1. Introduction aux Remorques Chirurgicales Mobiles
Remorques Chirurgicales Mobiles; La Remorque Chirurgicale Mobile (Regent 1500 P) a été conçue dans le cadre d’un projet intitulé « Prototypes de Terrain des Services d’État Extrêmes ». Les prototypes réglementaires peuvent être déployés dans des conditions extrêmes pour fournir des services publics selon les objectifs du projet, garantissant ainsi que ces projets soient sûrs, pratiques et fonctionnels.
Comme son nom l’indique, la Remorque Chirurgicale Mobile est un module chirurgical polyvalent où des interventions chirurgicales peuvent être réalisées. Elle peut fonctionner comme un hôpital mobile pour répondre aux besoins urgents en santé des citoyens. Ce modèle de prestation de services peut être déployé lors de catastrophes, dans des installations sociales telles que des gymnases, et dans des établissements temporaires, comme une structure préfabriquée, un container, un bureau, une chambre de patient et même une salle d’opération. Elle a été conçue et fabriquée pour fonctionner comme un véhicule chirurgical transférable et entièrement équipé, incluant tous les systèmes supplémentaires nécessaires tels que l’électricité, la climatisation et le traitement des déchets.
Cette étude préparée par TÜBİTAK UZAY (chef de projet à l’Université Hacettepe) inclut les spécifications du module chirurgical mobile et une liste des appareils médicaux et consommables nécessaires pour établir ce module à l’intérieur de la remorque. En cas de catastrophe ou de situation d’urgence similaire, la possibilité d’avoir un module chirurgical du ministère de la Santé pour fournir des services présente un risque élevé pour la santé des citoyens. Par conséquent, le module chirurgical mobile, préparé en peu de temps pour s’adapter à l’état de la remorque, peut garantir que, avec l’équipe nécessaire, des installations telles que les halls de sport, les salles sociales et autres peuvent rapidement se transformer en hôpitaux, fournissant les services de santé du ministère de la Santé.
1.1. Définition et Objectif
Les remorques chirurgicales mobiles sont des remorques spécialement conçues pour répondre à toutes les conditions nécessaires à la réalisation d’opérations chirurgicales sans interruption. Ces remorques sont faciles à transporter. Elles sont surtout privilégiées en raison de leurs capacités à répondre aux besoins de santé essentiels, notamment dans les zones sinistrées et rurales. Ces remorques mobiles sont des solutions efficaces pour fournir des soins pré et post-chirurgicaux. Elles répondent à toutes sortes de besoins médicaux d’urgence dans les régions affectées. Ces remorques sont dotées de 2 ou 3 essieux, facilitant ainsi leur transport confortable. Bien qu’elles soient faciles à déplacer, une fois garées, elles se transforment en salles d’opération entièrement équipées.
Les caractéristiques uniques des remorques chirurgicales mobiles incluent une unité d’alimentation électrique autonome, un approvisionnement centralisé en cylindres de gaz médicaux et un système de climatisation. Ces remorques possèdent un design soigné avec des fenêtres et des portes larges. Elles disposent d’une salle de stockage et d’un système de chauffage et de climatisation performants. La remorque chirurgicale mobile est isolée de manière à rester stable même par temps extrême. Elle comprend également une cuisine et des toilettes, ainsi que l’équipement médical nécessaire. Les équipements médicaux sont fixés aux murs de la remorque. Parmi ces équipements, on peut citer des tables chirurgicales intégrées à un système de radiographie C-Arm TV. Ces remorques assurent un espace opérationnel grâce à leur design soigné.
1.2. Avantages et Applications
Pour une série de traitements médicaux d’urgence et d’opérations chirurgicales simples, le concept d’un cabinet médical entièrement équipé, construit à l’intérieur d’un véhicule de transport spécialisé, est présenté. Ce véhicule médical est conçu pour transporter les blessés et les malades du lieu de l’accident vers des établissements médicaux, ainsi que pour réaliser des interventions chirurgicales simples dans des zones éloignées des cliniques et hôpitaux. L’un des avantages économiques de ce concept réside dans la réduction significative des coûts de construction et de maintenance des établissements médicaux.
