傷口大師

安南醫院 游朝慶 醫師
   一位89歲患有高血壓、dementia失智、parkinsonism巴金森氏病及 BPH攝護腺肥大男性患者，近兩個月來開始臥床，近兩個禮拜開始說話不清及容易嗆到，10天前發現薦部sacrum有壓瘡，此次因有叫不醒情形及傷口惡化及發燒送來本院急診，因WBC（白血球）有高，急診於壓瘡位置做了傷口培養，及血液培養，並收內科住院，內科先放了NG（鼻胃管）、foley（尿管），給予oxacillin 2g q6h ivd，並會診外科處理壓瘡問題。理學檢查：薦部壓瘡傷口雖只有6*4公分，但已筋膜露出，並有膿瘍，並在傷口四周有3-8公分深的潛行性傷口（詳見照片），診斷為『薦部四度壓瘡並壞死性筋膜炎pressure injury, sacrum, stage 4, with necrotizing fasciitis 』。

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圖1.住院當天的照片，可見薦部的壓瘡黑色壞死筋膜及膿瘍

傷口大師 游朝慶 醫師
  在2016年4月8-9日的一場超過400位專家出席的共識會上(NPUAP 2016 Staging Consensus Conference，如圖1) (注：NPUAP，美國國家壓瘡諮詢委員會，National Pressure Ulcer Advisory Panel )，大家對於壓瘡的分期及定義這議題交互討論，以及對於爭議部分予以表決，在這會議中，與會者都使用照片來確認每一個新的術語( terminology)。最後NPUAP在4月13日向世界公布這新的壓傷(pressure injury)語言以及其修正後的分期。同時作為美國健保給付依據的OASIS (Outcome and Assessment Information Set，居家照護評估表)也將同步做修正。
圖1. NPUAP 2016 Staging Consensus Conference

游朝慶醫師
   接著來介紹低科技類減壓床墊中最多人使用的替代泡綿(alternative foam，foam alternative)，其有三種型式，第一型為黏彈性泡棉viscoelastic，由PU泡綿添加一些化學藥劑而成，增加其黏性及密度，通常被稱為記憶泡棉(memory foam)、高特殊泡綿(high specification foam)、惰性泡綿low-resilience foam，也有人稱其為矽膠綿(和silicone無關)，其為溫感temperature sensitive，當低溫時，其表現較硬，溫度高時會變軟，因此當人躺上去，幾分鐘後，高密度記憶泡棉感受到人的體溫就會變軟，而讓人沉下去，增加接觸的體表面積，而低密度記憶泡綿是壓力感測pressure-sensitive，人躺上去後會更快沉下去，但會比較沒有支撐，一般而言，會組合不同密度的記憶泡棉，在上層鋪上低密度泡綿以加強包覆性，而在底層用高密度記憶泡棉以加強支撐性。已有許多研究證實記憶泡棉床墊比傳統醫院泡棉床墊更能有效預防壓瘡^1-3，甚至丹普公司還證實其丹普記憶床墊預防壓瘡的效果和交替式壓力氣墊床一樣好⁴，然而Russell等人於2003年發表一篇1000多人的大規模研究⁵，卻發現記憶床墊(CONFOR-Med廠牌)預防一度壓瘡的效果其實和傳統醫院泡棉床墊差不多。

   第二型是波浪式泡棉(Convoluted Foam)或塑性泡綿(contoured foam)，大多長的像蛋架的波浪狀泡綿，如下圖，這樣的形狀可以增加接觸面積，並更可均勻地分散重力⁶，如此設計當人睡在上面時也比較通風。如前所述，波浪式泡棉要預防壓瘡的床墊厚度至少需4吋(10公分)以上⁷，而當其只有2英吋厚時，則完全沒有減壓效果⁸。

圖1. 波浪式泡棉
   第三型為立方體泡綿(Cubed foam)，其長得就如同下圖一般，如蜂巢式減壓鞋般，其可將壓瘡處或受壓較重處(如薦骨處或腳後跟處)的泡棉方塊拿掉，以減少局部壓力，其會放於這裡來說明主要是在1994年時Hofman等人以Comfortex DeCube這廠牌的泡棉床墊⁹，以44人做對照組的研究，發現這種床墊可以減少6成的壓瘡發生率。

圖2. Comfortex DeCube床墊
   需注意的是，以上這些替代泡綿床墊要用在醫療用途預防壓瘡時，必須要先以防水布包住整體，如圖3.，以避免泡棉被患者體液汙染，健保局才會予以給付。

