手控雙相式正負壓力泵系列裝置的研制與應用

劉傳蘭，陸 皓，張世范，高 煒，鄭 軍

手控雙相式正負壓力泵系列裝置的研制與應用

劉傳蘭，陸 皓，張世范，高 煒，鄭 軍

目的：研制適用于各類災害群體性綜合救護的手控雙相式正負壓力泵系列裝置，并評價其應用效果。方法：該裝置由手泵和救生袋組成。泵體以高分子醫(yī)用塑材制作，原理仿左心泵血的舒縮功能；救生袋采用醫(yī)用防粘塑料制成，運用流體靜力壓原理，內(nèi)含胸腔閉式引流袋、自體血回收袋、體液收集袋等多功能綜合救護裝置與手泵組合對接。效果評價應用健康比格犬建立嚴重多發(fā)傷、胸腹聯(lián)合傷、上呼吸道梗阻窒息模型，隨機分為市售器材組（A組，n=6）、自制器材組（B組，n=6），對比觀察2組胸腔引流的操作時間、性能及應用效果。結果：B組的準備時間明顯短于A組，A組需2～3 min，而B組僅用了30 s；A組成活率為50%（3/6），B組成活率為100%（6/6）。結論：該自制手控雙相式正負壓力泵系列裝置可快速提供隨意性的正負壓力，滿足負壓吸引、加壓輸血、閉式引流、噴淋洗消等需求，可快速用于開展現(xiàn)場綜合性救護。

手控雙相式正負壓力泵裝置；嚴重多發(fā)傷模型；現(xiàn)場救護

0 引言

研制一線救護裝備，縮短救護距離，強化院前一線救護效率，是目前各國追蹤研究的熱點[1-2]，也是現(xiàn)代戰(zhàn)爭災害醫(yī)學面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。在各種突發(fā)災害傷中，有15%～20%的傷員因短時間無法及時得到救治，死于一線救護現(xiàn)場，而嚴重多發(fā)傷、張力性血氣胸、出血性休克等是最早死于災害現(xiàn)場的急危重癥[3]。致死的主要原因有技術問題，但更多源于院內(nèi)常規(guī)使用的救護設備大部分需要電源驅動，而在現(xiàn)場或不同場合的急救中，很難找到電源或其他能源，而且院內(nèi)常規(guī)使用的吸引等設備在現(xiàn)場多數(shù)派不上用場。1980年后，我院在總后勤部衛(wèi)生部支持下，曾先后完成了手提式輔助循環(huán)機和蘭蓉Ⅰ型儲血、過濾、引流、自體血回收用的簡易手泵泵體和胸腔閉式引流袋的研制，進行了全軍擴試驗證和小批量試生產(chǎn)用于臨床，收到較滿意的效果[4-6]。近年來，再次進行了針對性更強的拓展性改型研究[7-8]。本文著重闡述用于現(xiàn)場急救的動力裝置正負壓雙相式手泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)負壓吸引、血液回收、胃腸減壓、噴淋洗消等功能，可為贏得搶救時機提供保障。

1 結構設計

1.1 基本結構組成

（1）雙相式手泵。由泵體、泵蓋、副泵、入口導管、出口導管等組成（如圖1所示）。

（2）救生袋。由主袋體、三通管、給藥/液口、排氣管、調(diào)壓閥、調(diào)壓管、活瓣管、錐形體、容量表、肝素帽、排出管等組成（如圖2所示）。

圖1 泵體結構示意圖

圖2 救生袋結構示意圖

1.2 主要部件的結構及原理

（1）手泵。泵體兩端呈紡錘狀，內(nèi)上部和下部各設一錐形度的支架形成一個完整的紡錘流線型泵體內(nèi)腔，頂部有泵蓋，泵蓋的下端有流入道活瓣，流出道活瓣與出口導管連接。其原理仿左心泵血的舒縮功能。引用心臟收縮功能定律，泵體內(nèi)壓與泵體容積、殼體張力呈正負相關。手壓泵體收縮，流出道活瓣開放，泵體內(nèi)的血液/氣體經(jīng)副泵排出；泵體舒張，流出道活瓣關閉，體外的血液/氣體經(jīng)流入道進入泵體，不斷循環(huán)運動，形成一個手控式動力系統(tǒng)。

（2）救生袋。運用流體靜力壓原理，內(nèi)含胸腔閉式引流袋、自體血回收袋、體液收集袋等多功能綜合救護裝置與手泵組合對接，可用于負壓吸引、胸腔閉式引流、胸血回收等。

