不同吸氧装置氧气湿化效果的比较研究

浙江康德药业集团股份有限公司 （浙江 衢州 324000）

内容提要： 目的：比较目前常用的二种类型四种结构共六种一次性使用氧气湿化装置的湿化效果。方法：控制3L/min、6L/min、10L/min三种流量，在一次性使用氧气湿化装置的鼻氧管出气口处用电子温湿度计测定输出氧气的相对湿度，同时在离湿化装置1米处耳听气泡声音。结果：各种湿化装置的湿化效果均随流量增大而下降；入水湿化效果优于表面湿化效果；在实验流量下，4种入水湿化型的氧气相对湿度均在50%以上；在10L/min流量时，入水湿化气泡声随着滤芯的增大而减弱。结论：入水湿化型中滤膜滤芯及PE大滤芯结构湿化效果好且声音轻微。

吸氧是医院最常用的抢救或治疗手段之一，吸氧过程中患者容易出现鼻咽部干燥不适等直接影响患者安全及吸氧的舒适度[1]，因此氧气一般需要有湿化过程。传统吸氧装置由玻璃湿化瓶和管芯组成，湿化瓶和管芯用后用含氯消毒剂浸泡消毒30min，再用蒸馏水冲洗并干燥后重复使用[1]；玻璃瓶内的湿化液由各医院自行制备、储存、灌装，一般医院常用蒸馏水或生理盐水。由于传统的吸氧装置在氧气通过湿化液时产生的气泡较大，不仅使患者明显感受到湿化噪声的袭扰[2]，而且因氧气与湿化液接触不充分（气泡表面氧气与湿化液接触，气泡内氧气未与湿化液接触），影响氧气湿化效果，另外湿化瓶重复使用也容易出现消毒不够彻底、消毒后在存放过程中被污染或更换过程受污染等问题。针对上述问题，近年来本公司相继设计开发了多种类型结构的一次性使用氧气湿化装置，主要类型结构有：滤膜滤芯入水湿化型、PE滤芯入水湿化型（包括大滤芯、中滤芯和小滤芯三种规格）、纤维棉芯吸水表面湿化型和PE滤芯吸水表面湿化型等四种，这四种类型结构湿化装置示意图见图1～图4。本文对上述二种类型四种结构共六种一次性使用氧气湿化装置的湿化效果及产生气泡声进行了对比试验，现报告如下。

图1.滤膜滤芯入水湿化型

图2.PE滤芯入水湿化型

图3.纤维棉芯表面湿化型

图4.PE滤芯表面湿化型

1.材料与方法

1.1 材料

氧气流量计（多功能雾化用氧气吸入器）由浙江康德药业集团股份有限公司生产，滤膜滤芯入水湿化型一次性使用氧气湿化装置，PE滤芯（大滤芯）入水湿化型一次性使用氧气湿化装置、PE滤芯（中滤芯）入水湿化型一次性使用氧气湿化装置、PE滤芯（小滤芯）入水湿化型一次性使用氧气湿化装置、纤维棉芯吸水表面湿化型一次性使用氧气湿化装置、PE滤芯吸水表面湿化型一次性使用氧气湿化装置，一次性使用鼻氧管（杭州美泰医疗器械有限公司生产）、电子温湿度计（台湾衡欣科技股份有限公司，AZ8721），医用氧[浙江巨化电石有限公司生产，氧含量≥99.5%（体积分数）]。

1.2 方法

将氧气流量计（多功能雾化用氧气吸入器）的进气口插入设备带的供氧端口，湿化瓶固定至氧气流量计上，将湿化瓶的氧气输入口与氧气流量计的输出口相连，将鼻氧管连接于湿化瓶的氧气输出口，在鼻氧管的出气口接一直径比湿度计探头稍大、长度约20cm的塑料套，塑料套一头与鼻氧管密封连接，另一头套住湿度计，以防试验时环境湿度的干扰；打开氧气流量计上的流量阀，控制流量（分别为3L/min、6L/min、10L/min三种流量），观察湿度计上相对湿度读数的变化，待读数稳定后记录相对湿度，同时在离湿化装置1m处耳听气泡声音，判定湿化噪声大小。气泡声大小分为以下四个级别：大（明显听到气泡声）、小（有气泡声，但不大），弱（只能听到微微的气泡声）、无（听不到气泡声）。

2.结果

二种类型四种结构一次性使用氧气湿化装置在3L/min、6L/min、10L/min三种流量下终端输出氧气相对湿度及湿化气泡声比较，结果详见表1。

表1.终端输出氧气相对湿度及气泡声比较

3.讨论

传统氧气湿化装置由于存在湿化瓶重复使用容易发生交叉感染[1]以及氧气湿化噪声大、影响患者休息等问题，目前已逐渐被一次性使用氧气湿化装置所替代。一次性使用氧气湿化装置是将“氧气湿化”与“氧气通过”制作成一体化，其优点是：①输氧时可撕开外包装袋后直接连接使用，避免增加人工制备、存放、灌装湿化液各个环节可能造成的污染隐患[3]；②大大减少了吸氧准备操作时间，为患者赢得宝贵的抢救时间[2,3]；③大大减少现有湿化瓶的“水泡噪音”，有利于患者的安静休息[2,4,5]；④可有效增强氧气的湿化效果，避免患者吸氧时呼吸道干燥[1]；⑤一次性使用，能大大减轻护士吸氧前准备及用后消毒灭菌的工作量[2]，同时可避免患者之间的交叉污染[6]，因此具有使用方便、快捷、安全等特点。一次性使用氧气湿化装置可以有多种类型结构，由于其湿化结构的不同使得其湿化效果也存在差别。

