手動(dòng)充氣滴速可調(diào)式雙囊氣壓輸液器的研制

劉育杰 丁小珩 龔 偉 仲霄鵬 曹學(xué)成

在急救中特別是戰(zhàn)時(shí)因骨折、腹腔臟器破裂等原因所致的失血性休克，是導(dǎo)致傷病員死亡的首要因素。搶救此類傷員最重要的措施就是快速大量補(bǔ)充液體，以恢復(fù)有效血容量，改善微循環(huán)，增加重要臟器灌流[1-2]。

傳統(tǒng)的輸液裝置為重力依賴性，即須抬高輸液袋，利用液體勢(shì)能(重力)產(chǎn)生壓力才能滴入。但戰(zhàn)時(shí)和自然災(zāi)害等環(huán)境惡劣、轉(zhuǎn)運(yùn)條件有限不便于實(shí)施。近年來，針對(duì)此問題國內(nèi)學(xué)者研究發(fā)明了如“雙囊氣壓輸液器”、“自制多功能加壓輸液器”等多種加壓輸液裝置，較好地?cái)[脫了傳統(tǒng)輸液裝置的重力依賴性，利用其他非重力方式對(duì)輸注的液體產(chǎn)生壓力，從而達(dá)到輸注的目的[3-5]。

圖1 手動(dòng)充氣滴速可調(diào)式雙囊氣壓輸液器結(jié)構(gòu)示意圖

在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，傷員救治過程中，常需根據(jù)病情選擇補(bǔ)液種類和速度，有時(shí)甚至需要精確控制滴速，以便控制輸入速度從而達(dá)到不同的治療目的；而現(xiàn)有非重力加壓輸液裝置均無滴速控制單元，導(dǎo)致對(duì)輸液速度難以量化和精確控制。為較好地解決上述問題，通過反復(fù)實(shí)踐，本研究在“雙囊氣壓輸液器”的基礎(chǔ)上，開發(fā)研制一種簡(jiǎn)易的手動(dòng)充氣滴速可調(diào)式雙囊氣壓輸液器，以期通過較為簡(jiǎn)單的設(shè)備，對(duì)液體輸入進(jìn)行非重力、滴速可調(diào)式的輸注，以達(dá)到適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和自然災(zāi)害的惡劣救治條件，滿足不同救治需要的目的。

1 手動(dòng)充氣滴速可調(diào)式雙囊氣壓輸液器的結(jié)構(gòu)和工作原理

手動(dòng)充氣滴速可調(diào)式雙囊氣壓輸液器是一種雙層密閉氣囊組成的軟質(zhì)輸液器。主要結(jié)構(gòu)為外層氣囊(儲(chǔ)氣囊)、內(nèi)層氣囊(加壓氣囊)、滴速顯示器、手動(dòng)充氣裝置及單向控制閥門5部分(如圖1所示)。

使用時(shí)將普通的包含不同輸注液體的常規(guī)軟塑料輸液袋放入內(nèi)層氣囊并包裹固定。內(nèi)層氣囊為加壓氣囊，采用可膨脹式設(shè)計(jì)，充氣變大后均勻產(chǎn)生壓強(qiáng)作用于輸液袋上，從而推動(dòng)液體從注射孔勻速流出(內(nèi)層氣囊囊內(nèi)壓大小直接決定了滴速)。外層氣囊為儲(chǔ)氣囊，其內(nèi)可儲(chǔ)存高壓氣體，同時(shí)體積不變化。手動(dòng)充氣裝置連接外層氣囊，為手動(dòng)打氣筒式設(shè)計(jì)，通過手動(dòng)充氣給外層氣囊充氣產(chǎn)生充足壓力[6-7]。

兩層氣囊以單向控制閥門相連。該閥門即為滴速控制閥門，將閥門大小按照慢、中、快及最快四檔并用不同顏色加以區(qū)分，以便于醫(yī)護(hù)人員快速調(diào)整輸液。由于輸液袋會(huì)隨著袋內(nèi)液體量減少而變癟，為控制液體以均勻速度輸注，由于外層氣囊和內(nèi)層氣囊囊內(nèi)壓力差別巨大，此時(shí)通過調(diào)整單向控制閥門大小將外層氣囊氣體均勻、恒定、自動(dòng)的持續(xù)傳遞給內(nèi)層氣囊，從而以自動(dòng)的方式持續(xù)增加內(nèi)層氣囊壓力，從而控制液體恒速注射。滴速顯示器位于輸液管起始部位，滴速計(jì)算原理為伯努利方程推導(dǎo)出，通過計(jì)算換算為輸液速度(Qv，ml/h)并顯示于滴速顯示器上。整套裝置外層氣囊外部包裹帶有固定帶的尼龍硬質(zhì)保護(hù)套，防止硬物刺破并便于固定在臨近物體上避免滑落[8-9]。