圖3.丹普的醫療用記憶泡棉床墊
1. Collier ME. Pressure-reducing mattresses. J Wound Care. 1996 May;5(5):207-11.
2. Gray DG, Campbell M. A randomized clinical trial of two types of foam mattresses. J Tissue Viability. 1994;4:128-132. 38.
3. Santy JE, Butler MK, Whyman JD. A comparison study of 6 types of hospital mattress to determine which most effectively reduces the incidence of pressure sores in elderly patients with hip fractures in a District General Hospital Report to Northern & Yorkshire Regional Health Authority 1994.
4. Vanderwee K, Grypdonck MH, Defloor T. Effectiveness of an alternating pressure air mattress for the prevention of pressure ulcers. Age Ageing. 2005 May;34(3):261-7. Epub 2005 Mar 11.
5. Russell LJ, Reynolds TM, Park C, PPUS-1 Study Group. Randomized clinical trial comparing 2 support surfaces: results of the Prevention of Pressure Ulcers Study. Adv Skin Wound Care. 2003; 16(6):317-27.
6. Brienza DM, Geyer MJ: Using support surfaces to manage tissue integrity. Advances in Skin wound Care 2005, 18(3):151-157.
7.. Bryant RA. Acute and Chronic Wounds. St. Louis, MO: Mosby Year Book, 1992.
8. Krouskop TA, Garber SL, Reddy NP. A synthesis of the factors that contribute to pressure sore formation. In: Ghista DN, Frankel HL (eds). Spinal Cord Injury Medical Engineering. Springfield OH: Thomas Publisher, 1986: 247–267.
9. Hofman A, Geelkerken RH, Wille J, Pressure sores and pressure-decreasing mattresses: controlled clinical trial. Lancet. 1994 Mar 5;343(8897):568-71.

游朝慶醫師
   哪些材質屬於low-tech continuous low pressure(CLP)呢？基本上指的是特殊泡綿、凝膠gel、空氣、或水，至於一般以纖維fibre材質做成的床墊，如榻榻米或醫院標準泡棉床墊基本上沒有預防壓瘡的作用，且泡棉會隨時間而變形，一般耐用年限為3年¹。特殊泡棉材質會在下一章說明，至於其他液態凝膠(如液態矽膠或Silastic)、水及空氣材質的，多做成連通管型氣囊氣墊(其又稱為dry flotation mattress，如圖1)，當身體移動時，利用流體力學中的「連通管原理」，藉由每一個相通且充滿流體（空氣或液態凝膠）的腔室，在遇到由上而下來的壓力時，會讓每一個相通的腔室裡壓力均等，因而分散受壓處的壓力。

圖1. dry flotation mattress

   至於固態凝膠(gel，又稱為脂肪墊、dry visco-elastic polymer、Soft Polymer System，常用於開刀房固定患者姿勢用，其又稱為Medical Gel Pads、Surgical Gel Pads、Polymer Gel Pads、Gel Positioners、Surgical Positioners、Gel pads、Gel Positioners，如圖2) 是利用減壓墊凝膠材質的形變特性及適形的設計，來緩衝剪力，並將剪力轉換成壓力，再利用減壓方式分散作用力。

圖2.脂肪墊
    這些low-tech continuous low pressure的床墊都已被證實可有效預防壓瘡^2-4，然而在購買時仍需要特別注意的是床墊的厚度，大多數有效預防壓瘡的床墊厚度至少需4吋(10公分)以上⁵，以波浪式泡棉(convoluted foam)床墊為例，當其只有2英吋厚時，則完全沒有減壓效果⁶。至少當身體躺上去或坐上去時，身體任一部位都不可以壓到底，也就是任一款氣墊床都禁止有「觸底現象(bottom out)」，測試的方法為”hand check”，即手心向上置放於病患薦骨下方所躺的褥瘡防止裝置下滑動(如是交替式壓力氣墊床，則將手放於已經放氣的氣囊〈air cell〉間滑動)，如能感覺到病患的骨頭突出處，即是觸底現象。
   我也曾遇過患者家屬買了台幣3萬多元有名品牌的全新氣墊床，號稱可自動量測使用者體重完全由電腦調控壓力，但患者一躺上去一整個人陷下去並觸底，但機器沒有alarm，賣的店家也號稱此為正常現象，無言，只能建議家屬換一個便宜一點的牌子。
   我知道脂肪墊也很貴，但若一個很薄不到1吋的脂肪床上墊，卻號稱不會觸底(bottom out)，個人認為這種產品可能太硬，無法充分讓身體下沉，因而無法均勻分散身體的壓力，畢竟這類低科技減壓床的減壓原理就是讓身體下沉以增加接觸身體的體表面積，因而均勻分散壓力，而且脂肪墊的實證也只有在開刀房中短暫幾小時的局部部位使用³，對於長時間在病房或在家裡使用仍需要進一步的研究證實，缺點來說，這種產品不透氣，建議在冷氣房使用。
   至於水床和空氣床的缺點是因吊床現象會有暈船效應，太軟，支撐力不夠，睡久容易腰酸。
1. Brienza DM, Geyer MJ: Using support surfaces to manage tissue integrity. Advances in Skin wound Care 2005, 18(3):151-157.
2. Takala J, Soini HO, Soppi E, et al. Is it possible to reduce the risk factors of pressure sores by means of special mattresses? Duodecim 1994. 1994;110(4):407–14.
3. Nixon J1, McElvenny D, Mason S, A sequential randomised controlled trial comparing a dry visco-elastic polymer pad and standard operating table mattress in the prevention of post-operative pressure sores. Int J Nurs Stud. 1998 Aug;35(4):193-203.
4. Andersen KE, Jensen O, Kvorning SA, et al. Decubitus prophylaxis: a prospective trial on the efficiency of alternating-pressure air-mattresses and water-mattresses. Acta Dermato-venereologica (Stockholm). 1982;63:227–30.
5. Bryant RA. Acute and Chronic Wounds. St. Louis, MO: Mosby Year Book, 1992.
6. Krouskop TA, Garber SL, Reddy NP. A synthesis of the factors that contribute to pressure sore formation. In: Ghista DN, Frankel HL (eds). Spinal Cord Injury Medical Engineering. Springfield OH: Thomas Publisher, 1986: 247–267.

