时间：2020-09-25 分类：工业设计
设计一种改善髋部骨折患者患肢血液循环、有利于康复护理训练、且不过度限制足部屈伸的改良医用防旋丁字鞋。利用三角形底座的稳定性和鞋体组合的高强度粘连性保证丁字鞋的防旋性能，采用人性化半保留填补式设计的底座，活动支座的填充材料为聚酯纤维（珍珠棉），使患者足部可在人体矢状面45°范围内活动；内置12V2.5W碳纤维发热片辐热装置，使足部维持生理温度；在三角形底座两侧填充加厚海绵垫，以满足患者侧卧位时的舒适度需求。改良设计的丁字鞋可以减少临床康复期护理工作量，患肢足部可在正常范围内活动脚趾和踝关节，保证患肢充分的血液循环，避免下肢深静脉血栓，降低原发病并发症的发生率，提高舒适度。本新型能动式温控丁字鞋成本较低，使用方便，可反复利用，便于患者早期康复，减少并发症，值得推广使用。
关键词：丁字鞋;骨科患者;康复训练;下肢血栓
在骨外科和老年科临床康复中，医用丁字鞋的应用范围广泛[1]。随着社会进一步老龄化，各种原因导致的股骨粗隆间骨折，股骨颈骨折，股骨头坏死，髋关节骨折愈发常见[2]。临床上常采用外科手术治疗，如内固定、人工髋关节置换术等；但也有因为自身治疗条件有限或无法进行手术治疗的患者，常采用保守治疗法。无论何种治疗方式，在康复期均需要外固定的装置保持患肢外展中立位[3]，防止患肢内外旋避免假性脱位、二次骨折等并发症发生[4]，常规采用丁字鞋预防相关并发症。但传统防旋鞋存在稳定性差易脱落、限制患肢踝关节屈伸、无法改善足部末梢循环以及侧卧位不能正常使用等不利于患者康复的缺陷，为了弥补目前丁字鞋的不足，本文将介绍一种新型能动式温控丁字鞋，现介绍如下：
1材料与方法
1.1材料聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、高硬度牛皮纸版（厚度为3mm）、聚氯乙烯（PVC）、12V2.5W碳纤维发热片、珊瑚绒、聚酯纤维（珍珠棉）。1.2方法选用聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）为主体，高硬度牛皮纸板（厚度为3mm）为支持骨架以及活动底座，制成等边三角形支架，在三角架的基础上安装脚套，构成整个鞋体的主要部分。聚氯乙烯（PVC）软纸为支架表面覆盖物，起到美化外观、防水和保护内部结构的作用。三角架充分利用了三角形的稳定性和高度对称性，防止足部内外旋，达到对足部的固定效果；在鞋套与三角架之间，设有12V2.5W碳纤维发热片辐热装置，珊瑚绒为加热片的包裹物以及鞋体材料，维持足部正常生理温度，缓解患肢末梢血液循环不畅。此加热装置采用充电式设计，使用前充电加热，使用时切断电源，安全可靠。在三角架的底部采用半保留填充式方法处理底座，底座的两个牛皮纸板由金属合页连接而成，中间填充聚酯纤维（珍珠棉），使丁字鞋可在与水平面成45°的范围内活动，患者可根据自身需要调节丁字鞋的角度，减少因长时间垂直固定造成的不适感。尼龙粘带为鞋体的可调结构以及鞋体与支架的连接部位，增加其稳固性也便于患者按需更换鞋体。在丁字鞋的两侧增设海绵垫，提高患者侧卧位的舒适度。
2模型展示及设计
图解（如图1~3所示）
3结果
使用前在电源插头孔（3）充电使12V2.5W碳纤维发热片（14）加热到辐热装置显示器（2）设定的正常生理温度，防止长时间接触高于45℃的低热物体所引起的低温烫伤，使用时拔掉电源，避免患者有触电危险。患者使用时，可根据脚的大小通过调节第一尼龙粘带（6）和第二尼龙粘带（7）来缩放鞋口，达到固定足部的目的。丁字鞋鞋面与底座之间采用可拆卸式设计，患者可以根据自身的需要更替合适的鞋面。本鞋底座采用可活动的半保留填充式设计（1），患肢足部可在人体矢状轴方向45°的范围内适当的屈伸。当患者侧卧位时，可利用丁字鞋侧面的海绵垫（17）将患肢平放在健足上，既能防止足内旋又能防止长期单一体位造成背部压疮及坠积性肺炎等并发症的发生。
4讨论
“丁”字鞋在骨科下肢疾患的康复过程中应用越来越普遍，但传统多为自制或购买的简易鞋（底部为一横置木条的平底鞋），存在稳定性差易脱落、限制患肢踝关节屈伸、无法改善足部末梢血液循环以及侧卧位时不能正常使用等不利于患者康复的缺陷，本改良设计的新型能动式温控丁字鞋克服了传统防旋装置的缺点，在临床应用中有以下六个优点：（1）弹性底座的半保留填充设计，使人体仰卧位时足部保持正常生理状态，使患者足部可以在人体矢状面的一定角度内进行屈伸，通过早期自主运动，减少静脉血栓的形成[5]，防止关节僵直、肌肉萎缩等并发症的产生。（2）鞋体与支架的连接是倒钩式粘贴的设计，当患者卧床使用时，施加的力为侧向拉力，倒钩与鞋体之间连接反而更加牢固（3）温控辐热装置的设计，使足部维持正常的生理温度，使足部维持恒定的温度，可缓解因患肢足部低温导致的末梢血液循环不流畅、容易形成血栓等问题（4）利用鞋面与底座之间的可拆卸设计，可使病人按照季节、使用时间长短等更替鞋面，增加其便利性。（5）支架采用聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）与硬纸板的结合，具有减震缓冲效果，避免患者受到意外损伤。（6）为了防止长期仰卧位造成背部压疮及坠积性肺淤血等并发症的发生，本丁字鞋可以使患者保持侧卧位，在两侧面还增设有海绵垫，提高患者的舒适度。综上所述，本装置的以上所有改进均最大程度的满足了患者需求，可提高患者的使用舒适度，减轻患者恢复期的痛苦，减少临床并发症的发生，为临床术后康复及护理阶段提供安全保障，简单指导即可使用，值得临床全面推广。
参考文献：
[1]许啸,李晓惠,肖斌,等.一种医用卡盘式丁字鞋的设计与应用[J].医疗卫生装备,2017,38(4):45-47.
[2]常晓飞.股骨近端防旋髓内钉与锁定钢板治疗老年股骨粗隆间骨折临床比较[J].现代医用影像学,2019,28(1):232-233,237.
[3]杨蕾,吴玲.自制外展枕在人工髋关节置换术后的临床应用[J].天津护理,2009,17(2):110-110.
[4]文晓静,戴红娅,张琰,等.丁字鞋固定技术在下肢肿瘤体位固定中的应用[J].第三军医大学学报,2015,37(24):2490-2491.
[5]聂同英,王玉民,聂永霞.康复训练在人工髋关节置换术后的应用[J].齐鲁护理杂志,2008,14(8):15-16
作者：宋华雄 陈红浩 任浩 张依帆 袁永仪 闻德松 李雪瑶 宋辰光 马建军
