西藏地区高原环境对医疗设备影响及原因分析

王成

（安徽医科大学第一附属医院 医学工程部，安徽 合肥 230000）

中国西藏自治区地处中国西南边陲，素有地球第三极之称，医疗卫生技术发展相对落后，医疗设备是医院现代化发展的重要标志之一，在医疗卫生技术发展中发挥着主导作用。近些年来，随着国家党和政府对西藏的重视，习近平主席提出：治国先稳边，稳边先稳藏，国家党和政府对西藏自治区医疗卫生事业的大力投入，引进大量医疗专业人才和高端医疗设备。医疗设备属于高尖端精密设备，需要整洁、干净、恒温、恒湿的工作环境，而中国西藏自治区地处青藏高原，多山区，平均海拔4 000 米以上，气压低，昼夜温差大，一天度四季，全年备寒冬［1］。本文主要探讨西藏地区高原环境特点对医疗设备的影响。

1 高原环境特点及其对对医疗设备的潜在影响

中国西藏自治区位于青藏高原，号称世界屋脊，是世界上人类居住海拔最高的地方，属于典型高原气候，常年处于干燥，高寒，空气稀薄，低气压，含氧量少状态，因此在这种高原环境下加强对医疗器械的资源合理管理分配使用和维护保养，除了要掌握电子技术基础理论和现代医疗设备管理、使用、维修、保养经验以外，还应该注意，西藏自治区高原环境对医疗设备可能产生的特殊影响［2］。

1.1 海拔高、氧含量少、气压较低

气压是指在海拔为零时，大气压力在101 kPa为一个大气压，以拉萨市为例，海拔为3 700 m，高原空气气压压力为65 kPa 左右，不足海平面的2/3，空气密度0.57～0.89 kg/m³，在温度相同的情况下，空气密度和气压是成正比的，气压偏低使部分医疗设备精密压力传感器出现偏差，使医疗设备不能正常工作和测量结果出现误差，如检验科部分医疗设备需要加大压力阈值才能保证正常工作，更甚在进行真空设备维修时，应注意只能以65 kPa 为极限。随着海拔的升高，部分开关电子元器件通断性能故障率提高，甚至超过一定海拔高度，可能会出现灭弧时间不合格或粘连的故障现象。尤其在高海拔的地区，水的沸点低于90℃，对部分手术器械煮沸消毒灭菌达不到预期效果，因此需要延长消毒时间或采用加压灭菌蒸汽法。

海拔高度超过3 000 m，氧浓度大约只有海平面的75%，4 500 m 时只有海平面的50%左右，人初到高原，会产生高原反应，因缺氧感到头晕、呕吐、乏力等症状。其实医疗设备在青藏高原上也会出现高原反应，主要体现在一些辅助设备内燃机和空压机效率低于平原地区正常状态的80%［3］。不同海拔年平均气压值见表1。

表1 不同海拔年平均气压值

1.2 昼夜温差比较大

大气中的温度随高度变化而变化，可以认为垂直温度梯度变化为海拔每升高1 000 m，空气中温度降低6℃，年平均气温按气温划分季节的标准，海拔4 500 m 以上地区四季皆为冬季，温度年差小，日差大，以拉萨，山南，日喀则为例，日平均气温差15℃左右，使得部分医疗设备金属面结冰，夜间气温长处于零下10℃以下，部分地区最低气温达到零下40℃以下，使得设备一些水管冻裂，部分急诊医疗设备预热时间长，如果采用内地预热时间，会造成启动困难现象，造成医疗设备的故障率升高［4］。高原昼夜温差大容易使医疗设备的信号线缆等电子元器件变形、龟裂等现象，导致医疗设备部分性能参数波动变化浮动较大，影响患者诊断效果。不同海拔年平均气温和最低气温见表2。

表2 不同海拔年平均气温和最低气温

1.3 西藏高原地区日照时间长

西藏是世界上最丰富的地区之一，太阳能资源居全国首位，年日照时间约为3 000 h，年日照总量600～800×104kJ/m2，相当于230～290 kg 标准煤燃烧所发出的热量，直射比例较大，年际变化比较小，通风条件比较差，对于温度控制要求严格的医疗设备，散热条件比通常使用情况下的条件差，必须考虑耐高温的绝缘等级，选择较高等级的绝缘材料，否者高温会引起医疗设备暂停工作，甚至因为散热不良导致一些控制电路被烧坏［5］。不同海拔年日照时数见表3。

表3 不同海拔年日照时数

1.4 太阳辐射强度高

青藏高原大气层薄而空气密度稀，水汽含量少，西藏自治区工业相对比较落后，大气透明度十分良好，太阳光在穿过大气层时发生光的折射和散射，因此阳光透过大气照射到拉萨，在大气层中被吸收，散射的量特别少，并且拉萨、山南等城市的纬度较低，所以日照时间长［6］。随着海拔高度增加，空气密度、悬浮物质和水汽越来越少，太阳辐射损失减少，平均海拔高度每增加1 000 m，太阳直接辐射强度约增加6%，约为52 W/m2。当海拔高度达到5 000 m，高原太阳辐射是平原的1.3 倍，较低的湿度和高辐射的太阳照射会降低医疗设备电子元器件的绝缘性能，经常发现线圈和互补金属氧化物半导体（CMOS）电子元器件烧坏现象，引起医疗设备停机无法使用。不同海拔太阳辐射强度和年平均湿度见表4。

