新型野战便携式急救高分子骨折固定器材的研制

薄夫军，张永寿，杜祥民

新型野战便携式急救高分子骨折固定器材的研制

薄夫军，张永寿，杜祥民

目的：研制一种在野战及抗震抢险救治中携带方便、操作简单、能满足急救固定要求的骨折固定材料。方法：根据聚氨酯材料遇水在短时间内固化的原理，将高分子聚氨酯与张力及弹性优良的聚醚经特殊工艺编织成织布，根据不同骨折部位，设计出多种规格套筒样式，并在包装上设计成具有能使高分子凝固的储水设备。结果：该高分子套筒可与肢体贴附紧密，无需辅助材料，2～3 min即可完成操作，且携带方便、健康环保。结论：该高分子套筒在使用方法、适用部位、固定效果、安全舒适度等方面均有明显优势，特别适用于野外作业、自然灾害、交通事故、战争等领域中的紧急骨伤救助。

战伤急救；骨折固定；高分子套筒

0 引言

在战争及抗震抢险等自然灾害中，骨折是最常见的损伤之一，占伤员总数的40%～70%[1]。在实施战伤急救过程中，骨折的固定占有很重要的地位。抢救第一线能否对骨折及时正确地处理，将影响到伤员的愈后和伤肢的功能恢复；若处理不当，除了增加伤员的痛苦外，更严重的是会造成伤员终身残疾甚至死亡。目前，常用高分子骨折固定器材一般使用高分子绷带、高分子夹板等[2]，但这些固定材料定位不准确，且对操作技术要求较高，特别是在伤员运送过程中，更易造成骨折部位移动而加重伤情，形成二次损伤[3]。另外，操作过程中还必须使用水，不适宜在灾害性突发事件或野外环境等缺水状况下使用。为此，经过摸索与实践，研制出一种在包装上具有能使高分子凝固的储水设计，且操作简单、绑扎快速、定位准确、制动效果明显、携带方便的野战急救高分子骨折固定器材，现介绍如下。

1 高分子骨折固定器材的设计与实现

1.1 设计思路

骨伤科固定材料、固定方式决定了骨折患者的救护和治疗效果，良好的骨折固定材料可以给骨伤科患者的救治带来最佳和最简便实用的效果。针对灾害性突发事件或野外环境下救治骨伤患者的需要以及人体一些特殊骨伤部位的固定救治，开发能够不依赖于或借助于外部环境条件，仅利用材料自身的特性就能够达到上述目的的方法和材料[4]。高分子骨折固定材料由65%的高分子聚氨酯与35%的张力及弹性优良的聚醚织布经特殊工艺编织而成，这种材料浸渍的聚氨酯在任何情况下只要遇水就会发生聚合反应[5]，在3～5 min内完全硬化，20 min之后就可以达到最大硬度，实现固定肢体的目的。

1.2 高分子骨折固定器材设计

1.2.1 材料组成

高分子骨折固定材料浸渍了遇水就能固化的聚氨酯，呈网眼状，横向拉伸可达3～4倍。采用分层编织，关节部位横向编织，内有皮肤保护内衬，松紧适中，可以为患者受伤部位轻松实现最佳塑型，尤其是弯曲部位的固定塑型比其他产品更具优势，并且可开窗清理伤口。套筒上设计有专用切割线条，方便在拆除时使用。产品等厚度编织，避免了传统石膏、玻璃纤维绷带重复缠绕后的臃肿现象，可以和正常人一样穿衣服，易于保暖，美观时尚。

1.2.2 聚氨酯遇水固化机理

由于在主链上含有氨基甲酸酯基（HNCOO-），统称聚氨酯胶黏剂，其结构中含有基团-NCO，提高了各种材料的黏接性。异氰酸酯（R-NCO）与水（H2O）反应，首先是生成不稳定的氨基甲酸（R-HNCOOH），然后由氨基甲酸分解成二氧化碳（CO2）及胺（R-NH2）。若在过量的异氰酸酯存在下，所生成的胺将与异氰酸酯继续反应，生成取代脲（R-NHCONH-R），它们的反应过程如下：

