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科技战“疫”,智胜一筹:这些高新技术发挥了关键作用

人类同疾病较量最有力的武器是科学技术。战“疫”,某种意义上拼的是科技创新能力。生命科学、生物技术、医药卫生等相关重点科研领域以及移动互联网、大数据、人工智能等高新技术提供的有力支持,为我国疫情防控取得重大阶段性胜利起到了关键的作用。无论是地方还是军队,充分发挥各自优长,开展科研攻关,汇聚科技力量,移动生物安全实验室、多功能防控无人机、负压监护型救护车等多种高科技医疗装备纷纷登场,闪耀着夺目的科技之光。

在这次疫情防控中,移动生物安全实验室作用明显。该实验室的基本设备包括高压灭菌器、实验台、生物安全柜、超低温冰箱、污水处理罐和发电机组等,并特别装备了全自动核酸提取仪、实时荧光核酸扩增仪和高速冷冻离心机等病原微生物核酸检测设备,实验室的生物安全等级达到三级标准。抵达火神山医院后,迅速发挥功用,每天处理核酸样品检测量达500份,基本满足了整个火神山医院的日均检测需求。

该实验室具有移动灵活、快速反应、安全可靠等特点。同时可有效保证工作人员不受实验对象感染,安全密闭地排放所有生物污染物。

防疫期间,无人机频频现身楼宇间、村庄里、城市街道、高速路口,在无接触测温、消杀作业、物流配送等方面发挥了重要作用。

远程测温,变身医护小助手。通过在无人机上安装红外无线测温设备,可在3至5米距离内对通过高速路口、高层楼房隔离区等各类人员实施无接触筛查,准确快速测量体温并及时记录。一旦发现高体温者随即报警。

喷洒消毒,化身消杀小卫士。无人机能全方位、大面积、长航时进行消杀作业,一架无人机5分钟便可完成7000平方米的消杀任务。它可按系统生成的航点及路径,执行厘米级精度飞行,实现精准喷洒,还能实现“一控多机”的编队喷洒,大大提高了作业效率。

物流配送,秒变快递小能手。无人机大量运用于样本运输、物资配送等,最大限度地减少了人员流动,避免了人为接触和二次传播。特别是通过“无人机+无人站”的方式,搭建起“城市空中运输通道”,实现了从医院到疾控中心之间的无接触医疗物资配送。

智能搬运机器人主要在医院的半污染区内“忙碌”,协助医护人员做配送工作。护士在平板电脑上操作,机器人就能自动把药品送到指定的病房门口,并通过语音系统呼叫里面的医护人员。医护人员刷卡取完配送物品后,机器人即回到原位等待新的任务,或自动适时进行充电。

智能搬运机器人主要集成了激光雷达、3D视觉传感器、指纹识别技术、语音识别技术和人脸识别技术等,可实现自主路径规划和自主导航。一旦路遇行人或障碍物,会自动避让。

智能搬运机器人中的医疗废物搬运机器人,能把病房里的废弃物直接送至垃圾处理点,运行全程为信息化管理,可追溯每批次医疗垃圾的源头。

被称作“移动N95口罩”的负压监护型救护车,在新冠肺炎患者的转运、监护过程中发挥了重要作用。

车上的负压发生器可控制车内空气流动方向,车内气压会比车外大气压小,确保车外空气向车内单向流动,同时车内会形成由上往下的定向气流,保证医护人员能最先呼吸到新鲜空气,而病人呼出的气体会被过滤器吸收,消毒设备可杀灭99.97%以上的病菌。

负压监护型救护车可发挥三重防护作用:第一重防护来自救护车医疗舱,在保证新鲜空气输入的同时,将舱内气体过滤消毒后排出车外;第二重防护是负压担架舱,舱内会形成一个固定的空气流场,空气始终由清洁区流向感染源区,再经过无害化处理后排出;第三重防护是随车配备的医护人员、驾驶员、担架员的个人防护装备。

