引言
随着人口老龄化，老年护理问题受到了严肃关注。我们一直在致力于降低卧床患者压力性溃疡（褥疮）的发生率。压力性溃疡是由于在一定时间内对身体表面施加压力或剪切应力，导致血液供应不足而引起的皮肤坏死。
为了预防压力性溃疡，建议护理人员定期更换患者体位，例如每隔2小时更换一次，以防止床上连续施加压力到身体表面。然而，由于护理人员的老龄化，实施这种患者体位调整所带来的身体负担越来越重。
身体压力分散床垫是预防压力性溃疡的有用工具。目前有两种类型的身体压力分散床垫：反应性支撑面床垫，由聚氨酯泡沫等材料组成；以及主动支撑面床垫，采用各种气囊的组合。尤其是主动支撑面床垫通常用于高风险患者预防压力性溃疡。
为了持续缓解身体压力，传统的主动支撑面床垫使用气囊系统分成若干组，形成波动状运动，给患者带来各种不适感，就像晕船一样。其他缺点是这些床垫由于过于柔软，使得在床垫上进行康复练习变得困难。延迟行动和康复可能会增加进一步发展不活动综合征或新的压力性溃疡的风险。
床垫的基本功能是为患者在床上提供舒适的环境，并为进行适当的康复和护理时提供足够的环境条件。这不仅可以预防压力性溃疡，还有助于患者身体和心理的稳定，从而促进早期康复和提高生活质量。此外，我们必须通过减轻护理人员的身体和心理负担来给予他们安心感。
为了实现这样的护理环境，我们一直在努力开发一种新型床垫技术，该床垫内置了压力传感器，并通过自动调整床垫张力以适应患者的体形和姿势的反馈系统，以实现全身压力分散。
系统概述
目前市场上的主动支撑面床垫没有自我检测身体压力并通过自动调整单一气囊张力来减轻压力的能力。我们假设这种操作系统不会引起患者不适的波浪状运动。
本文设计了一种床垫，可以通过安装矩侨工业的Bed Scanner柔性传感器阵列来直接测量全身的体压，并识别高压区域。此外，两个气囊气囊被排列在一个6 x 10的矩阵中，位于Bed Scanner传感器的底部，并根据相应的体压信息分别改变它们的张力。因此，我们的床垫可以自动调整表面的形状，以适应躺在床上的患者的形状，并分散身体压力。
我们已经开发了一种气垫床垫，可防止患者发生压力性溃疡（褥疮），从而改善他们的生活质量，促进康复，并在改变患者体位时减轻护理人员的负担。根据医疗专业人员的建议，我们的床垫配备了矩侨工业的Bed Scanner柔性传感器和两组气囊。传感器测量体压，气囊气囊的张力相应地调整，以适应患者的体形。这种床垫能够平稳地分散身体压力，提供舒适的卧床休息，并有助于患者早期行动。
传感器
传感器选择的矩侨工业 Bed Scanner V1传感器是由柔性布料和纤维电极组成的柔性电阻式压力传感器。正在开发的床垫配备了一张传感器片，共有2096个压力感测点。
气囊设计
两个气囊气囊的尺寸为80 x 80毫米，垂直行程约100毫米。该结构设计用于通过中间的狭窄部分释放横向（剪切）力。如图4所示，每个气囊气囊向负载中心振动，使身体沉浸在床垫中。传统床垫使用相对较大的气囊气囊，剪切应变或应力往往直接传递到患者的皮肤，这可能增加压力性溃疡的风险。我们的双气囊气囊系统有效地减少了剪切应力。
算法
以下是床垫运作的摘要。身体压力分布由织物传感器不断地测量。一旦检测到患者运动发生变化，床垫的整个表面会首先被压平。每个气囊气囊的内部压力会根据具体的身体压力数据进行调整，使床面适合患者的躺卧形状。患者的运动会被织物传感器不断地监测，并且其信息会持续反馈给气囊气囊张力。例如，如果患者在夜间睡觉时翻身，传感器将检测到压力分布数据的变化，并确定患者已经移动。床垫将首先返回平整状态，然后再次开始运作。通过这样做，我们的床垫可以自动追踪患者的体位变化。此外，如果没有检测到运动，床垫将保持静止，不会打扰患者的睡眠。
