【摘要】 通過對社會醫(yī)療救援器械的現(xiàn)狀分析,，創(chuàng)新性地在原有的鏟式上車擔架基礎(chǔ)上完善了救援袋,、充氣裝置,、藥箱、亞低溫裝置等,；在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,，我們對國內(nèi)陸上救援擔架、海上救援裝置特點進行了分析和參考,，采用了堅韌而質(zhì)輕的鋁材料制作救援擔架的主體骨架,，利用新型TPU作為充氣結(jié)構(gòu)的材料，可以有效地實現(xiàn)水上漂浮救援,、路上緊急救援的目的,。

【關(guān)鍵詞】 救援；擔架,；亞低溫,；救援袋

1 前言

現(xiàn)階段社會經(jīng)常會發(fā)生各種突發(fā)災(zāi)難而難以避免,，威脅到廣大群眾的生命安全；且現(xiàn)有的救援設(shè)備琳瑯滿目,，并不能在突發(fā)的情況下完全地實現(xiàn)各種救援功能，不能有效地保障群眾的安全,。因此,，水陸兩用救援擔架應(yīng)運而生，從安全,、高效,、人性化的角度出發(fā)，結(jié)合原有的救援擔架與創(chuàng)新科技,，充分體現(xiàn)了安全,、高效、人性化的宗旨^[1],。

2 材料與方法

水陸兩用救援擔架由以下部分組成：①底部擔架：可折疊的底部擔架采用鏟式擔架和上車擔架相結(jié)合(如圖1所示),；②夾層充氣救援袋：該救援袋(如圖2所示)袋體采用柔性的功能性布料，因此在不用時可以折疊收攏,，占用空間不大,，救援袋設(shè)計可配合擔架使用；③亞低溫冰帽：其規(guī)格按實際情況縫制成所需規(guī)格后,，放緊急藥箱內(nèi)冷凍2～4h,，涼墊結(jié)成雪融狀后取出，外套定制的布套即可用于病人,。根據(jù)病情及使用時間及時更換涼墊,，每次可持續(xù)使用3～4h^[2]。

圖 1 可折疊的底部擔架

圖 2 夾層充氣救援袋

圖 3 AUTOCAD 模擬設(shè)計的水陸兩用擔架

2.1 擔架隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計

目前國內(nèi)的救護車的擔架多數(shù)是剛性支承,，沒有減振設(shè)施,，或者雖然設(shè)置了彈性支承，但由于隔振系統(tǒng)的力學參數(shù)不盡合理,， 因而擔架舒適性較差,，我們根據(jù)臥位人體振動響應(yīng)的特點，用最優(yōu)化數(shù)學方法,，對擔架隔振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計^[3],，從而有效地改善了擔架的舒適性。將救護車擔架臥位人體系統(tǒng)簡化為6個自由度力學模型,，其中六個自由度力學模型,，分別為：Zb－彈簧質(zhì)量質(zhì)心處的垂直位移；Θb－彈簧質(zhì)量繞過其質(zhì)心的縱向角位移,；Zf－前非簧載質(zhì)量質(zhì)心處的垂直位移,；Zr－后非簧載質(zhì)量質(zhì)心處的垂直位移,；Zd－擔架一臥位人體系統(tǒng)質(zhì)心處的垂直位移；Θd－擔架一臥體人體系統(tǒng)繞過其質(zhì)心的縱向角位移,；

優(yōu)化計算及結(jié)果：復(fù)形調(diào)優(yōu)法基本思想是,，在可行域上取定初始復(fù)合形，然后比較復(fù)合形各頂點處的目標函數(shù)值,，不斷去掉最高點,，代之以目標函數(shù)值較小的可行點作為新的頂點構(gòu)成新的復(fù)合形，使頂點處的函數(shù)值逐步一降,，頂點逐步逼近問題的最優(yōu)解,。優(yōu)化結(jié)果表明， 原設(shè)計值中擔架前支承剛度基本合理,，后支承剛度偏大,，而阻尼系數(shù)偏小，從而導(dǎo)致?lián)芤慌P位人體系統(tǒng)振動加速度均方值偏大,，應(yīng)用優(yōu)化后的系統(tǒng)參數(shù),，車速為50km／h時，擔架一臥位人體系統(tǒng)質(zhì)心處的垂直加速度均方值下降了40.7%,，繞其質(zhì)心縱向角振動角加速度均方值下降了55.76%,，原車擔架一臥位人體系統(tǒng)的隔振性能有了顯著改善。通過這種優(yōu)化方法,，可獲得一組合理匹配的彈簧剛度和阻尼系數(shù),，為擔架支承的結(jié)夠設(shè)計提供了依據(jù)。