游朝慶醫師
   這一個章節有點複雜，本來是要直接寫記憶泡棉床墊的，但馬上就被一些英文名詞搞混，如何謂alternative foam替代泡綿，及黏彈viscoelastic單字前面加上dry，或後面加上polymer，意思就不是記憶泡棉這一類，而是指凝膠或脂肪墊這一類的產品。看過許多review，Cochrane等人家整理的實證，卻又更加搞混了，同一個產品在不同review中卻被歸到不同類別來比較。故覺得在探討氣墊床的實證醫學前，先要把氣墊床的分類及其英文名稱定義搞清楚先。
   前三篇文章已介紹了最有名的Air-fluidized bed矽砂床(其都為和床架合在一起的床組，故為bed)，low-air-loss mattress微漏氣床(LAL，其目前的價格已降了，但個人認為其主要功能也被捨棄了)以及alternating pressure mattress交替式壓力氣墊床(AP，有些文章會稱其為alternative pressure)，這三種氣墊床已大多數學者被正式規類為高科技類(High-technology，high tech)氣墊床，這種高科技類氣墊床的特點為需要插電，有充氣馬達等，另一大類則被稱為低科技類(low-technology，low tech)¹，如泡棉床墊、記憶泡棉床墊、水床、空氣床墊等，特點是均勻分散及支撐身體重量，不用插電等。如前4章「氣墊床的英文」所述，「high tech又稱為dynamic動態，或powered有動力式的，而low-tech又稱為static靜態，或Non-Powered無動力式的。」這分類大致上，或者在美國應該是沒錯，不過英國人卻有不一樣的想法²，他們以科技的眼光來看氣墊床support surface的減壓原理，認為目前只有兩大類的減壓技術存在，如圖1。

圖1.氣墊床的兩種減壓原理²

   第一種叫做Constant low pressure(CLP，continuous pressure，)devices持續低壓系統，又被稱static靜態或reactive被動，為即利用增加接觸的體表面積(或叫做Immersion沈浸)來降低壓力，常見為記憶泡棉床墊、水床、空氣床，特別的是他們認為矽砂床air fluidized bed以及微漏氣床low-air loss mattress也是屬於這一類工作原理的減壓輔具，但因為其為高科技high technology，和其他CLP產品相比，這兩者氣墊床還需要一個打氣幫浦，因此這種static靜態減壓輔具又可被區分為高科技high technology及低科技類low-technology，Collins³將此種減壓技術稱為pressure-reducing降壓。
   另一種減壓技術為Alternating pressure redistribution mattress(APRM)交替壓力分布氣墊床，又稱為dynamic動態，active主動，利用各充氣囊的充氣及洩氣，使身體全身各部分可以交替地受壓(load)及減壓(off-load)，Collins³將此種減壓稱為pressure relieving釋壓。進一步說明請詳見圖2及圖3。

