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    移動PCR方艙實驗室解決方案
    點擊次數:381 發布時間:2022-03-14

    一、方案背景

    一.1 背景簡介

    2020年3月11日,世界衛生組織將疫情從流行病升級為全球大流行病,呼吁所有國家激活并擴大應急機制,篩查、隔離、檢測和治療每個病例并跟蹤每個密切接觸者。疫情爆發以來,國家衛健委、WHO、美國CDC等相繼發布診療方案,將病毒核酸檢測作為確診標準。

    疫情發生以來,我國緊急采取了各種有效阻止病毒傳播的方法措施,目前成果顯著。但近期世界各國相繼爆發疫情,全國累計確診病例已超20萬,境外輸入病例數量正在增加。隨著疫情的爆發,對受影響人群進行快速準確的核酸檢測是任務的重中之重,某些地區可能面臨著原面積狹小、建設周期長、改造難度大等問題,開展檢測工作存在一定阻力。因此幫助這些地區提供完善的檢測服務將是未來工作重心,例如提供配套的移動方艙實驗室等措施。移動P2+方艙實驗室應運而生,它適合特殊情況下快速部署開展核酸檢測工作的情況,對無法改造PCR實驗室的場所提供了有效的策略和方法。

        針對重大突發公共衛生事件和傳染病災害疫情,如何防控和救治并有效的控制疫情傳播,快速高效的檢查診斷和隔離病人是關鍵。目前美、法、德已有不同形似的移動實驗室,我國現有生物安全防護三級實驗室多集中在大城市的固定建筑內,處在防疫前沿的廣大基層和農村尚不具備開展突發傳染病病原體采集、分離和檢定工作的基本條件。移動式P2+實驗室方艙機動靈活、高效準確、反應迅速,可根據疫情指揮部的統一部署,第一時間迅速的到達疫情嚴重地區展開一系列的實驗檢測工作并就地隔離與治療。

    一.2 方案規劃

    面對突然激增的核酸檢測要求,新建檢測實驗室可行性低且耗時太久。而突發疫情過后,對于檢測量的需求也相應降低,不再需要額外的實驗室。移動P2+檢驗實驗室-車載式解決方案,可快速靈活配置檢測能力,室外空置區域,例如停車場、閑置綠地等都可作為檢測用地,這樣既解決了實驗室面積不足的問題,又能較好地解決污染風險,可以應對突發疫情情況下對于核酸檢測激增的快速需求,做到迅速響應。

    應急狀態

    移動P2+實驗室-車載式在重大突發公共衛生事件及重大社會安全事件等各類災害事件衛生應急救援狀態下,可*城市周邊、偏遠鄉村、養殖企業等場合疫情爆發現場檢驗診斷,移動式P2+實驗室方艙/車是緊急衛生突發事件,如疫情、流感病毒疫情、豬瘟疫情等,進行醫學檢驗工作而設計開發,能有效解決疫區對疑似病例集中診斷壓力,可將城市周邊、疫區多點分散病例就地檢驗診斷,使損失和災害擴散降為最小。

    一般狀態

    移動P2+實驗室-車載式在非重大突發公共衛生事件和災害應急響應時,一般狀態下可用于對大型工礦企業、遠離城區的電廠、化工廠、偏遠農村地區的移動醫院檢驗車、移動體檢車使用。而且可并入移動CT車等四車一組,作為云端醫療系統的終端服務車,對現場人員進行醫療檢驗分析后,結果通過大數據云技術傳遞給千里之外的專家進行分析出具報告。

    集檢狀態

    移動P2+核酸檢測實驗室通過多方艙組合式,由5個具備萬管檢測能力的方艙集中于一處,并配備小型移動輔助艙如:樣品分揀艙、污物接收艙、人員衛浴艙等,進行組合后同時進行工作可以達到5萬管以上的檢測能力,在閑置狀態下可以將各艙分配至各我市三甲醫院進行使用和保養,由于各艙體可以獨立完成檢測,可以根據檢測量的大小適當調配方艙的數量進行組合,節約了人力和物力。


