轉移床與病床對接機構技術研究

葉榕偉 邱家鴻 陸淼瑜 陳國強 高川粵

摘?要：為保證病人手術后實現轉移床與病床之間的轉移不會造成二次傷害，在生死時刻能爭分奪秒，本文章圍繞床床對接的機械結構進行一系列的研究開發及改進，努力做到功能最齊全，對接時更穩定和快速，性能最優化，價格成本最實惠。

關鍵詞：對接架;床床對接;結構設計

Abstract：In?order?to?ensure?that?the?transfer?between?the?bed?and?the?bed?after?surgery?will?not?cause?secondary?damage，in?the?life?and?death?moment?can?compete?for?seconds，this?article?around?the?mechanical?structure?of?bed?docking?for?a?series?of?research?and?development?and?improvement，and?strive?to?achieve?the?most?complete?function，docking?more?stable?and?fast，the?most?optimized?performance，the?most?affordable?price.

Keywords：Docking?frame;Bed?docking;The?structure?design

1?研制背景及意義

醫療水平的提高，能夠給很多的不同傷勢的病人帶來較好的治療手段，較為嚴重的病情需要及時地進行手術醫治，但是存在著某些手術后不能隨意移動的病人，就比如骨斷裂、骨關節移位、骨骼脆弱等手術后是不能隨意移動的，避免造成二次傷害，但是現在的病人要進行手術時，要從病房的床轉移到手術臺上，或者手術后轉移到病床上休養，均是通過移動病人的，在現在的醫院中，大都是徒手搬運手術病人，對于骨斷裂、骨關節移位、骨骼脆弱等的病人，不僅搬動時需要更多的醫生協助，還很容易對病人造成二次傷害，并且在當前的醫療人員缺乏的情況下，這時候迫切需要一種床床對接的機械結構，以減輕對病人的痛苦，機構的功能就是進行床與床進行精準對接，節省床床對接時的人員需求，并且極大地降低造成二次傷害的概率。

結合當地醫院或醫療機構，利用現代通信設備以及到圖書館查找相關資料，調查各個機構對轉移床的使用情況及看法，得出醫療行業轉移床現狀如下：

（1）就現有可供市場使用的轉移床而言，與國外各種功能完善的病床配套產品相比，我國轉移床多數停留在手動搬運操作，功能單一的技術水平。一方面，這種現狀不僅給醫護人員增加工作量而且需要大量的勞動力投入;另一方面，給醫護人員增加不必要的麻煩，操作困難，并且有一定的意外二次傷害風險。

（2）同我國大多數其他高新科技產品一樣，我國的轉移床/過床仍處于剛剛起步階段，研究深度不夠，產量少，技術含量低，沒有太多自主創新品牌。所以，我國在自動轉移床/過床產業中仍有很大的缺口，急需我們年輕一代攻堅克難，填補市場上的空缺。

目前同類型的對接技術還不是很成熟，在機械結構以及功能上仍有很大的改進優化空間。同時也有大多數人選擇購買外國進口的對接機械，但是進口的對接機械價格昂貴、操作功能也比較復雜，在我國現行的經濟水平下，很難得到大眾化應用推廣。所以研究新一代的實用價值高，精準度高的對接機械是我們現在社會的熱點。

現有轉移床水平及使用情況調研。目前大多數的醫院都是習慣性采取人工抬病人，這對于他們來說是最方便、最經濟、最穩妥的過床方式。但存在的問題就是對各種骨折與各種開腹、開胸等大手術的病人，采用人工的搬運方式還是存在著很大的二次傷害風險。

如下圖中就是現有較為常見的醫用轉移板（滑移墊），骨折病人手術病人過床安全是骨科安全護理工作中的一項重要內容，絕大多數病人在住院期間有平車和病床之間的反復搬移過程，如接受檢查、接送手術等，搬移是臨床急需解決的難點問題，傳統徒手搬移方法需要多人參與，既增加了醫務人員的工作量，又增加了病人的痛苦，若搬運不當還可能造成病人的再次損傷，特別是脊椎骨折的病人，搬運時要求身體保持一直線，搬運過程中容易造成醫務人員扭傷、管道脫落、加重患者痛苦、耗費體力。一次性滑移墊是安全搬運骨折病人、ICU重癥患者、手術病人的最佳護理工具。它可以將患者從平車、手術臺、CT臺之間換床，安全平穩地移位和過床，并減輕患者被搬運時的痛苦。

這類轉移板的使用較為方便，但使用的時候需將單子鋪到身體后邊。但不可能手術開始前就先鋪在手術床上，因為消毒、滲血、沖洗什么的，手術后身體下面都臟了。所以如果要使用，先把手術床上的病人翻身、墊子塞進去、鋪平，再抬人。

即使鋪到手術車上，等回病房以后挪病人用，但挪完病人還得把病人左右翻身、把單子抽走。在這個翻身的過程也不可避免可能對某些傷口部位造成二次傷害，而且這種一次性單子，屬于耗材，不適合長期和重復使用。

