新型防疫防护背囊的研制

陈 亮，冯长龙，霍江涛，吕 颖，孙万军，陶维光，张 弢

近年来，严重急性呼吸综合征、高致病性禽流感、甲型流感、新型冠状病毒肺炎等新发和突发传染病的暴发与流行，给我国造成了巨大的经济损失，也给我军卫生防疫工作带来了巨大挑战[1-2]。当前，我国面临的生物安全形势不容乐观，生物恐怖袭击的风险增高，新发突发传染病危害严重，实验室生物安全问题突出[3-4]。此外我国也是自然灾害多发国家，当严重自然灾害发生时部队人员通常要进行救灾行动，灾害通常会造成当地水源、食物、环境等遭到垃圾、粪便乃至尸体等的污染，若不及时处理将导致传染病疫情的暴发，若防护不足则会导致救灾人员的感染。现阶段，由于生物威胁的多样性和生物危害的广泛性[5]，应对威胁最有效和最直接的方法就是个人防护用品的穿戴。有效的穿戴个人防护用品能使人体与病原体之间形成物理隔离，从而保护人体免受病原微生物的侵害[6-7]。本研究中的防疫防护背囊使用方便、展收迅速，可快速、简便、有效地对执行任务人员进行必要的个人防护，保护相关人员安全顺利的完成任务。

目前美国和欧洲发达国家等国军队已经研制了用于不同卫勤目的的卫生背囊，其中以急救和防化学武器的背囊较多，主要有不同军种的急救背囊、担架背囊、化学武器防护背囊和种类众多的急救包等[8]。我军也研发并配备了用于战创伤和核化生武器损伤紧急救治的背囊，主要有军医背囊、卫生员背囊、“三防”急救背囊和各类急救包等。然而用于基层部队个人防疫防护的背囊尚无报道。且个人防护用品多而杂，零散且不易携带，紧急情况下短时间内有序装载所有物品效率较低。因此有必要研制一款个人防疫防护背囊，在发生生物威胁时能快速高效的用于任务人员的个人防护物品的装载。

1 设计思路

查阅相关文献并参考市场上现有类似产品[9-13]；到部队基层与卫生员培训院校调研了解产品的定位和需求信息，结合传染病处置时个人防护的实际情况制定初步产品方案，确定了模块化的设计思路，同时咨询相关领域专家对方案提出意见和建议；联系厂家生产样品；对样品进行多方论证，确定最优组合方式，整合所需防护物品，优化标准化流程并对产品进行修改和完善，最终实现产品的定型生产[14]。

2 具体设计

2.1 外观设计 本背囊总体结构符合“携行量-人体工效性能-使用效果”优化关系，依据携行负荷量进行背囊结构设计，使其具有优良的附体性。背囊外形为长方体，展开后呈平面状态。背囊正面有红十字标志、荧光背囊名称卡片，便于识别，背囊外观如图1a。另外，背囊还具备扩展功能，增设外挂点，可携带补充其它所需物品，主要技术参数见表1。

表1 新型防疫防护背囊主要技术参数

2.2 内部设计 防疫防护背囊由囊体、铝合金骨架背负系统、大小不同可拆卸的单元模块包、污染物品收纳包、防雨套等组成。囊内物品按防护部位和防护等级划分为多个模块，并依据模块体积和重量进行分布排列，形成合理布局。为便于区分各模块功能，采用透明视窗和标识卡片。每个功能模块使用大小不同的透明可视塑料容物袋独立包装，容物袋开闭时通过其周围设置的魔术粘扣来完成，并通过背面的魔术粘扣与囊体固定，防止物品在囊体内移位。囊体正面上部储存防雨套、采样工具、急救药品等，下部储存污染物品收纳包，如图1b所示。背囊内部结构布局如图2 所示。

图1 囊体外观

图2 背囊内部结构布局图

2.3 功能模块设计 该背囊设计包括以下五个模块：头面部防护模块、生物防护服模块、四肢防护模块、消毒用品模块及备用模块。所有模块均通过魔术粘扣固定在囊体内，可方便拆卸与装载，使用者可根据任务需求装载不同的模块及物品数量，保证其功能多样，模块方案见表2。打开背囊可根据透明视窗和标识卡片快速找到所需物品，迅速穿戴整齐并进入危险区域工作，在防护用品保护下任务人员可保证多项工作的完成，例如：救治伤员、采集可疑样品、卫生防疫等工作。工作完成后受到污染的物品可放入医疗废弃物垃圾袋密封后装入污染物品收纳包，待回到安全地区再进行无害化处理。

