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)及抗震搶險救治中攜帶方便、操作簡單、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)計出多種規(guī)格套筒樣式，并在包裝上設(shè)計成具有能使高分子凝固的儲水設(shè)備。結(jié)果：該高分子套筒可與肢體貼附緊密，無需輔助材料，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，特別適用于野外作業(yè)、自然災(zāi)害、交通事故、戰(zhàn)爭等領(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)爭及抗震搶險等自然災(zāi)害中，骨折是最常見的損傷之一，占傷員總數(shù)的40%～70%[1]。在實施戰(zhàn)傷急救過程中，骨折的固定占有很重要的地位。搶救第一線能否對骨折及時正確地處理，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，更嚴重的是會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確，且對操作技術(shù)要求較高，特別是在傷員運送過程中，更易造成骨折部位移動而加重傷情，形成二次損傷[3]。另外，操作過程中還必須使用水，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)過摸索與實踐，研制出一種在包裝上具有能使高分子凝固的儲水設(shè)計，且操作簡單、綁扎快速、定位準確、制動效果明顯、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)計與實現(xiàn)

1.1 設(shè)計思路

骨傷科固定材料、固定方式?jīng)Q定了骨折患者的救護和治療效果，良好的骨折固定材料可以給骨傷科患者的救治帶來最佳和最簡便實用的效果。針對災(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之后就可以達到最大硬度，實現(xiàn)固定肢體的目的。

1.2 高分子骨折固定器材設(shè)計

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)有皮膚保護內(nèi)襯，松緊適中，可以為患者受傷部位輕松實現(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，并且可開窗清理傷口。套筒上設(shè)計有專用切割線條，方便在拆除時使用。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，美觀時尚。

1.2.2 聚氨酯遇水固化機理

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-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)可寫成：

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

1.2.3 組成及功能

本產(chǎn)品設(shè)計成套筒樣式，套穿方式。具有2種外觀尺寸設(shè)計：特定長度、不特定長度[6]。不特定長度可根據(jù)患者不同的尺寸進行裁剪，節(jié)省成本。特定長度根據(jù)不同骨折部位，設(shè)計出多種規(guī)格（見表1），主要包括前臂型、上臂型、長臂型、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，再配合可以進行全身固定的負壓擔(dān)架可達到更好的固定效果，便于及時轉(zhuǎn)運治療。

表1 高分子套筒各種規(guī)格對應(yīng)尺寸表

1.2.4 專用包裝袋的制作

采用防水材料設(shè)計成袋狀包裝，如圖1所示，分為2個密閉腔室，其中一個室在真空狀態(tài)下包裝高分子套筒，包裝袋底角留有豁口，方便撕開；另一室用于儲水。2個室之間通過密封閥門連接。該便攜式產(chǎn)品因具有能使高分子凝固的儲水設(shè)計，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)型號的套筒；

（2）打開2個室之間的密封閥門，在負壓的作用下使水進入高分子套筒室內(nèi)，同時擠壓5～8次，使其充分吸水；

（3）撕開包裝袋，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)從患肢遠端套入，并向近心端展開套在患處，塑形后3～5 min開始固化，20 min達到有固定功能的強度。

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

（1）實施手術(shù)的時間大幅度縮短：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)后固定的時間，無需專業(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)爭等領(lǐng)域中的緊急骨傷救助。

（3）強度高、質(zhì)量輕：強度是普通石膏的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擔(dān)。

（4）超強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，在拆除時無粉塵損害，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)計具有極強的通透性，避免了皮膚過敏、紅腫、瘙癢等副作用。

（7）安全性高：韌度高、無破損，避免了因破碎、脫落對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)治療過程中可進行沐浴、水療等涉水活動，且產(chǎn)品強度不受影響，其特殊的防水材料具有極強的脫水性，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起皺折，患者接觸皮膚部位平滑舒適。

2 市場應(yīng)用分析與對照

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。濟南軍區(qū)總醫(yī)院野戰(zhàn)醫(yī)療所在汶川、玉樹地震中，使用便攜式高分子套筒進行骨折傷員的救治，取得了滿意的效果。下面從6個方面分析比較產(chǎn)品優(yōu)勢：

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

（2）從產(chǎn)品所選材質(zhì)分析：市場上其他產(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，長期佩戴易造成皮膚二次受傷，且使用后無法銷毀，不環(huán)保，國外已限制使用。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，套穿后對肌膚的各部位受壓均勻，且按照人體生理曲線塑形，操作簡單、方便、安全。內(nèi)有皮膚保護內(nèi)襯，無論是抗過敏、透氣性、還是愈合后拆除，都能起到舒適、安全、保護皮膚的作用。

（4）從產(chǎn)品所選的皮膚保護材質(zhì)分析：目前，市場上的皮膚保護產(chǎn)品大多數(shù)為脫脂棉、基布。脫脂棉吸濕性好，但排濕性差，不宜長期佩戴[3]。本產(chǎn)品采用功能性保護內(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，可長期佩戴。

（5）從產(chǎn)品的使用性能分析：市場上的大多數(shù)產(chǎn)品（如石膏繃帶、玻璃纖維產(chǎn)品）使用時不能開窗處理傷口、不能洗澡，因不透氣易造成皮膚瘙癢、過敏、起水泡。且產(chǎn)品質(zhì)量重，拆除時灰塵多，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，可以開窗處理傷口，且可洗澡（皮膚無傷口），產(chǎn)品質(zhì)量輕，拆除時無灰塵、無污染，拆除安全，長期佩戴無瘙癢、無過敏。

（6）從產(chǎn)品的性價比分析：傳統(tǒng)的繃帶樣式產(chǎn)品纏繞時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，雖然單價不貴，但累積起來費用并不低，并且操作時間較長。本產(chǎn)品每個受傷部位使用一個產(chǎn)品即可，總體成本差不多，但操作簡單，2～3 min即可完成，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，深受大家歡迎。

3 結(jié)語

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、操作簡單、綁扎快速、定位準確、制動效果明顯等獨特優(yōu)勢[8]，特別是在包裝上設(shè)計成具有能使高分子凝固的儲水設(shè)計，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1] 岳茂興.災(zāi)害醫(yī)學(xué)的定義及其主要研究方向[J].世界急危重病醫(yī)學(xué)雜志，2006（3）：1 476-1 479.

[2] 王拴武，張長虹，秦曉崗，等.一種新型骨折固定夾板在災(zāi)害醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備，2008，23（9）：89-90.

[3] 鄒敏，徐燕，寧麗欣，等.外軍救護裝備現(xiàn)狀對我軍護理裝備建設(shè)的啟示[J].解放軍護理雜志，2005，22（6）：94-95.

[4] 岳茂興.應(yīng)加強對未來災(zāi)難現(xiàn)場搶救的方法研究[J].中國危重病急救醫(yī)學(xué)，2004（10）：577-578.

[5] 湯黎明，戚仕濤，陳銳華，等.應(yīng)用高分子化學(xué)材料研制可拆卸型的骨科固定夾板[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2007，11（48）：9 756-9 758.

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[8] 王秀娟，王永奇.便攜可調(diào)式夾板固定帶的制作[J].實用醫(yī)藥雜志，2007，24（4）：395.

（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濟南，濟南軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科（薄夫軍，張永壽，杜祥民）