外耳道、鼻腔核沾染洗消治療儀的設(shè)計研究

王貴鋒，趙偉偉，楊斌，蘇玉順

在核戰(zhàn)場或核事故現(xiàn)場，空氣中懸浮著很多放射性顆粒和塵埃，一旦被現(xiàn)場人員吸入或飄進人體外腔道，則有可能進入其體內(nèi)，造成內(nèi)照射污染。目前，臨床醫(yī)學(xué)對于內(nèi)照射損傷尚無有效的解決方案，仍以防治和促排為主。因此，洗消工作在核輻射救治過程中很有必要，特別是人體外腔道的精細化洗消尤為必要。完全徹底洗消，是減輕核損傷、進行核救治的首要內(nèi)容。目前，核輻射傷員的全身外部洗消在核救治工作中一直受到重視，操作流程也日益規(guī)范，但對于暴露、易受核沾染的外耳道和鼻腔的洗消，尚未見相關(guān)文獻報道。

外耳道和鼻腔發(fā)生核沾染后洗消比較困難，因為部位較深，隱蔽狹窄，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且受局部有毛發(fā)、纖毛影響，采用常規(guī)洗消，難以完全徹底，還會造成二次污染、誤吸甚至窒息。本研究擬對外耳道、鼻腔洗消治療儀進行設(shè)計，以期達到局部徹底洗消的目的，防止或者減少放射病的發(fā)生。耳、鼻部結(jié)構(gòu)及鼻腔洗消示意圖，見圖1。

圖1 耳、鼻部結(jié)構(gòu)及鼻腔洗消示意圖

1 洗消儀的動力部分和吸引部分

本研究將耳鼻喉科日常使用的鼻腔沖洗機和臨床常規(guī)使用的吸引器相結(jié)合，將沖洗機的工作管道作為洗消的沖洗端，將吸引器的工作管道作為洗消的吸出收集端，使2 個部分的電源線路共用一個開關(guān)，便于控制2 個部分同步運作。使用前對2 個部分的壓力表進行預(yù)先校驗，使其壓力值大小一致。其中，沖洗機由沖洗液加入箱、可將沖洗液汽化為微米顆粒的動力部分、壓力表、壓力調(diào)節(jié)鈕、沖洗液加熱器等組成；吸引器由壓力表、動力部分和積液瓶等組成，其現(xiàn)有的2 個1 000 ml 的積液瓶能夠滿足一個患者耳、鼻部洗消液的回收。見圖2。

圖2 洗消儀（鼻腔沖洗機、吸引器）

2 洗消儀的工作流程

沖洗機和吸引器的沖、吸管道分別與自行設(shè)計的沖、吸雙通道外耳道、鼻腔洗消治療頭密閉連接，對外耳道和鼻腔分別進行洗消，并對洗消后的污染液進行回收。其工作流程見圖3。

圖3 耳、鼻部洗消流程圖

3 耳、鼻部洗消治療頭

洗消治療頭應(yīng)選擇富有彈性、柔軟的材料，便于與耳鼻部外腔道密閉連接，減輕外耳道、鼻腔前庭的壓迫摩擦，防止糜爛、出血、感染等并發(fā)癥的發(fā)生。例如，洗消治療頭的材質(zhì)可選擇醫(yī)用聚氨酯彈性體［1］或者醫(yī)用硅膠。2 個洗消治療頭壁厚2～3 mm，中空為管狀，管前端呈蜂窩狀造孔，可實現(xiàn)水流呈噴灑狀沖洗局部，使洗消均勻，消除或減輕對黏膜的刺激及前庭反應(yīng)。

3.1 外耳道耳塞式洗消治療頭

外耳道洗消治療頭呈中空耳塞狀，沖洗管道自其中部密閉穿過，超出耳塞內(nèi)端10 mm 至外耳道峽部，吸引管與耳塞下部造口處管道密閉連接。此設(shè)計可使外耳道的水流由內(nèi)向外有序沖洗而出。見圖4。

圖4 外耳道洗消示意圖

3.1.1 耳塞式洗消治療頭 其內(nèi)側(cè)端外徑與外耳門的內(nèi)徑一致，便于放置后與外耳門緊密連接，防止洗消液外溢。目前，外耳門的內(nèi)徑報道不一致，主要由于個體間存在差異，我國成人大多在9.0～9.5 mm 之間［2-3］。外耳門的內(nèi)徑應(yīng)與耳塞的內(nèi)端外徑相符合，考慮到外耳道口的伸縮性，因此，本研究將耳塞的內(nèi)側(cè)端外徑設(shè)為11 mm，治療頭由內(nèi)側(cè)端向外側(cè)端的外徑逐漸增大、增粗，使外側(cè)端的外徑是內(nèi)側(cè)端的3 倍，即33 mm。為了便于操作，洗消治療頭長度設(shè)計為50 mm，即耳塞狀的治療頭內(nèi)側(cè)端外徑為11 mm，外側(cè)端外徑為33 mm，長度為50 mm。見圖5。

