新型野戰(zhàn)便攜式急救高分子骨折固定器材的研制

薄夫軍，張永壽，杜祥民

新型野戰(zhàn)便攜式急救高分子骨折固定器材的研制

薄夫軍，張永壽，杜祥民

目的：研制一種在野戰(zhàn)及抗震搶險(xiǎn)救治中攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、能滿足急救固定要求的骨折固定材料。方法：根據(jù)聚氨酯材料遇水在短時(shí)間內(nèi)固化的原理，將高分子聚氨酯與張力及彈性優(yōu)良的聚醚經(jīng)特殊工藝編織成織布，根據(jù)不同骨折部位，設(shè)計(jì)出多種規(guī)格套筒樣式，并在包裝上設(shè)計(jì)成具有能使高分子凝固的儲(chǔ)水設(shè)備。結(jié)果：該高分子套筒可與肢體貼附緊密，無(wú)需輔助材料，2～3 min即可完成操作，且攜帶方便、健康環(huán)保。結(jié)論：該高分子套筒在使用方法、適用部位、固定效果、安全舒適度等方面均有明顯優(yōu)勢(shì)，特別適用于野外作業(yè)、自然災(zāi)害、交通事故、戰(zhàn)爭(zhēng)等領(lǐng)域中的緊急骨傷救助。

戰(zhàn)傷急救；骨折固定；高分子套筒

0 引言

在戰(zhàn)爭(zhēng)及抗震搶險(xiǎn)等自然災(zāi)害中，骨折是最常見(jiàn)的損傷之一，占傷員總數(shù)的40%～70%[1]。在實(shí)施戰(zhàn)傷急救過(guò)程中，骨折的固定占有很重要的地位。搶救第一線能否對(duì)骨折及時(shí)正確地處理，將影響到傷員的愈后和傷肢的功能恢復(fù)；若處理不當(dāng)，除了增加傷員的痛苦外，更嚴(yán)重的是會(huì)造成傷員終身殘疾甚至死亡。目前，常用高分子骨折固定器材一般使用高分子繃帶、高分子夾板等[2]，但這些固定材料定位不準(zhǔn)確，且對(duì)操作技術(shù)要求較高，特別是在傷員運(yùn)送過(guò)程中，更易造成骨折部位移動(dòng)而加重傷情，形成二次損傷[3]。另外，操作過(guò)程中還必須使用水，不適宜在災(zāi)害性突發(fā)事件或野外環(huán)境等缺水狀況下使用。為此，經(jīng)過(guò)摸索與實(shí)踐，研制出一種在包裝上具有能使高分子凝固的儲(chǔ)水設(shè)計(jì)，且操作簡(jiǎn)單、綁扎快速、定位準(zhǔn)確、制動(dòng)效果明顯、攜帶方便的野戰(zhàn)急救高分子骨折固定器材，現(xiàn)介紹如下。

1 高分子骨折固定器材的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.1 設(shè)計(jì)思路

骨傷科固定材料、固定方式?jīng)Q定了骨折患者的救護(hù)和治療效果，良好的骨折固定材料可以給骨傷科患者的救治帶來(lái)最佳和最簡(jiǎn)便實(shí)用的效果。針對(duì)災(zāi)害性突發(fā)事件或野外環(huán)境下救治骨傷患者的需要以及人體一些特殊骨傷部位的固定救治，開(kāi)發(fā)能夠不依賴于或借助于外部環(huán)境條件，僅利用材料自身的特性就能夠達(dá)到上述目的的方法和材料[4]。高分子骨折固定材料由65%的高分子聚氨酯與35%的張力及彈性優(yōu)良的聚醚織布經(jīng)特殊工藝編織而成，這種材料浸漬的聚氨酯在任何情況下只要遇水就會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)[5]，在3～5 min內(nèi)完全硬化，20 min之后就可以達(dá)到最大硬度，實(shí)現(xiàn)固定肢體的目的。

1.2 高分子骨折固定器材設(shè)計(jì)

