一種新型霧化吸入面罩的研制

張 亭，周雅箐，袁魁遠(yuǎn)，殷 野，崔煥軍

（1.聯(lián)勤保障部隊(duì)第983 醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，天津 300142；2.聯(lián)勤保障部隊(duì)第983 醫(yī)院藥劑科，天津 300142；3.聯(lián)勤保障部隊(duì)第983 醫(yī)院麻醉科，天津 300142；4.聯(lián)勤保障部隊(duì)第983 醫(yī)院口腔科，天津 300142；5.聯(lián)勤保障部隊(duì)第983 醫(yī)院輸血科，天津 300142）

0 引言

呼吸系統(tǒng)疾病是嚴(yán)重危害人類健康的常見(jiàn)病、多發(fā)病，其主要包括慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）、哮喘和下呼吸道感染等[1]。由于大氣污染、吸煙、人群結(jié)構(gòu)老齡化等多種因素，呼吸系統(tǒng)疾病出現(xiàn)明顯增高的趨勢(shì)。在我國(guó)，慢性呼吸系統(tǒng)疾病死亡率高達(dá)68/10 萬(wàn)，僅次于心腦血管疾?。?71.8/10 萬(wàn)）和癌癥（144.3/10 萬(wàn)）[2]。霧化吸入是一種藥物輸送方法，因其具有起效快、局部藥物濃度高、用藥量少、應(yīng)用方便及全身不良反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)，已作為呼吸系統(tǒng)相關(guān)疾病重要的治療手段[3]，目前在國(guó)內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用[4]。由于霧化吸入的藥物直接進(jìn)入到呼吸道，其用藥量是其他給藥方式的1/10，這對(duì)于兒童和老人尤為重要。有調(diào)查顯示，91.6%的醫(yī)院會(huì)常規(guī)使用霧化治療，約半數(shù)的受訪醫(yī)生常規(guī)使用霧化吸入療法，99.4%的醫(yī)生認(rèn)為霧化吸入療法適用于COPD 患者，95.5%的醫(yī)生認(rèn)為霧化吸入療法適用于哮喘患者，所有醫(yī)生均認(rèn)為霧化吸入療法最適宜使用時(shí)期為患者急性發(fā)作時(shí)，29.0%的醫(yī)生認(rèn)為霧化吸入療法也適用于穩(wěn)定期患者[5]。

霧化吸入裝置是一種將藥物轉(zhuǎn)變?yōu)闅馊苣z形態(tài)，并經(jīng)口腔（或鼻腔）吸入的輸送裝置[6]。藥液通過(guò)霧化吸入裝置形成微小顆粒，被患者吸入呼吸道并沉積在氣道上發(fā)揮藥理作用。臨床上常用的霧化吸入裝置有超聲霧化器和氣體壓縮式霧化器[7]。其中，霧化吸入面罩就是一種常見(jiàn)的氣體壓縮式霧化器，在醫(yī)院及家庭中被廣泛使用。現(xiàn)有的霧化吸入面罩操作時(shí)要求藥液杯與地面盡量處于垂直狀態(tài)，患者最好保持坐位，以保證霧化效果，通常霧化吸入時(shí)間為5～20 min。無(wú)法保持坐位的患者只能采用半臥位，但緊貼于患者面部的面罩也將處于半臥位，此時(shí)藥液杯處于傾斜狀態(tài)，杯底的部分藥物遠(yuǎn)離射流噴嘴，導(dǎo)致該部分藥液無(wú)法霧化，從而造成浪費(fèi)。如果藥液杯處于近橫置狀態(tài)，會(huì)造成藥液從藥液杯頂端流到杯外，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行霧化。然而在現(xiàn)實(shí)的臨床工作中，許多患者無(wú)法持續(xù)保持頭、面部與地面垂直，若強(qiáng)行將面罩置于垂直狀態(tài)，那么面罩將無(wú)法緊密貼合在患者口鼻處，會(huì)造成大量霧化顆粒的浪費(fèi)。嬰幼兒等患兒由于恐懼心理，頭部、面部位置更是多變，從而影響霧化吸入療效。市面上推出過(guò)一種改良型的霧化吸入裝置[8]，其將藥液杯與罩杯分離，二者通過(guò)一根長(zhǎng)軟管連接，藥液杯遠(yuǎn)離患者保持垂直位置，解決了藥液杯傾斜的問(wèn)題。但該設(shè)計(jì)存下以下弊端：由于霧化顆粒的直徑對(duì)藥物沉積在呼吸道的位置有直接影響，過(guò)長(zhǎng)的軟管使霧化顆粒在軟管內(nèi)沉淀聚集，導(dǎo)致霧化顆粒變大無(wú)法沉積在氣道上，達(dá)不到預(yù)期治療效果，同時(shí)治療藥物在較長(zhǎng)的軟管內(nèi)有大量殘留，不可避免地造成了藥液浪費(fèi)，而且需由專人看管藥液杯防止傾斜，使用不便。為了解決霧化吸入療法存在的上述問(wèn)題，本文在臨床實(shí)踐的基礎(chǔ)上研制了一種新型霧化吸入面罩，使患者在霧化吸入時(shí)完全不受體位的限制。

