大流行病时代公共检疫系统创新设计观察

大流行病时代公共检疫系统创新设计观察

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发烧感冒，体温37.3°C，这种我们平时不放在眼里的“小事”，今年却成了不仅让你心惊，也令家人、同事乃至社区高度敏感的“大事”！

2020年3 月 11 日，世界卫生组织（WHO）正式宣布用 “大流行病（Pandemic）” 形容新型冠状病毒已进入全球流行与快速蔓延的严峻时代。在宣布以来至今天的不到4个月中，全球确诊病例已近1100万，病亡近52万。

7月2日，COVID-19 的全球数据   数据来源：Worldometer 

目前，各国针对新冠疫情的疫苗研发与测试都在紧张进行，同时开启了复工复产的进程。为了平衡复工复产与防止疫情扩散的关系，体温筛查已成为全球抗疫第一道最重要防线，因为体温异常与新冠病毒感染存在高度关联性。

按照疫情防控的线性作用关系，“体温筛查” 由两段组成：一是体温检测，是以标准的专用设备与流程，在指定时间、地点检测指定人群的体温指标，获得每个受检者的瞬时体温数据并发现体温异常者；二是体温监测，它是在特定时间段内对大量流动人群的体温动态变化进行实时监控，从中发现并筛查出体温异常者。

而在新冠大流行的严峻形势当下，由于病毒感染性强、潜伏期长、感染特征不明显、存在感染风险的人群基数大等原因，防控则需要持续时间更长、数据信息更完整的体温监测系统，现有的点对点瞬时体温检测技术手段，已难于满足经由监测系统数据集快速倒查感染者活动轨迹、精准筛查密切接触者、进行隔离观察的高标准防控要求。

BDDWATCH 在之前已发的编译文章《哈佛 & MIT 科学家联手研发可检测病毒的口罩》中提到，体温筛查方法容易遗漏大量感染者，包括无症状病毒携带者、处在潜伏期的患者、体温正常但其他症状异常的病毒携带者等。因此，如何让体温监测成为更可靠的公共检疫手段，如何将体温监测与病毒检测组成联动响应，是公共检疫系统升级防控效率与水平的主要创新方向。而与其密切相关的硬件设备与软件、服务系统的创新设计趋势，是本文探讨问题的焦点。

体温监测与病毒检测

体温，是生命体征的核心要素之一。人体所有器官的病变，几乎都会经炎症导致的体温升高呈现出来。所以，临床上监测患者的实时体温变化与每日平均体温读数，对患者的病情诊断与后续的治疗，重要作用有明显越来越大的趋势。这就是为何住院患者每天必须监测、记录体温并作为首要数据的原因。

新冠肺炎初期最主要的症状多为发热，然后是干咳、乏力。新冠肺炎所定义的“发热”一般分为低热、中热、高热、超高热。低热指37.3℃-38℃，中热是38.1℃-39℃，高热是指39.1℃-41℃，更高则认定是超高热。新冠肺炎感染者有很多病例都会出现超过72小时的高热，病情较严重，对身体影响和负担较大。因此，对大流行病期间的防控来说，体温检测与监测对筛查病毒感染者、降低传染风险具有非常重大的战略意义与价值。

机场使用热成像体温筛检仪监测旅客体温  图源：网络

然而，体温监测固然重要，但体温异常不代表一定是新冠病毒感染者，新冠确诊需要做更为精准的病毒检测。所以，公共检疫系统必须由体温监测与病毒检测两大系统的联动响应组成——先由体温监测系统把疑似感染者筛查出来，再做针对性的病毒检测，判断是否确诊为感染者。

新冠大流行时代的公共检疫系统  图源：BDDWATCH制图

现阶段，病毒检测的创新将更多由核酸检测等相关医学科技突破为主导，设计创新可作为辅助手段，在确保技术性能充分发挥前提下通过对咽拭子采集、管理、运输以及核酸试剂、抗体试剂、分析仪等器物系统的整体设计，提升检测过程中涉及的检测者、受测者的体验水平与工作效率。