1.2.1 材料組成

高分子骨折固定材料浸漬了遇水就能固化的聚氨酯，呈網(wǎng)眼狀，橫向拉伸可達(dá)3～4倍。采用分層編織，關(guān)節(jié)部位橫向編織，內(nèi)有皮膚保護(hù)內(nèi)襯，松緊適中，可以為患者受傷部位輕松實(shí)現(xiàn)最佳塑型，尤其是彎曲部位的固定塑型比其他產(chǎn)品更具優(yōu)勢(shì)，并且可開(kāi)窗清理傷口。套筒上設(shè)計(jì)有專用切割線條，方便在拆除時(shí)使用。產(chǎn)品等厚度編織，避免了傳統(tǒng)石膏、玻璃纖維繃帶重復(fù)纏繞后的臃腫現(xiàn)象，可以和正常人一樣穿衣服，易于保暖，美觀時(shí)尚。

1.2.2 聚氨酯遇水固化機(jī)理

由于在主鏈上含有氨基甲酸酯基（HNCOO-），統(tǒng)稱聚氨酯膠黏劑，其結(jié)構(gòu)中含有基團(tuán)-NCO，提高了各種材料的黏接性。異氰酸酯（R-NCO）與水（H2O）反應(yīng)，首先是生成不穩(wěn)定的氨基甲酸（R-HNCOOH），然后由氨基甲酸分解成二氧化碳（CO2）及胺（R-NH2）。若在過(guò)量的異氰酸酯存在下，所生成的胺將與異氰酸酯繼續(xù)反應(yīng)，生成取代脲（R-NHCONH-R），它們的反應(yīng)過(guò)程如下：

由于胺和異氰酸酯的反應(yīng)比水快，故上述反應(yīng)可寫(xiě)成：

由上述反應(yīng)式可見(jiàn)，一個(gè)水分子可與2個(gè)-NCO基團(tuán)反應(yīng)，即水可看做是一種擴(kuò)鏈劑或固化劑，使分子鏈增長(zhǎng)，形成聚合物（聚脲），達(dá)到固化的目的。

1.2.3 組成及功能

本產(chǎn)品設(shè)計(jì)成套筒樣式，套穿方式。具有2種外觀尺寸設(shè)計(jì)：特定長(zhǎng)度、不特定長(zhǎng)度[6]。不特定長(zhǎng)度可根據(jù)患者不同的尺寸進(jìn)行裁剪，節(jié)省成本。特定長(zhǎng)度根據(jù)不同骨折部位，設(shè)計(jì)出多種規(guī)格（見(jiàn)表1），主要包括前臂型、上臂型、長(zhǎng)臂型、頸椎型、軀干型、小腿型、大腿型及多功能異型。其中，前臂型適用于前臂、掌跟部、腕部及小臂骨折固定；上臂型可同時(shí)固定上臂、肘關(guān)節(jié)、前臂及腕關(guān)節(jié)；頸椎型用于頸椎固定；軀干型可固定脊柱及盆骨部；小腿型可同時(shí)固定腳跟部、踝關(guān)節(jié)、小腿部直至膝關(guān)節(jié)部以上；大腿型可固定髖關(guān)節(jié)、股骨直至膝關(guān)節(jié)部以下[7]。通過(guò)上述套筒的組合使用，已基本囊括了不同部位骨折的傷情需要，再配合可以進(jìn)行全身固定的負(fù)壓擔(dān)架可達(dá)到更好的固定效果，便于及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)治療。

表1 高分子套筒各種規(guī)格對(duì)應(yīng)尺寸表

1.2.4 專用包裝袋的制作

采用防水材料設(shè)計(jì)成袋狀包裝，如圖1所示，分為2個(gè)密閉腔室，其中一個(gè)室在真空狀態(tài)下包裝高分子套筒，包裝袋底角留有豁口，方便撕開(kāi)；另一室用于儲(chǔ)水。2個(gè)室之間通過(guò)密封閥門(mén)連接。該便攜式產(chǎn)品因具有能使高分子凝固的儲(chǔ)水設(shè)計(jì)，方便了在災(zāi)害性突發(fā)事件或野外環(huán)境等缺水狀況下使用，省去了尋找水源的麻煩。

圖1 專用包裝袋示意圖

1.3 骨折固定器材的使用方法

使用方法（如圖2所示）如下：

（1）根據(jù)體型及受傷部位選取相應(yīng)型號(hào)的套筒；

（2）打開(kāi)2個(gè)室之間的密封閥門(mén)，在負(fù)壓的作用下使水進(jìn)入高分子套筒室內(nèi)，同時(shí)擠壓5～8次，使其充分吸水；

