隨著重大公共衛生事件的頻發和世界傳染性疾病大流行的出現,對傳染性疾病患者空運醫療后送(aeromedical evacuation,AE)提出了新的要求和挑戰[1]。與普通傷病員的空運后送不同,傳染性疾病患者對空運醫療后送的環境、裝備、人員、操作程序、規章制度等要求更高,世界許多國家逐步認識到空運高危傳染性疾病患者生物安全的重要性,積極研發傳染性疾病患者空運醫療后送裝備、建立空中隔離醫療隊(又稱航空醫學隔離隊,aeromedical isolation team,AIT),并根據不同的任務制定標準化操作規范、指南及相應的法規,在國際間轉運傳染性疾病患者發揮重要作用。
1.1 空運HHCD專用裝備目前,用于空運HHCD的主要裝備有:可空運的隔離裝置(air transportable isolator,ATI)、航空醫學生物隔離系統(aeromedical biological containment system,ABCS)、運輸隔離系統(transportation isolation system,TIS)、集裝箱式生物安全運輸系統(containerrized bio-containment system,CBCS)、空地兩用專用救護車等。

圖1 可空運的隔離裝置
1.1.1 ATI的性能和應用 ATI是目前各國使用最多的HHCD專用裝備。20世紀70年代,由Phillip Trexler開發研制,是一種用于隔離高傳染性疾病的負壓裝置(圖1),經過數次改進,可安全有效地長途空運HHCD患者[2]。外罩材料為透明的聚氯乙烯,懸掛在便攜式框架上(221 cm×69 cm×86 cm,凈重112 kg)。外層有可進入內層戴手套的袖套、“半套服”、用于患者個人物品及醫療用品出入的接口。空氣負壓靠飛機的電氣系統維持,也可用便攜式可充電的電池維持。進氣和出氣均通過高效空氣過濾器(high-efficiency particulate air,HEPA)。
該套裝置可用于常壓和低壓條件下對通過氣溶膠傳播疾病的患者進行運送,在飛機上可以承受一定的迅速減壓。隔離裝置可裝配便攜式氧氣罐、心臟監護儀、血氧儀、靜脈輸液器、導管、藥物、血壓計和除顫儀。為了減少利器劃破隔離裝置的外罩,盡量不做穿刺操作[3-4]。2007年以前,美國陸軍傳染病醫學研究所一直將ATI作為其空中隔離醫療隊的標配。2014—2015年,埃博拉疫情爆發期間,英國皇家空軍(Royal Air Force,RAF)用ATI成功空運了2名埃博拉病毒病(ebola virus disease,EVD)患者。疫情爆發前,英國皇家空軍有3個ATI,僅使用了4次。疫情爆發期間,增加到28個[5]。ATI雖然在AE HHCD中發揮了重要的作用,但也存在一些缺陷,如ATI運送患者的禁忌證包括:急性呼吸衰竭或體腔內有封閉氣體(如氣胸,腸梗阻)的患者,這些氣體會在高海拔狀態下增加壓力,使病情惡化[4,6]。由于隔離裝置空間狹小,醫護操作受限,無法對患者進行體格檢查。另外,受噪聲影響,醫患交流不暢影響了空中醫療救護的效率。為了解決ATI的缺點,美國研發了ABCS。
1.1.2 ABCS的性能和應用 2005年,美國鳳凰航空(Phoenix Air)公司研制了ABCS(圖2),比ATI的空間更大,用金屬外骨骼支架支撐內部的塑料襯里,形成一個密封的隔離室,醫護人員可穿戴個人防護設備(personal protective equipment,PPE)進入室內進行醫療和護理操作。隔離室靠氣泵保持負壓,進氣和排氣均通過HEPA過濾器過濾,廢氣通過飛機機身中的閥門泵出[7-8]。2014年,美國將ABCS放置在改裝的“灣流G-III”飛機內,將2名EVD醫務人員從利比亞運回美國[9]。2014—2015年間,西方國家采用ABCS進行的空中轉運達38次[7-8]。

圖2 航空醫學生物隔離系統