可预见的是，在数字化的病毒检测传感器问世之后，可嵌入此类传感器的口罩、呼吸器以及可达“即采即测”高效率的核酸检测仪等各类创新产品的需求也将会涌现，为设计创新打开一个巨大的拓展窗口。

相对来说，设计创新在当下的体温监测系统重构中则能够发挥更大的优势，可在由硬件、软件、服务集成的体温监测的全系统创新上发现大量机会，围绕用户体验在人文关怀、社会影响、体验流畅度多个维度上以设计思维展开创新，让体温监测能够更快速、更准确、更优质地实现公共检疫体温筛查的目标。

体温监测产品原理

目前用于体温监测的仪器设备种类多样，根据测量方式的不同，可将其分为传统的接触式测温仪和非接触式测温仪。

市场上常见的测温仪产品  图源：网络

接触式测温仪，包括用于腋下测温的水银体温计和医用电子体温计等。常用水银体温计，其工作物质为水银，使用时通常要将该体温计夹于腋下或者舌下。因此，以该姿势难以看到体温计的显示部位，难以判断是正在测定还是已经结束测定，同时，其需要较长的时间才可以使水银的体积膨胀进而显示体温，而且显示不直观，难以快速准确地读取体温数据。

接触式电子体温计，不易摔坏，可快速、准确、直观地显示体温数据，同时具有高精度，记忆功能等优点。尤其是不含水银，故对人体及环境无害。它通过传导或对流达到热平衡状态，显示值可以直接表示为被测物的实时温度情况。一般来说，它的测量准确度比较高，误差可在±0.1℃。

市场常见的接触式电子体温计  图源：网络

非接触式体温仪，包括手持的红外耳温计、红外额温枪以及全自动红外热成像体温筛检仪等，已围绕红外测温技术形成了丰富的产品生态系统，也是大疫情中体温检测与监测的主流产品。

红外测温的原理是一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体红外辐射能量的大小及其波长的分布与其表面温度有着十分密切的关系。因此，通过测量物体自身辐射的红外能量，便可准确测定其表面温度。

在红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置的输出信号就可以完全对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理，传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对远距离目标热状态图像的成像和测温，并作出分析判断。

红外测温产品工作原理图   图源：网络

如何保证红外测温产品的准确性呢？目前的办法是，厂家在新品上市前把产品送到计量检测机构测试，以了解产品性能可否达到要求。用于校准红外测温产品的温度标准器，叫做标准黑体辐射源，核心部件为圆柱状的黑体辐射源空腔，用来产生标准的温度辐射。为了达到严格的校准需求，标准黑体辐射源自身还需经更高精度的仪器校准，“不确定度”可控制在不超过 0.04℃。

手持式红外测温产品包括红外额温枪与红外耳温计，通常由红外温度传感器、探头套、显示单元、供电电路、测量电路组成，其核心元件为红外温度传感器。

红外额温枪，是此次全球抗疫中使用量最大的测温设备。6月初在我国政府公布的《抗击新冠肺炎疫情的中国行动》白皮书中，提到在3月1日至5月31日间中国向200个国家和地区出口的防疫物资中有4029万台红外线测温仪，其中绝大部分即是红外额温枪。它利用额头皮肤发出的热辐射测量额头温度，再通过额头温度与体内温度的对应关系，自动修正偏差，显示出体内温度度数的估计值。红外额温枪产品目前的测量准确度在±0.3℃。

此类产品因内部零部件模块的构造关系与“手持”的操控特性所决定，自然形成了“枪(Gun）形”外观特点，在检测人员用其在距离受检者额头数厘米按动测温键时，会让许多人产生”被打一枪“的不快体验。尤其是复工复产以来，许多上班族一天可能要被检测十几次体温。以至于有人调侃：“天天被额温枪对着的感觉很诡异，感觉一天被‘枪毙’了好多回”。

