危重癥患者體重測量方法及發(fā)展綜述*

陳劍瀟

（浙江大學醫(yī)學院附屬第四醫(yī)院，浙江 義烏 322000 ）

體重是一個人重要的基礎指標，患者就診時，第一要務就是測量血壓、血氧、體重、體溫等，在臨床工作中，針對危重癥患者診療方案的制訂或治療過程中用藥劑量的調整，除了基礎生命體征、生化檢驗指標、影像結果外，患者基礎體重以及治療過程中體重的變化，也是重要依據(jù)［1-2］。比如，終末期腎臟病患者，除了腎臟移植手術外，就只能通過每周三次的血液透析治療來清除體內的毒素，維持機體內水和電解質平衡，以及排除機體多余的水分［3-6］。透析患者透析治療前后都必須測量體重，以確定該次治療方案的脫水量，并確保治療過程中脫水量的準確性，防止多脫水或少脫水造成的血壓不穩(wěn)定、頭暈、抽筋等問題［7-11］。

目前，普通患者通過使用體重秤或臺秤測量體重，即常規(guī)設備測量法，危重癥患者，如器官移植手術后、腦卒中或骨折的患者，他們往往因為臥床不起甚至不能隨意挪動，無法使用體重秤或臺秤，故須由醫(yī)生依據(jù)臨床經(jīng)驗評估其體重，即現(xiàn)行的主觀評估法，因每個醫(yī)生的臨床經(jīng)驗不同，且人的主觀判定缺乏客觀的度量衡，故而主觀評估法較設備測量法往往存在較大的偏差，無法獲得客觀的、準確的體重值；雖然國外已研發(fā)出帶體重測量功能的醫(yī)用電子床，但該類醫(yī)用電子床價格昂貴，無法在基層醫(yī)院普及，面對臥床不起的危重癥患者的體重獲取問題，國內部分醫(yī)院利用特殊醫(yī)療設備測量臥床患者體重［12-15］。本文圍繞危重癥患者體重測量的方法及設備展開綜述，歷數(shù)其設計和研制的發(fā)展經(jīng)過，分析其階段性的優(yōu)缺點，探討危重癥患者體重測量的發(fā)展趨勢。

1 研究內容與方法

本文檢索了國內外大型知識數(shù)據(jù)庫：PubMed、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺等，發(fā)現(xiàn)截止2022 年本文撰寫日期，關鍵詞為“Weight measurement of critically ill patients”的外文文獻共842 篇，關鍵詞為“electronic weighing bed”的外文文獻共30 篇；關鍵詞為“臥床患者體重測量”的學位論文共47 篇，期刊論文共28 篇，會議論文共8 篇，科技成果1 項；關鍵詞為“危重癥患者體重測量”的學位論文共61 篇，期刊論文共15篇，會議論文共7 篇。說明危重癥患者的體重測量一直受到醫(yī)學領域的重視。

2 危重癥患者體重測量設備及其發(fā)展

2001 年，張延武等［16］為解決國內危重癥患者僅有懸吊法或平板搬動法測量體重，患者不得不在測量過程中經(jīng)歷痛苦搬動，增加病情惡化風險的問題，研發(fā)了國內首例電子稱重床。該稱重床由稱重床體和主床體兩部分組成，將壓力傳感器、信號處理系統(tǒng)和顯示屏等模塊置于稱重床體內，將主床體設計成可三折升降的不銹鋼床體。患者需要測量體重時，只需將主床體的床腳手動搖起，使其脫離地面，稱重床體四個床腳處的壓力傳感器即可測量到設備整體連同患者對地面產(chǎn)生的壓力數(shù)值，該壓力信號經(jīng)由主機處理與計算，獲得患者客觀的體重值，并驅動顯示器顯示體重。該裝備可測量患者坐姿、臥姿下的體重，因不銹鋼床體相當于一個堅固平整的受力面，故不會因患者姿態(tài)的變換產(chǎn)生測量的偏差，設備穩(wěn)定性能較好，但該設備體積龐大且笨重，手搖主床體床腳升降的模式費時費力。

2003 年，朱興喜等［17］針對無法使用臺秤或磅秤測量體重的患者研制了一款基于懸吊稱重原理的電子稱重床。該稱重床由撐架部件、電子懸吊部件組成。其中，撐架部件負責支撐電子懸吊部件，懸吊部件負責懸吊病床及患者，懸吊部件的電子升降器控制升高或降低病床與患者。壓力傳感器置于懸吊部件上測量被懸吊物的質量。該裝備的主機采用AT89C51 單片機實現(xiàn)信號處理，可實現(xiàn)去皮稱重，結構簡單，但測量結果的誤差范圍較大，在±200 g 之間，且該裝備體積龐大，需要2 名以上醫(yī)護人員協(xié)同操作，以保證患者的安全測量，設備不使用時，占據(jù)存放空間較大。

2007 年，喻紹澎等［18］針對國內危重癥患者體重測量普遍靠醫(yī)生評估，國外成熟的醫(yī)用電子稱重床價格昂貴，難以在國內推廣的情況，設計了基于國內原材料的體重稱重系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要有三款型號，型號一：在普通電子臺秤的測量面上擴增60 cm×60 cm 的帶斜坡底座，確保輪椅患者推動輪椅，移動至電子秤中央測量體重；型號二：基于懸吊原理的吊臂支架，吊臂支架的升降原理同為千斤頂原理；型號三：在普通病床的床腳上設置壓力傳感器，通過壓力傳感器獲取并換算得到患者的體重數(shù)值。該稱重系統(tǒng)雖然型號多，且原理各不相的，但型號一僅在現(xiàn)有電子臺秤的基礎上進行了輔助外觀設計，型號二與朱興喜等［17］的電子稱重床原理雷同，無創(chuàng)新性，且同樣存在設備體積龐大，需要多名醫(yī)護人員協(xié)同操作，測量結果誤差較大，閑置時占據(jù)過大存放空間等問題；型號三在設計上較張延武等［16］的設備進行了改良，將稱重床體與主床體合二為一，縮小了設備體積，然測量體重的原理不變，仍然是通過采集四個床腳測量到的整體對地的壓力信號，換算獲得患者的體重值。