Les principales caractéristiques, avantages et applications incluent la possibilité d’utiliser un design simplifié du châssis du véhicule comme plateforme de transport de type cabine, un véhicule standard peu spécialisé. Les dimensions du véhicule ont été spécialement choisies pour offrir un rayon de braquage réduit, facilitant ainsi le processus de manœuvre et le déplacement dans des espaces confinés, tels que les stations médicales mobiles et les lieux de travail des professionnels de santé. Grâce au concept développé du module médical, il est possible de réduire considérablement les coûts de construction et de maintenance des laboratoires médicaux mobiles, en utilisant des systèmes simples et des mécanismes de conduite simplifiés. Ce concept permet également de réduire le coût de l’équipement et du transfert des fonds nécessaires à son entretien dans l’état prescrit.
2. Composants clés d’une remorque chirurgicale mobile
1. La salle d’opération (OR)
La salle d’opération (OR) doit contenir tout l’équipement et les fournitures nécessaires à la réalisation des interventions chirurgicales. Cela inclut une table avec un matelas, un appui-tête, des accoudoirs et des tables et accessoires interchangeables pour diverses procédures. La salle doit être équipée de lumières LED pour salle d’opération et de lampes suspendues murales dans la zone stérile. Si un équipement d’imagerie numérique doit être utilisé, un visualiseur de radiographies est nécessaire. Un moniteur LED ou un écran plat LED avec montage mural et bras extensible peut être ajouté pour afficher les images des caméras pendant la procédure chirurgicale. La salle doit disposer d’une alimentation électrique sans interruption (UPS), ainsi que de prises électriques murales, entièrement en acier inoxydable ou en acier revêtu d’une couleur antistatique blanche. L’UPS comprend un système de stabilisation électrique SIC à jour dans l’équipement de contrôle pour garantir un courant propre et stable pendant l’opération. En plus de tous les instruments chirurgicaux, des chariots de pansements et des ensembles chirurgicaux, la salle d’opération nécessite des postes muraux ou suspendus pour les gaz médicaux essentiels. La salle doit être dotée d’un revêtement mural en vinyle antibactérien, d’un plafond avec des lumières LED, et de caissons de passage faciles à nettoyer pour l’entrée de matériaux (non stériles) et le déchargement (stériles). L’OR comprend généralement une table hydraulique, une table pour chirurgie dorsale, un ensemble chirurgical laparoscopique, un chariot autoclave et un dispositif de réchauffement du patient.
2.1 Composants clés des remorques chirurgicales
La structure d’une remorque chirurgicale mobile est constituée d’un châssis en acier pour le corps de base et les éléments. Le corps de base et les éléments sont fabriqués à partir de panneaux sandwich composés de peaux en acier et d’un noyau en mousse PIR, afin de garantir l’isolation thermique nécessaire. Le sol est conçu avec une plaque en acier de 3 mm de motif sur un noyau en mousse PIR isolé ignifuge de 100 mm. Les cloisons internes sont faites de panneaux isolants ignifuges de 50 mm, offrant une isolation acoustique et thermique. L’unité chirurgicale dispose généralement d’une porte en aluminium à commande pied avec un verre de sécurité brisé en cas d’urgence. La remorque chirurgicale mobile est équipée d’un éclairage suffisant, d’un système de chauffage, ventilation et climatisation (CVC), d’une salle de récupération, d’une salle pour le personnel, d’une salle de pré et post-chirurgie, d’un système de radiographie ou d’équipement C-arm, de galeries pour l’approvisionnement en gaz médicaux, ainsi que de toutes les connexions et tuyauteries nécessaires pour compléter le concept. La remorque chirurgicale mobile est livrée avec toutes les garanties nécessaires.
2.1. Équipement chirurgical
Lorsque les patients souffrent de blessures, le premier groupe de médecins nécessaire pour les traitements sont les orthopédistes. Les fractures et les luxations sont les types de maladies chirurgicales les plus courants. Dans ce sens, un kit de chirurgie complet pour les premiers secours est également indispensable pour le MSI (Mobile Surgery Unit).
L’équipement orthopédique et chirurgical du MSI comprend :
- Un cadre de tension horizontal
- Plusieurs unités de traction fixées au cadre principal
- Un support d’opération
Les hémostats se composent d’un hémostat supérieur et d’un hémostat inférieur. Aux extrémités avant des hémostats supérieur et inférieur, des barres de positionnement sont fixées. L’extrémité inférieure de l’hémostat supérieur est supportée par un premier support, espacé de la barre de positionnement. Le premier support est fixé dans un premier dispositif relié à la surface supérieure de l’hémostat inférieur.