表2 新型防疫防护背囊的模块方案

2.4 面料材质 新型防疫防护背囊外部材料采用1000 D涤纶长丝数码迷彩涂层帆布和化学交联聚乙烯发泡材料复合加工而成，内衬选用420 D尼龙面料，采用双层拉链设计，内层使用5 号聚氨酯防水尼龙拉链，外层使用10 号普通尼龙拉链，使背囊具有防水、防污、防沾染，抗拉、抗压、抗击打的特点。

3 性能特点

3.1 模块化设计 模块化设计保证其多而不乱，增强了时效性。使用者无需担心物品因种类杂而多遗漏，打开背囊所有模块均有清晰标示，模块内物品均为可视，方便直接拿取，省时、省力、高效、安全，这样的设计使零散杂乱的物品集约化，满足突发事件时即拿即用的原则。使用者在执行未知任务时可直接将完整背囊携带至任务区使用，也可根据已知任务的需求个性化组合所需携带的模块，能分能合，可满足各种情况下的需要，同时背囊里设置的单兵备用防护模块，可用于被救人员的简易防护，便于随时开展任务，大大缩短准备时间，同时也防止物品遗漏。

3.2 轻便易携行 该背囊体积小，质量轻，方便携行，尤其在道路损毁、车辆难以通行的情况下，单人可背至车辆无法到达的位置展开并工作，这样的特点满足了野外环境下的使用要求，大大方便了使用者在执行任务时的快速机动携行要求。还可根据任务的需求来确定不同模块所需装载的物品及数量，这样就能最大限度的减轻背囊重量，使背囊更加轻便易于携行。

3.3 满足人体工效要求 囊体的背负系统包括背带、腰带、衬带及铝合金骨架等，其内均填充有泡沫塑料或其他柔软弹性材料，通过塑料插扣连接，背带和腰带均为弧形，这些结构可以减缓长时间背负时的疲劳感。背囊的背部设计理念是尽量符合人体脊柱的形状，减轻背囊给人体带来的不舒适感，不防碍头部及躯干的活动；通过背负系统改善人体承载点位，将重量分散于整个背部，将背囊压力更好地分散于背部各处，减轻肌肉的疲劳，并提高背囊稳定性。

3.4 适用范围 （1）突发公共卫生事件现场处置工作。如传染病疫情、生物恐怖事件或群体性不明原因疾病等，该背囊可快速高效的用于任务人员的个人防护，以便及时开展人员救治、样品采集、卫生防疫等工作。（2）公共场所卫生防疫工作。该背囊可按不同生物威胁等级个性化组合所需模块，用于对办公场所、农贸交易市场、公共场所、公共交通工具等进行防疫消杀时的个人防护。（3）重大自然灾害发生后的卫生防疫工作。如地震、洪涝等灾害过后，该背囊轻便易于携行，可快速机动携带至灾区应用于防疫工作中。（4）卫生防疫防护教学与训练工作。由于背囊模块化设计，及配有不同的子母包，可根据不同的任务想定，应用于相关教学与训练中。

4 讨 论

随着现实生活中生物威胁发生的可能性越来越大，对个人防护用品的集成度要求也越来越高，提高个人防护效率的问题也迫在眉睫。在各种自然灾害及突发公共卫生事件紧急救援和处置任务中，由于交通、道路、通信等破坏严重，车辆及各种大型设备无法及时到达现场，因而只能个人携带防护用品进入现场，这样一个集成度较好的防疫防护背囊就能很好的解决这一问题。

根据现场任务人员进入生物危险区域执行各种任务的技术需求，笔者所在团队研发并生产了符合我国现实情况，集技术性、综合性、便利性、舒适性于一体的多功能个人防护背囊。该背囊适合在不同等级生物威胁现场快速展开，有效保护任务人员安全执行任务，控制生物威胁的扩大蔓延。该背囊除了主要用于传染病疫情发生时任务人员的个人保护外，还可以用于部队、院校卫生防疫防护教学训练。可以根据不同任务需求选择不同等级的防护用品，通过系统的安排和灵活的布局，实现综而不杂、多而不乱、需之即拿、打开即用的较为理想的目标。作为一套完整的系统，同时也考虑到背负人员的携行感受，结合人体工程学设计，加入铝合金骨架背负系统，让使用人员携带更舒适。我们还根据任务中实际操作经验，制定了一套规范的操作流程，细化到不同任务所需穿戴物品的每一个步骤，即使是非专业人员也能快速穿戴。该背囊在试用中表现良好，能满足平战时的个人防疫防护需求，尤其是可有效提高应急防疫个人防护水平，为完成多样化应急防疫保障任务提供有力保证，值得推广应用。