手持额温枪的两种使用场景  图源：网络

所以在疫情大约进入3月份之后，在很多小区、公司、地铁等公共场所的入口，检测人员开始用额温枪扫手腕方式取代测额头，以顾及受测者的心理感受。不过，据央视新闻《每日质量报告》计量科研专家表示，手腕温度、颈部温度与体内温度的对应关系是否跟额头温度与体内温度对应关系一致，尚需论证，用额温枪扫手腕测温方式的准确度是不能保证的。但这也传达出此类产品亟需基于用户体验创新产品技术原型的趋势。

红外耳温计，是通过测量人的耳道和鼓膜所在的耳腔发出的热辐射来测量温度。由于耳腔处于体内，耳腔温度更接近人的体内温度，可达到±0.2℃的测量准确度。但因需要把探测端伸入耳道，很难做到与人体的”非接触“，所以此类产品不能用于公共检测，只能作为个人专用或家庭成员内部。

博朗（BRAUN）红外耳温计产品  图源：网络

全自动红外热成像体温筛检仪，是由红外测温机头、电脑主机和显示器构成的系统性产品。它的工作原理是测量人的脸部温度，并根据多人各自脸部最高温度加体温修正值获得各自的体内温度估计值，并对超过报警值的被测人员给出报警指示，红外热成像仪产品目前的测量准确度在±0.3℃。而且，红外热成像体温筛检仪还可进行目标整体的温度分布检测，并实时产生红外热成像，同时可进行数据储存，具备构建大流量人群的体温数据集，创建网络化的体温追踪系统的先导基础。

某品牌的在线式精确测温红外热像仪  图源：网络

总体而言，非接触式红外测温技术与产品系统比接触式测温产品具有响应时间快、不接触人体、使用安全、使用寿命长等诸多优点。尤其在诸如机场、车站、商厦、工厂、学校、医院等人员流动性强、密集度高的公共场所，传统的接触式体温计不仅完全无法应对，而且更无法实时反馈检测数据，及时采取应对措施。

尤其是全自动红外热成像体温筛检仪，非接触式的“无感”测温过程不仅可以简捷、安全、直观、准确地查找、判断人员是否存在体温异常现象，迅速采取措施解决防止发热人员流动，而且在人群流量较大的通道等场合，无需被测人员主动配合，仅需一名工作人员即可管控现场，极大减少了交叉感染风险。因此，强大的远程全自动红外热成像仪必成为当下以及未来大规模公共检疫的重要监控工具与创新方向。

无感测温——重高效、强体验的系统创新

在中国复工复产数月、欧美各国重启经济活动的大量场景中，我们对近距离“一对一” 使用手持红外额温枪测温的方式已司空见惯。虽然这种属于“人海战术”的测温方式还会延用一段时期，但公共检疫系统对在机场、车站、园区、地铁等人群密集度高、流量大的场所提出的高效、精准、体验好、可追踪的高标准要求，推动了若干种具有颠覆意义的高新技术产品的应用。可预见的是，一个以“无感测温”为突出特征的智能化测温、追踪系统正在形成。

无感测温，是一种从关注受测人群测温体验角度自然生成的创新趋势。从已经出现的典型案例以及衍生的社会评论来看，它主要包含两大拓展方向：一是高度集成化、小型化的中远程智能化红外测温系统，令大量人群在进入、通过各类公共场所的门禁、闸口时毫无阻滞，每个人都未感知自己已被测温；二是置入测温传感器的个人可穿戴设备，对使用者的体温变化实时跟踪。

这将是两个互相支撑、均与体温监测云平台链接的先进高科技公共检疫系统，对具有14亿人口量级的中国来说，价值不可估量。

 1  无感精准测温与“AI人脸识别”