圖2.氣墊床分類系統⁴

圖3.氣墊床分類系統⁴
   事實上，壓力並沒有被減少，只是被重新分布或者均勻分散罷了，因此根據NPUAP 2007年最新的建議⁵，已將pressure relieving和pressure reducing捨棄，統一稱為pressure redistribution均壓。總稱這些治療預防壓瘡用的氣墊床為均壓氣墊床pressure redistribution support surface。此外，由於static和dynamic也容易引起誤解，故NPUAP並且建議以”non-powered”及”powered”來取代⁵。不過英國人還是喜歡延用low-tech及high-tech。在一些review的文章中，若沒特別註明，continuous low pressure(CLP)多還是指low-tech、non-powered這一大類的，其多用在於還未有壓瘡的高危險群預防壓瘡用。
1.Cullum N, Nelson EA, Flemming K, et al. Systematic reviews of wound care management: (5) beds; (6) compression; (7) laser therapy, therapeutic ultrasound, electrotherapy and electromagnetic therapy. Health Technology Assessment. 2001;5(9)
2. Phillips L, Interface pressure measurement: Appropriate interpretation of this simple laboratory technique used in the design and assessment of pressure ulcer management devices, Primary Intention: The Australian Journal of Wound Management , Vol. 15, No. 3, Aug 2007: 106-113, http://www.awma.com.au/journal/1503_02.pdf
3. Collins F, Hampton S (2001) A guide to the selection of specialist beds and mattresses. J Wound Care 13(5): 14–18.
4. Centre for Evidence-based Purchasing, NHS, Buyers’ guide, Pressure-redistribution mattresses and overlays, CEP08042, November 2008, http://nhscep.useconnect.co.uk/ShowDocument.ashx?id=74&i=true
5. The National Pressure Ulcer Advisory Panel (NPUAP) Website [www.npuap.org], http://www.npuap.org/wp-content/uploads/2012/03/NPUAP_S3I_TD.pdf

游朝慶醫師
   W. James Gardner(1898–1987)是一位神經外科醫師及發明家，他於1947年發明交替式壓力床上墊alternating pressure pad(如圖1)，這床墊由許多橫向約3公分直徑的圓形氣墊組成，交替地分為兩群，以間隔3分鐘輪流充氣及消氣，其馬達只需用一個1/150馬力的打氣馬達，這發明於1948年發表¹，然而卻沒有對照組的實驗。

圖1. Alternating Pressure Pad (1948)
   而比W. James Gardener更早，於1926年Julian D Hart才是我找到最早使用壓力交替式床墊的發明人²，在那時，已能使用自動控制壓力交替，並且能自動將床傾斜幫忙翻身(如圖2)，不過沒有看過實品，而W. James Gardener才是正式有交替式壓力床墊並且做過臨床試驗，並且有正式發表，不過缺點是沒有對照組。不過這時的交替式壓力氣墊床高度不高，最多3-4公分，故效果較不好。

 
圖2.Julian D Hart, Variable-pressure bed or mattress, US 1772310 A, 1926,

   來自英國倫敦Bliss等人於1964年發表小充氣管氣墊床(small-celled ripple bed，2英吋或5公分寬)的病例對照研究³，證實這種交替型壓力氣墊床可有效預防及治療軀幹的壓瘡，但對於腳後跟的壓瘡較沒效，此外若患者骨頭特別突出，或側躺時，也比較容易發生壓瘡。
   1967年，Bliss等人又以大充氣管氣墊床(large-celled ripple bed，6英吋寬及4英吋高，共14根充氣管，4-5分鐘循環充氣一次，如圖3) 對住院病人中有壓瘡高危險群的83人進行研究⁴，隨機分為兩組，一組睡氣墊床，觀察14天，之後兩天睡標準醫院床墊，於第16天時再觀察一次，另一組睡標準醫院床墊，結果原本無壓瘡的病人實驗組15人有3人得到壓瘡，對照組18人中7人得到壓瘡，相對危險性RR=0.5，也就是說交替式壓力氣墊床可以減少5成的壓瘡機率；而原本就有壓瘡的實驗組20人中，所有人的壓瘡都有獲得改善，但對照組17人中有10人的壓瘡更加惡化，也就是說交替式壓力氣墊床可有效治療壓瘡。實驗組在第14天拿掉氣墊床換成普通床墊，在第16天再檢查一次時發現，實驗組17人中有9人得到壓瘡，相對對照組12人中有3人得到壓瘡，以腳後跟而言，實驗組32人中只有2人得到輕微壓瘡，但對照組30中有13人腳後跟有壓瘡，其中7人則出現壞疽gangrene，RR=0.145，也就是說交替式壓力氣墊床可以減少8成多的腳跟壓瘡機率(結果如圖4)。總之，若要全面預防壓瘡，氣墊床的管徑高度很重要，至少要4英吋(10公分)以上才比較能有效預防及治療壓瘡，而且建議必須持續使用，不能中斷。

圖3.-Large-celled ripple bed (cover removed). ⁴
 

圖4.-Progress of pressure areas on (1) large-celled ripple bed, and (2)regimen. D = died. I = improved. S =trial stopped⁴
   這種交替式壓力氣墊床alternating pressure mattress(APM)一直到1980年代才廣被流行使用。下圖是APM的示意圖，由兩組橫向的充氣管(tubular air cell)組成，這兩組充氣管輪流充氣與消氣，間隔約2-6分鐘，當第一組充氣管充飽氣時，第二組充氣管消氣，接著第二組充氣，直到所有兩組的充氣管都充飽氣時，第一組充氣管才消氣。建議最好等氣墊床整個充飽氣後，再將患者擺放到氣墊床上。充氣管的高度分為小(3-5公分)，中(7公分)及大(10-11公分)，管子愈大效果愈好，也有長得像蜂巢般的”bubble” pad，其有許多約6公分直徑的半球形所組成，也有管子的排列是縱向的。這種大管子的交替式壓力氣墊床對預防壓瘡的效果很好，可以攜帶，擺放在現成的床架上，以及便宜，若沒有效果多是因為設定錯誤，維護失當，及對其工作原理不了解。

