一種新型霧化吸入面罩的研制

張 亭，周雅箐，袁魁遠，殷 野，崔煥軍

（1.聯勤保障部隊第983 醫院康復醫學科，天津 300142；2.聯勤保障部隊第983 醫院藥劑科，天津 300142；3.聯勤保障部隊第983 醫院麻醉科，天津 300142；4.聯勤保障部隊第983 醫院口腔科，天津 300142；5.聯勤保障部隊第983 醫院輸血科，天津 300142）

0 引言

呼吸系統疾病是嚴重危害人類健康的常見病、多發病，其主要包括慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）、哮喘和下呼吸道感染等[1]。由于大氣污染、吸煙、人群結構老齡化等多種因素，呼吸系統疾病出現明顯增高的趨勢。在我國，慢性呼吸系統疾病死亡率高達68/10 萬，僅次于心腦血管疾病（271.8/10 萬）和癌癥（144.3/10 萬）[2]。霧化吸入是一種藥物輸送方法，因其具有起效快、局部藥物濃度高、用藥量少、應用方便及全身不良反應少等優點，已作為呼吸系統相關疾病重要的治療手段[3]，目前在國內外已被廣泛應用[4]。由于霧化吸入的藥物直接進入到呼吸道，其用藥量是其他給藥方式的1/10，這對于兒童和老人尤為重要。有調查顯示，91.6%的醫院會常規使用霧化治療，約半數的受訪醫生常規使用霧化吸入療法，99.4%的醫生認為霧化吸入療法適用于COPD 患者，95.5%的醫生認為霧化吸入療法適用于哮喘患者，所有醫生均認為霧化吸入療法最適宜使用時期為患者急性發作時，29.0%的醫生認為霧化吸入療法也適用于穩定期患者[5]。

霧化吸入裝置是一種將藥物轉變為氣溶膠形態，并經口腔（或鼻腔）吸入的輸送裝置[6]。藥液通過霧化吸入裝置形成微小顆粒，被患者吸入呼吸道并沉積在氣道上發揮藥理作用。臨床上常用的霧化吸入裝置有超聲霧化器和氣體壓縮式霧化器[7]。其中，霧化吸入面罩就是一種常見的氣體壓縮式霧化器，在醫院及家庭中被廣泛使用。現有的霧化吸入面罩操作時要求藥液杯與地面盡量處于垂直狀態，患者最好保持坐位，以保證霧化效果，通常霧化吸入時間為5～20 min。無法保持坐位的患者只能采用半臥位，但緊貼于患者面部的面罩也將處于半臥位，此時藥液杯處于傾斜狀態，杯底的部分藥物遠離射流噴嘴，導致該部分藥液無法霧化，從而造成浪費。如果藥液杯處于近橫置狀態，會造成藥液從藥液杯頂端流到杯外，無法繼續進行霧化。然而在現實的臨床工作中，許多患者無法持續保持頭、面部與地面垂直，若強行將面罩置于垂直狀態，那么面罩將無法緊密貼合在患者口鼻處，會造成大量霧化顆粒的浪費。嬰幼兒等患兒由于恐懼心理，頭部、面部位置更是多變，從而影響霧化吸入療效。市面上推出過一種改良型的霧化吸入裝置[8]，其將藥液杯與罩杯分離，二者通過一根長軟管連接，藥液杯遠離患者保持垂直位置，解決了藥液杯傾斜的問題。但該設計存下以下弊端：由于霧化顆粒的直徑對藥物沉積在呼吸道的位置有直接影響，過長的軟管使霧化顆粒在軟管內沉淀聚集，導致霧化顆粒變大無法沉積在氣道上，達不到預期治療效果，同時治療藥物在較長的軟管內有大量殘留，不可避免地造成了藥液浪費，而且需由專人看管藥液杯防止傾斜，使用不便。為了解決霧化吸入療法存在的上述問題，本文在臨床實踐的基礎上研制了一種新型霧化吸入面罩，使患者在霧化吸入時完全不受體位的限制。

1 設計

1.1 結構設計

新型霧化吸入面罩主要包括霧化組件、送氣組件和轉向組件3 個部分，側面結構示意圖如圖1 所示。霧化組件包括進氣管和藥液杯。進氣管與藥液杯底部的進氣口相連接。藥液杯底部采用倒圓錐形，內設有射流噴嘴，噴嘴頂部呈逐漸收攏狀，最頂端為一細小孔，藥液杯最頂端設有擋板。送氣組件包括送氣管與罩杯。送氣管一端與藥液杯上部相連，另一端與罩杯相連，兩端的連接處均可自由旋轉。罩杯兩側有可穿入固定帶的側孔。轉向組件包括橫向轉軸和縱向轉軸2 個轉軸，附件包括掛座、掛架和吊架。轉向組件上部與罩杯的前下部連接，圍繞橫向轉軸的軸線自由轉動。轉向組件的下部有一個與橫向轉軸的軸線垂直的縱向轉軸，可圍繞縱向轉軸的軸線自由轉動。藥液杯固定在吊架的下部。轉向組件可制成可拆卸式，作為非一次性用品使用，能夠大大降低制造成本。