在疫情爆发初期的1月底、2月初，国内媒体报道过一些机场、车站在卡口区域安置了高度不同的桩式远程红外测温设备。它们虽也具备了无感测温特性，但需要黑体、机架、网络、供电等诸多配套条件的要求，体积笨重、安装繁琐，价格相对较高，限制了其大量部署。

布置在机场、车站等场所的桩式远程红外测温设备  图源：网络

因此，若能把测温元件和红外热成像技术集成到门禁系统、闸机系统以及体积小巧、机动性更好、造价更低的设备上，再借助先进的无线传输技术、物联网技术、AI人脸识别技术创造出全新的智能测温系统，将会大大提升公共场所实现高效、精准的大流量人群无接触监测、远程管理与疑似患者追踪等诸多目标。很快，若干种满足上述要求的创新产品进入了公众视野。

智能测温头盔。2月末，在深圳、上海的部分车站、机场、高速路口、企业园区，一批智能测温头盔被投入防疫一线使用。这款由深圳光启科技研发的“N901穿戴式智能头盔”，是超材料技术与人工智能覆盖技术整合创新的最新成果。它通过头盔内部嵌入的红外温度传感器对公共场所的流动人群进行体温监测，轻便并具有很强的“机动”特性，因此一经曝光迅即获得了全球媒体的高度关注与赞扬，被称为防疫装备中的“轻骑兵”。

N901 智能测温头盔  图源：光启科技官网

N901智能头盔具有即戴即用、部署灵活、超高效率、无感测温、解放双手、8小时待机、机动巡查发热人员的突出特性。检测人员戴上此头盔，即可随时随地开启动态巡查测量发热者，只需一眼扫过即完成前方几米范围内所有经过人群的扫描，发现体温超标者立刻报警。它还可以实时识别二维码，无接触自动记录被检测人员的身份信息和温度，并支持室内室外多种环境和场景。

N901 警用款人脸识别智能测温头盔  图源：网络

而且，此“神器”的警用款头盔，还具有全智能实战性，可实时自动人脸识别，5米外秒级响应识别“黑白名单”人员、车辆、证件，并具备语音翻译、实时直播、前后台互动等多种超强功能。

光启科技在2018年即已开始了第一代智能头盔的研发、生产，并于2019年完成交付。今年初大疫情的出现推动该公司加速完成了N901穿戴式智能头盔的创新、投产与销售。这款全球领先、充分体现中国创新能力的智能头盔投入使用后迅速被英国卫报、英国BBC、美国福克斯新闻等海外主流媒体进行了广泛报道，在YouTube、Twitter、Facebook 等海外社交媒体上，关于“中国使用高科技智能头盔进行大人流快速测温”的视频被大量点击和转发，引起海内外广泛关注，短短3个月内客户已遍布除中国以外的36个国家与地区。

阿联酋迪拜警察佩戴N901智能测温头盔监测建筑工地的工人体温   图源：网络

AI 人脸识别+智能测温一体机。在测温模块已相对稳定基础上，集成了测温与AI人脸识别技术的门禁机、访客机、商品消费机等各类产品的创新进入一个爆发期。为地铁、汽车站、火车站、机场等人流密集场所设计具有中远程红外测温功能的软硬件一体化系统产品，成为近期许多工业设计师和科技公司关注的焦点。

智能人脸识别＋测温一体机  图源：网络

满足上述要求的红外线远程测温系统可分为三部分，分别是：前端测温系统、数据传输系统、远程管理系统。

前端测温系统：在小区、办公大楼入口前，红外线远程测温系统结合门禁系统，可以实现本小区人员进入，非本小区人员限制入内的效果，同时完成测温、是否佩戴口罩等功能识别；在地铁站、火车站、飞机场，可以结合闸机系统、出票系统，有效实现人员的测温、入闸、人脸识别、监督是否佩戴口罩等功能，并减少工作人员与流动人员的直接接触。

 

