構(gòu)建中實現(xiàn)系統(tǒng)功效最大化，以達到便于組裝、靈活編排和高效使用等目的。模塊化技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)，是一種處理復(fù)雜系統(tǒng)分解為更好的可管理模塊的方式[2-3]。

數(shù)字化模塊設(shè)計的意義就在于：①增強適應(yīng)性，使診療系統(tǒng)滿足不同的需求；②增大靈活性，使診療系統(tǒng)具有升級潛力，并能根據(jù)需要不斷更新、完善，能夠有效擴展；③節(jié)省作業(yè)時間，減少人力和降低成本[4-5]。

1.2數(shù)字化模塊設(shè)計的方法

移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車的設(shè)計是借助現(xiàn)代化的牙科醫(yī)療、感染控制、數(shù)字管理、污水處理、溫度調(diào)節(jié)及發(fā)電動力等技術(shù)，利用大型口腔醫(yī)療診療車自身的條件將口腔檢查和醫(yī)療結(jié)合起來，達到在野戰(zhàn)條件下機動實施口腔醫(yī)療保障的目的。采用軍事系統(tǒng)工程、醫(yī)用工程學(xué)、軍事衛(wèi)生裝備、人體工效學(xué)理論與技術(shù)手段，應(yīng)用“功能分析＋優(yōu)化設(shè)計”的理念，將口腔診療車上所需專科設(shè)備器械劃分為四大模塊，即主體裝備、輔助裝備、器材裝備和通用裝備。按照模塊化概念，每個功能模塊既是完成系統(tǒng)任務(wù)、組成系統(tǒng)的一個部分，又是可以獨立作業(yè)的子系統(tǒng)，多個模塊組合[6]。

2　數(shù)字化模塊設(shè)計的結(jié)果與特征

根據(jù)野戰(zhàn)口腔診療車的衛(wèi)勤保障功能任務(wù)的需求以及口腔治療特點和分類，將車廂內(nèi)口腔專科診療的設(shè)備以及相關(guān)輔助儀器等，按功能設(shè)計成6個數(shù)字化模塊單元。具體模塊單元分布如圖1所示。

2.1頜面創(chuàng)傷急救與口腔綜合治療模塊單元

頜面創(chuàng)傷急救與口腔綜合治療模塊單元主要包括分體式綜合治療臺和數(shù)字化便攜式口腔綜合治療機。

(1)口腔頜面部創(chuàng)傷的野戰(zhàn)救治是戰(zhàn)時救護的重要方面，頜面創(chuàng)傷又具有獨特的救護重點，因此在研制中要全面考慮頜面創(chuàng)傷救治的功能需求。將S2318全電腦牙科綜合治療機改成分體式，手術(shù)無影燈改裝成滑軌式。治療機采用全電腦智能控制系統(tǒng)，主控板及助手控板設(shè)有電腦觸摸式按鍵，電腦控制面板具有特殊位置的3個記憶功能。手機操作系統(tǒng)采用全電腦聯(lián)動下掛式，園弧形可旋轉(zhuǎn)主箱體，配備手機凈水和自動加熱恒溫給水系統(tǒng)，便于在高寒地區(qū)的口腔治療。每臺治療機配備兩支高速渦輪手機和一支低速手機，高速渦輪手機為三點噴霧，帶快換接頭和防回吸系統(tǒng)，氣動低速手機含直、彎機頭。腳開關(guān)具有機椅復(fù)合功能，可控制高、低速手機工作，實現(xiàn)高速手機干、濕轉(zhuǎn)及吹屑氣，也可控制牙科椅的升降、俯仰動作。S408醫(yī)生座椅可升降與俯仰，最低椅位440 mm，行程120 mm，其靠背俯仰角度25o，靠背自仰度為±8o，靠背可獨立上下可調(diào)，可為口腔疾病的診療提供合適的體位。