由于胺和异氰酸酯的反应比水快，故上述反应可写成：

由上述反应式可见，一个水分子可与2个-NCO基团反应，即水可看做是一种扩链剂或固化剂，使分子链增长，形成聚合物（聚脲），达到固化的目的。

1.2.3 组成及功能

本产品设计成套筒样式，套穿方式。具有2种外观尺寸设计：特定长度、不特定长度[6]。不特定长度可根据患者不同的尺寸进行裁剪，节省成本。特定长度根据不同骨折部位，设计出多种规格（见表1），主要包括前臂型、上臂型、长臂型、颈椎型、躯干型、小腿型、大腿型及多功能异型。其中，前臂型适用于前臂、掌跟部、腕部及小臂骨折固定；上臂型可同时固定上臂、肘关节、前臂及腕关节；颈椎型用于颈椎固定；躯干型可固定脊柱及盆骨部；小腿型可同时固定脚跟部、踝关节、小腿部直至膝关节部以上；大腿型可固定髋关节、股骨直至膝关节部以下[7]。通过上述套筒的组合使用，已基本囊括了不同部位骨折的伤情需要，再配合可以进行全身固定的负压担架可达到更好的固定效果，便于及时转运治疗。

表1 高分子套筒各种规格对应尺寸表

1.2.4 专用包装袋的制作

采用防水材料设计成袋状包装，如图1所示，分为2个密闭腔室，其中一个室在真空状态下包装高分子套筒，包装袋底角留有豁口，方便撕开；另一室用于储水。2个室之间通过密封阀门连接。该便携式产品因具有能使高分子凝固的储水设计，方便了在灾害性突发事件或野外环境等缺水状况下使用，省去了寻找水源的麻烦。

图1 专用包装袋示意图

1.3 骨折固定器材的使用方法

使用方法（如图2所示）如下：

（1）根据体型及受伤部位选取相应型号的套筒；

（2）打开2个室之间的密封阀门，在负压的作用下使水进入高分子套筒室内，同时挤压5～8次，使其充分吸水；

（3）撕开包装袋，将套筒从密封袋中取出并挤出多余水分，但不要挤的太干；

（4）将套筒翻转从患肢远端套入，并向近心端展开套在患处，塑形后3～5 min开始固化，20 min达到有固定功能的强度。

图2 骨折固定器材使用示意图

1.4 高分子骨折固定器材的主要特点

（1）实施手术的时间大幅度缩短：高分子套筒以套穿的形式使用，摒弃了缠绕固定方式，2～3 min即可完成操作，大大缩短了术后固定的时间，无需专业技术培训即可轻松操作。

（2）适用范围广：因其使用方便、操作简单，不仅适合在医院使用，而且可以应用在野外作业、自然灾害、交通事故、战争等领域中的紧急骨伤救助。

（3）强度高、质量轻：强度是普通石膏的3～4倍，质量和厚度是普通石膏的1/3～1/4，为患者减轻了沉重的负担。

（4）超强X线透视性：采用张力及弹性优良的聚醚织布编织而成，具有极高的X线透视性，方便确认骨骼的愈合情况。

（5）健康环保：使用聚醚织布代替玻璃纤维，在拆除时无粉尘损害，并可完全燃烧，安全环保。

（6）透气性高：此高分子材质及网眼设计具有极强的通透性，避免了皮肤过敏、红肿、瘙痒等副作用。

（7）安全性高：韧度高、无破损，避免了因破碎、脱落对患者部位造成的二次损伤。非常适用于关节易受力部位的外固定，更适合儿童使用。

（8）不忌水：使用本产品在康复治疗过程中可进行沐浴、水疗等涉水活动，且产品强度不受影响，其特殊的防水材料具有极强的脱水性，直接浸水后15 min即可干透。

（9）使用舒适：其内衬平滑柔软，且材料具有弹性，在弯曲部位塑形不会起皱折，患者接触皮肤部位平滑舒适。

2 市场应用分析与对照

医用高分子套筒的科技含量及技术水平与现有产品相比有着历史性突破和提高。济南军区总医院野战医疗所在汶川、玉树地震中，使用便携式高分子套筒进行骨折伤员的救治，取得了满意的效果。下面从6个方面分析比较产品优势：