数据传输系统：数据传输系统可以使用5G/4G无线网络对前端测温系统数据进行实时的返回，工作人员在远程可以有效的获取相关数据，同时工作人员可以与前端设备处人员进行对话，进行语音信息的实时传送与接收。

 

远程管理系统：远程管理系统可以通过显示装置实时监测每一个时间段内人员的通过情况、人员温度、是否佩戴口罩等信息，同时现场管理人员也可以通过移动终端直接查看相关信息，方便及时处理。

 

据媒体报道，早在2月初，广州公交多条线路就率先配置了公交人脸识别测温仪，在乘客上车支付的同时即自动识别乘客头像，锁定额头区域进行多点测温，1秒即完成探测温度，同步语音向司机报送乘客的健康情况。该测温仪结合车门环境，屏蔽了周边环境和人员影响，即便是人多时也可快速完成精准测温，既减少测温人员的接触，也让防疫测温更加人性化。

乘客在乘车支付的同时系统自动完成测温  图源：信息时报

此外，此测温仪还可记录不同乘客的体温，实时回传数据到防疫后台保存，作为交通溯源跟踪的可靠措施，并根据需要接入公交溯源系统，查找车辆、司机和同车同行者的信息，实现智能跟踪。

全自动智能红外体温筛查仪。上海热像科技近期推出了一款全自动智能红外体温筛查仪FOTRIC 692PRO。它在出厂前已经过高精度黑体标定温度，且内置黑体，无需外置黑体即可精确测温，并标配绑定了WLIR体温筛查专用软件，其内置的AI人脸检测模块可自动锁定人脸测温，清晰显示脸部最高温度值，智能屏蔽场景中除脸部之外的高温源，防止误报，实现100%人员检测率。

 

可连接手机进行移动测温的产品FOTRIC 692PRO   图源：FOTRIC官网

这款曾获2019年德国iF设计奖的高科技产品，在WLIR中内置了AI体温校准算法和人数统计与预览功能，具有自动采集不同场景下的人脸温度进行自我学习、自适应环境温度变化实时调整体温报警阀值的AI智能，预防因为早晨和夜晚的环境温度偏低导致漏报疑似发热人员等情况，自动统计已筛查人员数量和筛查过程中报警的疑似发烧人员数量，实现疫情防控数据化。

此外，这款产品还可通过专用插接结构连接智能手机并自动开启App，进行手持移动测温，不仅疫情时可用于体温检测，还可用作生产时的设备测温，实现了投资效益最大化。

 2  能测温的智能可穿戴产品

巨大的测温产品市场需求，推动着技术创新的指数级迭代发展，令更低成本的红外测温器件模块与兼备温度传感器与测温图像功能的产品朝着体积小型化、微型化与更低功耗方向拓展。而植入微型测温模块的最佳载体，是全球已大范围普及的智能手机、智能手表等各种个人随身的智能终端与可穿戴设备。

使用者不仅可直接看到自己的体温数据，还可将数据定时自动上传至防控部门监测的体温大数据云平台，进行实时、持续的全自动快速云追踪，锁定体温异常的疑似患者后可以瞬时生成其一段时间内的活动轨迹，迅即采取排查与隔离措施，把出现大规模传染性疫情的苗头及早遏制。

相较于调用大量公共资源对人群进行“被动式”体温检测与监测，以个人随身智能设备解决问题的方案可算是“主动式”。而且，智能终端不仅可上传体温数据，还可把血压、心跳等其他重要的生命体征信息上传云端，实时关注个人健康状况，为远程医疗以及全民大健康体系的创建提供重要的诊断依据。

6月初，荣耀发布了旗下Play系列的首款5G手机——荣耀Play4系列，包括Play4、Play4 Pro两个版本，并引人注目地提供了一款Play4 Pro的红外测温版本。其最大亮点在于通过集成嵌入的红外温度传感器结合温度计app使用，就可支持-20到100度范围内温度测量，最小分度值可精确到0.1度。