鑒于該系統只能容納1例患者,美國開發了空間更大的運輸隔離系統(transportation isolation system,TIS),見圖3。
1.1.3 TIS的性能和應用 美國空軍與PRODUCTION產品公司聯合開發了TIS。TIS的設計與ABCS類似,金屬外骨骼覆蓋塑料布。

圖3 轉運隔離系統
TIS是模塊化的,可以組合2個隔離艙,每個艙可以容納4例患者。整個單元保持負壓狀態,有1個為工作人員提供更換個PPE的前廳。所有進氣、排氣均經過HEPA過濾。TIS可以裝載到C-17或C-130飛機上。在EVD爆發期間,空軍共配備了25個TIS單元[10]。2020年4月10日,美國空軍將TIS安裝在C-17A運輸機上,將3名新冠病毒檢測陽性的美國公民從阿富汗運送到德國。這是美國空軍首次對TIS進行應用[11]。
1.1.4 CBCS的性能和應用 為了轉運更多的患者,美國國務院和Paul G. Allen基金會聯合MRIGlobal公司,研制了CBCS,見圖4。

圖4 集裝箱式生物控制運輸系統
CBCS是1個貨物集裝箱(1 342 cm ×244 cm×244 cm,凈重9 900 kg),是世界上首個具備完整生物防護能力并可空運多人的醫療運輸單元,可用于任何類型的高致病生物隔離空運。劃分有3個區域,1個是醫務人員工作區,1個是可容納4例臥位患者的治療區,還有一個可安全更換PPE的前廳。各種大型貨機都可以攜帶此集裝箱,卡車、火車、輪船也可攜運。自帶通風和消毒系統,整個艙室均保持負壓狀態,進氣和排氣經過HEPA過濾。自帶16 h氧氣(避免飛行中氣壓降低帶來的患者病情惡化,這對呼吸疾病尤為重要),有影像監視系統、有足夠的空間攜帶必要的醫療設備和藥品。CBCS滿足國防部的安全飛行標準,具有一定的抗沖擊性,能承受空中快速減壓。整個系統可快速凈化,重新使用。美軍在重大演習中使用過該系統[12]。2020年2月,新冠肺炎爆發期間,美國從日本橫濱游輪上撤離游客時,用裝載了2個CBCS的飛機運送了14例新冠病毒感染者及300多名旅客,14例感染患者及其密切接觸者被隔離在CBCS中,保證了旅客的安全。這是CBCS第1次在實際任務中得到應用[13]。
1.1.5 空地兩用專用救護車 意大利和瑞典為運送HHCD患者專門設計了空地兩用救護車,可裝在C-130飛機上,該救護車將患者運送到機場后,將車直接裝載到飛機上,整個過程患者都在救護車內,可以說救護車就是一個隔離單元,這種空地結合的設計,減少了裝載時間和污染飛機的風險[14-15]。
1.2 空運HHCD專業隊伍空運傳染性疾病患者的專業隊伍主要有AIT、可部署的空中隔離隊(deployable air isolator team,DAIT)等。大部分北約國家及個別東南亞國家都設有專門擔負航空醫療轉運快速反應的專業分隊。人員包括麻醉師、傳染病專家、專科醫師、護士、醫助、醫療保障人員等。
1.2.1 AIT 美軍的AIT組建于1978年,由陸軍傳染病研究所抽組,可以同時部署2個隊,每個隊有1名醫師、1名注冊護士、4~6名醫助。每隊可以運送1例患者。具有全球空運能力,旨在生物安全(BSL-4級)條件下運送高危傳染性疾病患者。AIT擁有一個便攜式生物安全實驗室及用于轉運傳染病患者的隔離裝置。執行的應急任務包括生物恐怖主義背景下病員的轉運,從國外偏遠地區轉運傳染性疾病患者或將傳染病專家運送到醫療條件不足的偏遠醫療點[16]。AIT進行常規訓練,常年處于備勤狀態。地面訓練1個月進行2次。空中訓練主要在C-130飛機上進行,一個季度1次。訓練內容主要包括PPE穿脫、隔離裝置的使用、患者在地面和飛行中的管理、裝備的洗消[17]。AIT自成立以來,只執行了4次任務,于2010年退役,其任務由美國空軍重癥監護航空運輸隊(critical care air transport,CCATT)承擔。然而CCATT不具備生物安全BSL-4級的設施標準和能力,在某種程度上削弱了空運HHCD患者的能力[16]。
