一种用于加压快速输液的可排气自动止液滴管设计及应用研究

一种用于加压快速输液的可排气自动止液滴管设计及应用研究

1)

罗小平,金雁,徐曙光,杨维泽,梁爱群,李斌飞

关键词:加压输液;空气栓塞;输液气泡;输液滴管

中图分类号：R472.9

基金项目2014中山市科技计划项目，编号：2014A1FC032。

作者简介罗小平,主管护师,本科,单位:528403,中山市人民医院;金雁、徐曙光、杨维泽、梁爱群、李斌飞单位:528403,中山市人民医院。

收稿日期:(2015-03-09;修回日期:2015-11-07)

输液器是一种重要的医疗器材,输液滴管是输液器重要的组成部分。加压输液是临床抢救失血性休克病人的常用急救措施。现有的输液器用于加压输液存在如下缺陷:当液体快要滴完时,医务人员需要特别留意,以免空气被压入血管发生空气栓塞;再者,滴管的下部为液体,滴管的上部为空气,一般可通过观察滴管内液滴的滴速来判断液体流入人体的速度,但在加压输液时,滴管内的液面会增高,常常浸没入液口,致使无法通过观察液滴来判断液体是否在流动;另外,当滴管内由于各种原因混入太多空气时,排除不便,存在安全隐患。目前市场上可见的在输液结束时可自动止液的输液器,只适用于重力输液,不适用于加压输液。本设计利用磁力、浮力、重力之间的相互作用来控制输液过程,为临床提供了一种可在加压状态下空气进入时自动停止输液、便于观察流速、便于排除空气的输液滴管。经反复模拟人体试验,效果良好。现报告如下。

1材料与结构

1.1材料滴管材料采用国家统一标准的输液器材料,无毒、无害。

1.2结构一种用于加压快速输液的可排气自动止液滴管,包括入液管、彩色旋球(含轴)、止液装置(由浮漂、连杆、钢珠、环形磁铁组成)、排气装置(由穿刺针、橡皮套、弹性构件组成)、出液管及止液夹。制作应满足以下条件:浮漂的浮力大于浮漂、连杆、钢珠的重力和环形磁铁对钢珠磁力的合力;同时,环形磁铁对钢珠的磁力大于浮漂、连杆、钢珠的重力之和。见图1。

1)获两项国家实用新型专利证书，专利号：2013 2 0547683.3；2013 2 0547708.x。

1—入液管；2—彩色旋球；3—浮漂；4—连杆；5—钢珠；6—环形磁铁；

2使用方法

2.1可见流速液体流动就会带动彩色旋球转动,通过观察旋球转速就可大致判断液体流速。

2.2自动止液输液过程中,当滴管内液面较高时,浮球产生的浮力将钢珠和环形磁铁分开,液体进入出液管;当液面降低后,浮力减小,钢珠下降堵住出液口,输液自动停止。又由于环形磁铁对钢珠的磁力大于浮漂、连杆、钢珠的重力之和,所以在输液过程中,即便由于晃动,造成输液滴管倾斜或倒置时,环形磁铁与钢珠也能牢牢吸附在一起,堵住出液口,避免空气被压入人体,特别适用于战地加压输液。

2.3可控排气一般情况下,不需要排气时,穿刺针下端被橡胶针套包裹住,滴管内外空气不连通,当需要排出空气时,按下弹性构件,穿刺针扎破橡胶针套,即可实现排气。

3应用效果

笔者以百特公司生产的袋装500 mL生理盐水做模拟试验。测量结果显示,该公司生产的500 mL生理盐水,每袋包装内含空气量11.5 mL～20.6 mL。采用哈娜好公司生产的一次性使用普通输液器和一次性使用精密输液器(可自动过滤气泡型),与本设计做对照试验。采用抢救常用的16号针头为液体流出端。加压150 kPa压力下,行空气注入试验,普通输液器滴完500 mL液体耗时125 s,精密输液器滴完500 mL液体耗时213 s。试验结果还显示,加压150 kPa压力下,行空气注入试验,普通输液器和精密输液器都会有大量空气进入人体模型,尤其当精密输液器的过滤膜湿透后,其排气功能会完全消失。

本设计在普通输液器基础上改装而成,故液体排空耗时与普通输液器相同,快于精密输液器;但却可完全避免普通输液器和精密输液器共同存在的加压状态下的空气进入问题。

4讨论

4.1一次性使用输液器现状随着技术的进步,目前市场上的一次性使用精密过滤输液器很多已可以很好的自动止液、自动排气和过滤药液,输液气泡进入人体的风险已大大减少。但是,这些精密输液器都只适用于重力输液,不适用于抢救大量失血病人时的加压快速输液。使用这些精密输液器,在加压状态下,病人发生空气栓塞的风险依然存在。同时,这些输液器几乎都没有防倒置功能,即在加压和滴管倒置状态下,空气更易进入人体,导致严重后果(尤其不适用于野战状态下的战地快速补液)。