它不仅可用于日常人体测温，还可以实时监测宠物、物品和环境温度。官方列举了一些使用场景，比如在日常生活中，可测量开水、热茶的温度，测量室内空调、暖气的温度；有小孩的家庭也可使用荣耀 Play4 Pro的红外功能为小孩测量体温，或者测量冲泡奶粉的水温。

荣耀Play4Pro红外测温版  图源：网络

为了避免手机本身发热对测温数据的干扰，技术团队经过大量实验，最终引入了半密闭式大热容、低反射均热系统，实现了环境温度、传感器温度与外围单晶硅镜片及其金属支架温度的热跟随效果，实现手机常规发热对温度测试结果的影响小于±0.06℃。

但由于Play4 Pro置入的是红外额温探测模块，并与照相镜头模块整合放置在手机背面的右上方，故测温时需把手机贴近额头，体验感有些类似于红外额温枪。这种固化置入额温模块的设计思路是否能获得市场认可，还有待于观察用户操控体验的反馈。

若从把红外测温模块固件置入智能产品终端思路来说，智能手表、手环可能是一个更优的选择。既然我们在大量测温场景中已看到受测者更接受用额温枪扫手腕的方式，那就应研发、调较可以精准检测手腕温度的红外测温模块，并将其置入新一代智能手表、手环中。

以苹果智能手表为例，已可通过背面的光学心率传感器紧贴皮肤读取心率数值，对佩戴者心率异常时发出提醒，还有监测佩戴者摔倒并及时发出SOS 报警的功能，已经挽救了许多人的性命。“紧贴肌肤” 是智能手表、手环的先天优势。所以从大流行病“将持续5年甚至更长时间”的最新公共检疫研究预测来看，以智能算法校准腕温与体温的对应关系，研发可测腕部温度的智能可佩戴终端产品，将会具有不可估量的市场空间。

 

AppleWatch5与小米智能手环4   图源：网络

根据3月中旬IDC发布的《中国可穿戴设备市场季度跟踪报告，2019年第四季度》显示，2019年全年中国可穿戴设备市场出货量9924万台，同比增长37.1%。小米、华为、苹果三家企业的可穿戴设备占中国2019年可穿戴设备的六成市场份额。面对突发的疫情状况，IDC认为中国可穿戴市场将迎接新的机会，健康类穿戴设备将具有更广阔的市场土壤。新冠疫情的爆发，不仅使更多消费者关心健康和免疫力问题，养成日常运动习惯，关注自身健康指标，还会释放更多潜在消费需求，令健康类可穿戴产品成为下一阶段竞争的蓝海市场。

图源：《IDC中国可穿戴设备市场季度跟踪报告，2019年第四季度》

但是，综合考虑将微型测温模块置入智能移动终端设备、可穿戴产品所需要的研发与生产周期，以及用户换机频率、购机心理等多个因素，尚难满足尽快构建大规模智能化全民测温防疫体系的要求。更加现实的创新路径，应是把基于红外额温、面温、腕温技术的微型测温模块制作成具备蓝牙连接性能、价格低廉的独立智能配件，通过与智能手机、可穿戴产品连接，将测温数据上传网络。

6月28日，媒体介绍了两家日本创业公司基于口罩研发的创新产品。一是Donut Robotics 公司即将上市、预售价40美金的智能口罩，内嵌了可翻译8种语言、可联网的智能语音模块，通过蓝牙连接智能手机或平板电脑，实现不摘口罩直接与他人对话交流的功效。

二是另一家日本公司推出的可配装在标准医用外科口罩上的微型电扇，利用磁吸配件把小风扇紧贴在口罩上，将风不断吹入口罩内，为夏季佩戴口罩带来清凉感受。这款宽约 6 厘米、重约30克的风扇充一次电可运转 8 小时左右，计划于 7 月下旬上市。