2.2 救援袋原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計

在熱區(qū)海域,，當病人不慎落水后,，即使登上了救生艇(筏)，如救生器材無陽篷,，持續(xù)的陽光曝曬,。也將使遇險者受到致命的威脅，引起皮膚灼傷,，形成紅斑,、水腫等，在太陽曝曬下,，落水人員原有的傷口也會急劇惡化,。水陸兩用救援擔架中的充氣救援袋由特殊材料制造，因此,，對紫外線的侵害有很好的阻礙作用,。

救援袋為配合上述水陸兩用擔架用于水陸救援，兩側(cè)有門,，并附有氣密性拉鏈,；分兩層,，底層通過扶手端的袋子里放置的氣泵進行充氣后能在水上漂浮，與外界隔離,，外層頂部有幾個小孔,；整個救援袋具有展開收攏方便，抗翻轉(zhuǎn),，外層抗輻射等功能,。平時不用時可收攏置于儲運箱中，使用時展開為船艙式設(shè)計,，救援袋袋體由底部一根長方形充氣柱體，兩個長方形浮體及分別由底部兩側(cè)延伸并相交于頂部兩根充氣柱形成救援袋的基本骨架,，并由防水透濕PU布將充氣柱及擔架外部形成一個相當封閉的船艙式外形,。

救援袋從側(cè)面看過去呈左右對稱的不規(guī)則六邊形體，當加入載荷后,，整體的重心位于六邊形的中心下端,，但救援袋落水后，可以確保在除了正浮位置可以穩(wěn)定漂浮外,，若為其他位置,，均不能達到穩(wěn)性平衡，而浮力和重力產(chǎn)生的力矩均指向正浮位置,，從而實現(xiàn)救援袋的抗翻轉(zhuǎn)漂浮功能,。根據(jù)浮體穩(wěn)定平衡條件，浮體的穩(wěn)心高于浮體的重心則浮體處于穩(wěn)定平衡狀態(tài),，在一定風浪條件下,，均可穩(wěn)定漂浮。在材料的選用方面,，選擇了TPU布料,。防水拉鏈的選擇：選擇水密氣拉鏈^[4，5],。

2.3 水陸兩用救援擔架設(shè)計參數(shù)

2.3.1 底部擔架

規(guī)格：2200mm×550mm×750mm,。依據(jù)我國人體身高統(tǒng)計分析，平均身高在1700～1740mm,，最高為1850mm,，人體肩寬一般小于550mm。其長寬定為1800mm×550mm±3mm,，符合GJB 831290 通用擔架標準,。自重：8.5kg，承重：250kg,。

2.3.2 救援袋

設(shè)計的救援袋要能夠配合底部擔架使用,，擔架總長2200mm,，擔架面長為1800mm，總寬為550mm,，高度為150mm,，擔架桿長為2200mm， 擔架桿直徑為40mm,。擔架整體重量不超過8.5kg,。根據(jù)擔架尺寸設(shè)計的救援袋展開后尺寸為：袋頂長：1040mm；袋底長(不含把手套)：1800mm,；中間寬：790mm,；底部寬：650mm；高度：790mm,。

3 模擬實驗的設(shè)計與分析

將水陸兩用救援擔架(如圖3所示)進行一系列模擬測試,，試驗內(nèi)容包括：

3.1 物理性能試驗

擔架車變形試驗及力學結(jié)構(gòu)分析，救援袋氣密性測量及救援袋壓力測量,。

3.2 使用性能試驗

展開,、撤收時間測定，浮渡時吃水量測定,。

3.3 環(huán)境適應(yīng)性試驗

高,、低溫試驗，車載運輸試驗,。

3.4 應(yīng)用試驗

風,、日曬、灰塵等氣侯條件,，如山地,、叢林、江河地理條件,，野外演練,、實戰(zhàn)演習。

通過山地,、叢林,、江河、海上,、等地理環(huán)境及風,、日曬、灰塵等條件下和車載試驗,，對各種功能進行了全面測試,，如搶救、防護,、運送病人的試驗,。預(yù)計將取得很好的效果,，測試證明將其設(shè)計合理，構(gòu)思巧妙,，易于操作,，普通救護人員經(jīng)30min培訓即可掌握操作要領(lǐng)。展開撤收時間預(yù)計最短8s,，最長8min,，符合緊急救援要求。救援袋在東北,、西北地區(qū)有防風,、防寒作用。在西南地區(qū)可防曬,、防輻射,。

4 結(jié)論

該擔架材料結(jié)實耐用，設(shè)計性能達到緊急救援的要求,。在不同地區(qū)、地域,、不同氣候條件中應(yīng)用范圍廣,，適應(yīng)性強。但由于亞低溫裝置不成熟,、救援袋與擔架的結(jié)合不完善,，并未在社會中投入大規(guī)模使用，這些不足之處都需要改進,，希望將來能逐漸完善并真正服務(wù)社會,。