楊 莉，程艷爽，王 瑛，趙 潔，姜翠翠，周玉虹，宋海楠，王建榮

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熒光靜脈留置針的整體設(shè)計與研發(fā)

楊 莉，程艷爽，王 瑛，趙 潔，姜翠翠，周玉虹，宋海楠，王建榮

目的 利用熒光粉光致發(fā)光的原理，研制一種適合在暗環(huán)境下穿刺的熒光靜脈留置針。方法 選擇發(fā)光效率高、無毒、無放射性及組織相容性好的熒光材料及臨床應(yīng)用的留置針，進行整體建模設(shè)計，研發(fā)熒光靜脈留置針的實物產(chǎn)品。結(jié)果 完成熒光靜脈留置針整體設(shè)計，制作了熒光靜脈留置針的模型和實物產(chǎn)品。結(jié)論 熒光靜脈留置針的成功研發(fā)為野戰(zhàn)環(huán)境下的靜脈穿刺提供了保障。

熒光；留置針；設(shè)計；研發(fā)

戰(zhàn)場上搶救急危重癥傷病員常常需要在低光亮度環(huán)境下進行靜脈穿刺，應(yīng)用普通的靜脈留置針進行靜脈穿刺不僅耗時長而且成功率低，嚴(yán)重影響患者的搶救和預(yù)后。淮瑾等[1]通過研究發(fā)現(xiàn)，微光環(huán)境下護士的穿刺失敗率高達40%。醫(yī)用熒光粉已應(yīng)用到醫(yī)療很多領(lǐng)域[2，3]，如熒光膜指示標(biāo)簽用于靜脈留置針穿刺時間的標(biāo)記；由高純度熒光素溶液經(jīng)濾紙浸潤而制成的角膜損傷診斷指示劑熒光素鈉，對眼組織無不良反應(yīng)，使用方便可靠。我院在多年臨床搶救經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研制了熒光靜脈留置針，已獲批實用新型國家專利(專利號：201120413270.7)，以期提高在低光亮度環(huán)境下的靜脈輸液穿刺成功率并縮短穿刺時間。

1 熒光靜脈留置針的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 結(jié)構(gòu)類型的選擇 靜脈留置針分直型、Y形兩類，根據(jù)是否帶有安全裝置又可分為安全型和普通型。目前臨床使用的靜脈留置針主要有兩種，一種是直型安全型留置針(圖1A、圖1B)，一種是Y形安全型留置針(圖1C、圖1D)，兩種留置針的使用方式相同，都是將針頭刺入靜脈后緩慢將金屬導(dǎo)芯抽出，同時將留置套管全部送入靜脈內(nèi)。因野戰(zhàn)環(huán)境光照差，我們選擇安全型的靜脈留置針為熒光靜脈留置針的初步結(jié)構(gòu)，以避免暗環(huán)境或微光環(huán)境下應(yīng)用熒光靜脈留置針穿刺時的針刺傷發(fā)生。

1.2 結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計 包括針頭、留置導(dǎo)管、透明三通、延長管、封管夾、彩色三通、肝素帽、白色端帽、止退槽、安全保護組件、持針柄、白色隔離塞。熒光靜脈留置針結(jié)構(gòu)部件見圖2。

圖1 熒光靜脈留置針的結(jié)構(gòu)類型

圖2 熒光靜脈留置針整體結(jié)構(gòu)

1.針頭；2.熒光留置導(dǎo)管；3.持針柄的第一持針柄擋；4.白色隔離塞；5.安全保護組件；6.止退槽；7.白色端帽；8.肝素帽；9.彩色三通；10.封管夾；11.延長管；12.透明三通；13.第二持針柄擋

2 熒光靜脈留置針的材料設(shè)計

2.1 留置導(dǎo)管材料的設(shè)計 熒光，是一種光致發(fā)光的冷發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長的入

射光(通常是紫外線或X射線)照射，吸收光能后進入激發(fā)態(tài)，并且立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光波長長的出射光(通常波長在可見光波段)；而且一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失。熒光材料是由金屬(鋅、鉻)硫化物或稀土氧化物與微量活性劑配合經(jīng)煅燒而成。無色或淺白色，在紫外光(200～400 nm)照射下，依顏料中金屬和活化劑種類、含量的不同，而呈現(xiàn)出各種顏色的反光材料，可以將照在其表面上的光迅速地反射回來。本研究選用白色醫(yī)用熒光做為留置導(dǎo)管的材料。

