一种新型雾化吸入面罩的研制

张 亭，周雅箐，袁魁远，殷 野，崔焕军

（1.联勤保障部队第983 医院康复医学科，天津 300142；2.联勤保障部队第983 医院药剂科，天津 300142；3.联勤保障部队第983 医院麻醉科，天津 300142；4.联勤保障部队第983 医院口腔科，天津 300142；5.联勤保障部队第983 医院输血科，天津 300142）

0 引言

呼吸系统疾病是严重危害人类健康的常见病、多发病，其主要包括慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）、哮喘和下呼吸道感染等[1]。由于大气污染、吸烟、人群结构老龄化等多种因素，呼吸系统疾病出现明显增高的趋势。在我国，慢性呼吸系统疾病死亡率高达68/10 万，仅次于心脑血管疾病（271.8/10 万）和癌症（144.3/10 万）[2]。雾化吸入是一种药物输送方法，因其具有起效快、局部药物浓度高、用药量少、应用方便及全身不良反应少等优点，已作为呼吸系统相关疾病重要的治疗手段[3]，目前在国内外已被广泛应用[4]。由于雾化吸入的药物直接进入到呼吸道，其用药量是其他给药方式的1/10，这对于儿童和老人尤为重要。有调查显示，91.6%的医院会常规使用雾化治疗，约半数的受访医生常规使用雾化吸入疗法，99.4%的医生认为雾化吸入疗法适用于COPD 患者，95.5%的医生认为雾化吸入疗法适用于哮喘患者，所有医生均认为雾化吸入疗法最适宜使用时期为患者急性发作时，29.0%的医生认为雾化吸入疗法也适用于稳定期患者[5]。

雾化吸入装置是一种将药物转变为气溶胶形态，并经口腔（或鼻腔）吸入的输送装置[6]。药液通过雾化吸入装置形成微小颗粒，被患者吸入呼吸道并沉积在气道上发挥药理作用。临床上常用的雾化吸入装置有超声雾化器和气体压缩式雾化器[7]。其中，雾化吸入面罩就是一种常见的气体压缩式雾化器，在医院及家庭中被广泛使用。现有的雾化吸入面罩操作时要求药液杯与地面尽量处于垂直状态，患者最好保持坐位，以保证雾化效果，通常雾化吸入时间为5～20 min。无法保持坐位的患者只能采用半卧位，但紧贴于患者面部的面罩也将处于半卧位，此时药液杯处于倾斜状态，杯底的部分药物远离射流喷嘴，导致该部分药液无法雾化，从而造成浪费。如果药液杯处于近横置状态，会造成药液从药液杯顶端流到杯外，无法继续进行雾化。然而在现实的临床工作中，许多患者无法持续保持头、面部与地面垂直，若强行将面罩置于垂直状态，那么面罩将无法紧密贴合在患者口鼻处，会造成大量雾化颗粒的浪费。婴幼儿等患儿由于恐惧心理，头部、面部位置更是多变，从而影响雾化吸入疗效。市面上推出过一种改良型的雾化吸入装置[8]，其将药液杯与罩杯分离，二者通过一根长软管连接，药液杯远离患者保持垂直位置，解决了药液杯倾斜的问题。但该设计存下以下弊端：由于雾化颗粒的直径对药物沉积在呼吸道的位置有直接影响，过长的软管使雾化颗粒在软管内沉淀聚集，导致雾化颗粒变大无法沉积在气道上，达不到预期治疗效果，同时治疗药物在较长的软管内有大量残留，不可避免地造成了药液浪费，而且需由专人看管药液杯防止倾斜，使用不便。为了解决雾化吸入疗法存在的上述问题，本文在临床实践的基础上研制了一种新型雾化吸入面罩，使患者在雾化吸入时完全不受体位的限制。

1 设计

1.1 结构设计

新型雾化吸入面罩主要包括雾化组件、送气组件和转向组件3 个部分，侧面结构示意图如图1 所示。雾化组件包括进气管和药液杯。进气管与药液杯底部的进气口相连接。药液杯底部采用倒圆锥形，内设有射流喷嘴，喷嘴顶部呈逐渐收拢状，最顶端为一细小孔，药液杯最顶端设有挡板。送气组件包括送气管与罩杯。送气管一端与药液杯上部相连，另一端与罩杯相连，两端的连接处均可自由旋转。罩杯两侧有可穿入固定带的侧孔。转向组件包括横向转轴和纵向转轴2 个转轴，附件包括挂座、挂架和吊架。转向组件上部与罩杯的前下部连接，围绕横向转轴的轴线自由转动。转向组件的下部有一个与横向转轴的轴线垂直的纵向转轴，可围绕纵向转轴的轴线自由转动。药液杯固定在吊架的下部。转向组件可制成可拆卸式，作为非一次性用品使用，能够大大降低制造成本。