同時國內也存在極少數功能較為齊全的過床轉移設備，能過床，能稱重，還具有很多功能，讓使用者擁有較為良好的使用體驗，但造價較為昂貴，不適合普遍性購買使用。

2?研究內容

我們團隊在針對這種病人無傷搬運轉移的需求，經過多次的拆卸重構，得出的較為理想型的兩種設計方案。

2.1?設計思路一

目前國內現有的病床和手術病床產品均為平板床和傳統轉運床，但是現有的轉運床在轉移病人的時候一般都是采用手抬病人的方式進行轉移，而且需要在多個醫生和護士的協助下才能較好地完成傷勢較重的病人轉移，這對于本來醫療人員缺乏的情況下顯得更加困難，增加了轉運的難度。本設計的目的在于對現有的病床和轉運床進行優化改善，可以在原有的基礎上加裝改造一種床床對接機構，實現病人能平穩地從床轉移到另一張床，且不會造成任何的二次傷害。并且在采用床床對接機構后，僅需兩個護士即可輕松實現病人的轉移，在相較比傳統的多人協作轉移方式，這種機構可以極大地減輕醫療人員的勞動強度。操作簡單，僅需通過簡單的培訓即可使用，無論對醫療人員還是對病人都能有良好的使用體驗。需要使用的時候，僅需將機構接入電源，在現有的醫療床大多為可拆卸的護欄的基礎上，取出兩床合并處的護欄，床腳處帶有電磁吸盤，可以將兩床平穩吸附方便對接，一個護士推動床板在床架上的軌道運動到另一張床上，在運動到位后，斷開電源，床板會緩慢下降，床板下邊緣會把軌道邊緣卡住，不會左右移動，保證了病人的安全，之后把護欄裝上，即可完成病人的轉移。另外相比現有的技術，本產品結構簡單，容易制造，在制造成本上有很大的優勢。

移動機構包括：上軌3、下軌道4、電動推桿6、推桿7、雙層鉸鏈8、搖桿及輪座9、尼龍輪10，如圖1、2所示。其工作原理是在電動推桿6接通電源之后，其推桿7伸長通過雙層鉸鏈8推動搖桿，使尼龍輪10突出，將床板架升起來，三組共六臺電動推桿同時工作，搖桿采用杠桿原理，較小動力的電動推桿也能將病人及床板架平穩地抬起，通過推動床板可以實現床板架的移動，三角形的下軌道4可以保證上軌3的運動不會出現偏移，其次是三角形的軌道，床板上施加的重力會使尼龍輪陷進去小部分，增大了輪對下軌道的摩擦力，保證了床板架不會在沒人推動的情況下的自我移動，同時在醫療人員的推動的過程中，不會因為過大的滑動慣性導致出現問題，只要松手后床板就緩慢會停下，保證了人員的安全。在安全運動到另一張床后，斷開電源電動推桿縮回，搖桿回搖，尼龍輪收回，床板下降，床板架的下邊緣會與下軌道3的斜口處卡住，保證了在下降后床板不會左右移動。

磁吸機構包括：床架1、電磁吸盤11，如圖3。其工作原理是在兩床準備對接的時候保證對接的平穩性，電磁吸盤11安裝在床架柱子里面，四個電磁吸盤安裝方向一致，在兩床靠近時，接通電源，使得相互吸附，為床板架的轉移做安全準備。

機械優點：

優點1：移動機構采用三角形軌道以增大摩擦力。

優點2：移動機構采用杠桿原理使電動推桿推動搖桿將尼龍輪突出使床板架升起。

優點3：移動機構在斷電下降后床板架下邊緣能卡住下軌道斜口處。

優點4：磁吸機構采用電磁吸盤吸附保證對接平穩安全。

本設計優點：

（1）采用機械機構實現床床對接移動方式，相對于傳統的人工轉移，這能有效避免轉移時的病人二次傷害，而且極大地減小醫療人員的勞動強度。

（2）移動機構采用杠桿原理，較小的電動推桿也能提供較大的承受力，可以接受更大的床板架的承重量，整體受力牢固，同時床板抬升空間需求不大，整體受力均勻，抬升平穩且不產生偏差位移。

（3）磁吸機構采用增加電磁吸盤的方式來加強和穩固兩床在對接的平穩和準確性，保證了使用安全。

使用操作：將兩張準備對接轉移病人的病床并齊，拆卸兩病床合并處的護欄，接通電磁吸盤的電源，使兩床在進行轉移病人時不會發生相對位移，確保病人安全，然后接通上軌道的電源，使電動推桿工作，通過推動搖桿使尼龍輪伸長，六個尼龍輪同時工作將床板架平穩撐起，由于下軌道采取的是v字形的軌道，由于人體加床板架的重量，使尼龍輪與下軌道有較大的摩擦，不會發生自滑動，確保安全。接著只需一個護士推動床板架往另一張床上移動，另一名護士扶住床，在推動床板轉移到位后即可斷開上軌道的電源，將電動推桿回縮，使尼龍輪縮回，上下軌道貼合，然后斷開電磁吸盤的電源，分開兩張床，裝回護欄即可完成病人的無接觸、無磕碰的轉移。