4.2本设计的优点目前市场上现有的自排气精密过滤输液器因其过滤网膜的透过率有限,故只能缓慢滤除输液气泡,且只适用于重力输液,不适用于携带大量气泡的加压、快速输液,不能满足临床抢救需要。另外,现有的自排气精密过滤输液器过滤网膜在用于输血时会发生堵管,导致输注不畅,也不适用于抢救。而本设计适用于携带大量气泡的加压、快速输液或输血,并且加压输注过程不需护士持续关注输液空气,具有很好的临床应用价值。输液速度0 mL/h～10 000 mL/h可调。本设计能防止空气进入病人体内。当滴管内空气较多时,可自动停止输液,阻止空气进入出液管,即便滴管被意外倒置时,在磁铁吸力和浮漂浮力的作用下,空气也无法进入人体,同时人体血液也不会反流入输液管。本设计可在排气完成后自动恢复输液。本设计排气操作简单,其排气方式不同于传统排气方法,避免向下经针头连接处排气,造成药液浪费。改变传统输液排气操作流程,排气时不需倒置滴管或折叠滴管下端输液管挤压滴管,使输液排气操作更简单、更安全。本设计的弹性套结构能防止滴管内的液体进入排气管内造成药液浪费和影响排气。本设计能在加压输液入液口浸没在液面以下时,通过彩色旋球轻松地判断液体流动及流速快慢。入液口下方的斜面设计能减少液体进入滴管时液滴直接滴于液面,产生大小不等的撞击气泡。本设计还适用于加温输液时,加温管内产生的无法上排的大量气泡排除，减轻病人对输液气泡及输液管回血的恐惧,使其有安全感,减少护患纠纷。本设计不会增加输液过程中的排气次数,且会明显节约排气耗时,减轻护士的工作量。本设计结构简单,完全采用物理原理,加压无需输液泵等电子设备,使用加压袋即可实现加压输液,使用方便,市场前景好。

4.3争鸣与展望现在稀土永磁材料已广泛用于磁疗项链、磁针、磁保健耳饰、健身磁手镯、磁水杯、磁贴敷、磁性木梳、磁护膝、磁护肩、磁腰带、磁性按摩器等磁疗产品,具有镇静、止痛、消炎、止痒、降压、止泻等作用。已知的报道中,甘文科等[1]的研究表明磁场对兔化疗性静脉炎的治疗效果明显;罗二平等[2-5]的研究表明，磁场对改善组织微循环、降低血液黏度、抗炎抗氧化、加速创伤愈合修复等有积极作用;李家一等[6，7]研究了磁化支架在心脏及胆道疾病病人中的应用效果,其治疗效果均优于传统的治疗方法;目前,磁铁已广泛应用体外循环离心血泵[8,9]等。这些研究和应用都间接证明本设计中环形磁铁的应用是可行的,但磁化输液对人体的作用及影响仍然有待进一步研究,可能具有一定的生物学治疗作用。

参考文献:

[1]甘文科,徐巧玲,申广浩,等.稳恒 0.2 T磁场对白兔化疗性静脉炎的影响[J].中国医学物理学杂志,2009,26(1):1025-1027.

[2]罗二平,申广浩,王跃民,等.低强度脉冲电磁场暴露对兔血液流变特性及血脂水平的影响[J].第四军医大学学报,2002,23(11):994-996.

[3]罗二平,焦李成,申广浩,等.低强度脉冲电磁场对兔心血管系统的影响[J].第四军医大学学报,2005,26(6):557-561.

[4]周万松.磁场对微循环影响的国内研究概况[J].中华理疗杂志,1994,17(3):167-168.

[5]夏绪刚,朱大庆.旋磁场拮抗脑缺血再灌注损伤中磷脂酶 A2 和内皮素作用的研究[J].中华理疗杂志,1997,20(1):13-15.

[6]李家一,贾国良.磁化冠状动脉内支架置入术后冠状静脉窦血管活性物质的动态变化及作用机制研究[J].临床内科杂志,2003,20(1):11-13.

[7]郑建伟,唐滔,肖宝来,等.磁化胆道支架联合磁性纳米药物靶向治疗胆管癌[J].中华实验外科杂志,2007,24(8):936-938.

[8]路力军,胡兆燕,陈正龙,等.体外循环用血泵研究进展[J].北京生物医学工程,2012,31(4):433-439.

[9]胡兆燕,路力军,张天逸,等.体外循环用离心血泵磁力联轴器的磁场数值计算与分析[J].生物医学工程学杂志,2013,30(6):1244-1249.

(本文编辑孙玉梅)