（1）从产品的构造外形分析：绷带样式产品没有摆脱传统的缠绕方式，操作相对复杂，操作时间长，技术要求高。而本产品采用套筒样式和套穿方式，整个手术操作2～3 min即可完成，简单、方便、塑形美观、舒适感强。

（2）从产品所选材质分析：市场上其他产品材质多为石膏或玻璃纤维，石膏透气性差，透X线效果差；玻璃纤维绷带断面锐利，长期佩戴易造成皮肤二次受伤，且使用后无法销毁，不环保，国外已限制使用。本产品采用弹力聚醚织布特殊编织而成，材质新颖、断面柔和，贴身且用后可烧毁。

（3）从产品的安全性分析：缠绕式绷带产品必须一层一层地缠绕，对手术的技术性要求较高，若操作不当易造成骨折愈合不好，甚至有二次受伤的可能。本产品像手套一样直接套上，套穿后对肌肤的各部位受压均匀，且按照人体生理曲线塑形，操作简单、方便、安全。内有皮肤保护内衬，无论是抗过敏、透气性、还是愈合后拆除，都能起到舒适、安全、保护皮肤的作用。

（4）从产品所选的皮肤保护材质分析：目前，市场上的皮肤保护产品大多数为脱脂棉、基布。脱脂棉吸湿性好，但排湿性差，不宜长期佩戴[3]。本产品采用功能性保护内衬，套筒采用弹力特殊纤维织布，吸湿性、排湿性、透气性俱佳，可长期佩戴。

（5）从产品的使用性能分析：市场上的大多数产品（如石膏绷带、玻璃纤维产品）使用时不能开窗处理伤口、不能洗澡，因不透气易造成皮肤瘙痒、过敏、起水泡。且产品质量重，拆除时灰尘多，易引起二次划伤。本产品采用聚醚织布为原料，利用特殊工艺制成，可以开窗处理伤口，且可洗澡（皮肤无伤口），产品质量轻，拆除时无灰尘、无污染，拆除安全，长期佩戴无瘙痒、无过敏。

（6）从产品的性价比分析：传统的绷带样式产品缠绕时每层都必须压上前一层的1/3～2/3，患部必须缠绕5～7层，产品使用量较多，虽然单价不贵，但累积起来费用并不低，并且操作时间较长。本产品每个受伤部位使用一个产品即可，总体成本差不多，但操作简单，2～3 min即可完成，优质优价，深受大家欢迎。

3 结语

由于本便携式产品是量身定制高分子骨折外固定器材，具有携带方便、操作简单、绑扎快速、定位准确、制动效果明显等独特优势[8]，特别是在包装上设计成具有能使高分子凝固的储水设计，具有广阔的应用前景。

[1] 岳茂兴.灾害医学的定义及其主要研究方向[J].世界急危重病医学杂志，2006（3）：1 476-1 479.

[2] 王拴武，张长虹，秦晓岗，等.一种新型骨折固定夹板在灾害医学领域的应用[J].中国医疗设备，2008，23（9）：89-90.

[3] 邹敏，徐燕，宁丽欣，等.外军救护装备现状对我军护理装备建设的启示[J].解放军护理杂志，2005，22（6）：94-95.

[4] 岳茂兴.应加强对未来灾难现场抢救的方法研究[J].中国危重病急救医学，2004（10）：577-578.

[5] 汤黎明，戚仕涛，陈锐华，等.应用高分子化学材料研制可拆卸型的骨科固定夹板[J].中国组织工程研究与临床康复，2007，11（48）：9 756-9 758.

[6] 汤黎明，刘铁兵，张立生，等.泡沫式骨折固定夹板的研制[J].中国医疗器械杂志，2009，33（5）：354-355.

[7] 康文丽，张长虹，秦晓岗.一种新型野战急救负压式骨折固定夹板的设计研究[J].中国医学装备，2008，5（4）：14-15.

[8] 王秀娟，王永奇.便携可调式夹板固定带的制作[J].实用医药杂志，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

薄夫军（1971—），男，主管技师，主要从事医疗卫生装备技术保障方面的研究工作，E-mail：bfjdyj5@163.com。

250031济南，济南军区总医院医学工程科（薄夫军，张永寿，杜祥民）