表4 不同海拔太阳辐射强度和年平均湿度

1.5 电力不稳定

由于西藏自治区主要以水力发电为主，太阳能和风力为辅，地域比较宽广，部分用电负载没有规律，西藏电网电压波动比较大，电压误差高达20%，容易造成医疗设备电源部分烧坏现象，对大多无稳压医疗设备，如：高频电刀，呼吸机等设备电源被烧现象比较常见，由于医院加大对医疗设备的保障，采购一些稳压电源辅助设备，同样加大医院运营成本。西藏部分地区供电不足，医院也经常断电、停电，更加大医疗设备的故障率。

1.6 地域比较宽广

西藏自治区面积122.84 万平方公里，约占全国总面积的1/8，地貌壮观、资源丰富，地域辽阔，交通路线长，道路环境比较恶劣，以汽车运输方式为主，由于长时间的运输，运输途中容易造成医疗设备机械损坏，外壳破裂和脱落，较为严重的甚至造成医疗设备核心部件破损，维修价格太高。医疗配件运输慢，等待周期长，会造成医疗设备长期搁置和部分功能不能使用，假如快递运输途中造成医疗配件缺失和破损，会引起更长时间的等待，甚至存在医疗设备带病诊疗的情况，严重影响病人治疗效果。

2 高原环境下加强医疗设备全生命周期管理应对之策

特殊的高原环境还存在冬季空气干燥，静电情况比较严重，水分挥发严重，检验科试剂挥发严重，稳压配电柜畜电池电解质被吸收挥发。还有风力比较强，沙尘比较严重，风沙进入密封性不严的医疗设备，严重影响医疗设备的机械磨损和老化，因此应该从以下几点加强对医疗设备的使用效率和减少医疗设备维护成本［7］。

2.1 改善医疗设备的运行环境

首先优化西藏高原地区医疗设备的电源环境，对一些价值比较贵重和精密度较高的医疗设备，例如MR、CT、超声设备配置电源稳压柜和大容量的不间断电源（UPS）等具有稳压、稳频、滤波、抗干扰电力保护系统，保证其供电工作电压220 V±5%，以及医院发生突然断电的及时保护。其次保证机房的干净、整洁，西藏一年四季风力比较强，大多数地区沙尘化比较严重，需要经常清洁医疗设备机房的卫生，保证机房的洁净度，避免沙尘进入医疗设备，造成机械严重磨损，影响其机械运行灵活性，特别一些大型精密医疗设备可以要求医护人员和患者穿戴鞋套方可入内［8］。最后严格控制医疗设备运行环境的温湿度，保证机房温度保持控制22℃左右，湿度保持控制50%左右，尤其是进入西藏雨季，一定要配备相应的除湿机和机密空调，良好的运行环境可以延长医疗设备的寿命［9］。

2.2 专业人才引进和培养

高原环境相对艰苦，物资文化生活相对落后，使少数医护人员和临床工程师望而却步，必须加大对医疗设备管理、使用与维护等生物医学工程人才的引进和培养，首先是对各类医疗设备的相应操作人员进行不同级别的培训并实施考核，提高医疗设备操作人员的专业技能和自身业务素质，使操作人员熟练掌握设备原理和标准操作流程，确保医疗设备在临床使用过程中安全高效［10］。通过到临床科室观察和询问，发现大多数操作人员对医疗设备性能参数不熟悉，更不能排除医疗设备运行中一些简单的故障，甚至一些简单故障，操作人员很难在专业工程师指导下进行排除修复，从影响医疗设备的使用效率；其次加强维修工程技术队伍的建设，由于西藏自治区大多数专业维修工程师半路出家，有的甚至电工出身，维修效率慢，水平和业务维修素质较低，使部分医疗设备因长时间无人修理而搁置报废，影响医疗设备使用效率，所以多组织专业工程师培训，建立西藏临床医学工程师组织，加强各个医院临床医学工程师交流学习，医疗人才成为加快西藏医疗卫生事业发展重中之重。

2.3 加强重视、健全制度

必须加强西藏自治区医院对医疗设备的重视程度，卫生行政主管部门健全医疗设备与医用耗材管理制度，首先对医疗设备论证采购程序规范，避免医疗设备资源浪费和损失，从源头对医疗设备质量进行严格把控；其次建立医疗设备档案管理系统，保证随机原始资料完整，相关说明书、维修图纸以及零配件有档可存［11］；最后健全医疗设备维护与报废管理制度，定期到临床科室进行医疗设备巡查并对设备进行定期维护保养，提高医疗设备检修维护保养意识，延长医疗设备使用寿命，对大部分医疗设备制定使用年限，加强医疗设备的使用效率，从而对医疗设备进行全生命周期管理。

3 总结

随着国家科技水平的进步，综合国力的提升，国家加大边疆地区的基础建设和卫生健康的投入，西藏自治区的医疗卫生水平与内地的差距逐步缩小，各个医院的软硬件有较大发展，一些高端医疗设备在西藏医院使用普及率得到很大提高，医院也越来越重视高原环境对医疗设备的影响，本文分析青藏高原环境对医疗设备的影响和危害，并提出相应的解决方法和改进意见，高原上医疗设备全生命周期管理是对生物医学工程人员一次次巨大的挑战，在不久的将来高原环境对医疗设备使用、开发、维护的影响大大减小。由此发现保证高原复杂环境下医疗设备临床应用的及时性与安全性，对医院医疗、教学、科研水平的保驾护航具有重要意义。