入壶给药后输出液体量与药物浓度关系研究

李则宾 张力 班玉梅 赵萌

临床上习惯把药液注射入输液器滴斗(也被称为茂菲氏滴管、墨菲式滴管等)内，使之随输液溶媒进入体内的方法称为入壶。一项调查显示96.13%的临床护理人员认可“入壶加药”并有实际操作经历［1］。虽然入壶给药在临床上广泛应用，但针对入壶给药的药物动力学方面的研究较少，部分医务工作者往往凭经验把入壶和静脉注射混用，但是两种给药方式存在着本质区别。静脉注射是将药物原液或稀释一定比例后的药液按一定速度要求匀速注射入体内的方法。静脉注射时输出液药物浓度是相对均匀的，所需要的液体量是可预设的，药物进入体内的时间是可控的。然而入壶给药后，注入输液器滴斗的药物首先被输液器滴斗内原有的液体进行第一次稀释;然后滴斗内的药液被输液瓶连续滴下的液体不断地稀释，这是第二次稀释;当滴斗内的药液进入输液器下管时也存在一个稀释过程，为第三次稀释，因此药物在输液器内存在着连续、动态的稀释过程，药物的浓度变化是动态的、不均匀的［2］。入壶给药后所需的冲管液体量会受到不同因素影响，药物进入体内的时间也会受到输液速度等影响。本实验重点研究输液速度、壶内液体量、入壶药量与起峰点输出液量、达峰点输出液量和达基点输出液量的关系，为保障用药安全，正确应用入壶给药供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验器材 紫外可见光光度仪(日本产SHIMADZU牌UV-2550PC型)，结晶龙胆紫，微量注射泵(国产南方牌WZS-50F6型)，一次性使用输液器(山东威高集团生产洁瑞牌，YZB/国2768-2012型)、一次性使用注射器(山东威高集团生产洁瑞牌，YZB/国5239-2012型)。

1.2 实验方法

1.2.1 室温20℃，用0.9%氯化钠溶液与结晶龙胆紫制成饱和溶液作为本实验的入壶药物。去除上输液管针头(即滴斗上方瓶塞穿刺针)，连接充满0.9%氯化钠溶液的60 ml注射器并安装到注射泵上;去除输液器的过滤网和头皮针，连接2 cm长透明玻璃管，将玻璃管水平安放在紫外可见光光度仪感光探头处，监测管内液体吸光度。调整注射泵的速度分别为90 ml/h、180 ml/h、360 ml/h;输液器滴斗内液体量(简称壶内液量)分别为 2 ml、3 ml、4 ml;入壶药量分别为 1 ml、2 ml，用一次性使用注射器抽吸药物后将药液从输液器滴斗上的侧孔注入并混匀。实验开始后连续测量输出液的吸光度，测量间隔时间1 s。当其中任何一个因素变化时，实验分别重复6次。得到的吸光度数据通过结晶龙胆紫溶液吸光度的标准曲线方程转换成药物浓度。

1.2.2 设定结晶龙胆紫饱和溶液的药物浓度为100%，然后等比稀释为50%、25%……0.097 656 25%的溶液，分别测量其吸光度，通过Excel表格的数据拟合功能，获得结晶龙胆紫溶液吸光度的标准曲线方程。

1.3 统计学分析 应用SAS 8.0统计软件，计量资料以表示，方差齐的计量资料采用t检验和方差分析，方差不齐的计量资料比较采用秩和检验，输液速度、壶内液量、入壶药量对输出液药物浓度峰值的影响采用析因实验设计方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 结晶龙胆紫溶液吸光度标准曲线方程 y=117.91x3-8.4673x2+1.5745x-0.0006(R2=0.999)，其中x是吸光度，y是药物浓度。

2.2 入壶后输出液药物浓度呈快速升高达峰值后缓慢下降的变化趋势 重要节点:(1)输出液中开始检测到入壶药物暂且称为起峰点，所对应的输出液体量称为起峰点输出量;(2)输出液药物浓度达到最大(峰值浓度)时的点称为峰点，所对应的输出液体量称为达峰点输出量;(3)当所入壶药物全部排出输液器后，输出液检测不到入壶药物，该点称为达基点，所对应的输出液体量称为达基点输出量。见图1。

图1 输出液药物浓度—输出液体量曲线

2.3 不同入壶药量对起峰点输出量、达峰点输出量和达基点输出量的影响 以输液速度90 ml/h，壶内液体量2 ml为例，分别入壶1 ml和2 ml药物，起峰点输出量和达峰点输出量差异均无统计学意义(P＞0.05);达基点输出液量差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 不同入壶药量与输出液量的关系ml，±s

