让呼吸触达
新的高度

2021/02/24

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当人进入海拔3000米以上的高原,暴露于低压低氧环境后,常会遭遇高原反应带来的各种不适:头痛,心悸,失眠,疲倦,以及呼吸困难,这给心肺系统带来了沉重的负担。和人类一样,救命仪器呼吸机来到高原,也会受到自然条件影响,患上各种高原反应——随着海拔抬升,气温、气压显著降低,呼吸机的硬件配置和数据检测都会受扰。

中国的那曲和玻利维亚的埃尔阿尔托—拉巴斯,从经纬度看,恰好坐落于地球的两端。它们所在的地区同是海拔高度名列前茅的高原,面临着极为相似的医疗挑战。

那曲位于中国青藏高原腹地,高寒缺氧,气候干燥,全年大风日100天左右,是长江、怒江等大江大河的源头。由于植被生长所需热量和水分不足,这片广袤的土地上很少见到葱茏林木,空气含氧量也仅为海平面的一半。作为中国最大的牧场之一,逐草而居的牧民世代繁衍于此。

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平均海拔

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平均海拔

随着经济水平的提高和交通状况的改善,几十年前不足千人的村落,渐渐成长为欣欣向荣的交通和经济枢纽。不过相比低海拔地区,恶劣的自然环境导致这里的基础设施依然滞后,人口的急剧增长也为当地有限的医疗带来压力。一旦呼吸机故障,用服人员需要跋山涉水,花费大量的人力和时间。医护人员的需求得不到及时有效的响应,耽误病患的治疗。

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平均海拔

1 万人

人口

1 万平方千米

面积

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人口自然增长率

常见肺病肺结核、
肺炎、哮喘和肺癌

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埃尔阿尔托海拔

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拉巴斯海拔

埃尔阿尔托-拉巴斯大都会区位于玻利维亚阿尔蒂普拉诺高原东部,是玻利维亚人口第二大都会区。其中,拉巴斯是全世界海拔最高的首都,玻利维亚重要的政治、行政、经济和体育中心,也是拉丁美洲的文化名城,殖民时期为这座城市留下丰富而多元的历史遗产。埃尔阿尔托是玻利维亚第二大城市,也是世界上海拔最高的主要大都市。这里拥有不寻常的亚热带高原气候,夏季多雨,冬季干燥。虽然身处高原,不少居民依然因为蓬勃发展的经济选择居住于大都会区。

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都会区人口

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拉巴斯海拔

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埃尔阿尔托海拔

1 %

玻利维亚营养不良人口占比

1.3 %

玻利维亚医疗支出占GDP百分比

玻利维亚死亡人数最多的疾病
冠心病、下呼吸道感染、中风

玻利维亚近几年大力进行医疗改革,但总体医疗水平依然落后于拉美大部分国家。至2019年,玻利维亚每1000名居民中只有1名医生,再加上缺乏卫生专业知识,薄弱的医疗系统导致其在新冠疫情期间受到严重冲击。作为玻利维亚的实际首府,拉巴斯承担着本地乃至全国居民的医护重任。在后疫情时代,每一台性能稳定、方便易用的呼吸机,都关乎高原居民的生命安危。

研发一台适应高海拔的呼吸机

面对高原环境的考验,迈瑞研发团队全面考量了对呼吸机产生影响的各种因素:对呼吸机的材料、关键器件(阀门、涡轮、传感器)规格指标要求的影响,对关键的算法控制性能的影响,对监测性能的影响,对系统的维护、机器的报警等影响(如气压和温度变化、氧浓度监测、空压机气源输出气源能力)。

涡轮优化

涡轮是呼吸机输出流量和压力的动力来源。随着海拔的升高,空气稀薄带来涡轮输出能力的下降。呼吸机是治疗性医疗设备,病情的危重度要求呼吸机的性能稳定,所有涡轮就需要在低海拔地区提高额定输出功率来进行通气。但是这又导致了另外一个问题,功率增加导致的热量会缩短涡轮的寿命。为此,迈瑞研发团队模拟了不同的海拔环境、输出压力、涡轮转速和温度,最后巧妙利用主动散热装置为涡轮散热,从而延长了涡轮的使用寿命又能保证性能的稳定。