醫(yī)用熒光粉材料與Teflon材質(zhì)采用擠壓工藝合成留置導(dǎo)管，熒光粉被擠壓Teflon材質(zhì)中間，導(dǎo)管上有4條熒光線，在夜視下達到可視的效果(圖3AB)。

2.2 白色隔離塞 由左右兩部分特殊膠體包裹鋼針而成，撤針后左右膠體自動密閉(圖3C)。

2.3 翼持針柄 與頭皮鋼針柄相同(圖3C)。

2.4 鋼針尖側(cè)孔設(shè)計 側(cè)孔是先經(jīng)切割后再電子拋光打磨,側(cè)孔邊緣光滑，減少微血栓形成，在最短時間內(nèi)迅速看見回血,效果明顯(圖3D)。

圖3 熒光靜脈留置針應(yīng)用效果圖

3 熒光靜脈留置針制作

根據(jù)我們的研發(fā)思路，與威海潔瑞醫(yī)用制品有限公司合作，制作了熒光靜脈留置針的模型，并生產(chǎn)了實物產(chǎn)品。

3.1 熒光靜脈留置針的模型制作 因在臨床急救輸血時常選用20G型號針頭，所以本實驗采用了該型號的熒光靜脈留置針模型，分別應(yīng)用不同劑量的醫(yī)用熒光粉制作，經(jīng)過在晨昏光亮度和低光亮度環(huán)境下與人眼適應(yīng)能力進行比對，選擇出合適的模具類型開發(fā)實物產(chǎn)品。

3.2 熒光靜脈留置針實物產(chǎn)品制作 根據(jù)熒光靜脈留置針模型制作產(chǎn)品，生產(chǎn)后經(jīng)過暗室檢驗發(fā)現(xiàn)有的實物產(chǎn)品在低光亮度環(huán)境下顯影效果差，有的留置針熒光粉含量較少或見光后熒光變暗，經(jīng)過調(diào)試熒光粉量并避光保存，最終生產(chǎn)出合格的熒光靜脈留置針并進行滅菌處理(圖4A、B)。

圖4 熒光靜脈留置針的實物產(chǎn)品

4 討 論

4.1 研制熒光靜脈留置針的意義 醫(yī)學(xué)救援是指對突發(fā)公共事件引發(fā)的傷病員按時效救治理論和原則組織并實施醫(yī)療救治的活動[4]。突發(fā)公共事件往往是在人們意想不到的情況下瞬間發(fā)生,通常造成大批人員傷亡,所以應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援的首要目標(biāo)就是爭分奪秒,拯救生命[5]。如何在野戰(zhàn)環(huán)境這一特定條件下提高靜脈穿刺成功率，及時快速的建立穩(wěn)定有效的藥物輸注通路，對于野戰(zhàn)環(huán)境中救護的重要性不言而喻。而要做到這一點，不僅僅需要護理人員扎實的靜脈穿刺技術(shù)作為基礎(chǔ)，同時先進的護理裝備也能夠極大的提高穿刺成功率，從而有效提高傷員的生存率[6]。李靜等[7]利用一根火柴的照明進行了靜脈穿刺模擬情景訓(xùn)練，而訓(xùn)練后穿刺成功率僅為43%；淮瑾等[1]在“微光下靜脈輸液的考核方法及操作失敗原因分析”一文中也提出：微光的特殊環(huán)境，是靜脈穿刺失敗最主要原因。熒光靜脈留置針可以很好的解決在照明條件極差環(huán)境下的靜脈穿刺問題，不僅憑借其可視效果有效降低低光及微光條件下的穿刺操作難度，熒光靜脈留置針的可視性還可有效監(jiān)測留置針在操作后穿刺針在位情況，從而減少穿刺成功后相應(yīng)并發(fā)癥的發(fā)生，方便于惡劣野戰(zhàn)環(huán)境下的輸液護理。

4.2 熒光靜脈留置針特點 左美玉[8]認(rèn)為，急救時最好選擇合適型號的靜脈留置針,輸液輸血時速度快,有利于緊急搶救及用藥,為治療、搶救保障了有效的給藥途徑。但在野戰(zhàn)環(huán)境這一特定條件下靜脈留置針的穿刺成功率還不夠理想，熒光靜脈留置針可以避免普通靜脈留置針在低光及微光條件下靜脈穿刺的一些弊端。