1.2.2 DAIT 英國的DAIT根據任務要求進行編組,通常12~20人。轉運1例高危傳染性疾病患者時,需要12名隊員,包括傳染病預防控制(infection prevention and control,IPC)護士、RAF顧問醫師和麻醉師、來自“皇家自由”醫院高級隔離醫療隊(high-level isolation unit,HLIU)的傳染病顧問、醫助、醫師、ATI技術保障人員、醫療保障軍官(和東道主國非醫務人員聯絡的聯絡官,確保參與人員合法,最大程度地減少媒體的訪問)。整個任務的監督和管理由醫療隊長或飛行指揮員負責,要求負責人為非臨床工作者,以便醫療隊能夠完全專注于患者的需求。當空運HHCD患者超過2例以上時,需要視臨床情況增加機上醫務人員。目前,英國根據需要保留2個同時待命的DAIT。自2012年以來,該醫療隊成功轉運了1例克里米亞-剛果出血熱患者,5名EVD患者,2名復發或神經系統并發癥晚期患者,5名EVD接觸者(2名高風險,2名中等風險)[18]。DAIT平均每季度集中1個月進行訓練和戰備。當任務需求增多時,戰備周期會更長,任務也會更頻繁。戰備期間,負責培訓DAIT的工作人員也會對新成員進行PPE/ATI訓練,對老隊員進行復訓。AIT的定期培訓通常每年2次。主要培訓內容為患者病情評估、隔離程序(登機、離機)機上護理、患者交接、轉運裝置的拆卸及安裝、污物處理、消毒、除沾染、PPE穿脫及使用、機上裝備操作等。復訓內容為PPE和隔離裝備的使用[19]。
1.3 空運HHCD法規制度隨著西非EVD的爆發,美、英、意大利等國空運EVD患者逐步增多,各國根據實際情況制定了相應的規范和程序。2015年,美國CDC頒布了EVD的航空醫療轉運指南。規定了EVD航空醫療轉運的注意事項、如何安置患者、隔離區的劃分、個人防護裝備的穿脫方法、程序、特殊患者的護理、廢物處置、清潔和消毒、后勤計劃和任務后隨訪等。使AIT及承擔轉運任務的相關人員有章可循,設置培訓課程也更有針對性[20]。英國制定了HHCD患者空運醫療后送程序,空運前的準備,包括人員、物資、裝備的準備以及患者的評估、接收等;空運中的醫療處置及護理,包括病情的監測、病情惡化的處置、途中護理技術操作規范等;空運后的離機程序,包括患者的交接、垃圾的處理、清潔和消毒等[21]。
2.1 缺乏空運HHCD專用裝備2003年,SARS 疫情暴發后,原軍事醫學科學院衛生裝備研究所相繼研發出了正壓生物防護頭罩、傳染性疾病患者運送負壓隔離艙、傳染性疾病患者救護車、傳染性疾病患者負壓隔離病房等系列防控裝備[22]。但僅限地面運輸,由于缺乏適航性試驗及艙內布局設計的局限性,能否應用于空中轉運尚無定論。2016年3月,民航用Learjet 60噴氣式飛機和負壓隔離艙將一名麻疹患者從蒙古的烏蘭巴托空運后送到天津。隔離艙為200 cm×75 cm×45 cm,凈重12 kg,艙體由透明的乙烯基材料制成,采用電池供電的排風機在正常情況下可連續抽吸約(負壓11 Pa)5 h,艙體上有12個直徑10 cm能再密封使用的操作口,可輸入藥品、食物及設備。空氣經HEPA過濾罐進出艙體,這是我國唯一1次跨國航空醫療轉運傳染性疾病患者,為開展空運HHCD患者提供了初步的經驗。但該負壓隔離艙為軟性材料,搬運過程中不牢固,艙內空間較實際尺寸小,給患者強烈的壓迫感,外加艙內始終負壓,患者出現了明顯的躁動和對狹小空間的不耐受。由于不是空中轉運專用的隔離艙,沒有預留監護儀導線、呼吸機管路出口,沒有配備漏氣、損壞的修補材料和應急措施,給醫務人員的操作造成不便,也存在一定的安全隱患[23]。從整體看,我國缺乏種類多樣、功能齊全的空運HHCD患者專用裝備,如空中專用的ATI、可空運的多人集裝箱式隔離系統等。