表1 不同入壶药量与输出液量的关系ml，±s

入壶药量(ml) 1 ml 2 ml t值 P值起峰点输出量7.14±0.11 6.98±0.36 0.04 0.65达峰点输出量 9.57±0.42 9.79±2.42 -0.17 0.156达基点输出量37.17±2.67 41.71±1.44 -2.91 0.016

2.4 不同壶内液体量对起峰点输出量、达峰点输出量、达基点输出量的影响 以输液速度为180 ml/h，入壶 2 ml药物为例，壶内液体量分别为 2 ml、3 ml、4 ml，起峰点输出量、达峰点输出量、达基点输出量差异均无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

表2 不同壶内液量与输出液量关系ml，±s

表2 不同壶内液量与输出液量关系ml，±s

壶内液量 2 ml 3 ml 4 ml F值 P值起峰点输出量7.02±0.05 7.06±0.10 6.99±0.21 0.03 0.340达峰点输出量 9.34±1.34 9.54±2.20 9.25±0.10 0.09 0.201达基点输出量45.17±1.11 47±1.17 46.58±1.44 3.61 0.053

2.5 不同输液速度对起峰点输出量、达峰点输出量、达基点输出量的影响 以壶内液体量3 ml，入壶1 ml药物为例，输液速度分别为 90 ml/h、180 ml/h、360 ml/h，起峰点输出量、达峰点输出量、达基点输出量差异均无统计学意义(P＞0.05)。见表3。

表3 不同输液速度与输出液量关系ml，±s

表3 不同输液速度与输出液量关系ml，±s

时间 输液速度(ml/h)90 180 360 F值 P值起峰点输出量7.10±0.11 7.05±0.36 6.88±0.65 0.10 0.324达峰点输出量 9.21±2.42 9.13±2.85 9.50±1.00 3.36 0.191达基点输出量40.58±1.08 41.67±1.06 39.83±1.5 4.99 0.218

2.6 不同状态下输出量 经统计，起峰点输出量为(7.06±0.15)ml，达峰点输出量为(9.45±0.55)ml;不同入壶药量达基点输出量分别为:入壶1 ml时(39.66 ±2.39)ml，入壶2ml时(44.77 ±2.34)ml。

3 讨论

由于入壶给药简便、省时、易操作且操作过程中潜在污染机会和空气进入输液管的机率均较静脉注射低［3，4］，因此目前临床上通过入壶给药非常普遍，尤其在给予较小容积的药物或药物说明书上标明可以将药物稀释后通过静脉注射给药时常常以入壶给药代替静脉注射。一项对310名临床护士进行的调查显示:有82.55%(246名)的受调查者曾经以“入壶”方式代替了“静脉注射”［1］，另一项研究则发现成人经入壶给药的比例也高达静脉给药的8.50%［2］。尽管入壶给药有诸多优点，但是入壶给药带来的不良反应报告也很常见。闫素英等［5］曾观察13例通过茂菲氏滴管给施他宁注射液的患者，其中6例患者在给药250 g后出现了不同程度的头晕、恶心、心率增快、面色潮红;将同等剂量的施他宁用50 ml 0.9%氯化钠溶液稀释后在5～10 min内给另外7例患者静脉滴注则无1例出现上述不良反应。一些临床工作者认为把药物注入输液器滴斗即对药物进行了必要的稀释过程，并不清楚药物什么时间开始进入体内、什么时间药物浓度达到峰值、何时药物完全进入体内，也不清楚药物完全进入体内需要多少溶媒(即达基点输出量)。操作者往往根据肉眼观察药液颜色的变化判断或凭经验粗略估计通过入壶所给的药物是否全部进入了患者体内，因此也就难以准确观察药物反应，有效控制用药风险，患者得到的药物剂量也就难以保障。如果通过入壶所给的药物未能彻底输出，当连续输入其他药物时则增加了药物之间相互反应的风险。显然，仅凭临床经验确定入壶操作的科学性和合理性，不符合循证医学的根本原则。对入壶给药的体外动力学进行研究正是为进一步深入研究它的体内动力学做基础，从而为入壶给药提供科学依据。

