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    可任意位置放置的醫用氧氣濕化瓶設計

    時間:2015-10-17 來源:未知 作者:小韓 本文字數:2645字

      引言

      氧氣濕化裝置是醫院氧氣療法的必備物品。高原缺氧條件下的及時吸氧是解決非戰斗減員的有效手段[1],而現有的濕化瓶在使用時只能垂直放置于氧氣瓶一側,便攜性較差,不利于吸氧者隨身攜帶。為此,我們研究了一種可任意位置放置的氧氣濕化瓶,解決了便攜和車載使用的問題。經簡易模型使用,收到了滿意的效果,現介紹如下。

      1 結構和功能

      1.1 結構

      該濕化瓶為圓筒狀雙層瓶體,如圖 1 所示,包括外殼和內膽。外殼為圓筒狀結構,由透明材料制成。

      中心部位可以插入內膽,頂部和底部設計有旋緊固定螺旋槽,且配有密封橡膠圈。外殼底部有出氣口用于連接鼻導管。內膽為圓筒狀結構,可以插入外殼中間并旋緊密封。內膽由內膽頂部、內膽底部、內膽體組成。內膽頂部有氧氣進氣管用于連接氧氣輸入端,進氣管下方連接有插入瓶體內部的氧氣濕化桿,濕化桿上有透氣微孔。內膽頂部外側有配套的旋緊固定螺旋槽,便于和外殼頂部固定密封。內膽底部有注水口,外側也有配套的旋緊固定螺旋槽,便于和外殼底部固定密封。內膽體由 3 層組成,外側和內側是起固定作用的不銹鋼絲網,中間層是疏水性聚四氟乙烯(PTFE)濾膜。

      1.2 功能

      由于采用了雙層結構,內膽起到濕化作用,外殼起到集氣作用,干濕分離易于安裝和消毒。由于采用了雙層旋緊可分離結構,濕化瓶保持密封且維護方便。內膽采用 PTFE 疏水性空氣濾膜,使濕化瓶在任意位置放置都可以保證氧氣由內膽經內膽壁順利排出,即使在倒置或劇烈晃動的情況下內膽的水也不會進入外殼,使水在任意位置放置都保持在內膽中。雙層結構易于清洗消毒和安裝使用,體積更加小巧,并且有更好的靜音效果。

      2 使用方法

      打開注水口,從注水口往內膽內注入 2/3 容量的水,然后用蓋子將注水口封閉。將內膽插入外殼中間,順時針旋轉進氣口旋緊端,能使外殼與內膽充分合攏密封。將氧氣從進氣口輸入,氧氣經由氧氣濕化桿的進氣管微孔排出,與水混合完成氧氣濕化過程,通過內膽內層鋼絲網、PTFE 疏水性空氣濾膜、內膽外層鋼絲網進入外殼內,外殼內的氧氣由出氣孔排出,出氣孔連接吸氧管,這樣濕化后的氧氣就可以輸入到患者體內。使用完畢后打開注水口的蓋子,將內膽內的水全部放掉,從注水口注入新鮮水。逆時針旋轉進氣口旋緊端,能使外殼與內膽分離,可以使用高壓滅菌或環氧乙烷熏蒸的辦法對內膽進行消毒操作。

      3 設計創新點

      3.1 濕化瓶整體設計

      濕化瓶是參考了目前軍地各種濕化瓶設計方案后,結合高原衛勤保障實際需求設計的。我們通過深入了解基層部隊吸氧裝備的使用情況,結合高原保障的任務特點,發現在高原環境下無論是宿營車還是特種車輛,在隨車吸氧的使用中濕化瓶都難以固定。且高原任務地區路況不佳,車輛極易劇烈顛簸,經常出現濕化瓶中的水誤入鼻導管的情況。特殊環境中車輛無法通行,只能采用野戰四折擔架人工后送傷員,這種情況下濕化瓶更加難以固定。該濕化瓶創新使用了雙層可分離結構,徹底實現了干濕分離,易于維護消毒,避免了液體誤入鼻導管的情況,并且相比已有設計有更好的靜音效果。