圖5 空心耳塞式耳塞示意圖

3.1.2 沖吸雙管道 選用臨床常用的外徑為3.2 mm 的一次性輸液器的輸液管。沖洗管的長度需要內(nèi)至外耳道峽部，外經(jīng)外耳門（耳塞的內(nèi)側(cè)端），再到耳塞的外側(cè)端，與外側(cè)端密閉連接后向外伸出至少500 mm，與沖洗機的沖洗管口緊密銜接，這樣可以減輕較粗較重的管道對治療頭的牽拉作用，避免影響耳塞與外耳門的密閉連接。我國成人外耳道的長度為25～35 mm，其1/3 為軟骨部［4］，約是峽部至外耳門的長度，結(jié)果為25～35 mm/3=8.3～11.7 mm，均數(shù)為10 mm，即沖洗管需要超出耳塞內(nèi)側(cè)端10 mm，加上耳塞長度50 mm，這樣沖洗管在耳塞以內(nèi)的長度達60 mm。吸引管與中空的耳塞外側(cè)端緊密銜接后至少向外伸出500 mm，與吸引器的吸引管口緊密銜接。見圖6。

圖6 空心耳塞式洗消治療頭示意圖

3.2 鼻腔橄欖式洗消治療頭

鼻腔洗消治療頭呈中空橄欖狀，吸引管道自其中部密閉穿過，超出鼻塞內(nèi)端2～3 cm，達總鼻道下后部，與下鼻甲后端相齊。沖洗管與洗消頭的下部造口處管道緊密銜接，此設(shè)計可使沖洗液的水流向后吸出，而不會使沖洗液下流，引起患者放射性物質(zhì)隨沖洗液流入消化道、呼吸道，產(chǎn)生二次污染甚至內(nèi)照射，同時避免由此引起的惡心、嗆咳甚至窒息等不良反應(yīng)。見圖7。

圖7 鼻腔洗消示意圖

3.2.1 橄欖式洗消治療頭 洗消治療頭的后側(cè)端外徑應(yīng)與單側(cè)鼻外孔的內(nèi)徑一致，但由于鼻外孔因個體發(fā)育不同，很難有一致的數(shù)據(jù)，查閱相關(guān)資料未見有相關(guān)的報道。根據(jù)國人鼻指數(shù)（鼻寬/鼻高×100%）和美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進行推測：成人中鼻型鼻指數(shù)為70.0%～84.9%，鼻高26 mm［5］，鼻寬/2≈一側(cè)鼻外孔的直徑=9～11 mm，加上鼻孔開大回縮的特性，本研究將橄欖式洗消治療頭后側(cè)端外徑設(shè)定為12～14 mm。此橄欖式洗消治療頭最寬處的外徑設(shè)計成內(nèi)側(cè)外徑的3 倍，其寬度為36～42 mm。為了便于操作，其長度也設(shè)計為50 mm，使其前側(cè)端外徑與后側(cè)端一致。見圖8。

圖8 空心橄欖式鼻塞示意圖

3.2.2 沖吸雙管道 選用臨床常用的外徑為4.0 mm 的一次性輸液器的輸液管，吸引管要向后達至下鼻甲后端，經(jīng)鼻外孔（橄欖狀鼻塞的后側(cè)端），再到鼻塞的前側(cè)端，與前側(cè)端緊密連接后至少向外伸出500 mm，與吸引器的吸引管口密閉連接，有利于減輕較粗較重的管道對治療頭的牽拉作用，避免影響鼻塞與鼻外孔的緊密連接。自鼻外孔到鼻腔后部的長度，我國成人約為75 mm，下鼻甲后端到后鼻孔約為10 mm［5］，即吸引管至少需要超出鼻塞后側(cè)端70 mm，加上橄欖狀鼻塞長度50 mm，使吸引管在鼻塞以后部分的長度達120 mm。沖洗管與中空的橄欖狀鼻塞前側(cè)端緊密連接后至少向前延伸500 mm，便于與沖洗機的沖洗管口緊密連接。見圖9。

圖9 空心橄欖式洗消治療頭示意圖

4 討論

在核事故傷員救治過程中，在洗消前都要對其進行耳、鼻拭子的放射性檢測，判斷其是否受到核輻射塵埃沾染。但在后續(xù)的輻射污染洗消過程中，外耳道和鼻腔的洗消去污因缺乏針對性的洗消設(shè)備，導(dǎo)致其成為核輻射洗消救治的盲區(qū)。本研究設(shè)計的外耳道、鼻腔核沾染洗消治療儀即可幫助解決核襲擊或核事故現(xiàn)場的外耳道和鼻腔核沾染洗消問題。

