不同吸氧裝置氧氣濕化效果的比較研究

浙江康德藥業(yè)集團股份有限公司 （浙江 衢州 324000）

內(nèi)容提要： 目的：比較目前常用的二種類型四種結(jié)構(gòu)共六種一次性使用氧氣濕化裝置的濕化效果。方法：控制3L/min、6L/min、10L/min三種流量，在一次性使用氧氣濕化裝置的鼻氧管出氣口處用電子溫濕度計測定輸出氧氣的相對濕度，同時在離濕化裝置1米處耳聽氣泡聲音。結(jié)果：各種濕化裝置的濕化效果均隨流量增大而下降；入水濕化效果優(yōu)于表面濕化效果；在實驗流量下，4種入水濕化型的氧氣相對濕度均在50%以上；在10L/min流量時，入水濕化氣泡聲隨著濾芯的增大而減弱。結(jié)論：入水濕化型中濾膜濾芯及PE大濾芯結(jié)構(gòu)濕化效果好且聲音輕微。

吸氧是醫(yī)院最常用的搶救或治療手段之一，吸氧過程中患者容易出現(xiàn)鼻咽部干燥不適等直接影響患者安全及吸氧的舒適度[1]，因此氧氣一般需要有濕化過程。傳統(tǒng)吸氧裝置由玻璃濕化瓶和管芯組成，濕化瓶和管芯用后用含氯消毒劑浸泡消毒30min，再用蒸餾水沖洗并干燥后重復使用[1]；玻璃瓶內(nèi)的濕化液由各醫(yī)院自行制備、儲存、灌裝，一般醫(yī)院常用蒸餾水或生理鹽水。由于傳統(tǒng)的吸氧裝置在氧氣通過濕化液時產(chǎn)生的氣泡較大，不僅使患者明顯感受到濕化噪聲的襲擾[2]，而且因氧氣與濕化液接觸不充分（氣泡表面氧氣與濕化液接觸，氣泡內(nèi)氧氣未與濕化液接觸），影響氧氣濕化效果，另外濕化瓶重復使用也容易出現(xiàn)消毒不夠徹底、消毒后在存放過程中被污染或更換過程受污染等問題。針對上述問題，近年來本公司相繼設(shè)計開發(fā)了多種類型結(jié)構(gòu)的一次性使用氧氣濕化裝置，主要類型結(jié)構(gòu)有：濾膜濾芯入水濕化型、PE濾芯入水濕化型（包括大濾芯、中濾芯和小濾芯三種規(guī)格）、纖維棉芯吸水表面濕化型和PE濾芯吸水表面濕化型等四種，這四種類型結(jié)構(gòu)濕化裝置示意圖見圖1～圖4。本文對上述二種類型四種結(jié)構(gòu)共六種一次性使用氧氣濕化裝置的濕化效果及產(chǎn)生氣泡聲進行了對比試驗，現(xiàn)報告如下。

圖1.濾膜濾芯入水濕化型

圖2.PE濾芯入水濕化型

圖3.纖維棉芯表面濕化型

圖4.PE濾芯表面濕化型

1.材料與方法

1.1 材料

氧氣流量計（多功能霧化用氧氣吸入器）由浙江康德藥業(yè)集團股份有限公司生產(chǎn)，濾膜濾芯入水濕化型一次性使用氧氣濕化裝置，PE濾芯（大濾芯）入水濕化型一次性使用氧氣濕化裝置、PE濾芯（中濾芯）入水濕化型一次性使用氧氣濕化裝置、PE濾芯（小濾芯）入水濕化型一次性使用氧氣濕化裝置、纖維棉芯吸水表面濕化型一次性使用氧氣濕化裝置、PE濾芯吸水表面濕化型一次性使用氧氣濕化裝置，一次性使用鼻氧管（杭州美泰醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)）、電子溫濕度計（臺灣衡欣科技股份有限公司，AZ8721），醫(yī)用氧[浙江巨化電石有限公司生產(chǎn)，氧含量≥99.5%（體積分數(shù)）]。