(2)由于部分海島、哨所等最基層的部隊診療車難以到達，野戰(zhàn)救治中靈活性低、目標(biāo)大等因素，從便于使用、攜帶特點為出發(fā)點，研制出數(shù)字化便攜式口腔綜合治療機。將兩套該治療機配置在車體側(cè)面改造后的行李廂內(nèi)，治療系統(tǒng)裝備在70 cm×45 cm×35 cm的高抗震性復(fù)合塑料箱內(nèi)，以微型空氣壓縮機作為動力系統(tǒng)，采用微計算機控制系統(tǒng)，組合式便攜椅作為工作椅。并配備高速渦輪手機、低速直彎手機、超聲綜合治療儀及三用噴槍及光固化燈等設(shè)備，其具有很高的機動性，可以隨時隨地展開頜面創(chuàng)傷和口腔急救治療。

2.2口腔診斷模塊單元

口腔診斷模塊單元主要包括：數(shù)字化牙科X射線攝影(computed radiography，CR)、口腔內(nèi)窺鏡、根管長度測量儀、頭戴式顯微放大鏡、牙髓活力測試儀等設(shè)備組成。

圖1　移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車模塊單元布局圖

(1)數(shù)字化牙科CR包括數(shù)字化X射線牙片機和影像掃描儀兩部分。數(shù)字化X射線牙片機用于拍攝數(shù)字化X射線牙片，而影像板是連接X射線牙片機和掃描儀的中樞，影像板咬合在要拍攝的牙體上，X射線牙片機曝光后，可重復(fù)使用的影像板在數(shù)秒內(nèi)即可讀出最高質(zhì)量的圖像。取代常規(guī)膠片以解決其膠片、顯定影液的供應(yīng)問題，并通過USB接口或網(wǎng)絡(luò)連接至電腦，提供高分辨率的數(shù)字X射線圖像，便于口腔醫(yī)生對口腔傷病進行診斷，以實現(xiàn)整機攝片、透視的影像數(shù)字化、無膠片化的目的，進一步提高在野戰(zhàn)條件下的工作效率[7-8]。

(2)口腔內(nèi)窺鏡一般置于綜合治療機內(nèi)，含顯示器和支架。用于攝取口腔內(nèi)的實物圖像，便于口腔疾病診療過程中醫(yī)生與傷病員進行交流，對治療前后進行直觀的比較，也可用于遠程會診時采集傷病員傷情資料。口腔內(nèi)窺鏡帶CCD(charge-coupled device，CCD)，CCD接受板將口腔內(nèi)物象轉(zhuǎn)換成視頻圖形陣列(video graphics array，VGA)信號，實時進行數(shù)字化處理，圖像層次清晰、便于儲存、傳輸和分析，并能夠以多種方式組合回放，可極大提高口腔疾病的診斷水平。

(3)根管長度測量儀用于對急慢性牙髓炎、急慢性根尖周病根管治療過程中確定牙齒的根管長度。該根管長度測定儀主要利用雙頻電流測定法，用普通根管銼為探針來測量牙齒的狀態(tài)及電流特性，在使用兩種不同頻率時所得到的兩個不相同的根管銼尖到口腔黏膜的阻抗值之差，盡可能正確測定出根管的長度[9]。

(4)頭戴式顯微放大鏡廣泛適用于口腔顯微外科、修復(fù)等領(lǐng)域。采用獨創(chuàng)的光學(xué)立體匯聚觀察技術(shù)，將觀察者的雙目視線立體匯聚于窄腔內(nèi)，產(chǎn)生明亮放大的三維視野，為檢查和治療提供獨特的立體深層景象，可將細微結(jié)構(gòu)放大并獲得正立、清晰的圖像。

(5)牙髓活力測試儀是口腔診療中用于判斷牙髓的活力狀況，主要用于牙髓炎的診斷。將探頭置于待測牙面，用高頻電流進行刺激，直至患者牙髓對電流產(chǎn)生反應(yīng)，醫(yī)生根據(jù)數(shù)值做出正確的判斷[10-11]。

