新型组合便携式多功能急救装置研制

张 慧，陈胜茹，周 强

新型组合便携式多功能急救装置研制

张 慧，陈胜茹，周 强

目的：解决现有急救器材种类多、携带困难、急救场地条件受限、不便展开等问题，研制一款新型组合便携式多功能急救装置。方法：根据基层医疗单位院前急救的特点，结合常用急救药品及物品的配置，通过力学计算及强度分析进行设计。该装置为一箱体式结构，底部四角分别安装自锁式万向轮，可根据需要变换为急救物品储存柜、急救车、急救床、操作台或担架。结果：该急救装置实现了一体多用、平战两用、移动方便、收展自如、储物方便等功能，能很好地完成心肺复苏、简单手术、输液、搬运等急救任务。结论：该装置完全符合平战结合的需求，特别适用于野战条件下的战伤救治及和平时期的院前急救及突发事件的紧急处理。

组合；便携式；多功能；急救装置；院前急救

0 引言

急救工作是医疗卫生事业的一个重要组成部分[1]，院前急救机构必须加强基础设施和基本装备的建设[2]。现有急救器材种类多，携带困难；急救场地条件受限，不便展开，不能适应院前及野战条件下师、团救护所的需要。为了保证急救工作的顺利进行，解决现有急救药品及物品等不方便携带的现状，我们结合平战救治工作特点，本着快速、有效、方便的目的，研制了一款组合便携式多功能急救装置，结构新颖、功能多样、使用简单、能分能合、展收方便，现介绍如下。

1 设计

1.1 结构及物品配置

1.1.1 结构

组合便携式多功能急救装置为箱体式结构，底部四角分别安装自锁式万向轮。锁住万向轮，可作为急救物品储存柜；需要搬动时，打开万向轮，握住手柄，移动方便。既可作为急救车使用，又可在野外急救时展开箱体，变形为操作台、急救床（承载面与操作台组合）。承载面可折叠后放于箱体内，打开后可组合成担架。

1.1.2 物品配置

依据卫生行业标准WS 387—2012《临床常用急救操作技术》（包括心肺复苏、催吐洗胃、紧急止血、包扎搬运共5个部分）[3]主要配置各专科急救药品及物品，如便携式心电图机、电子血压计、微型医用氧气瓶、多功能监护仪、除颤起搏仪、气管切开包、吸引器、气动急救呼吸机、呼吸皮囊、输液箱等物品。

1.2 各部分展开结构及特点

1.2.1 储存柜（箱体）

（1）采用厚1mm的不锈钢钢板及规格为35mm× 35 mm×3 mm的角钢、活动插锁、活页等材料制作而成，钢板与框架之间用托板及铆钉连接。

（2）箱体（如图1所示）高700 mm、长700 mm、宽600 mm。各面尺寸为：侧面700 mm×700 mm、前后面700 mm×600 mm、箱体盖及底部700 mm×600 mm。箱体前门安装有转动锁，方便开关。底部四角上分别安装直径为100 mm的自锁式静音灰胶万向轮，可推移、拖拉箱体，便于抢救、出诊，适用于营院、基层部队、社区、战时急救及自然灾害等突发事件救护。

（3）箱体左右两侧板内面设计有2对支撑条，上面有数个衔接支撑隔板卡槽，间隔50 mm，可随意调整隔板高度。

（4）设计有2块活动隔板（长696mm、宽596mm），将箱体分为3层（层高可根据需要任意调整），放置急救药品、急救物品及担架承载面等，如图2所示。

图1 箱体（收拢状态）

图2 支撑隔板

1.2.2 急救车

展开箱体，收缩支腿，可变形为急救车，打开箱体底部四角上的万向轮，移动方便。

1.2.3 急救床

急救床由急救箱箱体顶盖、展开的左右侧面及承载面组合形成。拉起左右侧面并与承载面组合，锁住活动插锁，打开支腿，如图3所示。

图3 展开状态

（1）床面。伸展后的尺寸为长2000 mm、宽700 mm，参照百分位人体尺寸，根据GB 10000—1988《中国成人人体尺寸》标准，95百分位中国成年男子的身高为1 775 mm，肩宽为330～415 mm[4]，符合需要。

（2）床架。床架高800 mm（含万向轮），包括4个箱体支柱和4个伸缩支腿（设有弹簧卡销，供伸缩支腿定位，按下卡销，可将伸缩支腿收回）。伸缩支腿由30 mm×30 mm×2.5 mm方形钢管和35 mm×35 mm× 3 mm角钢制成，支腿的一端铰接在侧面框架上。支腿与框架之间各有一折叠斜支撑板，2个支腿间由一横管连接，如图4所示。

图4 床架

床体处于展开位置时，锁住万向轮，8个支点共同受力，支撑稳固可靠。推移床体时，打开万向轮，同时按压弹簧卡销，使伸缩支腿收回。收拢时，收回伸缩支腿并折叠斜支撑板，将侧面放下锁扣在箱体上即可。