评估身体压力分散
为了评估我们床垫的身体压力分散性能，我们对14名C1和C2级ADL（日常生活活动）的住院患者进行了试验。通过将床垫性能与三种不同类型的传统主动支撑面床垫的压力分散性能进行比较来评估床垫的性能。对比试验在类似的体位和患者身体状态下进行。
每名受试者参与试验约为一天，没有新的压力性溃疡发生。压力分布的对比数据显示了传统床垫G和我们的床垫之间20分钟躺下检查的体压分布代表性数据。差异明显。我们认为，在红色区域和相邻低压绿色区域之间，剪切力可能会很强。另一方面，我们的床垫显示了非常稳定的结果。高压红色区域仅分布在一个小区域，低压绿色或粉色区域广泛分布。当患者改变体位时，低压数据仍然存在。最重要的事实是，压力区分布在每一分钟都保持在较低水平，大部分压力都在35mmHg以下。
除了医院，我们还在护理机构和家庭进行了长期监测（超过30个案例）。取得了有益的结果，如消除红肿（压力性溃疡的早期症状）并在三个月内无需任何患者重新调整即可防止压力性溃疡的发生。由于作者的开发目标是通过引入一种新型床垫来在护理领域带来积极变化，我们希望继续在相关领域的合作中进行监测测试，以进一步评估床垫的效果。
从床到行走活动的评估
重要的是，患者能够在离开床时轻松移动或被移动到床上，或者当护理人员将他们移到轮椅上时。对患者和护理人员来说，稳定性，安全性和轻松的活动是重要问题。床垫边缘的功能性也是一个关键点，在患者坐起时，他们会坐在床边。在床边进行轻松的活动可以鼓励患者积极离开床铺，预防由卧床引起的不活动综合征。提高自我支撑力也是该床垫开发的另一个目标
为了实现在保持易于移动的情况下进行身体压力分散，需要在卧位和站立转行时以自反馈方式迅速调整床垫的硬度。
聚氨酯床垫由于没有自反馈控制功能，无法恢复其下沉形状。虽然传统气垫床垫具有自反馈控制功能，使床垫在行动和康复时变得坚硬，但气囊可能会被深深地压缩，可能是因为气囊尺寸太大，不能耐受针对局部压力的应力。相比之下，我们的床垫仅沉没到最小程度，并通过自反馈调整系统提供额外的空气来保持每个气囊的坚硬度。我们的气囊可以在保持身体抬起功能的同时分散身体压力。
下图显示了我们的床垫和传统床垫在加载分级重量（半球形状，直径300mm，类似臀部）时下沉深度之间的实际对比数据。沉浸深度根据重量的不同而变深（图10）。我们的床垫的沉浸深度显著低于传统床垫。传统床垫的沉没深度几乎是我们床垫的两倍深（3）。将来，我们希望通过检查在床到行走中的平稳性，并在临床情况下测量更精确的身体压力分布和肌电活动来扩展我们的观察。
我们认为，我们的紧凑型双层气囊气囊在支持患者体压缓解和顺利活动方面非常有用。
结论
我们一直在开发一种新型床垫，以满足临床和患者的多样化需求，例如：1）配备自动调整的体压缓解功能，2）支持舒适的睡眠，3）提供良好的床上康复环境，4）促进床到行走运动的安全和顺利支持。目标仍然很远，但目前配备了自反馈压力分散系统和特别开发的双层紧凑型气囊气囊的床垫在上述需求方面至少达到了可接受的水平。开发的床垫将减轻护理人员的身心负担。我们还必须考虑当前床垫的经济效益和性价比。为了鼓励广泛使用我们的床垫，我们欢迎来自患者，医生，护士，护理人员和其他员工的批评和评估。
近期评论