Une barre horizontale extensible est disposée pour se connecter aux barres de positionnement et est maintenue sur les barres de positionnement selon la direction du glissement. Les barres d’installation sont positionnées dans la barre de réglage pour maintenir les distances de séparation. Les extrémités supérieures des tiges filetées sont reliées à la barre extensible et s’engagent de manière rotative avec l’hémostat inférieur.
La table MSI est rétractable et peut être placée sous un lambeau de peau pour diviser la zone chirurgicale en deux parties, permettant ainsi à un médecin et une infirmière de travailler en même temps. L’intérieur de la table MSI comprend également une couche en plastique et une couche souple formée sur le côté supérieur pour le contact avec le lambeau de peau, ainsi qu’une couche de protection en aluminium sur le côté inférieur pour protéger contre les brûlures dues à la cautérisation électrique.
2.2. Systèmes de stérilisation
Les systèmes de stérilisation et de gestion des déchets ont été conçus à la lumière de ces statistiques. Ces systèmes sont capables de détruire complètement toutes les formes de vie microbienne, qu’elles soient des organismes formant des spores ou non. Il existe deux types de systèmes de stérilisation : un petit modèle qui convertit les EPS (polystyrène expansé) normal en EPS stérile, et un système de stérilisation Express, développé pour une utilisation à plus grande échelle. Le système de stérilisation Express repose sur la technologie des micro-ondes et est très compatible avec un contenu organique élevé dans les destructeurs de déchets médicaux. Il se compose d’une chambre de stérilisation par micro-ondes, d’un réservoir de condensation et d’un réservoir de stockage OPS dans la zone 3 du MST (Medical Surgery Trailer). La chambre de stérilisation par micro-ondes, fabriquée en acier inoxydable de type AISI 316L, fonctionne à une fréquence micro-ondes de 5 mV.
Le réservoir de condensation, utilisé pour refroidir la vapeur d’OPS pressurisée et chaude, est placé à la sortie de la chambre de stérilisation par micro-ondes. Le réservoir de stockage OPS est utilisé pour stocker l’OPS stérilisé à la fin du processus de stérilisation. Les dimensions et capacités de ces composants de stérilisation sont indiquées dans le tableau 2.6. Les matériaux de construction du système de stérilisation et de gestion des déchets sont déterminés conformément aux normes de production des feuilles de bio-nanopolymère du Medical Surgery Trailer (MST), qui a été développé comme un système de chirurgie et de télémédecine performant pour une utilisation lors de catastrophes. Le système de stérilisation et de gestion des déchets est parfaitement adapté au MST en termes de structure, de surface, d’équipement et de caractéristiques de transportabilité, car il permet de stériliser les déchets et de les préparer à la production de feuilles de bio-nanopolymère dans la zone stérile, isolée des êtres humains. Les articles utilisés dans le MST en dehors de la zone stérile peuvent être recyclés en étant directement enterrés dans le sol.
2.3. Fournitures d’urgence
En plus des fournitures régulières, il existe certains articles uniques liés à la remorque de chirurgie mobile. Cela fait référence à toutes les fournitures liées à la chirurgie mobile. La majorité des articles sont classés sous la section ‘T’ des codes CND, et certains articles sont classés sous d’autres sections. Certains articles sont classés sous des procédures chirurgicales spécifiques afin de les classer par opération, et non par code. La spécialité de la chirurgie, la partie du corps et le diagnostic sont également définis par la procédure correspondante.
Lorsqu’il y a une chirurgie sur un patient, il y a toujours du sang. Nous prenons donc soin du sang du patient afin de réaliser une opération réussie. Par conséquent, nous avons besoin d’un appareil d’anesthésie et de dispositifs de perfusion et de transfusion pour réanimer un patient dans un état extrême.