正压生物防护头罩是我军自主研发的防护装备,为开展气管插管、气管切开手术等高危操作的医护人员提供高等级保护。

它主要由正压风机、空气软管、人体塑料软头罩3部分组成。正压风机内有4个小型高效空气过滤罐,可在150L/min的风量下实现99.995%的过滤效率。工作时,正压风机将空气抽入风机,在过滤装置内进行过滤,通过空气软管将清洁安全的空气输送到人体塑料软头罩内。头罩内的气压高于头罩外,因此可保证病毒不会侵入。

该头罩通过有效降低风机阻力,使装备的使用时间大幅延长;对风道流体力学的优化设计,使装备噪声降至70分贝以下。其广泛运用于包括火神山医院在内的众多新冠肺炎患者定点收治医院,视野好、穿戴舒适,成为一线医生放心使用的防护装备。

听诊器是进行呼吸系统、心血管等疾病诊断的重要工具之一。抗疫一线医护人员穿上防护服后,现有的机械式听诊器无法使用,给救护工作带来了极大不便。我军科研团队发挥前后方科研联动优势,组织应急科研攻关,研发出的无线电子听诊器,成功解决了这一难题。

该听诊器通过蓝牙发射技术,能够穿透隔离衣,清晰听到患者心音和呼吸音,为一线医护人员了解病情带来了极大便利,有效避免了医患间的直接接触。听诊器探头采用悬浮膜技术,可在互不干扰的情况下,在同一部位采集两种不同频率的生物电信号,使病情分析更为准确。

战“疫”中,一种可穿戴式连续体温监测仪成为亮点。这款设备外形如同一片创可贴,是一种可穿戴的无线温度监控器。专有的薄型柔性电池使佩戴舒适,尤其适合烦躁不安的患者。

该设备不需充电,贴在腋下就可连续96个小时监测患者体温,测温误差在0.1℃上下。如在家中使用,它会将数据通过蓝牙技术或4G信号发送到被监测者的智能手机上,人们通过手机就可实时看到体温数据;如果作为临床监测系统的一部分,则可将数据传输到云平台,安全可靠地存储在被监测者的医疗保健数据库中。该款体温监测仪还增加了被监测者的用户信息,包括所在社区的名称、楼栋号、联系方式等。这样,不用工作人员上门测体温,就能对居家隔离观察的居民进行体温监测。

在患者救治过程中,一线医护人员如长时间佩戴护目镜,常会出现水雾,导致视线模糊不清,影响精准操作。我军科研团队研发了医用防雾护目镜,很好地解决了这一问题。

该款护目镜采用主动防雾和辅助防雾相结合的处理模式,对护目镜片进行镀防雾膜处理,防雾直接快速。同时在护目镜框上下安装形小质轻的单向呼吸阀体,比KN95口罩防护精度还要高,能够平衡护目镜内外环境温度,有效减少水雾形成。

随着国内疫情的缓解和正常生产生活的逐步恢复,在机场、火车站、地铁、工厂等人流量大的地方,体温测量速度成为影响人流通过率的一个重要因素。普通的耳温枪、额温枪等测量方法效率较低,且需要检测者和被检测者近距离接触,增大了交叉感染风险。而智能体温筛查系统使该问题迎刃而解。

该系统采用武器装备中广泛应用的红外热成像技术进行体温检测,只要人在摄像头可采集的范围内出现,体温就能随之显示出来,不需再专门测量。系统适用于大范围人群测温,具备人脸自动检测功能,在4至10米范围内实现全天全自动连续实时测温和超温识别预警,同一界面内最多可同时检测40人,测温效率每分钟约500人次。

对体温超出一定阈值,甚至未正规佩戴口罩的流动人员,该系统还会发出异常报警来提示工作人员,并快速显示出相关信息,便于及时进行疫情排查和处置。

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