1.3 制作工藝方法

（1）泵體制作工藝。主體選用彈性上乘的高分子醫(yī)用塑材，一次性模壓成梭形，流入道活瓣與流出道活瓣由特制的防粘材料構成半葉式活瓣。在材料學選擇上重視人體生物醫(yī)學組織的可容性、不同環(huán)境溫度下做功功率的穩(wěn)定性，圓錐體與圓柱體厚度比為1.5∶1，圓錐體與錐度支架比為4∶3，泵體預設容積與每搏實際容積比最佳值為100∶59，無效殘腔容積均值＜50%。主泵與副泵，流入道直徑、瓣口面積與流出道直徑、瓣口面積對等匹配，可通過附設元部件不對等增壓、減壓。單手握泵擠壓，每舒縮一次，有40～70 mL液/氣體出入。按25次/min舒縮運動計算，收集1 125～1 857 mL的失血，能夠初步解決現(xiàn)場急救輸血需求。噴淋洗消機頭配置用于增壓，與胃腸減壓管配伍，用于胃腸減壓低負壓吸引引流。

（2）救生袋選材。按功能用途，選用醫(yī)用防粘塑料，在凈化環(huán)境下預先完成所有功能元件，一次性熱合成型。

2 主要特征

（1）隨意。根據(jù)傷情需要，快速負壓吸引、加壓噴淋洗消、加快或減慢泵體舒縮運動均沒有制約限制。

（2）隨機。具備調(diào)壓、穩(wěn)定縱隔擺動、胸血回收、儲血、消泡、過濾等功能。

（3）組合?？蓾M足院前一線救護大批量群體綜合救護需求，如圖3所示。

圖3 綜合救護功能組合路線圖

3 實際應用

健康比格犬13只，由廣州醫(yī)藥工業(yè)研究院實驗動物研究所開發(fā)中心提供（實驗動物許可號SYXK粵2010-0056，實驗動物質(zhì)量合格證明編號00041）。體質(zhì)量為12.5～15 kg，雌雄不拘，隨機分組，建立嚴重多發(fā)傷、胸腹聯(lián)合傷、上呼吸道梗阻窒息模型（有關模型制備方法已另文報道[9-10]）。13只比格犬依據(jù)救治措施分為市售器材組（A組，n=6）、自制器材組（B組，n=6，開始有7只犬，其中1只在制作呼吸道窒息模型中出現(xiàn)呼吸道痙攣缺氧致心律失常死亡，因后續(xù)觀察無法實施，故棄去未納入本組統(tǒng)計）。B組與A組比較自制手控雙相式正負壓力泵裝置救生袋與市售器材連接，對比觀察操作時間、引流性能、應用效果及模型的敏感性、特異性，2種裝置應用情況見表1、2。

4 效果評價

本系列裝置通過再實踐、再研究、再拓展，取得了效果穩(wěn)定的臨床驗證結果，手泵與各種導管、袋體連接組成血液回收器、負壓吸引器、胃腸減壓器、洗胃器、噴淋沖洗器，具有較強的隨機性、隨意性及可操作性。院前、院內(nèi)通用，方便各?？迫藛T使用。2種裝置應用效果比較見表3。

5 討論

表1 A組裝置應用情況

表2 B組裝置應用情況

表3 自制裝置與市售裝置應用效果比較

手控雙相式正負壓力泵系列裝置[4-6]為改型后的裝備，內(nèi)含手泵、胸腔閉式引流袋、儲血袋、體液分泌收集袋等多功能綜合救護裝置。通過反復模擬實驗，動物比格犬在嚴重多發(fā)傷、出血性休克、張力性血氣胸、上呼吸道梗阻動物模型實驗中，用自制裝置進行自體血回輸加液體復蘇，全部成活，采用市售單一液體復蘇裝置成活率為50%[7-9]。實驗提示本裝置功能進一步提高，工藝進一步成熟，效果已趨穩(wěn)定。

手泵是本裝置的核心部分，它不依賴外部能源，既有定壓、定容、定量固有的功能，又可根據(jù)傷情需要，為實施搶救的醫(yī)務人員提供隨機、隨意、組合使用的個體化需求。在救護效果上自制裝置明顯優(yōu)于市售裝置，主要表現(xiàn)為：（1）自制裝置功能明顯多于市售裝置；（2）自制裝置能夠快速完成吸引、體腔血回收、加壓輸血、閉式引流、噴淋洗消等功能。既利于負壓引流，又有利于靜力引流，符合流體靜力學原理，更有利于胸部創(chuàng)傷后軟胸壁引起的肺膨脹不全。

高正/負壓泵與低正/負壓泵的結構本身是產(chǎn)生高、低壓力的基本保障，是耗時最長、投入最大的研究項目之一。我院與廣州地區(qū)同道共同努力下，進一步解決了泵體高、低、正、負壓力力學結構和定容、定壓、定時等諸多隨機、隨意性的功能用途，就泵體的現(xiàn)場應用而言，可基本替代傳統(tǒng)笨重的負壓吸引器裝置。

志謝：本研究是多年來從事高原危重癥診治研究工作專家張世范教授課題的延續(xù)，在研究過程中得到了他的悉心指導，在此謹致以崇高的敬意和衷心的感謝

[1] 王磊.外軍衛(wèi)勤研究系列講座（5） 美軍最新醫(yī)療救護裝備研究進展[J].人民軍醫(yī)，2008，51（5）：271-272.

