变应性鼻炎免疫治疗仪的设计与实现

王贵锋，钱宏，潘金斌，王晓杰

1.解放军第401医院北院 耳鼻咽喉头颈外科，山东 青岛 266100；

2. 青岛海氧之家科技发展有限公司 ，山东 青岛 266100

0 前言

变应性鼻炎是呼吸系统常见的疾病，它主要是由吸入性变应原诱发的、免疫球蛋白介导的鼻腔和气管粘膜的炎症性疾病。但到目前为止，在临床上变应性鼻炎的治疗还没有找到一个根治性的方法。现在最有前景和远期疗效的治疗是免疫治疗，而免疫治疗仪现尚处于研发阶段。由于变应原复杂、变应原疫苗的研制难度大、价格昂贵，使市场上的疫苗有限。使用免疫治疗仪治疗变应性鼻炎的疗程长（至少3年），有时病人还会发生局部和全身副反应，甚至会发生死亡[1-4]，所以在临床上的应用非常有限。我们于2009年10月开始研制变应性鼻炎治疗仪，经临床预试验，效果较好。

1 变应性鼻炎治疗仪的原理

1.1 膜分离技术

膜分离技术是现代的一种高新技术，指在分子水平上使不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。其技术核心是膜。

膜是一种超分子级分离过滤作用的介质，当溶液或混和气体与膜接触时，能在压力、电场或温差的作用下，使某些物质可以透过膜，而另外些物质则被选择性地拦截，从而使溶液或混和气体中的不同成分被分离。膜的截留作用主要与它的材料和膜的超细微孔的孔径大小有关。本仪器使用的微滤膜厚度为0.01～0.1μm，其超细微孔的孔径为0.05～1μm[6]。而常见的吸入性变应原的尘螨、花粉、霉菌及细菌的大小分别为以下情况：尘螨成虫大小一般为300～500μm；花粉直径一般约4～8μm，大型花粉直径约200μm；粉尘空气动力学直径均在7.07μm以下；霉菌的直径一般为3～10 μm；细菌的一般直径约为0.5μm，其长度大多约为0.5～5μm。这些变应原的外形均大于此膜的孔径，因此，使用此膜技术可以使空气中的尘埃、细菌、真菌、病毒、热源、胶体、微粒、亚微粒、花粉等有害物质在膜的另一侧受阻隔[6-7]。

1.2 治疗仪的原理

免疫治疗又叫脱敏治疗，是指通过应用逐渐增加剂量的变应原或者变应原产物，使效应细胞失去反应或降低其反应程度，使患者实现临床治疗和免疫耐受的目的[5]。也就是将空气中的变应原物质做为疫苗用于免疫治疗。空气免疫治疗仪就是采用膜分离技术滤去空气中的变应原，以改善呼吸时吸入的空气质量，达到治疗目的。

本空气免疫治疗仪采用富氧膜技术，它除了具有上述作用外,还可以将普通空气中的氧气浓度由20.9%提高到30%，而水蒸汽又能很好地透过此膜。从而使患者吸入清新、凉爽的富氧空气，且无任何气味，对长期使用者更经济安全，不会出现氧中毒[8-10]。

仪器利用微电脑控制程序调节间歇放电，以控制过滤吸时吸入空气中的变应原量，有效地对患者进行免疫治疗，使患者逐渐实现临床和免疫耐受，以减轻或消除变应原引发的症状。

2 治疗仪的构造

变应性鼻炎治疗仪由变应原电动膜式调节部分、吸气管道、呼气管道和面罩等4部分组成。电动膜式调节部分采用数字（1～60）化方式调节，动力采用市电220 V的交流电或充电电池的形式，每块电池可维持使用3～4 h，每机配置电池2块，充电循环使用。治疗仪的通气管路均为标准的呼吸通气管道。治疗仪的呼吸管道在面罩附近分别安装有2个单向活动瓣，在呼气时推动活瓣，关闭吸气通道，推开呼气通道，呼出气流，而在吸气时关闭呼气通道，开放吸气通道，吸入调节的气流。治疗仪的重量在4 kg左右，配备有背包一个，可供外出佩戴时使用。治疗仪的结构图和实物图，见图1～2。

图1 治疗仪结构图

图2 治疗仪实物照片

3 应用体会

本仪器经临床试验证实，对患者在支气管哮喘发作时，用此仪器治疗效果明显。具体应用体会如下：

（1）优势：① 采用空气免疫治疗仪进行治疗，以自然大气中的空气为变应原，更符合病人病情实际，是真正致敏的变应原的全部，而不是单一的某一种变应原的治疗；② 其变应原采集方法简易，更符合变应性鼻炎变应原的复杂性、多重性和互相作用性；③ 可逐渐加量来控制呼吸时吸气中的自然空气量，避免了其他免疫方法治疗时的全身和局部副反应的发生；④ 治疗方法独特，采用经鼻、呼吸道脱敏，更符合病人与变应原的接触方式；⑤ 病人治疗时只需佩带呼吸面罩，不影响睡眠、学习，不需要忍受其他免疫治疗而多次注射时的痛苦，且费用低，病人易于接受；⑥ 变应原不需要特殊的保存，不会出现变应原的变异性发生，治疗方法简单，易于操作，不需要专业人员全程跟踪。

（2）不足：① 患者佩戴治疗，疗程长，理论上需要至少3年时间，佩戴时又限制了患者的某些活动，使患者难以每日24 h佩戴，这就不能保证治疗的连续性。② 空气中变应原的不均匀性、时限性、季节性以及患者的依从性等均可影响仪器的疗效和治疗周期。

[1] 张罗,王成硕,王向东,等.变应性鼻炎集群免疫治疗的疗效和安全性临床分析[J].中华耳鼻咽喉头颈外科杂志,2008,(43):187-191.

[2] 郭永康,徐红.变应性鼻炎特异性免疫治疗的新进展[J].实用临床医学,2009,(10):135-137.

[3] 王成硕,张罗,韩德民.变应原特异性免疫治疗[J].临床耳鼻咽喉杂志,2005,(19):807-811.

[4] 张慧珍,华清泉.尘螨变应原疫苗治疗变应性鼻炎的免疫学观察[J].中国医药导报,2007,(4):24-25.

[5] Alvarez-Cuesta E,Bousquet J,Canonica G.W,et al.Standars for practical allergen-specific immunotherapy [J].Allery,2006,61(82):1-20.

[6] 张翠苹.膜分离技术在医药和医院的应用[J].中国医学物理学杂志,2000,(17):44-47.

[7] 谷大建,徐巍.膜分离技术的应用及研究进展[J].中国药业,2008,(17):58-59.

[8] 刘光仙,孙晓然.富氧膜技术的进展[J].化学工程师,2006,(12):33-37.

[9] 沈光林.膜法富氧的应用研究[J].低温与特气,2000,(18):26-31.

[10] 潘小江.浅谈膜法富氧技术及其应用[J].江西化工,2005,(3):43-45.