      3.2 內膽三層結構設計

      為了達到濕化瓶可任意位置放置的要求,內膽壁的設計要求阻止水通過的同時氧氣和水蒸氣能正常通過。本研究使用了新型材料---疏水的聚四氟乙烯濾膜 PTFE.聚四氟乙烯膜采用完全由天然永久疏水的 PTFE 材質,即使在很低的壓差下,也能保證潮濕的空氣或其他氣體通行無阻,而水溶液則不能透過,這樣就做到了阻水排氣。由于整體內膽壁由 3層結構組成,這樣就保證了內膽在任意位置放置時,濕化的氧氣都能通過內膽壁進入外殼。為了使疏水的聚四氟乙烯濾膜位置固定,在膜的內外設計了不銹鋼絲網,起到了支撐固定和塑形的作用,避免了聚四氟乙烯濾膜因為水的重力作用產生變形。

      4 需求分析及應用效果

      院前急救轉運是當前急救急診醫學的重要構成,受關注度日益提高,該過程具有不可預測性、復雜性和緊張性等特點,極易引發醫療糾紛[2].搶救過程又直接受到患者及家屬的監督、情緒和轉運途中汽車顛簸車況等因素影響,李建芳等[3]研究中發現,在409 例長途轉運患者中采用鼻導管吸氧者 270 例。

      氧氣吸入在急救轉運中占有很大的比例,同時,醫療裝備的安全性、可靠性及便攜性又非常關鍵。目前,部隊官兵高原駐訓維穩中的一般車輛、特種車輛、普通宿營車都沒有專用的吸氧裝置,氧氣濕化瓶也難以固定,而且高原地區路況復雜,車輛行進中難以保證平穩運行,傳統的氧氣濕化瓶不利于隨車使用。針對傳統氧氣濕化瓶的缺點,國內外學者做了很多研究,如羅建明等[4]研制了一次性便攜式氧氣流速提示瓶,王梅等[5]研制的新型氧氣濕化輸送系統在加濕通路盒體內裝有水凝膠,能夠模仿鼻黏膜“黏液毯”的加濕機制[6],均取得了一定成果,但也存在結構復雜、不便于攜帶的缺點。野戰設備要求方便、快捷、高效、便于攜帶[7],本研究整體結構簡單,制作成本較低,便于使用和維護,而且更容易縮小體積,便于攜帶。我部官兵將產品模型分別固定于野戰四折擔架和野戰救護車上,使用現有裝備實現了快速組合,經過復雜路況的實地轉運測試,取得了理想的效果。

      5 討論

      PTFE 是一種理想的分離過濾材料。PTFE 的表面張力為(22~33)×10-3N/m,極好的疏水性使其成為膜蒸餾以及防水透氣的首選材料[8].PTFE 還具有很多方面的應用,如利用其膜具有多孔性,作為過濾材料可以有選擇地透過氣體或液體,用于氣液分離、氣氣分離及液液分離的過濾膜[9].本研究中用到的疏水性空氣濾膜就是利用聚四氟乙烯濾膜的氣液分離特性,提高了設備運行的可靠性,達到了預期的效果。

      目前,PTFE 廣泛應用于空氣凈化領域,已經有PTFE 制作的隔離服在使用。有關資料表明,氧氣濕化瓶裝置的污染率為 79.45%,其污染與下呼吸道感染有密切關系[10].氧氣濕化瓶污染會引起住院患者呼吸道感染,已受到廣泛重視,預防醫院感染是當今現代醫學的重要課題[11].進一步的研究是找到一種合適的聚四氟乙烯濾膜,使它既能通過氧氣,又能有效地隔離濕化液中的細菌,這樣就能從根本上解決濕化瓶的污染問題,有效減少院內感染。

      [參考文獻]

      [1] 陳平,朱孟府,于佳,等。 便攜式制氧機研制[J]. 醫療衛生裝備,2013,34(10):77-79.
      [2] 唐靜。 護理質控在護理管理中的重要性 [J]. 中國醫藥導報,2011,8(5):143-144.
      [3] 李建芳,楊金萍,蘇紅。 409 例長途急救轉運危重患者的護理體會[J]. 新疆醫學,2014,44(1):87-89.
      [4] 羅建明,薛衛華,魏文美,等。 一次性便攜式氧氣流速提示瓶的研制及應用[J]. 醫療衛生裝備,2011,32(10):44,48.
      [5] 王梅,李秀麗,孔德娟。 新型氧氣濕化輸送系統的研制與臨床應用[J]. 護理學雜志,2009,24(9):93-94.

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