2.2 缺乏空運HHCD患者專業隊伍與國外相比,我國空運醫療后送專業隊伍較為單一。國外空運醫療后送力量有空運后送中隊、途中醫療隊、標準醫療隊、重癥監護醫療隊(CCATT)、燒傷醫療隊及AIT或DAIT等,各類分隊人員經過專業的培訓,獲得資質才能參加空運醫療后送工作,并定期參加培訓和演練[24]。我國無論地方還是軍隊,僅有常規空運醫療隊和CCATT,缺乏空運HHCD患者的專業隊伍,無法執行HHCD患者空運醫療后送任務和生物安全保障,即使抽組感染科的醫師、護士臨時組建,也因缺乏航空醫學知識、空中救護實操培訓以及專用的藥材裝備而難以實現和完成,有礙于我國航空醫療救援事業的發展。
2.3 缺乏空運HHCD患者法規制度我國目前僅對非傳染性疾病患者或傷員空運醫療后送有相關的規范,如空運醫療后送程序、機上救護及護理操作指南、常規任務藥材標準等。由于缺乏空運HHCD患者專用的裝備、專業的隊伍、空運HHCD患者的經驗,因此,沒有建立相應的法規制度。
3.1 加強空運HHCD患者的理論研究由于飛機座艙的密閉性,在運送HHCD患者過程中,更容易增加空氣傳播和液滴傳播,造成交叉感染[25];受高空環境和機上環境如缺氧、低氣壓、噪聲、震動、溫度、加速度等影響,容易造成中重癥患者的病情惡化[26]。因此,應加強對各類HHCD患者的空中監測和救護技術研究,為開展空運HHCD患者打下扎實的基礎。加強對機上操作規范的研究、HHCD患者空運后送的預案和方案研究,尤其是前接后轉、空地對接的程序和規則,可優化空中患者管理,減少傳播風險,降低患者病死率。
3.2 研發空運HHCD患者專用裝備基于我國軍地現有醫療救護飛機平臺,加強對空運HHCD患者隔離裝置的研制,借鑒國外成功經驗,在陸軍“傳染性疾病患者運送負壓隔離艙”的基礎上改裝適用于中型運輸機且通用性強的空中負壓隔離艙,研制適用于大型運輸機的集裝箱式隔離系統。逐步形成“可空運的單人隔離艙-可空運的多人隔離艙-可空運的多人隔離集裝箱”空運HHCD患者專用裝備體系。選擇國際先進材料,科學設計,重點考慮隔離裝置的壓力、供氧、供電、醫療設備的預留及安置等,并進行壓力、溫度、加速度等適航性試驗,待裝備成功定型,可增加裝備的數量,參考國外裝備儲備量,根據我國目前醫療救護飛機的數量、地緣面積和任務設想需求測算,建議儲備可空運的負壓隔離艙6~12套,集裝箱式隔離系統2~3套,逐步建立完善的空運HHCD裝備體系,為應對突發公共事件、人道主義救援及戰時傳染病傷病員后送發揮作用。
3.3 建立空運HHCD專業隊伍根據空運HHCD患者的需求及運送飛機的類型,建立專門的空運隔離醫療隊,制定培訓標準、培訓方法和資質認證方式。空運隔離醫療隊不僅負責傳染性疾病患者的空運醫療后送,還應承擔生物安全應急任務。參考國外AIT和DAIT的編組模式,基于我國大中型醫療救護飛機平臺以及展開空中醫療救護和護理操作的需求,建議空運隔離醫療隊編配15~20人。包括1名衛勤參謀,4~6名醫師(包括感染科醫師、麻醉科醫師、ICU醫師、普通外科醫師、內科醫師、頜面外科醫師等)9~12名護士(包括急診護士、ICU護士、感染科護士、外科護士等),1名技師,1名負責機上設備管理的工程師。通常大型運輸機機上執行任務人員12~15人,中型運輸機機上人員6~9人,可根據實際任務和患者的多少調整人員數量。建議定期進行培訓,1次/年。培訓內容可在空運醫療隊的培訓內容基礎上增加高危傳染性疾病患者的機上管理與護理、PPE的使用、清洗和消毒等。
3.4 制定相應的法規制度制定空運HHCD患者管理規范、指南,規范操作流程,根據不同種類的HHCD患者制定航空醫療轉運指南,如空運HHCD的適應證、禁忌證、HHCD空運醫療后送程序、組織實施、不同病種機上操作技術、個人防護裝備的使用管理、清潔和消毒等。編寫標準化操作規范,可根據現有的臨床醫學規范修編,如EVD患者機上操作指南,新冠肺炎患者機上操作指南等,在國家頒布的臨床操作規范的基礎上增加空中環境對病情的影響及處置。