（3）承载面。边框（担架杆）采用外径D为28mm、内径d为24 mm的6070铝合金，承载面为牛津革，可双向折叠。展开尺寸1800mm×600 mm×32 mm（长×宽×厚），折叠尺寸450 mm×600 mm×130 mm（长×宽×厚）。两端有活动插锁，承载面与床体可随意分合。

（4）输液架。由不锈钢管及圆钢做成。输液架通过齿盘固定在箱体后边框架上（把手侧对面），为3节约500 mm长的不锈钢管，通过螺旋紧固套连接，可根据需要调节高度和紧固，最大伸展长度为1480mm。输液架顶端为螺旋形挂钩，可有效防止输液瓶脱落。使用时展开，不用时可平放在承载面一侧，占用空间小[5]，如图5所示。

图5 输液架（放倒时）

1.2.4 担架

担架由承载面展开而成，最大载荷150 kg。

1.2.5 急救治疗台

急救箱体左右侧面展开可作为治疗台使用，台面大小可调节为3种尺寸：2 000mm×700 mm、700mm× 600 mm、1 300 mm×700 mm。

2 力学计算及强度分析

2.1 展开作为急救床或急救车时

2.1.1 力学计算

支腿、万向轮、箱体支撑杆是床的主要承重部分，由于床面近似为刚性体，可认为床体框架受垂直载荷的作用[6]。根据GB 10000—1988，95百分位的中国成年男子体质量（m）为75 kg。为简化计算，先将人体质量简化为3个集中载荷，用符号F1、F2、F3表示，分别作用在人体的头部、胸部和臀部，如图6所示。

图6 施加载荷

根据人体各部位（头、躯干、四肢等）质量相对于人体总质量的比例关系，可推导出如下关系（F=mg）[6]：

2.1.2 强度分析

急救床支腿与框架由30 mm×30 mm×2.5 mm方形钢管和35 mm×35 mm×3 mm角钢制成，根据米塞斯等效强度理论：

式中，σmax为最大等效应力，单位为MPa；[σ]为许用弯曲应力，单位为MPa；σ0.2为屈服极限；n为安全系数。

由《机械设计手册》查知屈服极限σ0.2=235 MPa，根据塑性材料在静载荷下，安全系数n可取1.5～2，考虑到对减轻设备自身质量和提高设备机动性的要求，故取n=1.5，得

查资料知，σmax=102.61 MPa＜156.7 MPa[7]。因此，强度条件σmax≤[σ]成立，诊断床结构符合强度条件要求。

2.2 作为担架使用时

2.2.1 力学计算

担架边框可简化为2根1.8 m的长直管L，担架承载面受力可视为受均布载荷，取单侧边框为分析对象可简化为如图7所示的简支梁模型，其中L= 1 800 mm。已知担架杆的材料为6070铝合金，屈服极限σ0.2=276 MPa，取安全系数n=1.5，担架杆的外径D为28 mm，内径d为24mm，设计承受最大质量为150kg。

（1）计算担架最大工作载荷。担架承受最大的载荷：

单根担架边框承受的最大载荷：

单根担架边框均布载荷：

图7 担架框架受力分析

（2）计算剪力FS和弯矩M。

以X轴表示横截面位置，以纵坐标表示相应截面上的剪力Fs、弯矩M。已知剪力和弯矩方程：Fs= Fs（x），M=M（x），则

（3）计算最大弯曲正应力。

对Z轴的惯性矩：

担架边框抗弯界面系数：

=1.39×104mm4

简支梁在均布载荷作用下，在跨中弯矩最大，最大弯矩值Mmax=1/8 qL2，则最大弯曲正应力为

2.2.2 强度分析

查资料知6070铝合金屈服极限σ0.2=276 MPa，取安全系数n=1.5，则许用弯曲应力为

显然σmax＜[σ]，组合担架也符合强度要求。

3 使用方法

（1）接到抢救任务时，可选择直接推拉组合便携式多功能急救装置或采用其他交通工具运送至现场。

（2）在野战条件下，如需完成野外心肺复苏、简单手术、检查诊断、输液等救治任务，可将组合便携式多功能急救装置快速展开，形成操作台或急救诊断床。输液时，打开急救床一侧的输液架。

（3）近距离搬移患者时，收拢两端支腿，打开万向轮，可直接推动急救诊断床，途中携带输液瓶、急救药品、氧气瓶等，方便患者病情变化时能就地及时抢救。

（4）作为担架使用时，打开活动插锁，由2名护士从急救床上抬起承载面，移动方便。

（5）作为储藏急救药品及物品的橱柜使用，便于急救物品的集中管理。

4 特点

（1）结构合理：车上抢救器械放置合理且集中，便于争分夺秒地抢救患者。车轮均为静音万向轮，可以灵活移动且噪声小。

（2）功能齐全：既能作为携带抢救器材的运输工具，又能当作诊断治疗床、治疗台及担架使用，床下的隔层方便相关急救物品的存放，解决了野战条件下的抢救、治疗、运输问题。

（3）省人省力：原来遇到抢救患者到现场时，一个医生难以携带多件抢救必须物品，有了组合便携式多功能急救装置，只需要一名医生就能推拉携带。

（4）安全可靠：患者搬移过程中，输液瓶、引流袋等都有固定的悬挂及存放位置，杜绝了造成导管扭曲，避免了抢救过程中有可能发生的急救物品的碰撞、散落危险；同时能使患者身体的纵轴保持在同一水平线上，杜绝了意外事件的发生。