    二、方案介紹

    2.1、方案設計及生產標準

    《醫學生物安全二級實驗室建筑技術標準》T/CECS662G2020

    《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736

    《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質量限值》GB1589

    《醫院消毒衛生標準》 GB15982

    《實驗室生物安全通用要求》 GB19489

    《臨床實驗室設計總則》 GB/T20469

    《移動實驗室儀器設備通用技術規范基本信息》 GB/T29476

    《移動實驗室實驗艙通用技術規范》 GB/T29477

    《軍-用方艙通用試驗方法》 GJB2093

    《軍-用方艙通用規范》 GJB6109

    《塑料薄膜包裝袋熱合強度試驗方法》 QB/T2358

    《醫療機構消毒技術規范》 WS/T367

    采用標準集裝箱,嚴格按照PCR實驗室要求進行設計,并設置洗消間,高度集成水、電、風、設備等專業;箱體內配備照明、紫外燈、臺柜、設備、冰箱等;送風管在箱體內一體成型,在箱體外通過專門構件連接;排風單獨設置,風柱集成排風機;當用作車載實驗室使用時,排水裝置采用收集裝置,定時通過污物出口取出;當運輸到現場固定使用時,排水管道與所在單位的生物廢水處理池連通。98%建造工作在工廠完成,運輸到現場只需要平整的場地,必要的水電對接即可完成安裝。

    2.2、方案特

    ü 方便快捷

    可通過現場預留配電、給水接口或水箱、醫用污水接口開展檢測工作,現場部署,調試時間小于2小時

    ü 移動靈活

    與方艙實驗室相比,車載實驗室移動靈活并且更加節省空間,免去了安裝時的繁瑣,無需提供運輸車輛和吊裝條件

    ü 污染防控

    室內壓力為分區式負壓,單向氣流,避免氣溶膠污染,降低生物安全風險

    ü 實時定位

    車輛具有GPS定位功能,實驗區獨立監控、高清攝像機、硬盤錄像存儲

    ü 供電充足

    配備UPS電源,照明及關鍵設備供電時間不小于30MIN

    ü 再生資源

    經過專業維護后可重復使用,促進成本節約和資源再利用

    ü 安全可靠

    嚴格按照生物安全實驗室P2+要求進行設置,保證實驗人員安全的同時實現快速部署,擁有有效的廢棄物、廢氣、廢水的收集和處理措施,保證周邊環境和人員安全

     有效隔絕實驗方艙內外病原微生物的污染、泄漏和傳播,避免方艙內實驗人員暴露感染和外部環境的污染。          

     

    2.3、  功能概述

    2.3.1、需嚴格按照加強型生物安全二級實驗室要求進行設置,第三方驗證,保證實驗人員安全的同時實現快速部署;

    2.3.2、具有有效的廢棄物、廢氣、廢水的收集和處理措施,保證周邊環境和人員安全;處理后的污水達到國家《污水綜合排放標準》;

    2.3.3、可通過現場預留配電、給水接口(或水箱)、醫用污水(或選裝專用小型醫用污水處理裝置)開展檢測工作;

    2.3.4、實驗室應能符合傳染病病原體分子生物學檢測功能,同時可配套全自動核酸提取擴增設備開展口岸傳染病檢測;

    2.3.5、 移動實驗室到達預定場地后,部署調試時間小于4小時。

    2.4、主體設計及分區

    2.4.1、移動PCR方艙實驗室主體為獨立可裝卸箱式;箱體外尺寸:≥17500x3000x3000 mm(長*寬*高)

    2.4.2、3+2標準PRC功能間配置,試劑準備、標本制備、擴增分析,加洗消室及設備間。

    2.4.3、人員走向采用單向流設計,檢測區之間采用傳遞窗及緩沖間隔離,防止氣溶膠污染。

    2.4.4、為確保對方艙外部環境的安全保護,移動PCR方艙實驗室內應設計獨立的PRC內走廊,使得方艙的出入口可以設立在方艙內的潔凈區域上。

    2.4.5、移動PCR方艙實驗室采用一體化單箱體結構,不可采用拼接方式;工廠模塊化一體成型配套,無需二次安裝,應急建設高效達成。到達現場后4小時內即可開展工作。

    2.4.6、需提供360度全景VR視頻,以便了解產品結構。

    2.5、殼體、框架、墻面、地面

    2.5.1、為使方艙達到強度要求,艙體應為由工字鋼及方通組成的框架,用≥1.5mm厚加強型波浪鋼板制作箱體面層,≥6mm厚優質鋼材制作支撐架;

