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