这两项创新成果虽也需要后继市场与用户进行验证，但也传递出这样的启发：基于中远程红外人脸整体测温技术，完全可以尝试研发可方便、灵活地负载在各种口罩上的微型智能测温产品，尽快投入市场应用。

即采即测——病毒检测创新方向

如前所述，体温监测虽是筛查新冠病毒感染者的重要途径，但确诊患者还必须通过严格的病毒检测来确定。检测传染病的策略通常有两种：一是检测病原体本身，二是检测人体为了抵抗病原体而产生的抗体。

其中，检测病原体既可以针对抗原 （一般是病原体表面蛋白，有些用内部核蛋白），也可以针对核酸。如果病人的体液中检测到抗原、核酸或抗体三者中的任何一种，则意味着已被感染。由于抗体产生需要时间，一般几天至几周不等，有些免疫功能较弱的病人可能抗体量很低，容易造成假阴性（已经感染，但是测试结果看起来没有被感染）。而在感染之初，病原体抗原含量也较低，同样不容易检测到。

所以，目前各国广泛采用的是检测病原体的核酸序列，通过扩增反应来放大信号，检测的灵敏度高、特异性好。但这种检测方法程序复杂、对操作环境和操作人员技术要求严格，在国内疫情爆发初期，很多医院没有条件开展这样的检测，无法做到筛查到体温异常人员时立即进行病毒检测。

这套检测流程主要分为两大阶段：采样与检测。在正常情况下，这类生物样本的采样与检测均在医院的同一科室内进行，两段专业操作之间的衔接与配合都会畅顺。但在新冠大流行、特别是一座城市或区域出现密集感染时，需要对巨量人群采取全部检测时，这套复杂流程的问题就充分暴露出来了。

5月末、6月初，北京大兴新发地农贸市场出现密集感染病例，市政府采取“应检尽检”的果断措施，在全市范围内进行大规模核酸检测。截至6月28日12时全市日均设置检测场所443个，采样点位2224个，动员采样人员7589人，单日最高采样量达到121.2万人，累计完成采样829.9万人，已完成检测768.7万人，迅速遏止了疫情扩散的苗头。这个过程，可让我们很好地认知核酸检测的流程。

采样点位，是指遍布北京市各居民区、商业区、工业院区设立的固定采样地点或流动采样车，负责采集每个受测者的核酸生物样本。

北京投入使用的流动采样车与固定采样点   图源：网络

采样时，由穿戴全套PPE 装备的采样人员打开一个无菌拭子套装，经核对采样管上的姓名等信息无误后，取一条无菌长棉签伸入至受测者咽后壁，上下左右擦拭3-5次，然后打开采样管把拭子前端垂直插入管内的液体中，拧紧管盖，按顺序置入专用托架中，完成一例采样。有些疫情早期的采样管较短，还需要折断采样拭子外露管外的部分方能插入与拧紧。

两种当下大量使用的采样管   图源：网络

检测场所，是配置有核酸检测系统设备的实验室，与采样点不在同一地点，负责检测每一份采样。因此，在采样数达到一个量级后，每个采样点都需有专人负责将其装入一个具有保持恒定低温的转运箱，以最快速度送至就近的实验室，并由专用交接窗口移送。然后由实验室人员将采样拭子取出，尽快放到检测操作台上进行检验，并为每个受检者输出检测报告。

左：交付采样管运输箱窗口；右：取出采样管后送至检测设备   图源：网络

这是一个浩大、高速的系统工程，其中资金投入最大的是核酸检测实验室。截至6月22日，北京市卫建委公布的具备核酸检测能力的机构已达128所，由4月15日首次公布时的46所新增了82所！其中就包括在大兴区体育中心快速建成的充气式建筑“火眼”核酸检测实验室，充分呈现了政府强大的组织领导力、相关机构与企业的执行力。

火眼实验室   图源：网络

但从需要多方面紧密配合的全流程复杂程度看，这种动用大量人力、物力与财力，基于高度专业化的医学实验室进行的核酸检测模式，对应对未来长达数年的区域性疫情反复出现、爆发时的规模化紧急防控体系来说，是很难复制的。