2014 年，侯羿等［19］針對臥床及行動不便的患者設計了體重測量設備。該設計在張延武等［16］與喻紹澎等［18］型號三的基礎上進行了改良。改良的主要方向為，使用藍牙/紅外信號發(fā)射器和接收器傳輸內置于醫(yī)用床四個床腳處的壓力傳感器采集到的壓力信號，因此減少了排線的分布，提高了信號的傳輸效率。

2016 年，劉玉萍等［20］針對臨床醫(yī)護評估危重癥患者體重存在較大誤差的情況，設計了可稱重防壓瘡氣墊床。該設備由防壓瘡氣墊床、稱重器和電子氣泵組成。主要原理為，電子氣泵經(jīng)由稱重器后向防壓瘡氣墊床內打氣或排氣，確保氣墊床的充盈程度符合要求。患者平躺于氣墊床上，波浪式氣墊床可有效減輕患者躺臥時皮膚與肌肉受到的壓力，達到預防壓瘡的效果。稱重器內置壓力傳感器，通過獲取氣墊床內氣壓壓強，依據(jù)“體質量=壓力=壓強×面積”的公式，換算得到患者體重。該設計在改善危重癥患者常見并發(fā)癥壓瘡的問題上，有創(chuàng)新性改良，但因每個患者的身高、體型均不相同，同一患者不同躺臥姿勢下，皮膚與氣墊床接觸的面積也不相同，故而在該設計的核心計算公式“體質量=壓力=壓強×面積”上，無法獲得面積這一重要參數(shù)的準確數(shù)值，且稱重器僅靠輸氣管與氣墊床的一側相連，壓力傳感器通過輸氣管采集到的氣墊床內壓強數(shù)值的穩(wěn)定性與準確性也難以保證，故該設計所測量到的體重數(shù)據(jù)存在較大誤差，不具備可靠性。

2020 年，范玉婷等［21］為了解決臥床患者無法自行下床使用電子秤或度盤秤測量體重，從而導致無法完成其營養(yǎng)評估，對臨床診療帶來阻礙的問題，設計了一款基于懸吊法的臥位體重秤。該體重秤主要架構同朱興喜等［17］和喻紹澎等［18］研制的型號三設備，由支持主體的支架、懸吊被測量物的掛鉤以及運載被測量患者的臥墊組成。該體重秤由電腦程序控制其稱重過程中對被測量物的升降與讀數(shù)顯示，創(chuàng)新的一點是融入了語音播報功能。但同樣存在誤差范圍大，須多名醫(yī)護人員協(xié)同操作以確保患者安全，體積龐大等問題，相較朱興喜等［17］和喻紹澎等［18］設計研發(fā)的設備，未解決其根本性缺點。

3 結論與討論

目前，國內外對危重癥患者體重的測量方法及裝備的研究普遍以醫(yī)用電動床為主要方向。然而，相對成熟與面市的產(chǎn)品較少，已在市場上銷售的產(chǎn)品普遍價格昂貴，難以在基層醫(yī)院普及。這主要由以下幾個原因引起：

①危重癥患者兼具臥床不起，或不宜搬動的特點，在醫(yī)用電動床上開發(fā)對患者體重的測量功能，可有效避免對患者的搬動，如基于懸吊法的稱重設備，無論是患者躺臥在床板上被懸吊，還是患者躺臥在床單上被懸吊，都增加了患者被挪動過程中的風險，尤其是腦卒中、器官移植手術后或骨折的患者。

②醫(yī)用電動床的床板可選擇堅固的材料，為患者體重的測量提供了穩(wěn)定的水平面，避免了因患者姿勢不同、重心不同而產(chǎn)生的測量誤差。本文調研發(fā)現(xiàn)，不論是整體的床板，抑或拼接的床板，不論是將壓力傳感器置于四個床腳處，抑或將壓力傳感器置于床板下方，以床板測量患者體重的研究較其他方式方法的研究誤差范圍更小。

③醫(yī)用電動床在國內已逐漸普及，具備基礎的床板升降功能，可有效提高患者躺臥時的舒適度，在現(xiàn)有醫(yī)用電動床的基礎上增加體重測量、體溫監(jiān)測等功能，更有利于被消費者所接受。

相對于可測量患者體重的醫(yī)用電動床的研制，針對危重癥患者體重測量的防壓瘡氣墊等裝置的研究較少。這主要由以下原因引起，防壓瘡氣墊以波浪式充氣氣墊為主，目前的研究普遍以通過監(jiān)測氣墊里的氣壓變化來換算氣墊上的患者體重，但是每個患者的體型不同，同一患者不同躺臥姿勢下，患者與氣墊間的接觸面積不同，導致無法獲得精準的接觸面積值，使得通過壓力變化換算體重的方法存在較大的誤差。

綜上所述，危重癥患者體重的測量方法由醫(yī)生憑經(jīng)驗評估，護士通過量表打分評估，進展到通過帶稱重功能的醫(yī)用電動床等醫(yī)療設備獲取，體現(xiàn)了醫(yī)療設備在現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展中不可替代的作用。隨著傳感器的不斷優(yōu)化，醫(yī)用耗材的不斷改進，危重癥患者體重測量設備也將日漸完善。