2.3感染控制單元

感染控制單元包括卡式滅菌器、B級臺式預(yù)真空滅菌器和封口機。

(1)卡式滅菌器完成非包裹器械滅菌程序，從啟動到完成，最快只需要6～9 min，對橡膠制品的滅菌循環(huán)過程僅需15 min，可對牙科手機、齒科器材等含腔器械以及實心器材等進行徹底滅菌，尤其可用于野外戰(zhàn)創(chuàng)傷急救的緊急消毒。

(2)B級臺式預(yù)真空滅菌器在滅菌前采用3次脈動預(yù)真空，真空度達92 Pa后真空強力干燥用于對口腔疾病診治過程中污染的、已完成超聲清洗的器械進行消毒滅菌，對于含腔器械、設(shè)備的消毒滅菌更為明顯。蒸汽滅菌器是利用高溫蒸汽對置于消毒盒內(nèi)放置的口腔診療器械物品進行滅菌處理。

(3)封口機主要用于對待消毒的紙塑包裝袋進行封裝。紙塑包裝袋一面是醫(yī)用紙，一面是塑料，封裝即利用熱熔化包裝材料的塑料面，同時加壓使塑料和紙面粘貼，且有一定強度，可達到密封的目的。

2.4修復(fù)技工單元

修復(fù)技工單元包括超聲波清洗機、技工打磨機和真空攪拌機。

(1)超聲波清洗機由超聲波發(fā)生器所發(fā)出的高頻振蕩訊號，超聲波在清洗液中疏密相間地向前輻射，使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的空化氣泡，其氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象稱為“空化”現(xiàn)象，“空化”效應(yīng)的過程中氣泡閉合可形成超過100 MPa氣壓的瞬間高壓，連續(xù)不斷產(chǎn)生的高壓不斷沖擊物件表面而使其表面以及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達到物件表面凈化的目的[12]。

(2)技工打磨機用于修復(fù)體的打磨和拋光。配備有車針軋頭和砂輪夾頭，可夾持各種砂石針和砂輪，供義齒及其基托的修復(fù)打磨和拋光等用。

(3)真空攪拌機主要用于攪拌石膏或包埋材料與水的混合物。混合物在真空狀態(tài)下攪拌可防止產(chǎn)生氣泡，提高灌注模型或包埋鑄件的精確度。

2.5醫(yī)療物資倉儲單元

醫(yī)療物資倉儲單元包括椅位邊柜、車載冰箱和儲藏室。

(1)椅位邊柜主要存放日常診療所需短期周轉(zhuǎn)的常規(guī)耗材和齒科器械等，如檢查手套、漱口水、棉條、探針及口鏡等。

(2)車載冰箱主要存放需要冷藏的樹脂和藥品等。

(3)儲藏室由車體行李廂改造而成，可存放大量齒科材料，增加物資儲備，擴大野外診療半徑和治療量。

2.6水、氣、電路控制單元

(1)水路控制單元包括凈水箱、污水箱、邊臺水泵及上下水管等。凈水箱保障整車水源的供給，邊臺的供水通過水泵將凈水箱送至邊臺。醫(yī)療污水直接注入污水箱，污水經(jīng)藥物處理后集中排放。

(2)氣路控制單元包括空氣壓縮機、負壓泵及其管路。綜合治療臺的壓縮空氣由空氣壓縮機提供，以滿足水路系統(tǒng)水壓要求及高低速手機工作所需的氣壓要求。負壓泵主要保證綜合治療臺負吸要求，并通過管路和污水箱連接。

(3)電路控制單元包括發(fā)電機、發(fā)電機升降裝置、逆變器和配電箱等。供配電系統(tǒng)用于為口腔診療及作業(yè)保障設(shè)備提供電源并進行合理配電，根據(jù)口腔診療車車載設(shè)備的用電情況，其供電系統(tǒng)應(yīng)有交流電源和直流電源。配置兩組電路輸入，在有市電的情況下，將市電接入配電盤，當(dāng)在野外的情況下，依靠14 kW發(fā)電機輸入220 Vac電壓。