1. W. JAMES GARDNER, M.D. PREVENTION AND TREATMENT OF BEDSORES, An Air Mattress Accomplishing Alternation of Pressure Points, JAMA. 1948;138(8):583.
2. Julian D Hart, Variable-pressure bed or mattress, US 1772310 A, 1926, https://www.google.com/patents/US1772310
3. Mary R. Bliss, A Consideration of Mechanical Methods of Preventing Bedsores in Elderly Patients. Geront. clin. 1964;6:10–21
4. M. R. Bliss, R. McLaren, and A. N. Exton-Smith, Preventing pressure sores in hospital: controlled trial of a large-celled ripple mattress. Br Med J. Feb 18, 1967; 1(5537): 394–397.

游朝慶醫師
   微漏氣床依其原始專利設計，可同時解決壓瘡的幾個危險因子，1.將壓力均勻分散，2.控制溫度，3. 減少流汗及潮濕，然而為達到這些目的，卻一直無法cost-down，畢竟東西要賣得好，價格絕對是一個很大的因素，在2000年代，這玩意兒終於降價下來到和交替式壓力氣墊床差不多的價錢，根據2003年一份調查¹，微漏氣床墊和交替式壓力床墊的平均價格都在1000美元，每日租金約5美元，而根據衛生與人類服務部 (Department of Health and Human Services) 的督察長辦公室 (Office of Inspector General)於2009年對美國健保對減壓氣墊床給付的調查報告指出，在2007年時，健保局平均替每張low air loss微漏氣床支出約693美元¹(E0277 describes a powered pressure reducing mattress (alternating pressure, low air loss, or powered flotation without low air loss))，約2萬元台幣。已比90年代的30萬的1折還便宜了。
   但為什麼可以這麼便宜呢？找遍所有當代的微漏氣LAL氣墊床，其操作介面幾乎只剩下調整壓力及電源開關。全都無法針對身體各部分來調節局部的壓力，以及也沒有調整溫度的功能。查了一下NPUAP2007年對”low air loss”的定義³，Low air-loss is  a feature of a support surface that provides a flow of air to assist in managing the heat and humidity (microclimate) of the skin. ，也就是說一張氣墊床可以分散身體壓力，並且能噴氣來調節皮膚接觸面的熱及溼氣，就能稱為微漏氣(LAL)氣墊床。如此一來我只要在無動力式氣墊床打幾個洞，並加上馬達，或者在現成的交替式壓力氣墊床上打幾個洞，使其能噴氣，就能稱為微漏氣氣墊床了。

   然而能夠噴氣是原始霍普金先生的初衷嗎？霍普金先生當初設計這種微漏氣(LAL)氣墊床是為了取代漂浮床的概念而來的，重點在於將人撐起來，因為高氣流不切實際，故改以氣囊將人撐起，這個概念我覺得很棒，因平躺時，人的某些地方需要被支撐，如頸部，腰部，以及腿部，如此肩頰、薦部及腳後跟的壓力可被分擔，噴氣及控制濕度這功能純粹是為了燒傷患者而增加的附加功能，但新的設計卻閹割了這項霍普金先生的原始概念，也少了溫控，真的只剩下名符其實的純「微漏氣」功能了。
   在台灣，個人覺得若能增加溫控，可以降溫，就可以減少流汗，但現在只保留了「噴氣」這個雞肋，而這項功能若患者有穿衣服，或者在氣墊床上鋪上保潔墊或床單，也就無作用了，本來氣墊床原始設計是給燒傷患者使用的，這類患者不方便穿衣服，但現在的氣墊床多是給預防或治療壓瘡患者用的，這些老人不大可能把他們全身脫光光躺在氣墊床上，故我說「噴氣」這功能是個雞肋。
   在90年代，以微漏氣low air loss氣墊床做的臨床實驗^4-6，都顯示出其可以有效預防壓瘡，但近來的研究^7,8，效果卻沒有那麼好。想說為了省錢而被閹割的微漏氣low air loss氣墊床，效果是否也被閹割了。
   剛剛在Amazon可以搜尋到的微漏氣氣墊床墊，5英吋高的overlay，甚至賣不到台幣1萬元，如下：其氣囊直接露在外面，只有氣墊均壓及噴氣功能，操作介面也很簡單。

