基于TRIZ理論的一種術后洗澡防水裝置*

張永慧，史 菲，潘李安，張世杰，陳進松，鄧雪松*

（1.重慶三峽醫藥高等專科學校，重慶 404120；2.重慶市抗腫瘤天然藥物工程技術研究中心，重慶 404120）

人經常洗澡可以促進血液循環，清除汗垢油污，提高皮膚新陳代謝和抗病力，有效防止細菌再生，從而達到預防疾病的目的，但是對于患者而言，傷口愈合前不能沾水，人體有自我修復系統，在人的皮膚創傷后，就會出血凝固，同時傷口就會有結痂（變硬，并有封閉作用），而這個結痂不僅可以止血，還可以抵抗細菌進入體內。如果創傷后有沾水的情況，該“結痂”就不能很好地發揮作用，一是可能使細菌入侵，二是導致疤痕增生，所有細菌生長條件之一便是水，沾水后更利于細菌生長。由于水有滲透性，如果傷口濕潤，細菌就會沿著水分繁殖，導致傷口感染。

1 方案研究

現目前市面上并沒有太多洗澡傷口保護裝置出現。有部分患者用術后洗澡防水護套[1-3]，但是防水套易破損，漏水，從而使傷口感染。還可能使彈性膠圈壓迫創傷部位，阻礙血液流通；或是使用防水敷貼透明醫用大號創可貼[4]，但是這類裝置易脫落、漏水，從而使傷口感染，而且規格小，不適合大面積受傷患者，并且不同體質人群易對粘性部位過敏。對于術后洗澡裝置的防水層，過去采用的多為防水塑料袋，現在工藝的改進讓我們可以選擇更好的不漏水的防水層，過去的保護套因破損和彈性膠環與患者創傷部位結合不緊密導致水進入傷口造成感染，現在可以選擇智能警示的保護套使得防水裝置更加安全可靠。

1.1 問題分析

基于對方案進行分析[5]，運用TRIZ理論的方法進行建立功能模型，如圖1所示。

圖1

由功能建模可得：（1）固定圓環對防水護套起到固定作用；（2）水受到固定圓環以及防水護套阻擋因素的影響，繼而避免創傷部位發生感染；（3）密封彈力圈壓迫四肢神經血管影響血液循環，延緩傷口愈合；（4）防水護套破損導致水進入創傷部位感染傷口，從而引發一系列炎癥反應。

1.2 問題轉化與求解

1.2.1 根據技術矛盾理論分析術后洗澡防水裝置（見表1）

表1

由于本項目的目標是傷口感染率低，所以選擇技術矛盾1。

確定技術矛盾中的改善參數和惡化參數，并一般化為阿齊舒勒通用的工程參數，見表2。

表2

在阿齊舒勒矛盾矩陣中定位改善和惡化通用功能參數交叉的單元，確定發明原理，見表3。

表3

應用發明原理的提示確定最適合解決技術矛盾的具體方案一：加入無鈷變色硅膠，當有水進入裝置時，硅膠由失去結晶水時的狀態是藍色變為吸收結晶水時的狀態為粉紅色。以警示患者，從而使患者停止洗澡；方案二：把裝置分為可拆卸的幾個不同部分，分別行駛不同功能，最外層為防水層，中間為吸水層，內層為透氣層；方案三：我們設計阻止水進入裝置內，目的是為了保護傷口不受感染，如果在裝置剛剛進水時向患者提供警報信息從而停止洗澡，那樣就可以避免傷口感染的問題；方案四：保留原有裝置外層防水套的功能，采用pve或eva材質防水透明塑料。

1.2.2 物理矛盾

物理矛盾是指當一個技術系統中對同一個元素具有相互排斥（相反或不同）的需求時，就出現物理矛盾。在我們的術后洗澡防水裝置中，需要找到使其防水性能好又透氣性好的一個關鍵問題，物理矛盾描述：術后洗澡防水裝置需要無孔，因為傷口遇水會感染；但是術后洗澡防水裝置需要有孔，因為受傷部位需要接觸氧氣。

針對上述所提出的問題，在TRIZ理論中可以用以下方法來解決，分離矛盾需求、滿足矛盾需求、繞過矛盾需求。

對于目前的現有問題，我們選擇通過分離矛盾需求的方法來解決。

我們通過加入導向關鍵詞來描述物理矛盾患者在洗澡的時候，對水需要無孔，因為傷口遇水感染；對創傷部位需要有孔，因為患者創傷部位需要氧氣。確定所適用的分離原理，由“需要”的關鍵導向詞可知適用的分離原理為基于關系分離，適用于分離矛盾需求中基于關系分離的發明原理有：發明原理17：空間維數變化；發明原理31：多孔材料；發明原理40：復合材料。

根據得到的發明原理又能得到方案五：發明原理31：多孔材料，在裝置內加入多孔吸水材料，使水剛剛進入就被多孔材料所吸附，阻擋水進一步進入患者傷口而引發感染。方案六：發明原理40：復合材料，我們將術后洗澡防水裝置的繃帶分為三個部分，外層為防水層、中間層放置有高吸水樹脂、內層為透氣無紡布過濾網。這樣既防止洗澡時水的進入又能夠有良好的透氣性。方案七：發明原理17：空間維數變化，將一個線性系統的方位由水平變為垂直。為了便于觀察無鈷變色硅膠的變色情況，我們在術后洗澡防水裝置上開設有觀察窗更加明顯監控有無漏水情況。

2 產品展示（見圖2）

圖2