Cependant, comme mentionné précédemment, la remorque de chirurgie mobile est simplement un véhicule. Il est donc impossible de savoir ce qui se passe à l’intérieur d’un patient. Nous avons alors besoin de divers dispositifs médicaux, tels qu’une machine électrochirurgicale, pour traiter diverses affections liées à la respiration. Afin de soutenir une opération d’appendicectomie et de colostomie, nous avons également besoin de ces dispositifs médicaux. Enfin, nous avons besoin de dispositifs chirurgicaux tels que des matériaux chirurgicaux et de pansement pour réaliser non seulement toutes les opérations définies dans le champ des données chirurgicales, mais aussi toute chirurgie.
3. Spécifications et détails techniques
L’optimisation des flux de travail dans les unités de santé, notamment dans les hôpitaux de petite et moyenne taille, a conduit à de nouvelles solutions architecturales et équipements de travail pour répondre à ces défis. Ces mobilisations incluent la coronarographie, le contrôle radiologique, le contrôle chirurgical, ainsi que l’équipement nécessaire pour effectuer des opérations intelligentes. Notre projet représente une remorque chirurgicale mobile où des interventions peuvent être réalisées avec les meilleurs équipements disponibles et tous les outils chirurgicaux nécessaires, le tout à un coût relativement faible.
La valeur de la surface de la remorque fermée est de 36 m², comme déterminé par une étude préliminaire. La hauteur est de 2,20 m. Les dimensions de la zone chirurgicale à l’intérieur de la remorque sont de 6 × 3 m lorsqu’elle est ouverte et de 2,35 m lorsqu’elle est fermée. Grâce aux rails télescopiques et pliables contrôlés électroniquement, conçus de chaque côté, le canopy chirurgical crée un large champ opératoire. Il s’ouvre à 2,20 m au-delà du support externe de la remorque, augmentant la largeur de la zone chirurgicale à 3,30 m. Le système de contrôle électrique des rails est une caractéristique importante pour éviter toute défaillance possible pendant la chirurgie. Le support externe est conçu pour un usage interne, tel que la stérilisation et la préparation du patient et de l’anesthésie pendant l’opération chirurgicale. L’eau, l’électricité et l’air comprimé sont toujours disponibles dans la condition ouverte à l’intérieur de la remorque. À l’intérieur de la remorque chirurgicale garée, les médecins peuvent récupérer tous les instruments chirurgicaux nécessaires, les médicaments, les dispositifs et les matériaux de stockage de corps étrangers à partir de l’avant et des côtés. Toute l’infrastructure nécessaire est disponible au centre de la zone.
3.1. Dimensions et Poids
La conception d’une remorque de chirurgie mobile réussie nécessite la coopération de plusieurs professions afin de satisfaire chacune de ces contraintes contradictoires. Par exemple, l’objectif principal d’un chirurgien est de fournir un traitement optimal à un patient ; cependant, les contraintes financières ainsi que l’éthique médicale obligent un chirurgien à équilibrer le traitement parfait potentiel avec ce qui est possible dans des limites budgétaires qui se réduisent souvent. Dans ce contexte, la collaboration des ingénieurs de recherche est particulièrement utile. De manière optimale, un ingénieur de recherche peut fournir des solutions pour gérer les contraintes en utilisant la technologie avancée. Cet article présente des outils médicaux supplémentaires pour une conception de remorque de chirurgie mobile initialement orientée vers les meilleures pratiques. En ajoutant des outils supplémentaires, le nouveau véhicule de chirurgie mobile de 40 pieds, conforme aux normes nord-américaines, contient des salles d’opération, des salles de stérilisation, des postes de soins infirmiers, des salles de radiologie, des systèmes d’approvisionnement en gaz médicaux, des salles d’examen physique et d’autres exigences nécessaires.
La gestion de la qualité du traitement clinique des humains et des animaux devient de plus en plus complexe en raison de l’amélioration des technologies médicales, des diagnostics médicaux assistés par ordinateur, des instruments médicaux plus précis, des médicaments à probabilité maximale et d’autres traitements modernes. Les exigences de la concurrence et les luttes entre les systèmes de paiement réglementés et les bases financières capitalistes libres posent des défis de plus en plus difficiles. Le résultat est que les prestataires de soins de santé secondaires et tertiaires tentent d’ajouter des capacités de traitement dans les départements externes. L’utilisation interne abordable des dispositifs chirurgicaux modernes nécessite que ni les grands hôpitaux ni les petites salles de traitement ne soient capables de fournir un traitement optimal, et encore moins une chirurgie de terrain en conditions de catastrophe. C’est pourquoi un groupe de chercheurs lié à l’Université Catholique de Pécs, en Hongrie, et à son Institut des Sciences Appliquées, a ressenti la nécessité de concevoir une remorque de chirurgie mobile.