    2.5.2、采用≥50mm厚實驗室專用抗菌凈化板隔斷與吊頂,板材厚度≥0.4mm,抗菌效果好,具有良好的防火,防潮,防脫膠,高強度,保溫,隔熱,吸音等功能。 

    2.5.3、地面應采用PVC卷材,厚度≥2.0mm。

    2.5.4、方艙門窗采用抗菌凈化板與鋼化玻璃組裝而成,保證箱體內的通透與采光效果;外窗按生物安全實驗室要求設置為可通風結構;配置安全門便于儀器設備安放。

    2.5.5、應能適應各種氣候條件,全天候正常使用。

    2.6、箱體內部結構

    2.6.1、采用≥50mm厚實驗室專用抗菌凈化板隔斷與吊頂,板材厚度≥0.4mm,抗菌效果好,具有良好的防火,防潮,防脫膠,高強度,保溫,隔熱,吸音等功能。

    2.6.2、箱體內陰陽角配潔凈室專用圓弧形鋁型材,保證箱體內部光滑無衛生死角,不積灰,不易產生霉菌。

    2.6.3、配備超薄LED吸頂潔凈燈,省電節能易維修。

    2.6.4、配備實驗室專用紫外燈,并配備延時功能,保護實驗人員人身安全。

    2.6.5、箱體內給排水線路和電氣線路有序分布,隱藏安裝,采用優質品牌材料。

    2.6.6、箱體內配給水箱和排水箱,可在斷水的情況下維持實驗室的正常運行。

    2.6.7、移動PCR方艙實驗室必須配備獨立的內部走廊。

    2.6.8、移動PCR實驗室在處理應急任務時可作為車載式實驗室使用,配有專用的設備間,集空調、電氣、給排水等多功能配置。

    2.7、通風空調系統技術

    2.7.1、實驗室專業設計通排風系統,按P2+標準生物安全實驗室設計,保證潔凈室風量和設定的換氣次數需要,保證各室階梯壓差穩定。

    2.7.2、通排風系統采用抗菌材質材料,排風系統經專用系統過濾,達到正常排放室外要求;

    2.7.3、配備組合式潔凈全新風空調系統,對新風進行初效,中效,表冷,再熱系統,過濾及調溫,滿足-20度至 40度全天候使用條件,保證室內溫度恒定;

    2.7.4、高效排風,病毒實驗室負壓式高效排風機配備高效排風過濾網,過濾病毒氣溶膠,避免污染環境。排風機用變頻恒壓控制系統,保障高效過濾堵塞引起風壓差線性變化。高效過濾器應有堵塞檢測實時監測系統;

    2.7.5、組合式潔凈空調機組,新風機組采用初效、中效、二級過濾送風, 進行級過濾送風至房間。

    2.7.6、空調機組應采用無框架結構,保證機組的剛度和強度,機組在運轉時不變形,箱板間連接采用溝槽榫頭平角結構及溝槽榫頭直角結構,采用螺栓螺母連接。

    2.7.7、實驗室內部溫度為18~26度,相對濕度<75%,噪音≤65dB(A);

    2.7.8、過濾器:通風系統采用“初效+中效"級過濾方案,初效過濾采用鋁合金框架板式過濾器(G4),過濾器槽架要求采用框架單元,密封良好,拆裝方便。

    2.7.9、室內壓力為整體負壓,單向氣流,避免氣溶膠傳播,降低生物安全風險??照{為上送下排,且排風管有防鼠防蟲設計。

    2.8、實驗室風量、溫度濕度、噪聲、壓差值指標

    2.8.1、風量要求:試劑準備間 (含緩沖間)、樣本制備間(含緩沖間)、產物擴增間(含緩沖間)、洗消間換氣次數達到15次/h。

    2.8.2、溫度要求:試劑準備間 (含緩沖間)、樣本制備間(含緩沖間)、產物擴增間(含緩沖間)、洗消間、PCR走廊溫度要求達到18℃~26℃。

    2.8.3、相對濕度要求:試劑準備間(含緩沖間)、樣本制備間(含緩沖間)、產物擴增間(含緩沖間)、洗消間、PCR走廊相對濕度要求30%~70%。

    2.8.4、噪聲要求:試劑準備間 (含緩沖間)、樣本制備間(含緩沖間)、產物擴增間(含緩沖間)、洗消間、PCR走廊各部分噪音≤65dB。

    2.8.5、各壓差方向的靜壓差值要求:試劑準備緩沖間→試劑準備間靜壓差值要求>10Pa、樣本制備間緩沖間→樣本制備間、產物擴增間緩沖間→產物擴增間>18Pa。

    2.9、實驗臺柜技術

    2.9.1、水柜:主體采用全鋼結構底部懸空式底板設計,水柜鋼制部件表處理(含所有鋼制箱體、封板、支架等鋼制工件),所有切割、沖壓、鉆孔件要去披鋒平毛刺;表面經脫脂、水洗、酸洗、水洗、中和、磷化、水洗、高壓沖洗、烘干后使用環氧樹脂噴涂粉末進行噴涂高溫固化,涂層厚度 ≥75μm,滿足實驗室家具硬度、耐腐蝕、附著力的技術要求,表面光滑均勻、色澤一致、無流掛、皺皮、鼓泡、凹陷、壓痕。