1.2 功能實現

圖1 新型霧化吸入面罩側面結構圖

通過面罩上轉向組件的橫向轉軸和縱向轉軸將藥液杯懸吊。當面罩在冠狀位順時針或逆時針旋轉時，霧化組件借助重力效應可圍繞橫向轉軸的軸線自由轉動；當面罩在矢狀位順時針或逆時針旋轉時，霧化組件借助重力效應可圍繞縱向轉軸的軸線自由轉動。這樣的設計使患者佩戴上新型霧化吸入面罩時不管其頭、面部處于何種位置，藥液杯始終處于與地面垂直的狀態，并且在霧化吸入的治療過程中也可以任意改變頭、面部位置和體位，提高了患者的舒適度和依從性。同時，送氣管與藥液杯、罩杯的連接處可以自由轉動，可防止藥液杯與罩杯相對位置發生改變時送氣管扭曲影響霧化顆粒的排出。另外，通過較短的送氣管輸送霧化藥物，可有效避免藥物在輸送管內壁上的黏附、聚集，從而提高藥物的利用率。

2 使用方法

患者進行霧化吸入治療前先清潔面部皮膚，清理口腔內分泌物及食物殘渣。將進氣管的遠端與送氣裝置連接，進氣管的近端連接至藥液杯底部的進氣口。打開藥液杯頂部的擋板，將需要進行霧化的藥液從藥液杯上方注入藥液杯內，并將藥液充分混合，藥液在重力作用下匯集于最底部，關閉擋板。用固定帶將面罩緊扣于患者口鼻部并固定，囑患者選擇一個舒適的體位，此時無論患者處于坐位、側臥位、半臥位、平臥位還是俯臥位，藥液杯始終與地面保持垂直位置。開啟送氣裝置開關進行送氣，高速氣流自送氣管進入杯內，在收攏的噴嘴頂部形成負壓，藥液自杯底沖到射流噴嘴頂端變成氣霧狀，產生治療用的霧化顆粒。通過調節送氣流量可產生不同直徑的霧化顆粒，故可根據治療部位及藥液種類選擇合適的氣流量。霧化顆粒在壓力的作用下經過送氣管，到達出口后從罩杯內噴出，經鼻或口吸入到呼吸道內發揮藥理作用。霧化期間正常呼吸，間斷配以深呼吸，利于藥物的吸入。藥液全部霧化完畢后，關閉送氣裝置開關，取下面罩，漱口洗臉。最后清洗面罩并消毒。

3 創新點

（1）新型霧化吸入面罩配有橫向轉軸和縱向轉軸的吊架，該吊架將藥液杯懸吊，罩杯固定在患者頭、面部，由于藥液杯和內部所盛放藥液具有自重效應，通過轉軸在矢狀位和冠狀位的自由轉動使藥液杯始終保持與地面垂直。這樣患者在治療時無需頭、面部必須處于直立位置，可自主選擇合適的體位，并且在霧化治療期間能隨時改變體位，在變換體位時藥液杯也不會傾斜，這樣既提高了患者的舒適性和依從性，又確保了藥液不會外漏、浪費，使治療安全有效。

（2）新型霧化吸入面罩的罩杯與藥液杯由一根送氣管連接，由于輸送距離較短，霧化顆粒能自藥液杯迅速到達罩體由患者吸入呼吸道，不會造成霧化顆粒在管內大量黏附、聚集，避免了藥液浪費，有效提高了藥物的利用率，保證了霧化吸入的治療效果。

4 結語

霧化吸入是吸入治療的一部分[9]。霧化吸入療法是呼吸系統相關疾病的重要治療手段，與口服和注射等給藥方式相比，具有起效快、藥物用量少、安全性高等優勢，廣泛用于治療上、下呼吸道疾病[10-11]，其獨特的給藥方式和確切的療效受到醫務工作者及患者的普遍歡迎。然而現有霧化吸入面罩在臨床上存在體位限制、操作不便、使用效率低等問題，導致部分體位受限的患者無法進行霧化吸入操作。因此，研制一種新型霧化吸入面罩，在保證治療效果的前提下使患者擺脫治療時體位的限制是非常有必要的。

本研究設計的新型霧化吸入面罩利用轉向組件及藥液杯的自重效應較好地解決了目前常規使用的霧化面罩存在的問題，徹底擺脫了治療時體位的限制，操作便捷、結構簡單、方便實用，既保證了治療藥液的充分利用，又有效提高了患者的舒適性和依從性，具有較高的使用價值，值得臨床推廣。

但本面罩在實際使用中還存在一些問題，后續會持續不斷改良。如把送氣組件中的罩杯改為帶呼吸活瓣的口含器，霧化吸入時用牙咬緊使口唇包裹即可，口含器的優點是氣流量比鼻腔吸入時大，能避免藥物經鼻吸入時在鼻腔的沉積；在不影響罩杯、藥液杯位置的前提下盡可能增大送氣管直徑、縮短送氣管長度，以減少對霧化療效的影響。