3.2. Source d’alimentation et systèmes de secours
3.2.2. Groupe électrogène Diesel
Un groupe électrogène de 63 kVA/50 kW en puissance de secours, 60 kVA/48 kW en puissance de base, conçu pour un travail continu intensif avec un système de refroidissement à ventilation par air et électronique numérique. Le flux d’air vertical avec une unité de refroidissement et une distorsion de forme d’onde au-dessus de la valeur de crête, monophasé de zéro à la valeur de crête, avec une distorsion de 10% ou moins.
Modèle : Moteur diesel, en ligne, 4 cycles, 6 cylindres
Contrôle électronique : Contrôle électronique du moteur diesel
Méthode de démarrage : Démarreur électrique 24V
Système de refroidissement : Refroidissement par radiateur, ventilateur alimenté par air
Générateur : Dynamo sans balais, 4 pôles, avec auto-excitation et régulation automatique AVR
Fréquence : 60 Hz
Tension nominale : 3 phases, 220/127V (3Ø, 220/127V)
Puissance continue (kVA)/(kW) : Base 60/48, Secours 63/50
Quantité minimale : 1
Dispositif de protection : Disjoncteur AC; type THMC225
Enceinte : Composée d’un silencieux, radiateur, ouverture de remplissage d’huile, unité amortissante, et d’un boîtier en alliage d’aluminium recouvert d’un boîtier en acier avec finition brillante.
Boîte de commande : Standard avec voyants de contrôle (FAIL RUN) avec un interrupteur d’arrêt d’urgence, un interrupteur de commande à distance, un interrupteur de faible pression d’huile, et un interrupteur de température élevée du liquide de refroidissement.
3.2.3. Unité UPS
Le système UPS fournit de l’énergie d’urgence à la remorque et à ses équipements lorsque le générateur est hors service pendant sa maintenance programmée, son remplacement, une panne de générateur, de mauvaises conditions météorologiques, et d’autres temps d’arrêt planifiés ou imprévus, y compris les longues durées d’opérations et de déplacements. La capacité UPS et les conceptions électriques associées sont basées sur une analyse complète des charges électriques, comprenant à la fois les charges électriques nominales et maximales que tous les types d’équipements typiques hébergés par la remorque peuvent tirer, tels que les charges AC, les charges DC et la climatisation HVAC.
Entrée : Pont en H, double conversion
Batterie : Batterie au plomb-acide avec 15 minutes de temps de fonctionnement à pleine charge, 8 batteries (4 chaînes de 2 batteries en série) ; sortie de stockage de batterie, raccordée par disjoncteur
Chargeur de batterie : Chargeur statique de type contrôle
Capacité : 30 kVA/30 kW (Option : 40 refroidi par eau)
Tension de sortie : 80138
Fréquence : 60 Hz
Harmonique de courant : TSHV = 8%
Forme d’onde de sortie : Distorsion de forme d’onde au-dessus du pure Inverter Dc-Link. Valeur de crête nulle, monophasée de zéro à la valeur de crête, 2% ou moins, onde carrée linéaire à 100%, avec 0,25 microseconde de plus, 1,0% superposée jusqu’à 10% de charge linéaire, 1% de charge non linéaire avec un facteur de puissance menant de 80% : 2%
Capacité de surcharge harmonique : Surcharge 125% pendant 10 min, 150% pendant 1 minute, 160% pendant 30 secondes, 200% pendant 1 seconde, 450% pendant 1 cycle
Temps de transfert : 0 ms
Autonomie de batterie : 15/30/45 minutes ; 8 batteries.