[2] 張連陽，王正國.現(xiàn)代戰(zhàn)場一線救護[J].人民軍醫(yī)，2007，50（8）：451-453.

[3] 岳茂興.重視和加強多發(fā)性創(chuàng)傷的基礎研究和臨床救治[J].中華急診醫(yī)學雜志，2003，12（9）：581-583.

[4] 張世范，張曉民，王自生，等.輔助自體血裝置在外傷犬出血緊急外科處理中的應用[J].中華外科雜志，1984，22（8）：496-498.

[5] 張世范，賈書斌，張曉民，等.泵式自體輸血過濾引流系統(tǒng)在急癥救護中的應用[J].中國輸血雜志，1995，8（4）：177-179.

[6] 張世范，徐克勁，葛楚權，等.蘭蓉Ⅰ型儲血過濾引流系統(tǒng)的研制與應用[J].中華心胸外科雜志，1989，5（4）：247.

[7] 楊俊峰，鄭軍，洪波，等.自制一線綜合救護裝置在自體血回輸救治嚴重胸外傷失血性休克犬中的應用[J].廣東醫(yī)學，2010，31（18）：2 449-2 450.

[8] 鄭軍，洪波，張世范，等.嚴重多發(fā)傷一線救護裝置的研制與實驗觀察[J].華南國防醫(yī)學雜志，2010，24（3）：211-214.

[9] 鄭軍，洪波，張世范，等.一種新型失血性休克動物模型和初級生命救護裝置的聯(lián)合實驗和評價[J].西北國防醫(yī)學雜志，2010，31（2）：86-88.

[10]王磊.美軍最新醫(yī)療救護裝備研究進展[J].人民軍醫(yī)，2008，51（5）：271-272.

（收稿：2014-03-27 修回：2014-12-08）

Development and application of hand-controlled positive/negative pressure pump system

LIU Chuan-lan1,LU Hao1,ZHANG Shi-fan2,GAO Wei2,ZHENG Jun3
（1.Nursing Department,Lanzhou General Hospital of Lanzhou Military Area Command,Lanzhou 730050,China; 2.Department of General Thoracic Surgery,Lanzhou General Hospital of Lanzhou Military Area Command, Lanzhou 730050,China;3.Center for Emergency Treatment and Rehabilitation,Guangzhou Sanatorium of Guangzhou Military Area Command,Guangzhou 510515,China）

ObjectiveTo develop and evaluate a hand-controlled positive/negative pressure pump system for comprehensive treatment in disaster relief.MethodsThe pump system was composed of a hand pump and rescue bags.The pump made of medical high-molecule plastic had the functions similar to left heart to relax and contract.The rescue bags of medical antisticking plastic made use of the principle of hydrostatic pressure,which integrated thoracic closed drainage bag,autoblood collection bag,body fluid collection bag and etc.Totally 12 healthy Beagle dogs were used to establish models for severe multiple injury,thoracoabdominal injury as well as upper respiratory tract obstruction and asphyxia, which were divided equally and randomly into group A with commercial device and group B with self-developed pump system.The two groups were compared for the operation time,performances and efficacy of thoracic drainage.Results Group B had the preparation time of 30 s,obviously less than the one from 2 to 3 min in group A.The survival rate in group A was 50%,while that in group B was 100%.ConclusionThe pump system can generate negative or positive pressure freely for negative pressure aspiration,pressurized blood transfusion,closed drainage,decontamination and etc, and thus can be used for field comprehensive rescue.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（4）：37-39]

hand-controlled positive/negative pressure pump;severe multiple injury model;on-site treatment

R318.6；TH777

A

1003-8868（2015）04-0037-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.04.037

甘肅省科技支撐計劃項目（1104FKCA069）；蘭州軍區(qū)醫(yī)藥衛(wèi)生科研項目（CLZLLJA04）

專 利：國家實用新型專利（ZL 2011 20281435.X）

劉傳蘭（1963—），女，總護士長，副主任護師，主要從事重癥監(jiān)護工作，E-maill：liuchuanlan917@163.com。

730050蘭州，蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院護理部（劉傳蘭，陸 皓），普胸外科（張世范，高 煒）；510515廣州，廣州軍區(qū)廣州療養(yǎng)院康復急救中心（鄭 軍）

陸 皓，E-maill：luhaoo312@163.com