1 設(shè)計(jì)

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

新型霧化吸入面罩主要包括霧化組件、送氣組件和轉(zhuǎn)向組件3 個(gè)部分，側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。霧化組件包括進(jìn)氣管和藥液杯。進(jìn)氣管與藥液杯底部的進(jìn)氣口相連接。藥液杯底部采用倒圓錐形，內(nèi)設(shè)有射流噴嘴，噴嘴頂部呈逐漸收攏狀，最頂端為一細(xì)小孔，藥液杯最頂端設(shè)有擋板。送氣組件包括送氣管與罩杯。送氣管一端與藥液杯上部相連，另一端與罩杯相連，兩端的連接處均可自由旋轉(zhuǎn)。罩杯兩側(cè)有可穿入固定帶的側(cè)孔。轉(zhuǎn)向組件包括橫向轉(zhuǎn)軸和縱向轉(zhuǎn)軸2 個(gè)轉(zhuǎn)軸，附件包括掛座、掛架和吊架。轉(zhuǎn)向組件上部與罩杯的前下部連接，圍繞橫向轉(zhuǎn)軸的軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向組件的下部有一個(gè)與橫向轉(zhuǎn)軸的軸線垂直的縱向轉(zhuǎn)軸，可圍繞縱向轉(zhuǎn)軸的軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)。藥液杯固定在吊架的下部。轉(zhuǎn)向組件可制成可拆卸式，作為非一次性用品使用，能夠大大降低制造成本。

1.2 功能實(shí)現(xiàn)

圖1 新型霧化吸入面罩側(cè)面結(jié)構(gòu)圖

通過(guò)面罩上轉(zhuǎn)向組件的橫向轉(zhuǎn)軸和縱向轉(zhuǎn)軸將藥液杯懸吊。當(dāng)面罩在冠狀位順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，霧化組件借助重力效應(yīng)可圍繞橫向轉(zhuǎn)軸的軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)面罩在矢狀位順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，霧化組件借助重力效應(yīng)可圍繞縱向轉(zhuǎn)軸的軸線自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的設(shè)計(jì)使患者佩戴上新型霧化吸入面罩時(shí)不管其頭、面部處于何種位置，藥液杯始終處于與地面垂直的狀態(tài)，并且在霧化吸入的治療過(guò)程中也可以任意改變頭、面部位置和體位，提高了患者的舒適度和依從性。同時(shí)，送氣管與藥液杯、罩杯的連接處可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，可防止藥液杯與罩杯相對(duì)位置發(fā)生改變時(shí)送氣管扭曲影響霧化顆粒的排出。另外，通過(guò)較短的送氣管輸送霧化藥物，可有效避免藥物在輸送管內(nèi)壁上的黏附、聚集，從而提高藥物的利用率。

