张 勇,毛晓珺
伤员转运是开展全面救治的前提工作,在野外等复杂环境下,只能采取临时伤口包扎等应急救援措施,只有采用担架等转运器材或设备将伤员运送到医院等救护点后方能开展全面的救治工作。
担架是将伤员进行转运的重要器材,在整个救援工作中起着无可替代的作用。时间就是生命,在滩涂、沙地、草地、丛林、雪地等复杂环境下,由于通行条件的限制,采用普通担架救援时不利于救护人员的行走,易导致救护人员体力消耗增加、转运速度变慢、耽误黄金救治时间等问题。据联合国国际救援组织统计,70%的人在灾难发生的时候直接丧失生命,而30%的人是由于救援的不及时和救援场合的复杂耽误了最佳救援时间[1]。在复杂环境的伤员转运工作中,需要特种担架的辅助,才能提高救援效率,避免伤员二次伤害等问题。
根据担架的结构、功能和用途特征,可将其分为通用担架和特种担架两大类。其中通用担架主要有直杆式、两折式和四折式等种类,适用于医院等救护机构,能够满足日常生活环境下的伤员转运工作。
特种担架是针对特殊气候、地形、伤病员伤情特点等条件下,不适合使用通用担架进行转送而设计使用的。从运送方式上主要可分为背负式、拖拽式、抬行式和吊运式;从结构形式上主要可分为平板式、椅式、篮式和软体式等。
国外对于特种担架的研究较早,研制的特种担架种类繁多,名字各异,有按发明人姓氏命名的,如罗宾逊担架、斯托克斯担架、SKED担架等,有按实际用途命名的,如海上或空中营救医疗后送担架、多部位骨折固定担架等,还有以担架外形命名的,如SCOOIP铲形担架、篮形担架等。
主要以竹片、帆布和毛毡为材料,硬软适中,担架上附有固定伤员头、躯干和四肢的襻带。因此,包裹固定伤员后,能在舰艇上吊、拖、抬,但脊柱伤和骨折伤伤员用此担架时若搬运方法不妥,会加重病情[2],如图1所示。
图1 罗宾逊担架示意图
一种较特殊的篮形担架,由刚性框架构成篮形框架,并且担架底部中央插有木板条,以放置伤员,斯托克斯担架可承受1 000kg以上的静态压力,适用于海上舰船之间高架索传运伤病员及甲板上吊运伤病员等情况,如图2所示。
图2 斯托克斯担架示意图
SKED担架又称卷筒式担架,一般采用聚乙烯制成,可成卷筒形状收纳,使用时摊开成担架形状,具有体积紧凑和质量轻等特点,适用于狭窄地形的营救使用,如图3所示。
图3 SKED担架示意图
国内特种担架的发展主要呈现两种方式,一种是国外特种担架的国产化,通过合作或改进设计等方式实现罗宾逊、斯托克斯等担架的国产化制造。这种方式对研发的要求较低,只需完成专利使用授权等商务谈判后,即可直接生产或改型。大部分民营企业会选择这种研发投入低、产品技术成熟、市场需求明朗的方式。另一种是根据特定使用环境和需求,自主设计研发和生产。由于战争时人员伤亡大,易受各种复杂地貌环境及坦克、潜艇等装备自身空间等因素的限制,军用特种担架的需求比民用更为突出。因此,国内特种担架的自主研发主要集中在军用领域,如68-Ⅱ型海军担架和69型担架等。
68-Ⅱ型海军担架是一种供各型舰艇在平战时搬运伤病员用的轻便担架,也可用于陆上短途运送伤病员和码头救护所作为临时病床[3]。69型担架是为保证战时道路被破坏、交通受阻、车辆难以行驶的情况下,使医疗队仍然保持较大机动能力而设计的一种担架[4]。
近30年,国内碳纤维复合材料得到了快速发展,随着高强度碳纤维的国产化、预浸料的普及和成型工艺的不断优化,碳纤维结构件的成本有了大幅度下降,碳纤维复合材料已不再是航天航空等专属领域的象征,汽车、高铁、医疗等越来越多的行业和领域开始使用碳纤维复合材料实现零部件的轻量化。
无论在日常携带还是在使用过程中,特种担架的轻量化能够有效降低救护人员的劳动强度,具有显著的使用意义。短期内,通过采用碳纤维复合材料等方式实现产品的轻量化设计是特种担架发展的方向之一。
托马斯担架、罗宾逊担架、斯托克斯担架、SKED担架等特种担架都是根据特定的使用环境进行设计的,能够有效解决伤员的转运功能,奠定了特种担架的发展方向。但是在人机工程方面还有很多设计改进的空间,如斯托克斯担架和人体背部生理曲线的贴合度,在篮内防止伤员滑动的措施;SKED担架提手对救援人员手部的压强等细节设计方面均存在较多人机工程设计优化的内容。
