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利用3D打印技術提升到 院前急救之安全

Using 3D printing technology to improve the safety of pre-hospital first aid

▎前言

近年來網路上充滿了許多急救器材的3D建模,例如:口咽呼吸道、戰術止血帶、喉頭鏡、自動袋瓣罩甦醒球(BVM)擠壓機等等,都因疫情與戰爭而開始活耀,但切記「3D列印物品是不可以用於臨床的!」各國針對臨床中使用的任何物品都應該由標準組織進行測試和審查。雖然3D列印物品不能直接用於患者身上,但卻可以經由巧思設計來提升急救人員自身的安全,安康分隊隊員李侑龍於113年2月開始將急救現場實務面問題紀錄,並試圖利用建模及3D列印技術設計出適合外勤單位使用的急救小物,以下4種設計分享給大家:

▎設計1:自動給氧機固定帶

(適用廠牌:microVENT CPRresuscitator)

實務問題:執行到院前心肺功能停止(OHCA)患者的急救時,壓胸動作不能停止、每6秒的給氧也不能中斷,單這兩項處置就會占去兩個人力,故使用椅式擔架搬運患者下樓或是使用擔架床移動時,往往會犧牲掉給氧的急救品質。

改善方式:近年來各分隊開始引進自動給氧機,但該機器使用時無固定方式,離開現場前移動過程中機器管理不易,所以許多分隊都是上車後才使用自動給氧機,為改善此問題,靈感來自於(自動給氧機廠牌:microVENT CPRresuscitator)的外觀及構造,設計出(自動給氧機固定帶),在急救OHCA患者時,可將自動給氧機固定帶上的(快扣)構造,於離開現場時固定在自動心肺復甦機(廠牌:LUCAS)的臂上;而對於插管或氣切等無自主呼吸的患者送醫時,可將自動給氧機固定帶於離開現場時固定在椅式擔架上。

構造與優點:

1.可使救護人員在搬運途中給氧更安全,且改善給氧效率。

2.快扣設計,可快速固定於自動心肺復甦機(LUCAS)、椅式擔架、擔架床、捲筒式擔架(SKED)、急救包三合一肩帶上,適用性非常廣泛。

圖1、固定於自動心肺復甦機(LUCAS)
圖2、固定在椅式擔架
圖3、夾住綠色高壓軟管於肩上
圖4、限制氧氣導管於肩上

▎設計2:急救管線夾

實務問題:急救人員使用三合一急救包搬運需給氧處置的患者時,綠色高壓軟管或是氧氣導管容易垂於腋下位置,導致移動時容易勾住障礙物或壓管的情形。

改善方式:靈感來自於潛水裝備的管線夾,潛水員為了避免管線纏繞或勾到珊瑚及漁網,都會使用潛水管線夾來管理身上的管線;反觀急救人員在搬運給氧處置的患者時,管線常垂於腋下位置,這導致狹小空間移動時容易勾到障礙物,而將患者由載具(指椅式擔架、擔架床、急診病床)間換位時,也容易有壓管問題,故設計出了「急救管線夾」來改善氧氣管線的走向。

構造與優點:

1.氧氣管線改經肩上位置,可改善搬運患者時勾到障礙物及壓管的機率。

2.使用綠色高壓軟管(指抽吸或自動給氧機尾端綠色高壓軟管)時,可經由大孔C型夾構造固定於肩上。

3.使用氧氣導管(指鼻管、氧氣面罩、非在吸入型面罩、氣霧面罩等尾端之氧氣導管)時可經由小孔C型夾構造稍微固定於肩上,因小孔C型夾構造直徑大於氧氣導管直徑,所以不影響氧氣流量,若不慎拉扯到氧氣導管時可立即鬆脫。

4.主體可固定於三合一急救包的肩帶上。

▎設計3:活動式針筒及點滴掛架

實務問題:急救人員在抽完急救藥物時,常將含有急救藥物的針筒放置於口袋內亦或黏貼於器材、患者身上,放置於口袋內拿取時可能不慎擠壓到針筒,導致需重新抽藥;若將針筒黏貼於器材或患者身上時可能在搬運途中掉落。而輸液使用部分,患者吊著點滴同時需使用椅擔或擔架床移動時,因無專用點滴掛架,常將點滴放置在患者身上,仍可能不慎掉落或無法順利輸液;倘救護人員一隻手拿點滴,就僅剩一隻手可以推運擔架或椅式擔架,都是非常危險的!

