一种固定头枕的设计

王小慧，周 琴，刘梦栋

（空军军医大学第一附属医院烧伤与皮肤外科，全军烧伤中心，西安710032）

0 引言

皮肤扩张术是修复面颈部瘢痕的常用方法，胸三角区皮瓣的色泽、质地和弹性与颜面部相近，因此其一直是整形修复关注的重点[1]。用胸三角区扩张后带蒂皮瓣转移一次性修复较大面积的面颈部瘢痕，临床操作简便，术后外观改善良好，可以取得理想的修复效果[2]。手术完成后，皮瓣血运情况与成活情况对于手术的成功起到决定性的作用，而皮瓣转移后，皮瓣蒂仍位于胸三角区，此时患者若是头部动作过大将会造成皮瓣牵拉，从而影响皮瓣血运甚至出现皮瓣拉扯脱离的情况，导致手术失败[3]。尤其是在麻醉复苏期，患者稍有较大的躁动就极易造成皮瓣的牵拉、裂开甚至撕裂[4]。根据临床工作的经验和查阅文献，发现胸三角区皮瓣术后并没有很好的方法和装置来固定皮瓣[5-6]。因此，目前亟须设计一种克服上述问题的固定头枕。

1 设计

1.1 整体设计

固定头枕主要由主气囊、气压调节部件、控制器、报警器、绑带组成。主气囊内相互交叉的第一隔膜和第二隔膜将主气囊分隔为4 个气囊（第一、第二、第三和第四气囊），第三气囊和第四气囊之间的过渡部位为弧形凹陷形状，以适应患者的颈部；气压调节部件与各个气囊均连通，用于调节气囊内的气压，从而调节各支撑区域的相对高度；控制器与报警器连接，用于气囊内的气压值超过预设值时向报警器发送报警指令，以使报警器发出报警信号；绑带包括2 根第一绑带和2 根第二绑带，分别位于主气囊的背面四角，呈对称分布。固定头枕结构示意图如图1 所示。

图1 固定头枕结构示意图

1.2 气压调节部件设计

气压调节部件主要由五通电磁阀、主进气管、分支进气管、单向阀、泄压阀、压力传感器、控制器组成，如图2 所示。其中，五通电磁阀具有1 个进气端口和4 个出气端口；主进气管的第一端口与气泵连接，用于充气，第二端口与五通电磁阀的进气端口连通；4 根分支进气管的第一端口与五通电磁阀的4个出气端口对应连通，第二端口对应延伸至第一、第二、第三和第四气囊内，以向4 个气囊充气；4 个单向阀对应设置在4 根分支进气管的第二端口，起到防止气流逆向流动的作用；4 个泄压阀对应设置在各个气囊的侧壁上并与控制器连接，控制器根据各个气囊的气压值控制4 个泄压阀打开或关闭，泄压阀打开时能够对相应的气囊进行泄压，从而降低该气囊的压力；压力传感器也为4 个，分别设置在4 个气囊内并与控制器连接，用于监测各个气囊的内部气压，并将监测的气压值发送至控制器。

图2 气压调节部件示意图

1.3 制作材料

头枕外侧分为3 层，外层为透气性强的抗菌面料，即银系抗菌纤维，不仅舒适还能达到透气性强的效果；中间层为尼龙布；内层气囊部分为热塑性聚氨酯（thermoplastic polyurethanes，TPU）材料且内有橡胶涂层，TPU 不仅可降解，还不利于细菌滋生[7]。控制部分的电磁阀、单向阀、泄压阀均由304 不锈钢制成，韧性好、耐高温，被广泛应用于医疗行业。进气管均采用硬制聚氯乙烯塑料，流动阻力小，耐化学腐蚀性好。

