股骨近端骨折患肢防旋康復裝置的改進與創新

張冰玉馬建軍宋辰光吳迪白玉林劉柳蔭平杰銘何京

醫療器械研發

股骨近端骨折患肢防旋康復裝置的改進與創新

張冰玉1馬建軍2*宋辰光1吳迪3白玉林1劉柳蔭3平杰銘3何京4

目的 設計一種應用于股骨近端骨折后康復的多功能新型防旋鞋-醫用三角鞋，使其可達到更穩定的防旋效果，且使用過程中足部可適度屈伸并能改善患肢末梢血液循環。方法利用幾何圖形具備的獨特性質保證三角鞋的防旋性能，采用填充方法處理底座使三角鞋可在與水平面成90～135°的范圍內活動，增設輻熱裝置通過增溫緩解患肢末梢血液循環不暢。結果新型醫用三角鞋初期模型防旋效果顯著，并可使足部在合適范圍內活動，同時可提升足部溫度。結論通過查閱文獻并結合目前實驗觀察結果，新型醫用三角鞋可達到初步預期效果，滿足臨床需求。

醫用三角鞋；股骨近端骨折；防旋裝置；創新

股骨近端骨折主要是由于車禍等高能量損傷導致，常規多運用手術治療。但對于醫療條件受限或因自身因素無法接受手術的患者，常采用牽引等措施進行保守治療[1]，同時配合名為"醫用丁字鞋"的防旋裝置使患肢保持外展中立位，以防足內外旋、足下垂、畸形愈合等并發癥。因此，丁字鞋在此類治療過程中起著重要作用。但傳統丁字鞋在臨床使用中存在著固定不穩易脫落、限制足部屈伸、無法改善末梢循以及舒適度差等不利于患者康復的問題，對此，我科研組提出了新型醫用三角鞋的構想，并經多次改進達到初步預期效果，現報道如下，以利于應用。

1 選材及創新

1.1 材料選擇

選取聚苯乙烯泡沫塑料（Expanded Polystyrene,EPS）為主體支架，高硬度厚牛皮紙板（厚度3mm）為支持骨架以及活動底座，聚酯纖維（珍珠棉）為活動底座的填充材料，5V，2.5W碳纖維發熱片為輻熱裝置，聚氯乙烯（PVC）軟紙為支架表面覆蓋物，珊瑚絨為加熱片的包裹物以及鞋體材料，尼龍扣為鞋體的可調結構以及鞋體與支架的連接部位。

1.2 設計思路

改變傳統丁字鞋的防旋裝置：將丁字鞋底部的倒丁字形支架改為更具穩定性的等邊三角形支架；調整支架底部材料：采用半保留填充設計，使支架具有活動性能；增設輻熱裝置：在支架與人體足心對應處增設低功率發熱片，并在支架內部安裝電源；細節調整：利用尼龍扣連接鞋體與支架，并在鞋體上加設可雙向調節的尼龍扣帶。

1.3 模型展示與設計圖解

圖1 模型及分解展示

圖2 可分離設計圖解（正面）。①EPS防旋支架；②連接在支架上的尼龍搭和倒刺部分；③連接在鞋體底部的尼龍搭和絨面部分

圖3 半保留填充設計圖解（側面）。半保留填充：沿與水平面成45°的夾角從后面切割底座，將切掉的部分進行還原并用珍珠棉填充。①EPS防旋支架；②，③連接支架和與水平面平行的硬牛皮紙板；④連接兩紙板的合頁；⑤底座的內部填充物（珍珠棉）∠1=∠2=45°

2 結果

2.1 具體性能

等邊三角形的EPS支架，其防旋效果更為顯著，且支架支撐足部各個部位，足部無落空感；足部可通過醫用三角鞋底部的彈性底座在與水平面成90～135°的范圍內活動，活動過程自如舒適；輻熱裝置與電源連接5分鐘后，鞋內溫度可恒定在40～45℃，溫度適中，無灼熱和不適感；鞋體可與支架通過尼龍扣反復分離，且足跟部與足背部的尼龍扣帶可將足部與鞋體緊密結合，久穿不易脫落。

2.2 實際意義

穩固的防旋效果可保證患肢在康復過程中處于中立位，可有效避免足內外旋以及畸形愈合等并發癥[2,3]；底部的彈性底座，一改傳統丁字鞋無法自如完成足部屈伸的缺點，可使患者通過早期自主運動減少深靜脈血栓形成的機會[4-7]，并防止關節僵直、肌肉萎縮等并發癥的產生；且底座采用半保留填充設計，將患者足部限定在一定的活動范圍內，避免患者在使用過程中因受到意外牽拉而對其造成傷害；增加的輻熱裝置，可緩解因長期臥床而導致的末梢血液循環不暢、皮膚溫度下降等問題；利用鞋體與支架之間的可分離設計，可令患者依據季節、使用時間等及時更換鞋體，提高舒適度；支架采用 EPS與硬紙板的結合，具有防震緩沖的效果，可避免對患者及周圍紡織物的意外損傷。