（3）撕開(kāi)包裝袋，將套筒從密封袋中取出并擠出多余水分，但不要擠的太干；

（4）將套筒翻轉(zhuǎn)從患肢遠(yuǎn)端套入，并向近心端展開(kāi)套在患處，塑形后3～5 min開(kāi)始固化，20 min達(dá)到有固定功能的強(qiáng)度。

圖2 骨折固定器材使用示意圖

1.4 高分子骨折固定器材的主要特點(diǎn)

（1）實(shí)施手術(shù)的時(shí)間大幅度縮短：高分子套筒以套穿的形式使用，摒棄了纏繞固定方式，2～3 min即可完成操作，大大縮短了術(shù)后固定的時(shí)間，無(wú)需專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)即可輕松操作。

（2）適用范圍廣：因其使用方便、操作簡(jiǎn)單，不僅適合在醫(yī)院使用，而且可以應(yīng)用在野外作業(yè)、自然災(zāi)害、交通事故、戰(zhàn)爭(zhēng)等領(lǐng)域中的緊急骨傷救助。

（3）強(qiáng)度高、質(zhì)量輕：強(qiáng)度是普通石膏的3～4倍，質(zhì)量和厚度是普通石膏的1/3～1/4，為患者減輕了沉重的負(fù)擔(dān)。

（4）超強(qiáng)X線透視性：采用張力及彈性優(yōu)良的聚醚織布編織而成，具有極高的X線透視性，方便確認(rèn)骨骼的愈合情況。

（5）健康環(huán)保：使用聚醚織布代替玻璃纖維，在拆除時(shí)無(wú)粉塵損害，并可完全燃燒，安全環(huán)保。

（6）透氣性高：此高分子材質(zhì)及網(wǎng)眼設(shè)計(jì)具有極強(qiáng)的通透性，避免了皮膚過(guò)敏、紅腫、瘙癢等副作用。

（7）安全性高：韌度高、無(wú)破損，避免了因破碎、脫落對(duì)患者部位造成的二次損傷。非常適用于關(guān)節(jié)易受力部位的外固定，更適合兒童使用。

（8）不忌水：使用本產(chǎn)品在康復(fù)治療過(guò)程中可進(jìn)行沐浴、水療等涉水活動(dòng)，且產(chǎn)品強(qiáng)度不受影響，其特殊的防水材料具有極強(qiáng)的脫水性，直接浸水后15 min即可干透。

（9）使用舒適：其內(nèi)襯平滑柔軟，且材料具有彈性，在彎曲部位塑形不會(huì)起皺折，患者接觸皮膚部位平滑舒適。

2 市場(chǎng)應(yīng)用分析與對(duì)照

醫(yī)用高分子套筒的科技含量及技術(shù)水平與現(xiàn)有產(chǎn)品相比有著歷史性突破和提高。濟(jì)南軍區(qū)總醫(yī)院野戰(zhàn)醫(yī)療所在汶川、玉樹(shù)地震中，使用便攜式高分子套筒進(jìn)行骨折傷員的救治，取得了滿意的效果。下面從6個(gè)方面分析比較產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

（1）從產(chǎn)品的構(gòu)造外形分析：繃帶樣式產(chǎn)品沒(méi)有擺脫傳統(tǒng)的纏繞方式，操作相對(duì)復(fù)雜，操作時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)要求高。而本產(chǎn)品采用套筒樣式和套穿方式，整個(gè)手術(shù)操作2～3 min即可完成，簡(jiǎn)單、方便、塑形美觀、舒適感強(qiáng)。

（2）從產(chǎn)品所選材質(zhì)分析：市場(chǎng)上其他產(chǎn)品材質(zhì)多為石膏或玻璃纖維，石膏透氣性差，透X線效果差；玻璃纖維繃帶斷面銳利，長(zhǎng)期佩戴易造成皮膚二次受傷，且使用后無(wú)法銷毀，不環(huán)保，國(guó)外已限制使用。本產(chǎn)品采用彈力聚醚織布特殊編織而成，材質(zhì)新穎、斷面柔和，貼身且用后可燒毀。