2 使用方法

患者進(jìn)行霧化吸入治療前先清潔面部皮膚，清理口腔內(nèi)分泌物及食物殘?jiān)?。將進(jìn)氣管的遠(yuǎn)端與送氣裝置連接，進(jìn)氣管的近端連接至藥液杯底部的進(jìn)氣口。打開(kāi)藥液杯頂部的擋板，將需要進(jìn)行霧化的藥液從藥液杯上方注入藥液杯內(nèi)，并將藥液充分混合，藥液在重力作用下匯集于最底部，關(guān)閉擋板。用固定帶將面罩緊扣于患者口鼻部并固定，囑患者選擇一個(gè)舒適的體位，此時(shí)無(wú)論患者處于坐位、側(cè)臥位、半臥位、平臥位還是俯臥位，藥液杯始終與地面保持垂直位置。開(kāi)啟送氣裝置開(kāi)關(guān)進(jìn)行送氣，高速氣流自送氣管進(jìn)入杯內(nèi)，在收攏的噴嘴頂部形成負(fù)壓，藥液自杯底沖到射流噴嘴頂端變成氣霧狀，產(chǎn)生治療用的霧化顆粒。通過(guò)調(diào)節(jié)送氣流量可產(chǎn)生不同直徑的霧化顆粒，故可根據(jù)治療部位及藥液種類選擇合適的氣流量。霧化顆粒在壓力的作用下經(jīng)過(guò)送氣管，到達(dá)出口后從罩杯內(nèi)噴出，經(jīng)鼻或口吸入到呼吸道內(nèi)發(fā)揮藥理作用。霧化期間正常呼吸，間斷配以深呼吸，利于藥物的吸入。藥液全部霧化完畢后，關(guān)閉送氣裝置開(kāi)關(guān)，取下面罩，漱口洗臉。最后清洗面罩并消毒。

3 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）新型霧化吸入面罩配有橫向轉(zhuǎn)軸和縱向轉(zhuǎn)軸的吊架，該吊架將藥液杯懸吊，罩杯固定在患者頭、面部，由于藥液杯和內(nèi)部所盛放藥液具有自重效應(yīng)，通過(guò)轉(zhuǎn)軸在矢狀位和冠狀位的自由轉(zhuǎn)動(dòng)使藥液杯始終保持與地面垂直。這樣患者在治療時(shí)無(wú)需頭、面部必須處于直立位置，可自主選擇合適的體位，并且在霧化治療期間能隨時(shí)改變體位，在變換體位時(shí)藥液杯也不會(huì)傾斜，這樣既提高了患者的舒適性和依從性，又確保了藥液不會(huì)外漏、浪費(fèi)，使治療安全有效。

（2）新型霧化吸入面罩的罩杯與藥液杯由一根送氣管連接，由于輸送距離較短，霧化顆粒能自藥液杯迅速到達(dá)罩體由患者吸入呼吸道，不會(huì)造成霧化顆粒在管內(nèi)大量黏附、聚集，避免了藥液浪費(fèi)，有效提高了藥物的利用率，保證了霧化吸入的治療效果。

4 結(jié)語(yǔ)

霧化吸入是吸入治療的一部分[9]。霧化吸入療法是呼吸系統(tǒng)相關(guān)疾病的重要治療手段，與口服和注射等給藥方式相比，具有起效快、藥物用量少、安全性高等優(yōu)勢(shì)，廣泛用于治療上、下呼吸道疾病[10-11]，其獨(dú)特的給藥方式和確切的療效受到醫(yī)務(wù)工作者及患者的普遍歡迎。然而現(xiàn)有霧化吸入面罩在臨床上存在體位限制、操作不便、使用效率低等問(wèn)題，導(dǎo)致部分體位受限的患者無(wú)法進(jìn)行霧化吸入操作。因此，研制一種新型霧化吸入面罩，在保證治療效果的前提下使患者擺脫治療時(shí)體位的限制是非常有必要的。

本研究設(shè)計(jì)的新型霧化吸入面罩利用轉(zhuǎn)向組件及藥液杯的自重效應(yīng)較好地解決了目前常規(guī)使用的霧化面罩存在的問(wèn)題，徹底擺脫了治療時(shí)體位的限制，操作便捷、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用，既保證了治療藥液的充分利用，又有效提高了患者的舒適性和依從性，具有較高的使用價(jià)值，值得臨床推廣。

但本面罩在實(shí)際使用中還存在一些問(wèn)題，后續(xù)會(huì)持續(xù)不斷改良。如把送氣組件中的罩杯改為帶呼吸活瓣的口含器，霧化吸入時(shí)用牙咬緊使口唇包裹即可，口含器的優(yōu)點(diǎn)是氣流量比鼻腔吸入時(shí)大，能避免藥物經(jīng)鼻吸入時(shí)在鼻腔的沉積；在不影響罩杯、藥液杯位置的前提下盡可能增大送氣管直徑、縮短送氣管長(zhǎng)度，以減少對(duì)霧化療效的影響。