潮气量校准

呼吸机的参数监测是确保患者生命安全的重要一环,潮气量和氧浓度的监测都会受到高海拔的影响。首先在高海拔低压环境使得氧浓度传感器出现偏差,这大大地影响到氧浓度的监测,产生的偏差和低海拔地区相比可达一半以上,对于呼吸机这类治疗型设备来说,有很大风险性和不可操控性。高海拔地区的气体低密度也影响着潮气量的测量,因此为了确保潮气量精准,研发团队设置了潮气量海拔补偿算法,保证患者的送气精准性。因为海拔补偿的重要性,为了优化呼吸机在高海拔的检测性能,研发团队设置了双大气压力传感器,使监控数据可以备份互检,且根据监测的大气压力,可以自动计算海拔,最终保证海拔监测的精准和安全。

模拟测试

在进行适应高海拔的呼吸机设计开发后,研发团队充分对低温低压环境下的呼吸机进行模拟测试,确保整机规格和性能。在海拔高达5000米,温度低至-18℃时,设备也能正常工作,满足临床使用。一台能在高原正常运转的呼吸机诞生了。

将温暖科技送到最后一公里

那曲市人民医院位于那曲市色尼区,是藏北唯一一所集医疗、急救、预防、保健、科研和教学于一体的三级甲等医院,承担着当地50万居民筑牢生命线的重任。

那曲市人民医院ICU是世界海拔最高的ICU,为雪域高原的危重症患者提供及时的关护。自从2013年加入那曲市人民医院以来,我能明显感受到我院医疗条件飞速改善。本次引入科室的重症监护医疗设备充分利用科技优化工作流,智能化、自动化、远程化的操作常常让我耳目一新。

那曲高原由于自然环境特殊,危重症患者多为多发性创伤,车祸、雷击、甚至熊抓伤的患者,过去可能需要花上几个小时才能到能做手术的医院,错过了救治的黄金时间。现在ICU科室能够使用SV系列呼吸机,为多发伤、颅脑损伤、急性高原反应、重症感染等患者提及时有效的关护。

由于高原的医疗条件有限,我真正接触到呼吸机也仅有3年时间,但是这3年救助危重症病人的经历让我对SV系列呼吸机的性能刮目相看。

急诊科室拥有2台SV系列呼吸机,其简明的界面设计和快速的通气操作,让我们在救治急症病人时能够从容操作和决策。

前往那曲各个县城医院装机和讲解设备使用的旅程往往漫长而艰险,需要在地广人稀的原野上驱车好几个小时,糟糕的天气和路况常常会中断行程。对此,我们会实时跟进当地路况信息,精心规划线路,让每次旅程尽可能覆盖更多医院。以前设备故障需要我们亲自前往医院维修处理,现在借助社媒和迈瑞IT解决方案,我们可以通过云视频远程指导,更及时地为客户处理一些小的问题。

面对高原反应的潜在风险,我们派遣团队时往往身兼多职,配合默契,争取高效率地完成任务后尽快回到低海拔地区。讲课时,因高原反应产生的头痛、呼吸困难等不适症状被我抛在了脑后。医生护士们听得很认真,并且不断表示惊叹,在这样高海拔地区机器能正常持续的工作太不容易了。能够为条件艰苦的高原地区的医疗助一份力,我感到十分自豪。

Villa Dolores医院位于埃尔阿尔托,海拔高度4150米。该医院目前拥有60张床位,其中ICU床位数13张。作为国家三级医院,Villa Dolores致力于为埃尔阿尔托的病患提供及时可靠的关护。

我们的医院在四千多米的高原上,对设备的稳定性以及安全性要求较高,从6年前装机以来,这批设备稳定可靠,从未出现过异常故障,拯救了El Alto片区非常多的生命,我们非常满意。

拉巴斯和毗邻的埃尔阿尔托身处高原山地,两城街道崎岖狭窄,需要通过缆车缓解交通拥堵。在拜访医院的途中山路蜿蜒起伏,几十甚至上百米的落差对车辆以及设备运输要求极大。我们从低海拔地区来到这里,由于身体不能迅速适应高原的考验,在与医护人员交流和培训时,甚至说一句话也需要停顿许久。但是凭借优异的设备和专业的服务,我们成功赢得了合作医院的信赖。截至目前,我们已在玻利维亚70%的诊所和30%的二级、三级医院安装了迈瑞SV系列呼吸机。

迈瑞致力于将优质生命关怀带给每一个角落。我们始终坚守客户导向的价值观,为世界各地的医护人员研发能够适应当地环境的医疗科技,并为有需要的合作伙伴提供全面、专业、细致的培训指导和用户服务。高寒之地,我们也能带来温暖。