大规模病毒检测亟需的未必是实验室专属设备，而应是一种可以即采即测、一站式完成核酸采样、检测与数据传输的集成式设备。它应具有轻量化、可移动、易操作、效率高、普及性强甚至“消费品化”的产品特性，能背起来就走，灵活应用于医生办公室、核酸检测点、社区诊所、战地医院、方舱医院、老人院甚至家庭等众多场景，快速准确地检测新冠病毒以及未来可能出现的新型病毒。

这种“即采即测” 概念的产品，应成为兼具病毒检测以及多种生物检测功能工具的创新方向。从应对新冠肺炎长周期全球大流行的需求来看，很多国家在医疗系统不堪重负、国内政治局势动荡情况下，大量人群外出检测，不但给医疗机构、社会造成重大安全隐患，还有可能导致病毒扩散恶化。而这种能在发现体温异常后立即进行病毒核酸样本现场采检的产品系统，既能大幅度缩短病毒排查时间，弥补测温产品准确度摆动不定的缺陷，挽救更多患者的生命，也会明显减轻政府公共检疫系统的财力负担。

2月初，美国食品药品监督管理局（FDA）紧急授权批准了一批高科技的快速测试设备进入市场，其中就包括雅培（Abbott）公司由疫情前即已研发、用于分子检测的分子平台机延伸创新而来的ID NOW核酸检测设备系统。

它吸引人的首个原因，就是比其他新冠病毒检测系统快得多的 “即采即测”——可在13分钟或更短时间内给出结果，而不是其他许多系统所需的几个小时；第二原因是它能够在美国已普遍使用的ID NOW分子即时检测系统上运行。

ID NOW 只有一个小型烤面包机大小，重量仅3公斤，故具有为医生办公室、紧急护理诊所和医院急诊科等更多医疗场景提供快速检测、床边检测等突出优势，尤其在应用于大范围筛检病毒时显得尤为好用。虽然5月中旬FDA对此系统的检测准确性发出过警报，但对其高科技创新的产品方向却是明确肯定的，并与雅培公司进行深度沟通合作和评估，推进其系统测试准确性的有效提升。

美国雅培公司ID NOW COVID-19检测仪  图源：Abbott官网

从创新设计角度看，ID NOW 在高度简洁的整体设计、检测区的操作区隔设置与遮蔽、测试配件的易用性以及智能操控界面的交互体验设计等各个细节上，均具有很高的专业设计水准，推向市场后，广受临床医生和科学界的赞美与推崇，成为疫情爆发以来投入大规模应用的优良设计典型案例。

结语

抗击新冠肺炎全球大流行，是一场看不见硝烟的战争。虽然何时结束目前没人知晓，但创造更加高效的公共检疫体系，无疑会加快战胜疫情的进程。面对未来疫情防控常态化的大趋势，我国强大的全民动员与组织管理系统机制以及“生命至上、人民至上” 抗疫国策，更需要强劲的创新驱动力为其赋能。

本文由创新视角观察了公共检疫系统，以设计思维方式分析探讨了我国在体温监测与病毒检测两大密切连接、相互支撑的系统中现用产品、创新趋势与未来可能。在看到技术创新、生产制造优势的同时，指出了需要基于用户体验强化创新设计力的重要方向。

这不仅会让公共检疫产品系统更好地满足持续升级的抗疫一线新需求，也会为中国医疗大健康产业参与建设指数级成长的全球健康防疫产业链增强竞争力，打破欧美国家在高科技医疗产品方面的封锁。这是一个重大的创新机遇，需要聚合国家公共卫生管理部门、科研院所、医疗机构、品牌企业、设计机构与设计师的创新资源与行动力，加快践行步伐，让打造高效、美好的公共检疫体系梦想成真。

（END）