4. Études de Cas et Exemples
Remorque de Chirurgie Mobile
Le domaine médical du sauvetage en cas de catastrophe est divisé en plusieurs grands sujets durant les trois premières périodes du sauvetage, avec le Sauvetage Médical sans Équipes comme principale composante. Les hôpitaux de sauvetage en cas de catastrophe de niveau I traitent généralement les victimes ayant quitté la scène de la catastrophe, et la réhabilitation de l’hôpital ne limite pas les opérations et traitements médicaux. L’hôpital prend en charge les blessés après que l’équipe de secours de la catastrophe quitte l’hôpital officiel, comme le montre la ligne pointillée dans la figure. Ainsi, le sauvetage médical sur site constitue le lien principal entre les hôpitaux de classes I et II dans la prise en charge des blessures traumatiques dans un délai court. L’amélioration des conditions de traitement des hôpitaux et l’ajout d’équipements médicaux peuvent considérablement aider à traiter les blessures dues aux catastrophes. Le sauvetage médical en cas de catastrophe présente ses caractéristiques propres. La conception et la sélection des équipements médicaux pour les installations médicales d’urgence, en tenant compte des caractéristiques spécifiques, sont principalement évaluées selon les aspects de fonction, de structure et de coopération que l’équipement requis doit atteindre.
Les caractéristiques des télécommunications sont limitées dans le commandement et la gestion des ressources lors du sauvetage en cas de catastrophe. Fournir des services d’information pour les sites de secours constitue un maillon faible. Bien que les équipements tels que les satellites, les stations mobiles, et les systèmes de communication à distance, comme les systèmes de contrôle de réseau sans fil, puissent résoudre les problèmes de communication locaux, des investissements considérables sont nécessaires lorsque de grandes installations de communication ne sont pas encore disponibles. Grâce à l’information limitée sur le site de la catastrophe pendant le sauvetage, la fonction opérationnelle puissante du véhicule de chirurgie mobile peut apporter un soutien précieux pour le secours médical. Cet article présente principalement les équipements médicaux du véhicule de chirurgie mobile dans les domaines de la communication, des examens médicaux, de la radiologie, des examens auxiliaires, ainsi que de la chirurgie et de la chirurgie auxiliaire. La composition des véhicules de chirurgie mobiles est également abordée. L’utilisation des véhicules de chirurgie mobiles dans le cadre du secours médical d’urgence est analysée. Des opinions préliminaires sur les normes et spécifications des équipements médicaux des véhicules de chirurgie mobiles actuels sont proposées. Il est prévu d’atteindre une norme unifiée qui pourrait être adoptée par la majorité des hôpitaux et unités de construction concernés, en collaboration avec les hôpitaux, les unités de gestion, de recherche scientifique, ainsi que les normes et spécifications des équipements médicaux des véhicules de chirurgie mobiles.
5. Tendances Futures et Innovations
À l’avenir, la Remorque de Chirurgie Mobile (MuST) pourrait être utilisée comme une station entièrement automatisée à distance. Elle serait exploitée par des systèmes robotiques de télémédecine spécialisés pour fournir des consultations à la demande. Les procédures non différenciées pourraient être réalisées sur site, l’équipe locale assistante en formation avant ou après l’intervention effectuée par des systèmes spécialisés via Internet.
Bien qu’au départ, vous souhaitiez alterner entre deux niveaux différents de résolution vidéo, le service pourrait éventuellement être capable d’augmenter ou de diminuer la bande passante utilisée tout en maintenant le même niveau de qualité. D’autres scénarios de télé-présence avancée pourraient s’appliquer, comme des vidéos audio-vidéo de haute qualité en temps réel à 360° et du streaming en 3D en temps réel d’objets physiques associés à un échange de données élevé, par exemple lors d’une opération de chirurgie maxillo-faciale tout en communiquant par téléphone avec d’autres spécialistes qui rejoignent ou étudient le même cas.
D’autres architectures système utilisant un schéma de contrôle hybride pourraient être utilisées sur des stations plus simples que celle décrite à la figure 5. Le robot chirurgical pourrait disposer de ses propres contrôleurs communiquant directement avec d’autres systèmes locaux ou distants. Par exemple, une aide chirurgicale pourrait avoir ses propres sous-systèmes spécialement conçus. Une consultation téléphonique de qualité pourrait être d’une importance capitale, notamment lorsque les médecins doivent gérer les conséquences d’une guerre ou d’un événement catastrophique naturel. La première chose qu’ils demandent toujours est une interaction en temps réel avec d’autres chirurgiens spécialisés.