3 討論

傳統丁字鞋在臨床上已廣泛運用于骨外臨床中，但在使用中極易因防旋裝置過于單薄而造成患肢內外旋、畸形愈合等并發癥；此外，丁字鞋原有的防旋裝置限制患者足部屈伸，阻礙患者進行早期訓練，影響康復效果；且丁字鞋缺少輻熱裝置，不利于患者在需要時及時采取升溫措施。醫用三角鞋的研究可補充傳統丁字鞋在上述幾個方面的相對不足，為類似產品的設計與臨床應用提供相關參考資料與設計思路。

醫用三角鞋的設計主要依據人體下肢的解剖學特點以及患者的臨床需要，且在2015年"挑戰杯"全國大學生課外學術科技作品競賽中獲得省級二等獎，通過與相關評委老師交流后得出：醫用三角鞋現已達到了初步預期效果，但同時存在醫用三角鞋的活動范圍無法滿足一部分人的需求、溫度不可依照使用者的意愿改變、不便于對使用者足部狀態進行監控等問題。對此，醫用三角鞋還可在其底座的選材、設計等方面進行改進，根據踝關節的適宜屈伸程度加大底座的可活動范圍；同時，重新設計輻熱裝置的電路，增設溫控板與探頭使其可達到數字化測溫、控溫的功能，最大限度滿足更多患者的需求。醫用三角鞋尚處于實驗室階段，還需進行更多的改進與測試再投入臨床試用并觀察臨床效果。

[1] 鐘翠嬋，龍國烽.老年股骨近端骨折中西結合非手術治療的護理干預[J].中國實用醫藥，2009，4（15）:199-201.

[2] 黃大華，徐麗華，張丹.骨外科丁字防旋鞋的改進及應用[B].國際護理學雜志，2009，4（28）:461

[3] 姜曉芬，皮英，羅維瑛.中立位防旋鞋用于截癱患者的護理[J].中國美容醫學，2012,8（21）:362.

[4] 郭光遠，孫夫平.早期綜合康復訓練預防髖關節置換術后下肢深靜脈血栓形成療效觀察[J].中國實用醫刊，2013，22（40）:118-119.

[5] 梁麗萍，戴海燕，程思琴.早期康復護理在骨科預防下肢手術后深靜脈血栓的探討[J].齊齊哈爾醫學院學報，2009，12（30）: 1501-1502.

[6] 陳建智，丁獻東，項英美.同期雙側全髖關節置換術護理12例[B].現代中西醫結合雜志，2008，17（20）:3227-3228.

[7]石鈺艷，王美珍，喬紅青.81例下肢骨折術后深靜脈血栓的預防及護理[J].中國中醫藥現代遠程教育，2012，10（12）:140-141.

Im provem ent and innovation of the anti-sway rehabilitativeappliance of fracturesof the proxim al femur

Zhang Bingyu1,Ma Jianjun2,Song Chenguang1,etal.XinxiangMedicalUniversity,Xinxiang Henan,453003,China

Objective Design an innovative typeofmultifunctionalanti-sway shoes-the clinical triangularshoes,which are applied to the rehabilitation of fractures of the proximal femur,making itachieve the goalof amore stable effectof avoiding patients'feet from swaying.Besides,the shoes allow patients'feet to do moderate bend and stretch,which improves the peripheralblood circulation of theaffected limb.M ethods Use theunique propertiesofgeometrical figures to assure theanti-sway function of the shoes.Adoptan innovative padding technique to process thepedestal,making the shoesable tomovew ithin the limitsof90 to 135°w ith thehorizontalplane.Intercalatea radiantheating device to stimulate the peripheralblood circulation of the affected limb.Results The anti-sway effect is notable.The shoes allow patients' feet to exercise in a reasonable extentand raise the temperature of patients'feetat the same time.Conclusion Through consulting documents and combining recent experiment results,we can safely draw the conclusion that the innovative clinical triangular shoeshaveachieved the desired effectandmetclinical requirements.

The clinical triangular shoes;Fracturesof the proximal femur;The anti-sway appliance;Innovation

R608

B

張冰玉（1994-）女，本科在讀。研究方向：臨床醫學。

*[通訊作者]馬建軍（1963-）男，高級實驗師。研究方向：人體解剖學技術與心臟基礎研究。

2015-03-01）

10.3969/j.issn.1672-5972.2016.01.022

swgk2015-03-00068

1新鄉醫學院2012級臨床醫學專業，河南新鄉453003；2新鄉醫學院人體解剖學實驗室，河南新鄉453003；3新鄉醫學院2013級臨床醫學專業，河南新鄉453003；4新鄉醫學院三全學院2011級臨床專業，河南新鄉453003