1.2 功能实现

图1 新型雾化吸入面罩侧面结构图

通过面罩上转向组件的横向转轴和纵向转轴将药液杯悬吊。当面罩在冠状位顺时针或逆时针旋转时，雾化组件借助重力效应可围绕横向转轴的轴线自由转动；当面罩在矢状位顺时针或逆时针旋转时，雾化组件借助重力效应可围绕纵向转轴的轴线自由转动。这样的设计使患者佩戴上新型雾化吸入面罩时不管其头、面部处于何种位置，药液杯始终处于与地面垂直的状态，并且在雾化吸入的治疗过程中也可以任意改变头、面部位置和体位，提高了患者的舒适度和依从性。同时，送气管与药液杯、罩杯的连接处可以自由转动，可防止药液杯与罩杯相对位置发生改变时送气管扭曲影响雾化颗粒的排出。另外，通过较短的送气管输送雾化药物，可有效避免药物在输送管内壁上的黏附、聚集，从而提高药物的利用率。

2 使用方法

患者进行雾化吸入治疗前先清洁面部皮肤，清理口腔内分泌物及食物残渣。将进气管的远端与送气装置连接，进气管的近端连接至药液杯底部的进气口。打开药液杯顶部的挡板，将需要进行雾化的药液从药液杯上方注入药液杯内，并将药液充分混合，药液在重力作用下汇集于最底部，关闭挡板。用固定带将面罩紧扣于患者口鼻部并固定，嘱患者选择一个舒适的体位，此时无论患者处于坐位、侧卧位、半卧位、平卧位还是俯卧位，药液杯始终与地面保持垂直位置。开启送气装置开关进行送气，高速气流自送气管进入杯内，在收拢的喷嘴顶部形成负压，药液自杯底冲到射流喷嘴顶端变成气雾状，产生治疗用的雾化颗粒。通过调节送气流量可产生不同直径的雾化颗粒，故可根据治疗部位及药液种类选择合适的气流量。雾化颗粒在压力的作用下经过送气管，到达出口后从罩杯内喷出，经鼻或口吸入到呼吸道内发挥药理作用。雾化期间正常呼吸，间断配以深呼吸，利于药物的吸入。药液全部雾化完毕后，关闭送气装置开关，取下面罩，漱口洗脸。最后清洗面罩并消毒。

3 创新点

（1）新型雾化吸入面罩配有横向转轴和纵向转轴的吊架，该吊架将药液杯悬吊，罩杯固定在患者头、面部，由于药液杯和内部所盛放药液具有自重效应，通过转轴在矢状位和冠状位的自由转动使药液杯始终保持与地面垂直。这样患者在治疗时无需头、面部必须处于直立位置，可自主选择合适的体位，并且在雾化治疗期间能随时改变体位，在变换体位时药液杯也不会倾斜，这样既提高了患者的舒适性和依从性，又确保了药液不会外漏、浪费，使治疗安全有效。

（2）新型雾化吸入面罩的罩杯与药液杯由一根送气管连接，由于输送距离较短，雾化颗粒能自药液杯迅速到达罩体由患者吸入呼吸道，不会造成雾化颗粒在管内大量黏附、聚集，避免了药液浪费，有效提高了药物的利用率，保证了雾化吸入的治疗效果。

4 结语

雾化吸入是吸入治疗的一部分[9]。雾化吸入疗法是呼吸系统相关疾病的重要治疗手段，与口服和注射等给药方式相比，具有起效快、药物用量少、安全性高等优势，广泛用于治疗上、下呼吸道疾病[10-11]，其独特的给药方式和确切的疗效受到医务工作者及患者的普遍欢迎。然而现有雾化吸入面罩在临床上存在体位限制、操作不便、使用效率低等问题，导致部分体位受限的患者无法进行雾化吸入操作。因此，研制一种新型雾化吸入面罩，在保证治疗效果的前提下使患者摆脱治疗时体位的限制是非常有必要的。

本研究设计的新型雾化吸入面罩利用转向组件及药液杯的自重效应较好地解决了目前常规使用的雾化面罩存在的问题，彻底摆脱了治疗时体位的限制，操作便捷、结构简单、方便实用，既保证了治疗药液的充分利用，又有效提高了患者的舒适性和依从性，具有较高的使用价值，值得临床推广。

但本面罩在实际使用中还存在一些问题，后续会持续不断改良。如把送气组件中的罩杯改为带呼吸活瓣的口含器，雾化吸入时用牙咬紧使口唇包裹即可，口含器的优点是气流量比鼻腔吸入时大，能避免药物经鼻吸入时在鼻腔的沉积；在不影响罩杯、药液杯位置的前提下尽可能增大送气管直径、缩短送气管长度，以减少对雾化疗效的影响。