特种担架根据其使用范围和用途,又分为两类,一类是在不同气候、地形、战位或作战条件下后送伤员时使用的担架。主要有折叠担架、罗宾逊担架、真空褥垫式担架、舰船担架、68-Ⅱ型海军担架、“斯托克斯”担架及营救后送担架等[5]。另一类是根据伤员伤情特点设计的特种担架。如:MILLER全身固定夹板担架、多部位骨折固定担架、Z-Kleen海军用折叠担架、软式手提担架、HARE可折叠铲式担架、篮形担架、HARE应急急救担架、应急带轮担架、吊运担架、海上漂浮式担架及吊床式担架等[6]。
特种担架设计时往往根据特定的使用环境或伤情开展的针对性设计,能够实现预设状态下的伤员转运功能。但在实际救援过程中无法准确得知每一名伤员的具体伤情,野外情况下不可能同时携带多种担架进行救援。容易忽略不同受伤部位对转运姿势的要求,比如脊柱损伤的伤员应防止脊柱扭曲,多采用仰卧位搬运;颅脑损伤的伤员需固定好头部,保持呼吸顺畅,多采用半仰卧位或侧卧位搬运;胸部损伤伤员多采用坐位或半卧位搬运等。现有特种担架一般只针对一种姿势进行固定,缺少对不同伤情伤员的固定方式设计,缺少相关的部附件,容易造成因转运姿势和固定方式不合理引起的二次伤害。
为了避免和减少伤员转运过程中产生的二次伤害,对担架的设计提出了新的要求。需要在原单一功能担架的基础上开展组合化设计,以一个基本型担架为基础,细分不同伤员的情况进行功能的转换,实现一套担架多种工作模式的组合化设计。
4.4.1 智能诊断设备
在伤员转运到救护车上之前的过程中,对伤员身体状态缺少必要的监控,特别是对于昏迷状态的病人,如果出现大的病情波动,将错失黄金救治时间。对此,可以将心率监测和血压监测等功能附加到特种担架的设计过程中,方便搬运过程中对伤员病情的监控。
4.4.2 半自动救援设备
目前,日常生活的常规救援中一般采用担架车实现伤病员往救护车的转运工作。担架车的使用大幅度地降低了伤员转运工作的劳动强度。但在草地、丛林、沙漠、雪地等特殊环境下,由于条件和技术的限制,目前缺少野外救援车等专用的救护设备。
美军已经研制和使用电动手推车,该车是一种全地形、电力驱动的运输平台,适用于湿地、涉水、丘陵、森林地区、楼梯井、地下环境、岩石、碎石路等各种地形条件。为小分队提供了关键的运力,增加了其机动性和运动能力,大大提高了班组移动大型装备(如武器)以及大量燃料、食物、水、弹药、伤员的能力,并且大大减少了士兵的体力消耗,这些能力使小单位作战的优势得以最大化[7]。
图4 电动手推车示意图
伤员转运虽然只是该车众多运输功能之一,但是也为国内特种担架提供了一个发展的参考方向。实现特种担架的半自动化设计,进一步减轻救护人员的劳动强度、提高救援效率。
4.4.3 无人救援设备
无人救援设备主要由救援方舱和动力装置两大部分组成。其中,救援方舱采用密封舱结构,内设温湿度控制设备、多媒体设备和医疗设备,实现伤员固定、病情监控、输液和供氧等功能;动力装置实现方舱的移动功能,根据驱动方式的不同,无人救援设备可以是无人救援车、无人救援飞机和无人救援艇等。通过采用无人驾驶等技术实现从伤员救治地到医院或救护点的自动转运。现场救援人员只需将伤员固定和应急处理后,开启自动转运功能,到达医院或救护点后转由医生救治。虽然无人救援设备的研发可能需要较长时间,但是随着科技的进步发展,这将是彻底替代特种担架的新型救援设备。
经过半个多世纪的发展,特种担架已经形成了几十种功能和用途各异的担架,有效提高了特殊环境下的救援效率,减少了不同病症的二次伤害。随着科学和经济的进一步发展,特种担架也将会发生量变的优化和质变的飞跃。将从轻量化升级、人机工程优化、组合化设计、智能诊断和半自动控制等方式实现特种担架的功能性能提升;最终将由一种全新的自动化转运和救援设备来替代特种担架的使用,更好地为救援工作服务。