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   不過現在這類產品很多都與交替式壓力氣墊床混和，也就是在交替式壓力氣墊床的氣囊上或者在其上所鋪的防水透氣低摩擦的布上面以雷射打洞，做成微漏氣和交替式壓力混和型氣墊床。如下圖，價格在Amazone上也只是貴一點點。

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   現在的微漏氣氣墊床幾乎都會在氣囊上鋪上一層防水透氣低摩擦的布，以保持清潔，有的設計更是會在防水布及氣囊間打氣，更能增加水氣的排放及噴氣的效果，如下圖

圖片來源：http://www.phc-online.com/About_Therapy_Mattress_s/25470.htm
1. TABULATION for RENTAL/PURCHASE OF THERAPY BEDS, MATTRESSES, AND BARIATRIC EQUIPMENT https://www.govbids.com/StoredDoc2/papg/Documents/Tabs/101015.PDF
2. Daniel R. Levincon, Inappropriate Medicare Payments for Pressure Reducing Support Surfaces, 2009, p3, http://oig.hhs.gov/oei/reports/oei-02-07-00420.pdf
3. http://www.npuap.org/wp-content/uploads/2012/03/NPUAP_S3I_TD.pdf
4. Inman KJ1, Sibbald WJ, Rutledge FS, Clark BJ. Clinical utility and cost-effectiveness of an air suspension bed in the prevention of pressure ulcers. JAMA. 1993 Mar 3;269(9):1139-43.
5. Ferrell BA1, Osterweil D, Christenson P. A randomized trial of low-air-loss beds for treatment of pressure ulcers, JAMA. 1993 Jan 27;269(4):494-7.
6. Flam E, Isayeva E, Kipervas Y, Shklyarevsky V, Raab L. Skin temperature and moisture management with a low air loss surface. Ostomy Wound Manage. 1995 Oct;41(9):50-6.
7. Bennett RG1, Baran PJ, DeVone LV, Bacetti H, Kristo B, Tayback M, Greenough WB 3rd. Low airloss hydrotherapy versus standard care for incontinent hospitalized patients. J Am Geriatr Soc. 1998 May;46(5):569-76.
8. Johnson J1, Peterson D, Campbell B, Richardson R, Rutledge D. Hospital-acquired pressure ulcer prevalence--evaluating low-air-loss beds. J Wound Ostomy Continence Nurs. 2011 Jan-Feb;38(1):55-60. doi: 10.1097/WON.0b013e318202e4bf.

游朝慶醫師
   至於魚鱗教授及霍普金先生發明的微漏氣床(low air loss，LAL)，後來怎樣了呢？霍普金先生於1968年成立了氣墊床公司Air Cushion Equipment, Ltd. (其擁有及經營者為霍普金先生Mr. Leslie A. Hopkins. Mr. Roy Henvest, 廚子先生Mr. Robert Cook, and Mr. Graham Westerling-Norris) 持續對微漏氣床做了許多改良，霍普金先生一直夢想著要做出窮人負擔得起的的微漏氣氣墊床，這項改良及使之變得便宜的工作便由Air Cushion Equipment公司的廚子先生(Mr. Robert Cook) 開始，廚子先生一直致力於發展出一種可商業化，可放在於任何一種床架上的氣墊床，其研究接著由Watkins & Watson Ltd公司接手繼續研發，然而儘管經過了10年，成效卻有限，最後Watkins & Watson Ltd公司(Mediscus為其註冊商標，公司於1984年被正式改名為Mediscus Products, Ltd公司，Mediscus Products, Ltd.公司於1991年被KCI併購)的William Valentine Hunt及 Frank Edward Mayhew Ducker終於成功於1973年做出第一個商品化的微漏氣床(US 3909858 A，這個專利讓每個個別的充氣管都能被獨立地被拔除及清洗，而患者不需要被挪床)。其設計如下圖¹，為一個有21個防水透氣管所組成，充氣管的材質為鍍上PU材質的尼龍。管子深度為30公分。這21個管子分為五組，分別控制頭、胸、骨盆、大腿及腳，每組都能獨立控制其壓力，當患者姿勢改變時，可控制各組的壓力，以使得氣囊可以接觸到最大的身體面積，壓力可以很容易調整，以使患者能達到最舒服的壓力，此外進去的空氣有一個溫度調節單位，可使溫度控制在28到31度之間。這種LAL系統需要不到100Ft³/Min(47L/s)的空氣，並使氣囊壓力控制在6到33cm H2O(0.6-3.2kPa)，並允許皮膚蒸發出來的水蒸氣可穿透到氣囊內，以使相對濕度維持在27%，打氣機可提供36 cm H2O(3.5kPa)的壓力，加熱器則有1千瓦的加熱能力，並有數位溫控。

   下圖是我所能找到最古老的氣墊床照片 Mediscus Mark 5A-M Low Air Loss Bed System.，其約從1986年開始生產，而其Mediscus Mark V系列則是從1980年開始生產²。



