閆景剛，王小平，杜華杰，楊志劍

醫(yī)用便攜式氧氣濕化瓶研制

閆景剛，王小平，杜華杰，楊志劍

目的：為了解決便攜和車載使用的問(wèn)題，研制一種便攜式氧氣濕化瓶。方法：整體采用雙層旋緊可分離結(jié)構(gòu)，外殼由透明材料制成，內(nèi)膽采用聚四氟乙烯（PTFE）疏水性空氣濾膜制成，并采用3層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使內(nèi)膽在任意方向都能使氧氣透過(guò)空氣濾膜進(jìn)入外殼瓶體內(nèi)。結(jié)果：濕化瓶可以任意位置放置，保證了患者不間斷吸氧，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，達(dá)到了預(yù)期效果。結(jié)論：該濕化瓶整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本較低、便于使用維護(hù)、易于攜帶，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的濕化瓶，在便攜給氧和急救領(lǐng)域應(yīng)用效果顯著，可以推廣應(yīng)用。

氧氣濕化瓶；便攜給氧；野外救護(hù)；衛(wèi)勤裝備

0 引言

氧氣濕化裝置是醫(yī)院氧氣療法的必備物品。高原缺氧條件下的及時(shí)吸氧是解決非戰(zhàn)斗減員的有效手段[1]，而現(xiàn)有的濕化瓶在使用時(shí)只能垂直放置于氧氣瓶一側(cè)，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(wèn)題。經(jīng)簡(jiǎn)易模型使用，收到了滿意的效果，現(xiàn)介紹如下。

1 結(jié)構(gòu)和功能

1.1 結(jié)構(gòu)

該濕化瓶為圓筒狀雙層瓶體，如圖1所示，包括外殼和內(nèi)膽。外殼為圓筒狀結(jié)構(gòu)，由透明材料制成。中心部位可以插入內(nèi)膽，頂部和底部設(shè)計(jì)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(dǎo)管。內(nèi)膽為圓筒狀結(jié)構(gòu)，可以插入外殼中間并旋緊密封。內(nèi)膽由內(nèi)膽頂部、內(nèi)膽底部、內(nèi)膽體組成。內(nèi)膽頂部有氧氣進(jìn)氣管用于連接氧氣輸入端，進(jìn)氣管下方連接有插入瓶體內(nèi)部的氧氣濕化桿，濕化桿上有透氣微孔。內(nèi)膽頂部外側(cè)有配套的旋緊固定螺旋槽，便于和外殼頂部固定密封。內(nèi)膽底部有注水口，外側(cè)也有配套的旋緊固定螺旋槽，便于和外殼底部固定密封。內(nèi)膽體由3層組成，外側(cè)和內(nèi)側(cè)是起固定作用的不銹鋼絲網(wǎng)，中間層是疏水性聚四氟乙烯（PTFE）濾膜。

圖1 氧氣濕化瓶結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 功能

由于采用了雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)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(jié)構(gòu)，濕化瓶保持密封且維護(hù)方便。內(nèi)膽采用PTFE疏水性空氣濾膜，使?jié)窕吭谌我馕恢梅胖枚伎梢员ＷC氧氣由內(nèi)膽經(jīng)內(nèi)膽壁順利排出，即使在倒置或劇烈晃動(dòng)的情況下內(nèi)膽的水也不會(huì)進(jìn)入外殼，使水在任意位置放置都保持在內(nèi)膽中。雙層結(jié)構(gòu)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(kāi)注水口，從注水口往內(nèi)膽內(nèi)注入2/3容量的水，然后用蓋子將注水口封閉。將內(nèi)膽插入外殼中間，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣口旋緊端，能使外殼與內(nèi)膽充分合攏密封。將氧氣從進(jìn)氣口輸入，氧氣經(jīng)由氧氣濕化桿的進(jìn)氣管微孔排出，與水混合完成氧氣濕化過(guò)程，通過(guò)內(nèi)膽內(nèi)層鋼絲網(wǎng)、PTFE疏水性空氣濾膜、內(nèi)膽外層鋼絲網(wǎng)進(jìn)入外殼內(nèi)，外殼內(nèi)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(nèi)。使用完畢后打開(kāi)注水口的蓋子，將內(nèi)膽內(nèi)的水全部放掉，從注水口注入新鮮水。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣口旋緊端，能使外殼與內(nèi)膽分離，可以使用高壓滅菌或環(huán)氧乙烷熏蒸的辦法對(duì)內(nèi)膽進(jìn)行消毒操作。

3 設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 濕化瓶整體設(shè)計(jì)

濕化瓶是參考了目前軍地各種濕化瓶設(shè)計(jì)方案后，結(jié)合高原衛(wèi)勤保障實(shí)際需求設(shè)計(jì)的。我們通過(guò)深入了解基層部隊(duì)吸氧裝備的使用情況，結(jié)合高原保障的任務(wù)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在高原環(huán)境下無(wú)論是宿營(yíng)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(wù)地區(qū)路況不佳，車輛極易劇烈顛簸，經(jīng)常出現(xiàn)濕化瓶中的水誤入鼻導(dǎo)管的情況。特殊環(huán)境中車輛無(wú)法通行，只能采用野戰(zhàn)四折擔(dān)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(chuàng)新使用了雙層可分離結(jié)構(gòu)，徹底實(shí)現(xiàn)了干濕分離，易于維護(hù)消毒，避免了液體誤入鼻導(dǎo)管的情況，并且相比已有設(shè)計(jì)有更好的靜音效果。