外耳道、鼻腔核沾染洗消治療儀具備以下特點：（1）該儀器與耳、鼻部的解剖結(jié)構(gòu)相符合，針對性強。耳、鼻在面部的位置相對突出，人處于核爆污染區(qū)時，這兩個連通內(nèi)外的腔道容易沾染放射性塵粒，尤其是在吸氣時更易導(dǎo)致放射性污染物進入鼻腔，進而進入人體。鼻腔和外耳道解剖結(jié)構(gòu)狹窄，呈裂隙狀，也很容易導(dǎo)致放射性粉塵附著其上，且鼻腔黏膜面積較大，黏膜下血管豐富，動靜脈和毛細血管交織呈網(wǎng)狀，其吸收作用明顯。此外，放射性粉塵還可通過篩板、下鼻甲的毛細血管吸收進入腦脊液，從而進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)［6-8］。這些沾染物若不及時清除，會發(fā)生外耳道和鼻腔的放射性損傷，甚至吸收入血，加速放射性病出現(xiàn)或加重放射病病情。因此，需要根據(jù)這兩個特殊部位的生理結(jié)構(gòu)設(shè)計出快速、徹底洗消的?？葡聪O(shè)備進行專業(yè)化處置。本研究設(shè)計的洗消儀管道細小柔軟，符合耳、鼻解剖部位的特點，便于專業(yè)化洗消處置。（2）洗消充分徹底。外耳道、鼻腔核沾染洗消儀采用的沖洗機將納米技術(shù)與空氣動力學(xué)和流體力學(xué)相結(jié)合，能夠?qū)⑾聪浩癁?～60 μm 的微顆粒，其溶解力強。微顆粒水流在壓力的推送下，可以達到鼻腔的任何部位，包括耳鼻部的纖毛間隙、鼻道竇口復(fù)合體，顯著改善黏膜纖毛功能，使沖洗更充分，效果更明顯［9-10］。（3）壓力和溫度可控，避免不良反應(yīng)或并發(fā)癥的發(fā)生。正常人群咽鼓管的壓力為±50 daPa，部分人員可以在此范圍以外［11］。在沖洗時壓力過高，會引起沖洗液下流導(dǎo)致嗆咳、惡心、嘔吐，甚至逆流入咽鼓管，引起中耳、內(nèi)耳放射性損傷及感染發(fā)生。本研究設(shè)計的洗消儀，在沖洗機上有壓力表可隨時觀察，可通過控制旋鈕調(diào)節(jié)溫度和壓力，避免上述并發(fā)癥的發(fā)生。另外，沖洗機還具有加溫功能，能夠?qū)_洗液進行適當(dāng)加溫，避免沖洗液溫度過低，引起鼻部不適和耳部的前庭反應(yīng)。（4）沖洗回收雙通道設(shè)計。雙通道設(shè)計使洗消后對具有放射性的回收液集中處置，避免了二次污染和周圍環(huán)境污染。（5）吸引管與耳、鼻洗消治療頭密閉結(jié)合。其管徑、壓力與沖洗管一致，能夠完全吸除沖洗液，鼻腔吸引管深入到鼻腔后端，更有利于沖洗液的吸除，同時避免洗消液的逆流，而引起相關(guān)并發(fā)癥。（6）沖洗管道大小合適。沖洗管道細小，與耳、鼻部位相適應(yīng)，放置洗消治療頭時不需要麻醉，傷員無痛苦。

該洗消治療儀僅適用于亞洲成人的外耳道和鼻腔洗消，且鼻腔洗消過程中需要傷員主動配合由鼻呼吸改為口呼吸，避免嗆咳。因此，不適用于兒童或無自主意識傷員的鼻腔洗消。同時，該洗消治療儀所用的耳、鼻洗消頭和洗消管均為一次性消耗品，不得重復(fù)使用，避免交叉污染。在實際應(yīng)用中，可根據(jù)實際需求，制作不同大小的洗消頭，以適合局部解剖結(jié)構(gòu)不同大小的傷員選擇使用。

該外耳道、鼻腔洗消治療儀在使用過程中，需要耳鼻喉科專業(yè)人員操作，或者經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的操作員操作，嚴格按照操作規(guī)程，避免產(chǎn)生污染。洗消操作過程中需要不斷觀察壓力、回收洗消液瓶的滿溢程度，及時調(diào)整、回收。正常人鼻腔的pH 值為6.4～7.2，因此，需要對普通的洗消液進行重新配制，pH 值調(diào)整為中性至弱酸性，與鼻腔的pH 值相近或者一致，滲透壓呈等滲或者高滲狀態(tài)，使鼻腔纖毛處于正常狀態(tài)，以減輕對耳、鼻部的刺激，傷員無不良反應(yīng)發(fā)生［12-13］。本研究所設(shè)計的外耳道、鼻腔核沾染洗消儀，可為后續(xù)實物研制和應(yīng)用提供設(shè)計基礎(chǔ)，但該儀器在實際研制和使用過程中尚需要進一步完善和優(yōu)化。