   1976年，霍普金先生當時擔任Mediscus公司的顧問，並且也發明出一種可攜帶型的微漏氣床(British Patent No. 1,545,806)，其氣墊床公司Air Cushion Equipment, Ltd.的研究也跟著被Mediscus接手。
   雖然許多家氣墊床公司包括美國最大的氣墊床製作廠商Hill-Rom一直努力將氣墊床壓低價格，但直到1990年代，購買一張LAL氣墊床仍需要超過1萬美元，或者每天50-200塊美元的租金。
1. J.G Webster, Prevention of Pressure Sores: Engineering and Clinical Aspects, P94-96, http://books.google.com.tw/books?id=Wj2ZP94OWkoC&pg=PA95&lpg=PA95&dq=WATKINS+%26+WATSON+low+air+loss&source=bl&ots=1JCTL_kCM0&sig=gQ1GNrLLzhgbRRJnAIXlJFqwbf4&hl=zh-TW&sa=X&ei=0MJXU5uTD8jKkgWR7IHACA&ved=0CC4Q6AEwAA#v=onepage&q=WATKINS%20%26%20WATSON%20low%20air%20loss&f=false
2. Landi, 0., Catrani S., Mengozzi E, THE LOW AIR LOSS BED SYSTEM IN TREATMENT OF BURN PATIENTS, Annals of the MBC - vol. 2 - n' 3 - September 1989 http://www.medbc.com/annals/review/vol_2/num_3/text/vol2n3p140.htm

游朝慶 醫師
    當魚鱗教授及霍普金先生忙於高漏氣及微漏氣床的同時，美國的哈格斯特Thomas S. Hargest想出了矽砂床的概念(air fluidized bed，AFB or “bead bed”) (US Pat No 3428973)，哈格斯特先生出生於1925年，原本是一名地質學家¹，之後於1964年卻在美國德州一家燒傷醫院the Shriners Burn Institute擔任臨床工程師，在那兒由於有幾位醫師的幫忙，哈格斯特先生發明了矽砂床air fluidized bed，bead bed，並於1966年發表專利，他改良水床(liquid-filled mattress)會有吊床效應(hammock)、分散壓力不平均、悶熱、以及不易被加熱的缺點，以高密度(密度約1.6-1.7)的矽砂取代水，浮力更大，如將人放於死海中(人體的密度是1.021～1.097，死海水的密度為1.172至1.227)，並更能使人體浮起，每個矽砂直徑大小約0.001英吋(這是原始專利設計的大小，比較大，約254μm)，裝在一個大缸裡面，缸的底層有許多小洞，可讓空氣吹出，但矽砂不會掉下，底層下面裝有壓縮空氣或可控制溫度及濕度的噴氣機，以噴射的空氣來讓矽砂流動，來模擬水的狀態，這也是空氣流體化air-fluidized字面的由來，但大家還是習慣稱呼為矽砂床bead bed(流體(空氣)由下而上通過固體顆粒層，當流體速度超過固體顆粒的最小流體化速度時，在流體的作用下，固體顆粒層就會呈現類似流體的行為，這現象稱為「流體化」，而使用壓縮空氣，增加氣體的壓力，使空氣的黏度及密度增加，如此可使流體化效率增加)。當其靜止狀態時，看起來就像是細白的砂子，當但其被啟動時，看起來就像是滾沸的牛奶。接著在矽砂上面鋪一層透氣布，以避免矽砂接觸人體，並降低剪力，這布的通氣孔洞約有30μm(水蒸氣分子的平均直徑為0.0004μm，而小水滴的平均直徑為20-100μm，因此從理論上講，所謂“防水透氣”微孔要小於20μm，現在的GORE-TEX其微孔約為1μm)，相對於砂子直徑是75-150μm，並允許空氣很容易以0.6m/min的速度穿透過去，這種風速還不至於被感覺到，但當空氣的溫度小於30℃時仍足以讓人感覺涼快，所以正常狀況下，空氣在被壓縮狀況下通常先被加熱到39℃，因為矽砂的量很大(約2000磅)，故不容易被快速加熱，通常從室溫加熱到31℃約需2小時，假如床變得太溫暖了，降溫的速度也只能1小時下降1℃。當人躺在上面，約有三分之二的身體是沉沒在矽砂裡面，如此更增加床對身體的接觸體表面積，因壓力=重量/接觸面積，故矽砂床理論上可提供地球上燒傷患者身體最小的壓力(我個人另一個概念是將患者移居到月球或太空站，以減輕重量)，並且號稱可以不用翻身，以減少燒傷病患翻身時的痛苦，這種床的唯一缺點是身體表皮的水分會被快速蒸發散失，故需要小心地補充水分，其他如矽砂破裂漏出透氣布，而造成皮膚或眼睛的損傷，脫水，皮膚乾燥及意識改變都有被通報過。這儀器發明的當時尚未使用防水透氣布(如Gore-Tex sheet)，故當時使用的矽砂會被體液及糞便汙染，故需要定期消毒，並且只能給一位患者長期使用。
   這矽砂床分類上也屬於高漏氣床的一種。這概念若還是很難懂，可以先去找You-tube看一下會比較清楚。哈格斯特先生因為這矽砂床的發明而功成名就，於1965年便被網羅至南卡羅萊納醫科大學(MUSC)擔任臨床工程部主任及外科學教授，直到1985年退休。