3.2 內(nèi)膽三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了達(dá)到濕化瓶可任意位置放置的要求，內(nèi)膽壁的設(shè)計(jì)要求阻止水通過(guò)的同時(shí)氧氣和水蒸氣能正常通過(guò)。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(zhì)，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(wú)阻，而水溶液則不能透過(guò)，這樣就做到了阻水排氣。由于整體內(nèi)膽壁由3層結(jié)構(gòu)組成，這樣就保證了內(nèi)膽在任意位置放置時(shí)，濕化的氧氣都能通過(guò)內(nèi)膽壁進(jìn)入外殼。為了使疏水的聚四氟乙烯濾膜位置固定，在膜的內(nèi)外設(shè)計(jì)了不銹鋼絲網(wǎng)，起到了支撐固定和塑形的作用，避免了聚四氟乙烯濾膜因?yàn)樗闹亓ψ饔卯a(chǎn)生變形。

4 需求分析及應(yīng)用效果

院前急救轉(zhuǎn)運(yùn)是當(dāng)前急救急診醫(yī)學(xué)的重要構(gòu)成，受關(guān)注度日益提高，該過(guò)程具有不可預(yù)測(cè)性、復(fù)雜性和緊張性等特點(diǎn)，極易引發(fā)醫(yī)療糾紛[2]。搶救過(guò)程又直接受到患者及家屬的監(jiān)督、情緒和轉(zhuǎn)運(yùn)途中汽車顛簸車況等因素影響，李建芳等[3]研究中發(fā)現(xiàn)，在409例長(zhǎng)途轉(zhuǎn)運(yùn)患者中采用鼻導(dǎo)管吸氧者270例。氧氣吸入在急救轉(zhuǎn)運(yùn)中占有很大的比例，同時(shí)，醫(yī)療裝備的安全性、可靠性及便攜性又非常關(guān)鍵。目前，部隊(duì)官兵高原駐訓(xùn)維穩(wěn)中的一般車輛、特種車輛、普通宿營(yíng)車都沒(méi)有專用的吸氧裝置，氧氣濕化瓶也難以固定，而且高原地區(qū)路況復(fù)雜，車輛行進(jìn)中難以保證平穩(wěn)運(yùn)行，傳統(tǒng)的氧氣濕化瓶不利于隨車使用。針對(duì)傳統(tǒng)氧氣濕化瓶的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)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(tǒng)在加濕通路盒體內(nèi)裝有水凝膠，能夠模仿鼻黏膜“黏液毯”的加濕機(jī)制[6]，均取得了一定成果，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不便于攜帶的缺點(diǎn)。野戰(zhàn)設(shè)備要求方便、快捷、高效、便于攜帶[7]，本研究整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本較低，便于使用和維護(hù)，而且更容易縮小體積，便于攜帶。我部官兵將產(chǎn)品模型分別固定于野戰(zhàn)四折擔(dān)架和野戰(zhàn)救護(hù)車上，使用現(xiàn)有裝備實(shí)現(xiàn)了快速組合，經(jīng)過(guò)復(fù)雜路況的實(shí)地轉(zhuǎn)運(yùn)測(cè)試，取得了理想的效果。

5 討論

PTFE是一種理想的分離過(guò)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(yīng)用，如利用其膜具有多孔性，作為過(guò)濾材料可以有選擇地透過(guò)氣體或液體，用于氣液分離、氣氣分離及液液分離的過(guò)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(shè)備運(yùn)行的可靠性，達(dá)到了預(yù)期的效果。

目前，PTFE廣泛應(yīng)用于空氣凈化領(lǐng)域，已經(jīng)有PTFE制作的隔離服在使用。有關(guān)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(guān)系[10]。氧氣濕化瓶污染會(huì)引起住院患者呼吸道感染，已受到廣泛重視，預(yù)防醫(yī)院感染是當(dāng)今現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要課題[11]。進(jìn)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(guò)氧氣，又能有效地隔離濕化液中的細(xì)菌，這樣就能從根本上解決濕化瓶的污染問(wèn)題，有效減少院內(nèi)感染。

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（收稿：2014-09-30 修回：2015-01-29）

Development of portable oxygen moisture bottle

YAN Jing-gang1,WANG Xiao-ping2,DU Hua-jie2,YANG Zhi-jian2
(1.Department of Internal Medicine,Affiliated Hospital of No.8630 Unit of CAPF,Tianjin 300161,China; 2.Department of Hospital Administration,Affiliated Hospital of No.8630 Unit of CAPF,Tianjin 300161,China)

ObjectiveTo develop a portable oxygen moisture bottle.MethodsThe bottle adopted a double-tightened and separate structure,whose shell was made of transparent materials.The inner liner was made of PTFE hydrophobic membrane filter,which applied a 3-layer structure to inlet oxygen into the shell through the air membrane filter at all directions.ResultsThe bottle had no requirements for site and high reliability,and the desired use for continuous oxygen inhalation was realized.ConclusionThe bottle has a simple structure,low cost,easy maintenance and high portability,and gains advantages over the traditional one.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（9）：49-50，103]

oxygen moisture bottle;portable oxygen inhalation;field first aid;medical equipment

R318.6；TH777

A

1003-8868（2015）09-0049-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.049

天津市中醫(yī)藥管理局中醫(yī)中西醫(yī)結(jié)合科研項(xiàng)目（13109）

專利：國(guó)家實(shí)用新型專利（ZL 201420380158）

閆景剛（1973—），男，主治醫(yī)師，主要從事急救醫(yī)學(xué)和衛(wèi)勤醫(yī)療器具方面的研究工作，E-mail：yanjinggang@126.com。

300161天津，武警8630部隊(duì)醫(yī)院內(nèi)科（閆景剛），院部（王小平，杜華杰，楊志劍）