（3）從產(chǎn)品的安全性分析：纏繞式繃帶產(chǎn)品必須一層一層地纏繞，對(duì)手術(shù)的技術(shù)性要求較高，若操作不當(dāng)易造成骨折愈合不好，甚至有二次受傷的可能。本產(chǎn)品像手套一樣直接套上，套穿后對(duì)肌膚的各部位受壓均勻，且按照人體生理曲線塑形，操作簡(jiǎn)單、方便、安全。內(nèi)有皮膚保護(hù)內(nèi)襯，無(wú)論是抗過(guò)敏、透氣性、還是愈合后拆除，都能起到舒適、安全、保護(hù)皮膚的作用。

（4）從產(chǎn)品所選的皮膚保護(hù)材質(zhì)分析：目前，市場(chǎng)上的皮膚保護(hù)產(chǎn)品大多數(shù)為脫脂棉、基布。脫脂棉吸濕性好，但排濕性差，不宜長(zhǎng)期佩戴[3]。本產(chǎn)品采用功能性保護(hù)內(nèi)襯，套筒采用彈力特殊纖維織布，吸濕性、排濕性、透氣性俱佳，可長(zhǎng)期佩戴。

（5）從產(chǎn)品的使用性能分析：市場(chǎng)上的大多數(shù)產(chǎn)品（如石膏繃帶、玻璃纖維產(chǎn)品）使用時(shí)不能開(kāi)窗處理傷口、不能洗澡，因不透氣易造成皮膚瘙癢、過(guò)敏、起水泡。且產(chǎn)品質(zhì)量重，拆除時(shí)灰塵多，易引起二次劃傷。本產(chǎn)品采用聚醚織布為原料，利用特殊工藝制成，可以開(kāi)窗處理傷口，且可洗澡（皮膚無(wú)傷口），產(chǎn)品質(zhì)量輕，拆除時(shí)無(wú)灰塵、無(wú)污染，拆除安全，長(zhǎng)期佩戴無(wú)瘙癢、無(wú)過(guò)敏。

（6）從產(chǎn)品的性價(jià)比分析：傳統(tǒng)的繃帶樣式產(chǎn)品纏繞時(shí)每層都必須壓上前一層的1/3～2/3，患部必須纏繞5～7層，產(chǎn)品使用量較多，雖然單價(jià)不貴，但累積起來(lái)費(fèi)用并不低，并且操作時(shí)間較長(zhǎng)。本產(chǎn)品每個(gè)受傷部位使用一個(gè)產(chǎn)品即可，總體成本差不多，但操作簡(jiǎn)單，2～3 min即可完成，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，深受大家歡迎。

3 結(jié)語(yǔ)

由于本便攜式產(chǎn)品是量身定制高分子骨折外固定器材，具有攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、綁扎快速、定位準(zhǔn)確、制動(dòng)效果明顯等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[8]，特別是在包裝上設(shè)計(jì)成具有能使高分子凝固的儲(chǔ)水設(shè)計(jì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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（收稿：2014-09-27 修回：2015-03-21）

Development of new type of polymer fracture fixation device for field first aid

BO Fu-jun,ZHANG Yong-shou,DU Xiang-min
(Department of Medical Equipment,General Hospital of Jinan Military Area Command,Jinan 250031,China)

ObjectiveTo develop a portable,easily used and effective fracture fixation device for field conditions or earthquake relief.MethodsPolyurethane materials solidified in short time when meeting water,which was combined with hightension and high-elasticity polyether to form braided fabric.Multiple types were designed for different sites of fracture,with the water-storage structure which made polymer polyurethane solidify.ResultsThe device could attach closely with the body,and could complete fracture fixation in 2 to 3 min.ConclusionThe device gains advantages in usage,application site,fixation efficiency and comfort,and can be used for emergency fracture fixation in field conditions and disaster rilief.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（8）：39-41]

first aid of battle wound;fracture fixation;polymer sleeve

R318.6；TH777

A

1003-8868（2015）08-0039-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.08.039

薄夫軍（1971—），男，主管技師，主要從事醫(yī)療衛(wèi)生裝備技術(shù)保障方面的研究工作，E-mail：bfjdyj5@163.com。

250031濟(jì)南，濟(jì)南軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科（薄夫軍，張永壽，杜祥民）