2.2?設計思路二：對接架

2.2.1?設計三維模型及各組成要素

現有的對接承載裝置，大部分用矩形凹槽對接，對接時，會出現對位位置有偏差導致卡位，會導致矩形凹槽最后卡在承載裝置上。現有對接裝置使用滑輪走軌裝置，對精準對位要求很高，如果無法精準對準就無法將床板轉移。本設計的目的在于對以上機構缺點進行改善優化，利用電磁鐵的吸附力僅只需要大致對準，打開電磁鐵自動精準吸附，對接架結構簡單，操作容易，體積可以自由收縮，不但減少了占用空間同時增大對接架的不同高度的通用性，抬升完成后不會產生左右水平上的位移偏差，解決了矩形凹槽裝置體積大問題，利用電磁鐵的吸附能力可以解決滑輪裝置過度要求精度對準的問題。

升降機構包括：電磁鐵電機3、電磁鐵電機推桿4、對接架電動推桿7、對接架電機8，如圖4所示。其工作原理是：電磁鐵電機推桿4固定在對接架構2的橫桿上，當電動推桿通電時，推桿伸長，通過遙控調節電磁鐵6的高度，方便與鐵塊5對接。對接架電動推桿7在對接架構2的骨架上，通過遙控，當電動推桿通電時，推桿伸長，調節對接架的高度，可適應不同的高度場景。

對接機構包括：電磁鐵電動推桿4、鐵塊5、電磁鐵6如圖4所示。其工作原理是：將對接架構2推到床板1的鐵塊5上方，電磁鐵6與鐵塊5通電則吸合，不通電則松開，利用電磁鐵的吸力對接床板1，打開電磁鐵電動推桿4，收縮推桿，完成對接，利用移動機構把對接架送走。

移動機構包括：對接架2、萬向輪9、剎車片10，四個萬向輪安裝于對接架底部，可以全方位移動，同時萬向輪自帶剎車裝置，可控制移動輪的轉動速度和定住對接架不移動。

床床對接對接架其工作原理：當用戶平躺在床板1上時，利用電磁鐵電機推桿4對接架電動推桿7調節伸縮，調節對接架整體的高度，可通過遙控器控制電磁鐵電機推桿4推動電磁鐵6利用電磁鐵的吸附力對鐵塊5吸附，實現床和床的精準對接。

2.2.2?對接架

該對接架設計是為了配合轉移床與病床對接，該對接架與普通對接結構優異點有三個地方：一電磁鐵可控制吸附，對接精準，利用電磁鐵的吸附力固定穩，防止在轉移時出現二次傷害。二高度可自由調節，通用性強，可以適應多場景不同高度的對接，電機調節電磁鐵的高度和調節對接架的高度。三可移動式，獲取便捷，對接架不大，在醫護患者不需要的時候方便放置，設有萬向輪，可以對接后轉移床體。

2.2.3?床床對接

該床墊裝有四個鐵塊，用于與對接架的電磁鐵對接，通電則吸合，不通電則松開。當要用到對接架時，事先將對接架高度調節到適宜高度，打開萬向輪，使電磁鐵接近鐵塊，然后手動使用遙控器控制電機推桿直線運動把四個電機將電磁鐵推下，對準鐵塊，打開電磁鐵，利用電磁鐵的吸附力，這時的對接架與手術床墊是融為一體的，固定不動，完成對接，然后就可以自由轉運病人。這個過程無須醫護人員徒手搬運病人，大大地減小了他們的負擔和減低病人二次受傷的風險。當醫護人員無須用對接架時，可通過遙控器把對接架縮到最小存放好，防止阻礙醫護人員的正常護理工作。

該對接架設計是為了配合轉移床床與病床對接，該對接架與普通對接結構優異點有三個地方：一電磁鐵可控制吸附，對接精準，利用電磁鐵的吸附力固定穩，防止在轉移時出現二次傷害。二高度可自由調節，通用性強，可以適應多場景不同高度的對接，電機調節電磁鐵的高度和調節對接架的高度。三可移動式，獲取便捷，對接架不大，在醫護患者不需要的時候方便放置，設有萬向輪，可以對接后轉移床體。

結語

醫院轉移病人仍然是一個小心翼翼的過程，本文設計研究針對手術前后對接提出了兩種利用轉運病人的床床對接方法。使病人手術后避免徒手搬運，更大程度減少醫護人員的勞動程度，降低了病人二次受傷的風險。經過比較已有類似產品的優缺點，目前國內市場上暫無穩定且操作簡單的類似產品，如果對接架項目能實施并有可能產業化也能減少現狀徒手搬運病人造成二次傷害等問題，希望通過我們團隊的努力能為中國醫療護理事業做出貢獻。

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作者簡介：葉榕偉（1974—?），男，漢族，廣東江門人，本科，中級職稱，研究方向：機械設備、數控技術。