1.2 方法

將氧氣流量計（多功能霧化用氧氣吸入器）的進氣口插入設(shè)備帶的供氧端口，濕化瓶固定至氧氣流量計上，將濕化瓶的氧氣輸入口與氧氣流量計的輸出口相連，將鼻氧管連接于濕化瓶的氧氣輸出口，在鼻氧管的出氣口接一直徑比濕度計探頭稍大、長度約20cm的塑料套，塑料套一頭與鼻氧管密封連接，另一頭套住濕度計，以防試驗時環(huán)境濕度的干擾；打開氧氣流量計上的流量閥，控制流量（分別為3L/min、6L/min、10L/min三種流量），觀察濕度計上相對濕度讀數(shù)的變化，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄相對濕度，同時在離濕化裝置1m處耳聽氣泡聲音，判定濕化噪聲大小。氣泡聲大小分為以下四個級別：大（明顯聽到氣泡聲）、小（有氣泡聲，但不大），弱（只能聽到微微的氣泡聲）、無（聽不到氣泡聲）。

2.結(jié)果

二種類型四種結(jié)構(gòu)一次性使用氧氣濕化裝置在3L/min、6L/min、10L/min三種流量下終端輸出氧氣相對濕度及濕化氣泡聲比較，結(jié)果詳見表1。

表1.終端輸出氧氣相對濕度及氣泡聲比較

3.討論

傳統(tǒng)氧氣濕化裝置由于存在濕化瓶重復使用容易發(fā)生交叉感染[1]以及氧氣濕化噪聲大、影響患者休息等問題，目前已逐漸被一次性使用氧氣濕化裝置所替代。一次性使用氧氣濕化裝置是將“氧氣濕化”與“氧氣通過”制作成一體化，其優(yōu)點是：①輸氧時可撕開外包裝袋后直接連接使用，避免增加人工制備、存放、灌裝濕化液各個環(huán)節(jié)可能造成的污染隱患[3]；②大大減少了吸氧準備操作時間，為患者贏得寶貴的搶救時間[2,3]；③大大減少現(xiàn)有濕化瓶的“水泡噪音”，有利于患者的安靜休息[2,4,5]；④可有效增強氧氣的濕化效果，避免患者吸氧時呼吸道干燥[1]；⑤一次性使用，能大大減輕護士吸氧前準備及用后消毒滅菌的工作量[2]，同時可避免患者之間的交叉污染[6]，因此具有使用方便、快捷、安全等特點。一次性使用氧氣濕化裝置可以有多種類型結(jié)構(gòu)，由于其濕化結(jié)構(gòu)的不同使得其濕化效果也存在差別。

從實驗結(jié)果來看，入水濕化型的濾膜濾芯結(jié)構(gòu)與PE濾芯結(jié)構(gòu)濕化效果相近，在低（3L/min）、中（6L/min）、高（10L/min）三種流量下氧氣相對濕度分別為60%～63%、55%～58%和52%～55%，相對濕度均在患者適宜的相對濕度范圍內(nèi)（≥50%）；PE小濾芯結(jié)構(gòu)在高流量時有氣泡聲，在中流量時有較小的氣泡聲，在小流量時氣泡聲輕微，PE中濾芯結(jié)構(gòu)在高流量時有較小的氣泡聲，在中、低流量時氣泡聲輕微，而濾膜濾芯結(jié)構(gòu)與PE大濾芯結(jié)構(gòu)在高、中、低三種流量下濕化氣泡聲均較輕微。表面濕化型在低（3L/min）、中（6L/min）、高（10L/min）三種流量下氧氣相對濕度分別為45%～48%、41%～47%和39%～45%，均在50%以下，相對濕度偏低；低流量時不同結(jié)構(gòu)濕化效果相近，中、高流量時棉芯濕化結(jié)構(gòu)比濾芯濕化結(jié)構(gòu)的濕化效果要好；高流時PE濾芯結(jié)構(gòu)有輕微氣泡聲，其他結(jié)構(gòu)及流量時無濕化氣泡聲。對于上述結(jié)果，現(xiàn)從結(jié)構(gòu)角度分析如下：