滴速換算公式1：

公式中△P為內(nèi)囊囊內(nèi)壓和肘靜脈壓之差；d為注射針頭直徑；L為輸液管長(zhǎng)度；α為液體和管壁的磨擦系數(shù)，恒定常數(shù)，可忽略不計(jì)；ρ為液體密度，為恒定常數(shù)1。其中人肘靜脈壓為50～150 mm Hg(平均值為99 mm Hg)[10]。

2 手動(dòng)充氣滴速可調(diào)式雙囊氣壓輸液器使用方法

使用該輸液器時(shí)將軟袋的液體放入并由內(nèi)層氣囊包裹固定。用手動(dòng)充氣裝置向外層氣囊充氣注壓。根據(jù)滴速需要在滴速顯示器直接觀察下，調(diào)整單向控制閥門，改變外層氣囊進(jìn)入內(nèi)層氣囊充氣速度，調(diào)整內(nèi)層氣囊囊內(nèi)壓以控制滴速。通過動(dòng)態(tài)增加內(nèi)層氣囊囊內(nèi)壓，從而控制液體持續(xù)輸注。使用前一次充氣、調(diào)整滴速，使用過程中不需人為干預(yù)便可將液體持續(xù)恒定的輸注。

3 手動(dòng)充氣滴速可調(diào)式雙囊氣壓輸液器特點(diǎn)

(1)該輸液器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便，體積小巧便于攜帶。與臨床常用的電子輸液器比較，生產(chǎn)成本低廉，操作及維護(hù)均較簡(jiǎn)便。

(2)操作簡(jiǎn)單、精確。張美榮[11]設(shè)計(jì)一種類似的加壓輸液裝置并通過臨床實(shí)踐取得較好療效，與其設(shè)計(jì)的加壓輸液裝置相比，本研究依然為非重力加壓輸液裝置設(shè)計(jì)，使用時(shí)不需將液體抬高。該裝置與其他具備滴速控制輸液裝置設(shè)計(jì)不同的是，該裝置使用步驟簡(jiǎn)單，只需起始充氣、調(diào)整滴速兩個(gè)步驟，后續(xù)輸液便可無人值守。根據(jù)病情需要，醫(yī)護(hù)人員根據(jù)患者病情不同及輸注液體種類不同對(duì)滴速進(jìn)行精確控制，改變了傳統(tǒng)類型的加壓輸液裝置不能精確控制滴速的缺點(diǎn)，有利于滿足各種救治需要，提高救治成功率[12-15]。

(3)適合于野戰(zhàn)條件或惡劣環(huán)境下的傷員救治。該裝置有尼龍硬質(zhì)保護(hù)套保護(hù)，有效防止主體輸液裝置被野外的各種硬物刺傷。外層袋體上設(shè)計(jì)有固定帶，將輸液裝置固定于患者肢體、擔(dān)架或汽車等轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備上，便于野戰(zhàn)條件下使用。

[1]張連陽,王正國.現(xiàn)代戰(zhàn)傷一線急救[J].人民軍醫(yī),2007,50(8):451-453.

[2]種銀保,劉九零,趙安,等.便攜式智能快速輸血輸液裝置的泵體設(shè)計(jì)[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2011,8(7):1-4.

[3]王正國.新軍事變革條件下戰(zhàn)傷救治研究進(jìn)展[J].人民軍醫(yī),2006,49(8):437-439.

[4]張志強(qiáng),郭潔.醫(yī)用輸液泵流速質(zhì)量控制分析[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2011,8(4):16-19.

[5]池金鳳,孟榮芹,李鳳清,等.自制多功能加壓輸液器的研制與臨床應(yīng)用[J].中國實(shí)用護(hù)理雜志,2004,20(11):3-5.

[6]龔偉,劉杰.野戰(zhàn)環(huán)境下雙囊氣壓輸液袋的研制[J].護(hù)理報(bào),2012,19(2A):77-78.

[7]萬榮,陳曉琴,鄭慧瑛,等.介紹一種便攜式輸液袋氣動(dòng)機(jī)械加壓裝置[J].護(hù)理研究,2010,20(7):1809.

[8]陳國偉,鄭宗鍔.現(xiàn)代心臟內(nèi)科學(xué)[M].長(zhǎng)沙:湖南科技出版社,2002:1676．

[9]周文隆,熊焰.流體動(dòng)力學(xué)專論[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2011:125.

[10]張雄偉.外周動(dòng)脈疾病無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)技術(shù)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010:358.

[11]張志強(qiáng),郭潔.醫(yī)用輸液泵流速質(zhì)量控制分析[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2011,8(4):16-19.

[12]張繼芝,彭玉蘭,劉金英.滑軌加齒梗滴速控制器的制作與使用[J].護(hù)理研究,2009,23(10):2715.

[13]肖征,劉俊松,王雷,等.輸液滴速實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(11):19-21.

[14]袁僑英,胡俊,肖利,等.一種智能加壓輸液裝置[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2013,34(6):33-34.

[15]馬少華,王曉兵.便攜式智能化野戰(zhàn)輸液裝置的設(shè)計(jì)研究[J].醫(yī)學(xué)信息,2013,26(2):57-58.