改善方式:專為救護人員設計出「活動式針筒及點滴掛架」,設計靈感來自於親身救護經驗與需求,可將針筒固定掛架上,而掛架可勾於胸口位置(救護外套或背心之胸口位置)或腰間(褲子腰帶環處),針筒可與IV cap(注射帽)配合使用,降低藥劑不慎被擠壓機率;搬運時降低輸液掉落及無法順利輸液機會。救護人員更可騰出雙手安全搬運患者。

構造與優點:

1.具3、5、10CC 3種常用容量之針筒夾(以新北市政府消防局使用之針筒直徑大小為範本設計)。

圖5、可掛於救護人員外套或背心上
圖6、平常掛於自動心肺復甦機臂上

2.輸液掛勾設計成易勾易取,急救現場不用再找家屬幫忙拿輸液,搬運時可騰出雙手安全搬運患者。

3.鑰匙圈孔:可配合鑰匙圈加D型勾環,可勾於胸口或腰間。

4.因使用習慣不同,掛架亦可固定掛於自動心肺復甦機(廠牌:LUCAS)的臂上金屬環構造結合。

▎設計4:彈夾式隨身開藥器

實務問題:急救人員在抽取藥物(如腎上腺素epinephrine)時,通常代表患者非常危急,但在救護車疾駛的環境下,急救人員需要折斷玻璃製安瓶,並用針筒抽取藥物,其動作是非常困難且危險的,且因分析與電擊時可能已停過一次車,實務面多數人不會選擇再次停車抽藥,而目前預充式藥物針筒 (Prefilled Syringe)價格較昂貴,現階段無法普及。

改善方式:起因來自於113年2月時親身經歷的1件救護車上目擊OHCA案件,深刻體會到救護車疾駛狀態下抽藥的困難與危險,故設計出(彈夾式隨身開藥器),平時先將腎上腺素(epinephrine)1mg安瓶3支由主體下方填入,為保持安瓶折線點朝正面,平常須用紙膠貼住瓶底避免震動旋轉,使用時將上方主體向後掀開即可完成開藥動作,抽完藥後只需闔上主體(磁吸式閉合設計),安瓶殘體可先保管於開藥器主體內;因一般OHCA案件至少需使用到3支1mg腎上腺素(epinephrine)安瓶,所以為三入設計。

構造與優點:

1.救護人員可隨身攜帶於急救現場、救護車上、山域搜救等環境中使用。

圖7、彈夾式隨身開藥器使用
圖8、蜂螫自救包
圖9、自動給氧機固定帶(適用廠牌:microVENT CPR resuscitator)
圖10、急救管線夾
圖11、活動式針筒及點滴掛架
圖12、彈夾式隨身開藥器

2.可降低割傷及針扎的機率。

3.抽完藥後只需闔上主體(磁吸式閉合設計),安瓶殘體可先保管於開藥器主體內。

4.打開3支安瓶只需1秒,使非高級緊急醫療技術員也可輕鬆使用。

5.蜂螫急救包:消防人員執行山域搜救或蜂螫大傷案件時,可將蜂螫急救包帶入深山,包內有彈夾式隨身開藥器(內含3支1mg腎上腺素epinephrine)、針筒與針具、過敏反應及使用說明小卡、酒精棉片、紙膠,若在深山裡被蜂螫有嚴重過敏反應時,可以自救及救人。

▎結語

3D列印可以提供更多實現設計的機會,近年來有許多特殊材質可以使用,如螢光、感溫變色、金屬、耐腐蝕、耐高溫等等,都可以經由巧思設計提升急救環境的安全,筆者以此文紀錄並感謝最棒的安康消防隊,「雖然我們渺小,但努力綻放!」

參考資料

1. JEMS(Journal of Emergency Medical Service)期刊,2023年10月 3日,『3D-Printable Training Aids for EMS』文章。

2. 高級救護技術員教科書,衛生福利部,2023年

3. 新北市預立醫療流程(第三版),113年12月2日

檔案下載 - 救護天地-利用3D打印技術提升到院前急救之安全.pdf