（1）纖維棉芯吸水表面濕化型一次性使用氧氣濕化裝置

該裝置在瓶蓋處有一進氣口，進氣口處插一棉芯濾條，在棉芯濾條外面加裝塑料套管，套管外開有出氣孔；棉芯濾條由700～800根DTY蓬松纖維外包無紡布而成。棉芯濾條一部分伸入濕化液，一部分暴露在濕化液上部的空間內(nèi)，未與濕化液接觸。由于棉芯有吸水性，暴露在濕化液上部空間內(nèi)的棉芯也會處于潤濕狀態(tài)，通氧時，由于處于濕化液上部的棉芯通氣阻力小，處于濕化液下面的棉芯通氣阻力大，因此氧氣大部分穿過濕化液上部的棉芯（以下簡稱暴露棉芯）出去。在通氣初期，暴露棉芯上下段含水量大致一致，但隨著通氣不斷進行，暴露棉芯中水份快速減少，此時需通過棉芯的吸力將濕化液往棉芯上部輸送，而在邊通氣邊吸水的情況下往往會使暴露棉芯上段與下段含水量不均勻，離濕化液越近的暴露棉芯其含水量越高，反之含水量越低，而含水量低又會使棉芯通氣率提高，氧氣從該段棉芯通過的量會增多，造成氧氣濕化效果不好；另外，棉芯對水的吸附力較強，氧氣通過時濕化液從棉芯中解吸出來并不容易，這使得棉芯對氧氣的濕化能力下降，因此該裝置濕化能力相對較弱，特別是在大流量供氣時濕化效果更不理想。

（2）PE濾芯吸水表面濕化型一次性使用氧氣濕化裝置

該裝置在瓶蓋處有一進氣口，進氣口處插一根PE濾芯，濾芯一部分伸入濕化液，一部分暴露在濕化液上部的空間內(nèi)，未與濕化液接觸。由于濾芯有一定的吸水性，暴露在濕化液上部空間內(nèi)的濾芯也會處于潤濕狀態(tài)。本裝置濕化原理與纖維棉芯吸水表面濕化相似，但由于PE濾芯的吸水性不如纖維棉芯，故其對氧氣的濕化效果更差，特別是大流量時，濕化效果更差。

（3）PE濾芯入水濕化型一次性使用氧氣濕化裝置

PE濾芯一般采用80～100目的PE顆粒經(jīng)加熱燒結(jié)而成，濾芯孔徑一般為15～20μm。該裝置在瓶蓋處插一根比瓶身稍短的塑料連接管，在連接管的另一端連接PE濾芯，連接管不能貫穿濾芯，連接管出氣口被濾芯蓋住，通氣時氣體必須通過濾芯才能進入濕化液；濾芯底部靠近瓶底，但與瓶底間留有間隙。使用時，氧氣通過濾芯被分散成細小氣泡，增大了氧氣與濕化液的接觸面積，提高了氧氣濕化效果，同時由于濕化時形成的氣泡較小，因此產(chǎn)生的氣泡噪聲也較小。另外，濾芯越大，濾芯孔隙越多，通氣阻力越小，降低氣泡噪聲效果越好。

（4）濾膜濾芯入水濕化型一次性使用氧氣濕化裝置

該裝置在瓶蓋進氣口處插一塑料進氣管，在塑料進氣管的另一端連接一只裝有濾膜的濾芯，濾膜一般為聚四氟乙烯材材，通氣孔徑為0.45～0.65μm；濾芯底部靠近瓶底，但與瓶底間留有間隙。使用時，氧氣通過濾芯被分散成細小氣泡，原理與PE濾芯基本相近，但濾膜孔徑比PE濾芯要小，經(jīng)過濾膜濾芯后產(chǎn)生的氣泡更為細小，與濕化液接觸更為充分，濕化效果更為明顯，產(chǎn)生的氣泡聲更小。

綜合來看，入水濕化型其氣體與液態(tài)濕化液直接接觸且接觸時間長，而吸水表面濕化型其氣體與吸水材料表面接觸，接觸時間短且吸水材料含水量受限，因此入水濕化型濕化效果要比吸水表面濕化型濕化效果好，而且入水濕化型可以通過瓶內(nèi)產(chǎn)生的氣泡讓醫(yī)生可以直觀地觀察到患者吸氧時的動態(tài)和氧氣流量的調(diào)節(jié)。入水濕化型裝置中濾芯孔徑越小，氣體分散越細小，氣體與濕化液接觸越充分，濕化效果就越好；另外，適當增大濾芯體積可使濾芯孔隙增多，減小進氣壓力和降低氣泡噪聲。