手动充气滴速可调式双囊气压输液器的研制

刘育杰 丁小珩 龚 伟 仲霄鹏 曹学成

在急救中特别是战时因骨折、腹腔脏器破裂等原因所致的失血性休克，是导致伤病员死亡的首要因素。抢救此类伤员最重要的措施就是快速大量补充液体，以恢复有效血容量，改善微循环，增加重要脏器灌流[1-2]。

传统的输液装置为重力依赖性，即须抬高输液袋，利用液体势能(重力)产生压力才能滴入。但战时和自然灾害等环境恶劣、转运条件有限不便于实施。近年来，针对此问题国内学者研究发明了如“双囊气压输液器”、“自制多功能加压输液器”等多种加压输液装置，较好地摆脱了传统输液装置的重力依赖性，利用其他非重力方式对输注的液体产生压力，从而达到输注的目的[3-5]。

图1 手动充气滴速可调式双囊气压输液器结构示意图

在实际应用中发现，伤员救治过程中，常需根据病情选择补液种类和速度，有时甚至需要精确控制滴速，以便控制输入速度从而达到不同的治疗目的；而现有非重力加压输液装置均无滴速控制单元，导致对输液速度难以量化和精确控制。为较好地解决上述问题，通过反复实践，本研究在“双囊气压输液器”的基础上，开发研制一种简易的手动充气滴速可调式双囊气压输液器，以期通过较为简单的设备，对液体输入进行非重力、滴速可调式的输注，以达到适应战场环境和自然灾害的恶劣救治条件，满足不同救治需要的目的。

1 手动充气滴速可调式双囊气压输液器的结构和工作原理

手动充气滴速可调式双囊气压输液器是一种双层密闭气囊组成的软质输液器。主要结构为外层气囊(储气囊)、内层气囊(加压气囊)、滴速显示器、手动充气装置及单向控制阀门5部分(如图1所示)。

使用时将普通的包含不同输注液体的常规软塑料输液袋放入内层气囊并包裹固定。内层气囊为加压气囊，采用可膨胀式设计，充气变大后均匀产生压强作用于输液袋上，从而推动液体从注射孔匀速流出(内层气囊囊内压大小直接决定了滴速)。外层气囊为储气囊，其内可储存高压气体，同时体积不变化。手动充气装置连接外层气囊，为手动打气筒式设计，通过手动充气给外层气囊充气产生充足压力[6-7]。

两层气囊以单向控制阀门相连。该阀门即为滴速控制阀门，将阀门大小按照慢、中、快及最快四档并用不同颜色加以区分，以便于医护人员快速调整输液。由于输液袋会随着袋内液体量减少而变瘪，为控制液体以均匀速度输注，由于外层气囊和内层气囊囊内压力差别巨大，此时通过调整单向控制阀门大小将外层气囊气体均匀、恒定、自动的持续传递给内层气囊，从而以自动的方式持续增加内层气囊压力，从而控制液体恒速注射。滴速显示器位于输液管起始部位，滴速计算原理为伯努利方程推导出，通过计算换算为输液速度(Qv，ml/h)并显示于滴速显示器上。整套装置外层气囊外部包裹带有固定带的尼龙硬质保护套，防止硬物刺破并便于固定在临近物体上避免滑落[8-9]。

滴速换算公式1：

公式中△P为内囊囊内压和肘静脉压之差；d为注射针头直径；L为输液管长度；α为液体和管壁的磨擦系数，恒定常数，可忽略不计；ρ为液体密度，为恒定常数1。其中人肘静脉压为50～150 mm Hg(平均值为99 mm Hg)[10]。

2 手动充气滴速可调式双囊气压输液器使用方法

使用该输液器时将软袋的液体放入并由内层气囊包裹固定。用手动充气装置向外层气囊充气注压。根据滴速需要在滴速显示器直接观察下，调整单向控制阀门，改变外层气囊进入内层气囊充气速度，调整内层气囊囊内压以控制滴速。通过动态增加内层气囊囊内压，从而控制液体持续输注。使用前一次充气、调整滴速，使用过程中不需人为干预便可将液体持续恒定的输注。

3 手动充气滴速可调式双囊气压输液器特点

(1)该输液器结构简单，使用维护方便，体积小巧便于携带。与临床常用的电子输液器比较，生产成本低廉，操作及维护均较简便。

(2)操作简单、精确。张美荣[11]设计一种类似的加压输液装置并通过临床实践取得较好疗效，与其设计的加压输液装置相比，本研究依然为非重力加压输液装置设计，使用时不需将液体抬高。该装置与其他具备滴速控制输液装置设计不同的是，该装置使用步骤简单，只需起始充气、调整滴速两个步骤，后续输液便可无人值守。根据病情需要，医护人员根据患者病情不同及输注液体种类不同对滴速进行精确控制，改变了传统类型的加压输液装置不能精确控制滴速的缺点，有利于满足各种救治需要，提高救治成功率[12-15]。

(3)适合于野战条件或恶劣环境下的伤员救治。该装置有尼龙硬质保护套保护，有效防止主体输液装置被野外的各种硬物刺伤。外层袋体上设计有固定带，将输液装置固定于患者肢体、担架或汽车等转运设备上，便于野战条件下使用。

[1]张连阳,王正国.现代战伤一线急救[J].人民军医,2007,50(8):451-453.

[2]种银保,刘九零,赵安,等.便携式智能快速输血输液装置的泵体设计[J].中国医学装备,2011,8(7):1-4.

[3]王正国.新军事变革条件下战伤救治研究进展[J].人民军医,2006,49(8):437-439.

[4]张志强,郭洁.医用输液泵流速质量控制分析[J].中国医学装备,2011,8(4):16-19.

[5]池金凤,孟荣芹,李凤清,等.自制多功能加压输液器的研制与临床应用[J].中国实用护理杂志,2004,20(11):3-5.

[6]龚伟,刘杰.野战环境下双囊气压输液袋的研制[J].护理报,2012,19(2A):77-78.

[7]万荣,陈晓琴,郑慧瑛,等.介绍一种便携式输液袋气动机械加压装置[J].护理研究,2010,20(7):1809.

[8]陈国伟,郑宗锷.现代心脏内科学[M].长沙:湖南科技出版社,2002:1676．

[9]周文隆,熊焰.流体动力学专论[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011:125.

[10]张雄伟.外周动脉疾病无创血流动力学检测技术[M].北京:人民卫生出版社,2010:358.

[11]张志强,郭洁.医用输液泵流速质量控制分析[J].中国医学装备,2011,8(4):16-19.

[12]张继芝,彭玉兰,刘金英.滑轨加齿梗滴速控制器的制作与使用[J].护理研究,2009,23(10):2715.

[13]肖征,刘俊松,王雷,等.输液滴速实时监测系统的设计与实现[J].中国医疗设备,2011,26(11):19-21.

[14]袁侨英,胡俊,肖利,等.一种智能加压输液装置[J].医疗卫生装备,2013,34(6):33-34.

[15]马少华,王晓兵.便携式智能化野战输液装置的设计研究[J].医学信息,2013,26(2):57-58.