熒光靜脈留置針在設(shè)計和材料方面具有如下特點:無毒無害醫(yī)用熒光材料與Teflon材質(zhì)采用擠壓工藝合成導(dǎo)管，熒光粉被擠壓Teflon材質(zhì)中間，不會脫粉，導(dǎo)管上有4條熒光線，在夜視下達到可視的效果，導(dǎo)管表面光滑，穿刺時阻力小，送管更順滑；強度適中，支持導(dǎo)管薄壁設(shè)計，確保流量更大。白色隔離塞:由左右兩部分特殊膠體包裹鋼針而成，撤針后左右膠體自動密閉，避免因鋼針穿破隔離塞膠體而產(chǎn)生漏液。單翼持針柄:與頭皮鋼針握持方法相同，符合護理人員的穿刺習(xí)慣，易于學(xué)習(xí)掌握。延長管聚酯材料:方便操作與護理，避免血液污染。鋼針側(cè)孔設(shè)計:鋼針側(cè)孔是先經(jīng)切割后再電子拋光打磨，側(cè)孔邊緣光滑，減少微血栓形成，在最短時間內(nèi)迅速看見回血，及早判斷穿刺成功，提高成功率。這些特點適合在野戰(zhàn)環(huán)境這一特定條件下應(yīng)用，為提高靜脈穿刺成功率、縮短靜脈穿刺時間提供了保障。

4.3 熒光靜脈留置針的應(yīng)用 通常在野戰(zhàn)環(huán)境下救治的患者均為急性損傷，具有傷情重且復(fù)雜、失血量大、體液丟失過多等特點，迅速建立有效的靜脈通道則是快速補液、補血、給藥的前提，快速、準(zhǔn)確、有效的靜脈穿刺是戰(zhàn)時救護不可欠缺的操作[9],而本研究首次設(shè)計研發(fā)熒光靜脈留置針應(yīng)用于靜脈輸液，大大提高了暗環(huán)境或微光環(huán)境下進行靜脈穿刺、緊急建立靜脈通道的成功率。熒光靜脈留置針還可以用于日常院前急救輸液，可以克服急救車內(nèi)暗黑環(huán)境，迅速建立靜脈通路。在夜間，護士經(jīng)常需要進行靜脈輸液操作，往往需要開燈影響其他患者休息，熒光靜脈留置針可以在低光亮度的情況下顯影，而且套管針刺入血管后，套管針內(nèi)的回血可以改變熒光的顏色，使護士能夠確定是否穿刺成功，解決了夜間穿刺的難題。

熒光靜脈留置針是改進野戰(zhàn)環(huán)境下靜脈穿刺的一項新技術(shù)，它采用無毒無害的醫(yī)用熒光材料，在低光亮度的情況下顯影，可提高暗黑環(huán)境下的靜脈穿刺的成功率并縮短穿刺時間，避免誤傷護士。此項技術(shù)的應(yīng)用必將會提升在多種復(fù)雜野戰(zhàn)環(huán)境下傷員的急救水平，為第一時間搶救傷員提供更加堅實的保障。

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(2016-06-16收稿 2016-09-29修回)

(責(zé)任編輯 張 楠)

Overall design and development of fluorescent intravenous catheters

YANG Li, CHENG Yanshuang，WANG Ying，ZHAO Jie, JIANG Cuicui, ZHOU Yuhong, SONG Hainan, and WANG Jianrong.General Hospital of PLA, Beijing 100853, China

Objective To develop a novel fluorescent intravenous catheter in order to improve the success rate and save time in low light environments.Methods The fluorescent intravenous catheter was designed with high-efficiency, nontoxic, radiation-free, high-compatibility fluorescent materials and clinically applicable catheters were drafted and modeled. With the assistance of modeling experts, a prototype of the fluorescent intravenous catheter was constructed for the manufacture of the end product.Results Design of the fluorescent intravenous catheter was completed. The model and the end product of the fluorescent intravenous catheter were made available.Conclusions A fluorescent intravenous catheter has been developed.

fluorescent;intravenous catheters;design development

國家科技支撐計劃項目《汶川地震恢復(fù)重建科技快速響應(yīng)項目-災(zāi)區(qū)衛(wèi)生防疫與食品安全研究》子課題《汶川地震人員損傷的特點及醫(yī)學(xué)救治研究》(2008BAK47B08)

楊 莉，碩士，副主任護師。

100853 北京，解放軍總醫(yī)院肝膽外科

王建榮，E-mail：wangjianrong301@163.com

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