本实验结果表明，不同的输液速度、入壶药量和壶内液体量对起峰点输出量、达峰点输出量的影响均无统计学意义。实验所采用的输液器下管容积为(8.00±0.50)ml，经统计起峰点输出量为(7.06±0.15)ml，较输液器下管容积少约1 ml。究其原因是由于流体的粘滞作用，在圆管层流中过水断面的流速分布呈抛物线型，即越靠近管壁的地方液体流速越慢，而位于圆管中央的液体流速最快，因此当药物注入输液器滴斗后，处于输液管中央部分的入壶药物并不等输液器下管内原有液体完全输出便开始滴出，这一点即为起峰点，也就是入壶药物最早进入患者体内的时间。起峰点之后，输出液的药物浓度快速升高，并很快达到浓度峰值，该点对应的达峰点输出量为(9.45±0.55)ml，其中包括起峰点输出量和药物浓度上升期输出量，上升期输出量约为(2.55±0.47)ml。显然上升期输出量在达峰输出量中所占比例较小。恰恰因为上升期输出量很少，这意味着如果输液速度较快，短时间内就会较多的药物进入患者体内，因此这是观察药物反应的关键阶段，尤其是观察药物过敏反应、患者对药物峰值浓度的适应程度，并且对控制药物浓度达峰时间很重要。确定了起峰点输出量和达峰点输出量，我们通过测定输液速度就很容易计算出药物开始进入体内的时间和药物浓度达到峰值的时间。如果用公式表示，药物开始进入体内的时间为T起=起峰点输出量/输液速度;药物浓度达到峰值的时间T峰=达峰点输出量/输液速度。

通过统计分析发现，达基点输出量不似起峰点输出量和达峰点输出量相对固定，它明显受到入壶药物量影响，而与壶内液体量及输液速度关系不明显。经测定，入壶1 ml药物时的达基点输出量为(39.66±2.39)ml，而入壶药物为2 ml时达基点输出量则增加到(44.77±2.34)ml，可见随着入壶药量增加，达基点输出量增加，即所需的冲管液增多。提示我们在给某些心脏病、肾脏病等需要严格限制液体入量的患者用药时，通过静脉注射给药应该是更适宜的给药方式。同样，我们可以根据入壶药量和输液速度很容易计算出药物入壶后，药物完全进入体内所需的时间，即T基=达基点输出量/输液速度，这个时间才是真正意义上的给药完成时间，医疗文书上的给药时间应该以此时间为宜。这样更方便临床观察药物反应，尤其在抢救患者时更有助于医生判断药效，确定用药方案。

需要说明的是，燕敬菊等［6］研究发现，随着入壶药量的增加，药物的峰值浓度也增加;当向输液器滴斗内加入12 ml的药物时，输出的药物浓度即近似原药液，这也就失去了通过输液器滴斗稀释药物的意义。显然这样的稀释过程与药物的稀释要求不相符，因此提醒广大临床医务工作者:对于需要将药液稀释后方可注射的药物如:毒毛花甙K、氨茶碱等则不适于入壶给药，以防发生严重不良后果甚至引起医疗纠纷。

目前临床入壶药物一般以1 ml、2 ml剂量为主，因此本实验设定的入壶药量分别为1 ml和2 ml。因为输液器滴壶内容积可以达到10 ml，为了便于观察滴速，壶内液体平面一般控制在2/3水平以下，因此在设定壶内液量和入壶药量时两者的最大量分别为4 ml和2 ml，总和不超过6 ml。在输液速度方面，综合考虑临床需要，将实验输液速度设定为90 ml/h，180 ml/h和360 ml/h。本研究尚未对其他剂量的入壶药物进行观察，因此不能得出入壶药量与达基点输出量之间的函数关系，这还有待进一步的研究。

1 李则宾，李素娟，张力，等.对临床护理人员“入壶”给药认识及使用情况的调查.中华现代护理杂志，2014，20:3175.

2 董亚琳，张秋霞，董卫华，等.急诊处方基本指标与药物应用分析.医药导报，2004，23:422-423.

3 狄成英.不分离头皮针的静脉推注法.中国实用护理杂志，2004，20:71.

4 连莲淑，张宝羡，曾丽丽.莫菲氏滴管注入替代静脉推注给药法的应用体会.福建医药杂志，2005，27:163-164.

5 闫素英，鲁荣江，张影.MATLAB用于护理统计学处理-茂菲氏滴管给药的反应.医疗设备信息，2001，16:25-26.

6 燕敬菊，杨国玉.由莫菲氏滴管加入静滴药物的相关问题研究.齐鲁护理杂志，2001，7:81-82.