哈格斯特Thomas S. Hargest

哈格斯特先生發明的矽砂床

矽砂床專利
   微漏氣床及矽砂床兩者都是為了治療燒傷患者而誕生，但如今更常被用在無法活動的患者身上，來治療或預防壓瘡，甚至有些還拿來治療失眠。其理論兩者都是儘量增加支持接觸人體的表面積，以減少身體任何一部位的承受壓力，然而儘管這兩種偉大的發明都於1960年代末期誕生，但在接下來的10年，卻都還無法成功商業化。
   在1970年代，由於微漏氣床及矽砂床無法商品化，許多其他預防及治療壓瘡的特製床被發明了，如oscillating bed搖床(Keane's mobility bed，rotation bed )，以及吊床net bed，Stryker 公司的車輪床"circle electric bed"，交替式壓力墊alternating pressure pad，然而這些治療效果還是比不上矽砂床及微漏氣床。其中搖床由於將患者左右擺動30度，會產生剪力，故須將患者全身及四肢固定，所以個人認為目前市面上的翻身床只是將患者左右傾斜30度，而容易會因剪力而導致1-2度壓瘡。

 
床                                                    車輪床                                 交替式壓力墊
1. Thomas S. Hargest 簡介http://waring.library.musc.edu/exhibits/Innovation/hargrest.php

游朝慶醫師
   這故事架構取材於一篇1992年發表的氣墊床專利的背景介紹1。
   在1960年代早期，一名英國的骨科醫師Scales, John Tracey，在幫燒燙傷患者補皮(STSG)的時候遇到一個問題，當皮膚移植到傷口後，若遇到剪力(摩擦力)時，其會造成皮瓣的脫落而導致移植失敗。這位魚鱗教授(Professor Scales)從氣墊船(hovercraft)可漂浮在水面上的概念，聯想到可用大量的空氣流將患者漂浮在空中。這類的產品之後被熟知為漂浮床(levitation bed)。他並且將這個概念於1967年申請到美國專利(US Pat. No. 3354476，名稱為Apparatus for supporting bodies ²)

   這種漂浮床隨後在1967年由英國的萊斯利. 霍普金(Lesile A. Hopkins)改良並申請到兩項美國專利(U.S. Pat. Nos. 3,340,550 and 3,340,551)。魚鱗教授與霍普金先生於1960年代一起合作要做出第一個臨床上可用的漂浮床，這個我們現在把它歸為「高漏氣床」”high air loss bed”的一種，魚鱗教授當時服務於倫敦的維農山醫院(Mt Vernon Hospital)，而霍普金先生則服務於氣墊船發展公司(Hovercraft Development, Ltd)，也是個氣墊床圍裙(hovercraft craft)的專家。這兩人也針對漂浮床一起發表一些文章³。

 若能讓一個人飄浮起來，避免身體任何地方受到壓迫，這實在是一個很棒最能治療及預防壓瘡的神奇方法。
   圖片來源：http://www.thedesignwork.com/20-levitation-photography-examples/
   雖然理想上漂浮床可以使一個患者漂浮在大量的空氣並且可以避免任何剪力去傷害皮膚，但這項發明之後卻被證明是不切實際的。因為這機器需要很大量被加溫及潮濕的空氣，而且運作起來非常花錢。儘管漂浮床有其理論依據，然而在商業上卻被判出局。故雖然他們最後真的把漂浮床做出來了且臨床測試成功³，但終究還是在1970年左右被市場捨棄。
   但霍普金先生仍不死心，於1968年又發明了現在稱之為的「微漏氣氣墊床low air loss bed，LAL」⁴，(British Patent No 932779)，並於當年成立氣墊床公司Air Cushion Equipment, Ltd.，這個裝置魚鱗教授進一步想到使用透氣防水的布來改良，並於1972年申請美國專利US Pat No 3822425。而微漏氣這名詞是相對於高漏氣而來的。

1. http://www.google.com.br/patents/US5168589
2. http://www.google.com/patents/US3354476
3. Scales JT, Hopkins LA, Bloch M, Towers AG, Muir IF.,Levitation in the treatment of large-area burns. Lancet. 1967 Jun 10;1(7502):1235-40.
4. Scales JT, Hopkins LA. Patient-support system using low-pressure air. Lancet. 1971 Oct 23;2(7730):885-8.