    2.9.2、柜體:實驗室用柜體為片裝組合結構,采用≥1.0mm高品質一級冷軋鋼板(SPCCT),表面經酸洗、磷化防銹及靜電處理,并噴涂≥75μm厚環氧樹脂粉末。

    2.9.3、門板:采用≥1.0mm高品質冷軋鋼板(SPCCT),并噴涂≥75μm厚環氧樹脂粉末,門面板采用左右斜邊設計,雙層結構內外部都經過環氧樹脂噴涂中間填充隔音材料;門板內含填充材料起到靜音作用。

    2.9.4、臺面:選用12.7mm厚實芯理化板,具備良好的耐化學試劑能力、良好的物理性能,同時具備抗病毒功能。

    2.9.5、操作臺:實驗室內操作臺均采用懸空設計與以墻體采用專用合金型材連接無額外支撐板減少藏菌的死角,充分利用實驗的空間。

    2.10、給排水系統技術

    2.10.1、自帶≥300L污水箱,配備污水處理系統(藥物消殺)

    2.10.2、檢測室、樣本處理室配備PP實驗水槽、洗眼器;

    2.10.3、給水為洗手用水,實驗室內不設污水處理裝置儲存、消毒或滅菌。污水直接排入污儲水箱中統一處置。(處理后的水達到生物安全二級標準)。

    2.10.4、預留給水、排水水管接頭;

    2.11、可視化智能中控制系統

    2.11.1、方艙中控系統,實時監控設備狀態及數據,風機、空調機組運行狀態(正?;蚬收希?;房間壓力值及生物安全柜運行狀態(運行或停止);照明、紫外燈(運行或停止);高效排風運行狀態(正?;蚬收希?。

    2.11.2、方艙的中控屏幕實現風機、空調機組、房間壓力值、照明、紫外燈的人機控制界面,并帶有一鍵啟停功能。

    2.11.3、如需根據實驗內容不同而調整各功能間壓力值時,無需更換設備,可通過方艙中控協調直接調整房間壓力數值(合理壓力范圍內)

    2.12、污水處理系統技術

    配備獨立的污水處理設備,確保PCR實驗室產生的污水經過配備的污水處理設備處理后可達到環保排放標準

    三、方艙整體方案介紹

     

     

    3.1、PCR方艙實驗室實景圖

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    PCR方艙實驗室內景(萬管艙體)

     

    1、PCR試劑準備間8.85立方,標本制備28.6立方,擴增分析17.6立方。

    2、標本制備區可同時放置6臺核酸提取儀,擴增分析區可同時放置12臺PCR分析儀,日檢測量可達1萬管,若1:10混檢日檢測量可達10萬管。

    3、標本制備區可設3人位生物安全柜或2臺雙人位生物安全柜。

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    PCR方艙實驗室設備圖

     

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    1、采用PLC控制系統,消毒系統自動控制,壓差控制,確保實驗室壓差的準確性,保證實驗室安全。

    2、實驗室內及四周設置紅外攝像頭,時刻監控實驗室四周和內部情況,保證內部及外部安全,

    3、采用5G網絡信號源,及時傳輸報告,保證報告的及時性。

    3.2、移動式P2+核酸檢測實驗室方艙布局圖

    四、車載系統車輛技術特點

    4.1、標準

    抗震--《裝備實驗室環境試驗方法》

    耐日曬--(國家軍-用標準)

    耐撞擊--(國家軍-用標準)

    堅固--(國家軍-用標準)

    4.2、全地形

    創新技術底盤,適應野外、顛簸路面、市區減速帶等多種復雜路況

    4.3、穩定

    創新懸掛技術,自動傳感車身高度變化,維持減震特性

    消能減震技術:定制減震器+減震支架,消除顛簸路面震蕩余波

    傾斜自鎖定,機架免沖擊,降低機器損耗

    4.4、安全

    國內技術研發,信息主動進行防御加密處理,杜絕泄漏

    4.5、環保

    國家機動車第六階段排放標準(國VI),更綠色環保

    全新一體化設計,提高空調使用壽命和制熱、制冷效率

    車輛停駐或入庫存放時需確認。停駐場地滿足車身承重要求,地面平坦,

    沒有坑洼或凹陷。如地面有一定傾斜,地面傾角需小于等于5 度。

    4.6、實用

    行車自發電,恒溫控制,無需等待,即時展開作業

    無外接電源也可進行工作,戶外工作更便捷

    側方+尾部雙通道設計,方便大流量檢查

    全中文一站式界面,一鍵式后處理,流程快捷




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