3　討論

第二代移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車的野戰(zhàn)保障能力較第一代及其他同類診療車有大幅提升，VOLVO 9300型車體進一步優(yōu)化底盤結(jié)構(gòu)，提高底盤強度和承載能力。電控燃油噴射發(fā)動機，功率為235 kW，最大扭矩1350 N?m。空氣懸掛系統(tǒng)有效減少車體在不平整路面行駛時所造成振動，底盤裝備轉(zhuǎn)向阻尼系統(tǒng)，能夠幫助駕駛員在意外發(fā)生時保持對車體的完全控制。在頜面創(chuàng)傷急救與口腔治療單元增加了數(shù)字化便攜綜合治療機，使作戰(zhàn)半徑擴大。

數(shù)字化模塊使得診療系統(tǒng)設(shè)備易于維護和升級，并能根據(jù)需要不斷更新、完善。模塊的系統(tǒng)化使其他診療設(shè)備相應(yīng)增加，基本涵蓋口腔各病種的診療范圍，能夠提高治療能力。尤其是以口腔綜合治療臺為中心，既可以作為急救時的手術(shù)臺，又可以常規(guī)用于口腔常見病、多發(fā)疾病的預(yù)防、診治和健康教育等服務(wù)保障，每個功能單元都能夠獨立完成所承擔(dān)的相應(yīng)功能[13-14]。

感染控制管理能力得到提高，醫(yī)療環(huán)境安全可靠。診療車在原有臺式滅菌器的基礎(chǔ)上，新增了卡式快速滅菌器和封口機，提高了器械滅菌周轉(zhuǎn)速度和質(zhì)量，有效利用狹小的診療車廂內(nèi)空間，將清洗、干燥、包裝、消毒及供應(yīng)一體化，形成合理的流程模塊，及時有效地保障車內(nèi)的口腔醫(yī)療任務(wù)順利進行。確保“一人一機”，使每人使用的牙科手機、器械均經(jīng)過嚴(yán)格的清洗、消毒，杜絕交叉感染。

物資倉儲保障有力。醫(yī)療物資儲藏室是由車體行李廂改造而成，主要存放大量的齒科材料，增加物資儲備，擴大野外診療半徑和治療量。消耗品倉儲模塊化使得在野外執(zhí)行任務(wù)時可實現(xiàn)自行保障。

4　結(jié)語

口腔診療車主要用于在野戰(zhàn)及應(yīng)急機動條件下，為基層部隊提供一種符合平時、戰(zhàn)時口腔疾病防治及口腔頜面部戰(zhàn)創(chuàng)傷急救需要的機動救治平臺。第二代移動式數(shù)字化野戰(zhàn)口腔診療車數(shù)字化模塊的研制設(shè)計，遵循“按功能建立模塊，依任務(wù)組合單元”的原則，設(shè)計并建立了功能模塊單元，能夠突出口腔診療的先進性、實用性和科學(xué)合理性[15]。

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Design and application of the second generation mobile digital field dental vehicle digitalmodule

/ZHOU Jian-xue,XIN Hong,YANG Ji-qing,et al//China Medical Equipment,2016,13(3):108-111.

[Abstract]Objective:Through a modular design of the car of diagnosis and treatment,the diagnosis and treatment system can update.And be able to constantly update and improve the system according to the requirement.This design reflected a good expansibility and maintainability.Methods:Using VOLVO 9300 models.According to the field of dental vehicle medical support function demand,and oral treatment characteristics and classification,the compartment stomatological medical equipment,into six digital modules according to the functional design.Results:The dental vehicle of field support capabilities than the first generation and other similar medical car has increased dramatically,systematic module also makes other diagnostic equipment increased,covering the range of oral diagnosis and treatment of various diseases,improve the treatment capacity,expand diagnosis and treatment field radius amount.Conclusion:The design and development of digital dental vehicle module,highlighting the advanced and practical and scientific rationality.Greatly enhance the oral health service ability and level,achieve the expected goal.

[Key words]Mobile;Dental vehicle;Digitalize;Module

收稿日期：2015-10-08

作者簡介

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.03.031

[文章編號]1672-8270(2016)03-0108-04

[中圖分類號]R197.324

[文獻標(biāo)識碼]A