从实验结果来看，入水湿化型的滤膜滤芯结构与PE滤芯结构湿化效果相近，在低（3L/min）、中（6L/min）、高（10L/min）三种流量下氧气相对湿度分别为60%～63%、55%～58%和52%～55%，相对湿度均在患者适宜的相对湿度范围内（≥50%）；PE小滤芯结构在高流量时有气泡声，在中流量时有较小的气泡声，在小流量时气泡声轻微，PE中滤芯结构在高流量时有较小的气泡声，在中、低流量时气泡声轻微，而滤膜滤芯结构与PE大滤芯结构在高、中、低三种流量下湿化气泡声均较轻微。表面湿化型在低（3L/min）、中（6L/min）、高（10L/min）三种流量下氧气相对湿度分别为45%～48%、41%～47%和39%～45%，均在50%以下，相对湿度偏低；低流量时不同结构湿化效果相近，中、高流量时棉芯湿化结构比滤芯湿化结构的湿化效果要好；高流时PE滤芯结构有轻微气泡声，其他结构及流量时无湿化气泡声。对于上述结果，现从结构角度分析如下：

（1）纤维棉芯吸水表面湿化型一次性使用氧气湿化装置

该装置在瓶盖处有一进气口，进气口处插一棉芯滤条，在棉芯滤条外面加装塑料套管，套管外开有出气孔；棉芯滤条由700～800根DTY蓬松纤维外包无纺布而成。棉芯滤条一部分伸入湿化液，一部分暴露在湿化液上部的空间内，未与湿化液接触。由于棉芯有吸水性，暴露在湿化液上部空间内的棉芯也会处于润湿状态，通氧时，由于处于湿化液上部的棉芯通气阻力小，处于湿化液下面的棉芯通气阻力大，因此氧气大部分穿过湿化液上部的棉芯（以下简称暴露棉芯）出去。在通气初期，暴露棉芯上下段含水量大致一致，但随着通气不断进行，暴露棉芯中水份快速减少，此时需通过棉芯的吸力将湿化液往棉芯上部输送，而在边通气边吸水的情况下往往会使暴露棉芯上段与下段含水量不均匀，离湿化液越近的暴露棉芯其含水量越高，反之含水量越低，而含水量低又会使棉芯通气率提高，氧气从该段棉芯通过的量会增多，造成氧气湿化效果不好；另外，棉芯对水的吸附力较强，氧气通过时湿化液从棉芯中解吸出来并不容易，这使得棉芯对氧气的湿化能力下降，因此该装置湿化能力相对较弱，特别是在大流量供气时湿化效果更不理想。

（2）PE滤芯吸水表面湿化型一次性使用氧气湿化装置

该装置在瓶盖处有一进气口，进气口处插一根PE滤芯，滤芯一部分伸入湿化液，一部分暴露在湿化液上部的空间内，未与湿化液接触。由于滤芯有一定的吸水性，暴露在湿化液上部空间内的滤芯也会处于润湿状态。本装置湿化原理与纤维棉芯吸水表面湿化相似，但由于PE滤芯的吸水性不如纤维棉芯，故其对氧气的湿化效果更差，特别是大流量时，湿化效果更差。

（3）PE滤芯入水湿化型一次性使用氧气湿化装置

PE滤芯一般采用80～100目的PE颗粒经加热烧结而成，滤芯孔径一般为15～20μm。该装置在瓶盖处插一根比瓶身稍短的塑料连接管，在连接管的另一端连接PE滤芯，连接管不能贯穿滤芯，连接管出气口被滤芯盖住，通气时气体必须通过滤芯才能进入湿化液；滤芯底部靠近瓶底，但与瓶底间留有间隙。使用时，氧气通过滤芯被分散成细小气泡，增大了氧气与湿化液的接触面积，提高了氧气湿化效果，同时由于湿化时形成的气泡较小，因此产生的气泡噪声也较小。另外，滤芯越大，滤芯孔隙越多，通气阻力越小，降低气泡噪声效果越好。

（4）滤膜滤芯入水湿化型一次性使用氧气湿化装置

该装置在瓶盖进气口处插一塑料进气管，在塑料进气管的另一端连接一只装有滤膜的滤芯，滤膜一般为聚四氟乙烯材材，通气孔径为0.45～0.65μm；滤芯底部靠近瓶底，但与瓶底间留有间隙。使用时，氧气通过滤芯被分散成细小气泡，原理与PE滤芯基本相近，但滤膜孔径比PE滤芯要小，经过滤膜滤芯后产生的气泡更为细小，与湿化液接触更为充分，湿化效果更为明显，产生的气泡声更小。

综合来看，入水湿化型其气体与液态湿化液直接接触且接触时间长，而吸水表面湿化型其气体与吸水材料表面接触，接触时间短且吸水材料含水量受限，因此入水湿化型湿化效果要比吸水表面湿化型湿化效果好，而且入水湿化型可以通过瓶内产生的气泡让医生可以直观地观察到患者吸氧时的动态和氧气流量的调节。入水湿化型装置中滤芯孔径越小，气体分散越细小，气体与湿化液接触越充分，湿化效果就越好；另外，适当增大滤芯体积可使滤芯孔隙增多，减小进气压力和降低气泡噪声。