2 使用方法

使用时，首先根据患者的具体情况通过控制器分别设置4 个气囊的气压值，随后连接气泵对各个气囊进行充气，气囊内的压力传感器监测到相应气囊的压力达到设定值时，控制器控制五通电磁阀相应的出气端口关闭。当所有气囊的压力均达到设定值时，控制器控制五通电磁阀所有的出气端口以及进气端口关闭，随后撤掉气泵即可使用。在使用过程中，如果某个气囊的气压过高，无法将患者的头部调整到适宜的角度，可通过控制器打开相应气囊的泄压阀进行泄压，当气囊调整到合适高度时关闭泄压阀。为了防止患者在睡眠状态下或者躁动状态下将头部后仰或者头部向远离患侧的方向偏转造成对皮瓣牵拉，设置的报警器可以提醒相关人员进行紧急处理。

以双侧皮瓣转移患者为例，在正常状态下，调节第一气囊和第二气囊的气压，使其大于第三气囊和第四气囊的气压，此时患者头部微微向前倾，头部呈含胸位。如果患者头部向后仰，头部上端会压迫第一气囊和第二气囊，同时脖颈部位对第三气囊和第四气囊的压迫会减轻，导致第一气囊和第二气囊的压力升高，第三气囊和第四气囊的压力减小。由于事先通过控制器设定了第一气囊和第二气囊气压的最大值以及第三气囊和第四气囊气压的最小值，当第一气囊和第二气囊内的压力传感器监测到内部的气压值大于设定的最大值和/或当第三气囊和第四气囊内的压力传感器监测到内部的气压值小于设定的最小值时，表明患者头部向后仰，控制器即向报警器发送报警指令，驱动报警器发出报警信号，从而提醒患者调整头部姿态，同时提醒医护人员尽快对患者进行处理。

3 创新点

与传统固定方法相比，该固定头枕具有以下创新点：（1）可通过对头枕的4 个气囊设定充气值，并对其进行充气放气调整头部角度，进而让带蒂皮瓣处于放松位置；相较于棉垫需要随时调整和制作，固定头枕操作简便，减少了医护人员的工作量，同时也减轻了患者的经济负担。（2）与石膏和弹力绷带相比，该头枕舒适、透气、牢固，可使患者获得良好的就医体验，提高了患者的满意度。（3）采用传统方法固定时为保护皮瓣，患者不愿行走、活动、熟睡、翻身，而使用该头枕可使患者在任何状态、任何体位下都不用担心皮瓣会受到拉扯，减轻了患者的心理压力。（4）该头枕设有控制面板和报警器，可随时监控患者的皮瓣状态，报警后医护人员可第一时间进行处理，进一步提高了工作效率。

4 结语

胸部扩张皮瓣修复面颈部瘢痕在临床上已广泛应用，但对于术后皮瓣保护的相关文献研究较少[8]。临床上胸三角扩张带蒂皮瓣转移术后，在患者的苏醒期常将肩垫、体位枕或自制棉垫放于患者的头下，用于保持特定被动体位来保护皮瓣，而麻醉苏醒期的患者由于麻醉后反应、疼痛、不舒适等因素容易发生躁动[9]，躁动时体位枕或棉垫移位极易发生皮瓣的牵拉、撕扯甚至断裂，医护人员往往需要一直用手固定患者头部来保护皮瓣。患者清醒后，医护人员一般采用石膏或弹力绷带联合棉垫来辅助患者固定头肩部，直至患者进行第二次断蒂皮瓣手术，具体做法如下：双侧皮瓣移植患者保持中立位，坐起时头前倾，转头时头与身体同时转动，睡觉时头部用棉垫垫高，肩部垫棉垫；单侧皮瓣移植患者呈头部含胸位、肩部内收体位，坐起时头稍低并偏向患侧，转头时头与身体同时转动，睡觉时头偏向患侧，患侧肩部垫棉垫。采用此法进行固定后，患者在清醒状态下因颈部受限，低头含胸易使颈部肌肉过度牵拉，产生酸胀感和不适感，稍有不慎就易牵拉、压迫皮瓣，影响血运情况；而在夜间平卧状态下，虽然能够通过在头部下方不同位置垫棉垫来减轻对皮瓣的牵拉，但是不能根据具体的手术情况将患者的头部调整到合适的角度，头部依然会对皮瓣造成一定的牵拉，影响皮瓣血运，本文设计的固定头枕有望解决这一问题，值得临床推广。