（5）灵活方便：打开万向轮后可随意移动，简单方便。

5 临床应用情况

组合便携式多功能急救装置经临床试用1 a，反映良好。移动方便，对路面状况要求不严，灰胶万向轮转动灵活，避震、耐撞击、安全可靠、噪声小；箱体储存容量大，根据急救物品和药品的性能、种类进行分类存放，寻找、使用方便；经96人次进行展收功能试验，展开约4 min，收拢约4.8 min；急救床和担架设计尺寸适合患者躺卧，舒适、安全，随机抽取身高1 650～1 850 mm、体质量56～90 kg的89人试用，接受率100%，舒适感92%，安全感96%。

6 结语

院前急救是指对各种遭受危及生命的急症、创伤、中毒、灾难性事故等患者在进入医院前的紧急救护，包括患者发生伤、病现场对医疗救护的呼救、现场救护、途中监护和运送等环节[8]，是医疗服务活动的前沿[9]。野战条件下战场救治及和平时期院前急救均是院内急救的前提和基础，是提高抢救成功率的关键。组合便携式多功能急救装置一体多用，移动方便，内部储存空间大，收展自如。物品的摆放按照院前急救技术操作程序中所需的物品顺序分类、集中，随时处于良好状态。既可就地抢救患者，又可在搬移患者过程中随时抢救，避免延误抢救时机。该装置完全符合平战结合的需求，能更好地完成野战条件下卫勤救治机构承担的心肺复苏、简单手术、检伤、诊断、搬运等救治任务。

[1]卫生部.关于加强城市急救工作的意见[EB/OL].（1980-10-30）[2015-01-17].http：//wenku.baidu.com/link?url=IG2bSa5UfLqyenOoi c2OCed27ELpBAdfN4t02yxPIv3kUYZvB1AQZ65xssBtxRxcf_RBaG 9cW5AuRP9HDZ15Hctxs7rpdn9PUVkHe8WMdom.

[2]武秀昆.院前急救机构要加强基础设施与基本装备建设[J].中国急救医学，2014，34（3）：287-288.

[3]陈晓松，吕传柱.建国以来急救医疗工作的相关政策及重要文件回溯（2）（1996—2003年）[J].中国急救医学，2014，34（12）：1 146-1 149.

[4]GB 10000—1988 中国成年人人体尺寸[S].

[5]张慧，陈胜茹，马晓英，等.新型便携式平战多功能急救装置：中国，201420099761.2[P].2014-12-10.

[6]张慧，陈胜茹.自动控制多变形超声诊断床的结构设计[J].医疗卫生装备，2014，35（6）：42-44，85.

[7]闻邦椿.机械设计手册[M].5版.北京：机械工业出版社，2010：232-233.

[8]吕青，刘珊，霍丽莉.现代急重症护理学[M].北京：人民军医出版社，2007.

[9]杨朝富.院前急救面临的问题与对策探讨[J].中国中医药咨讯，2011，3（20）：398，435.

（收稿：2015-01-07 修回：2015-04-19）

Development of new-type portable composite emergency treatment device with multi functions

ZHANG Hui,CHEN Sheng-ru,ZHOU Qiang
（Outpatient Clinics,Headquarters of Jinan Military Area Command,Jinan 250001,China）

ObjectiveTo develop a new-type portable composite emergency treatment device with multi functions to eliminate the deficiencies of the existing emergency treatment devices.MethodsMechanics calculation and intensity analysis were involved in the design of the device by analyzing the characteristics of pre-hospital first aid in the primary medical facilities and the allocation of conventional medicine and materials.The device adopted a chest-like structure with some versatile truckles at the corners of the bottom,which could be transformed into the emergency materials storage chest,emergency trolley,emergency bed,worktable or stretcher.ResultsThe device was versatile,mobile and convenient, and could be used for CPR,simple operation,transfusion and etc.ConclusionThe device can be employed for emergency treatment of battle injury at war time,pre-hospital first aid at peace time or emergency support in the responses to the emergencies.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（9）：34-37]

composite;portable;multi function;emergency treatment device;pre-hospital first aid

R318.6；R197.39

A

1003-8868（2015）09-0034-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.034

专利：国家实用新型专利（ZL 201420099761.2）

张 慧（1963—），女，副主任医师，主要从事超声诊断及心电图诊断方面的研究工作。

250001济南，济南军区司令部门诊部（张 慧，陈胜茹，周 强）

陈胜茹，E-mail：zhanghui63824@sina.com