關(guān)于醫(yī)用壓縮式霧化器最大霧化率檢測方法的探討

摘 要：最大霧化率是醫(yī)用壓縮式霧化器的關(guān)鍵性能指標(biāo)，決定了藥液霧化效率和患者依從性，直接影響實(shí)際治療效果。目前我國醫(yī)用壓縮式霧化器并沒有對應(yīng)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最大霧化率的測定沒有標(biāo)準(zhǔn)方法可參考。本文采用量筒法和稱量法并結(jié)合撥片的不同開合位置，分別對醫(yī)用壓縮式霧化器霧化速率進(jìn)行測定。通過對測定結(jié)果進(jìn)行分析和比較，探討兩種方法的優(yōu)劣點(diǎn)，以及撥片的不同開合位置對測量結(jié)果的影響，為制定國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國家技術(shù)規(guī)范提供參考，也可供從事醫(yī)用壓縮式霧化器檢測和研究的相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用壓縮式霧化器，最大霧化率，量筒法，稱量法

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.23.037

0 引 言

霧化吸入是呼吸道疾病（尤其是哮喘）治療常用的給藥方法，通過局部用藥直達(dá)病灶，副作用小，起效快，尤其適合兒童呼吸道疾病治療。醫(yī)用霧化器的性能對治療效果至關(guān)重要，一般臨床用得較多的為醫(yī)用壓縮式霧化器。

醫(yī)用壓縮式霧化器一般由主機(jī)、連接管（送氣管）、霧化裝置、咬嘴或吸入面罩組成，其中主機(jī)一般由壓縮泵、過濾組件和控制系統(tǒng)組成（見圖1）。醫(yī)用壓縮式霧化器是根據(jù)文丘里（Venturi）噴射原理通過壓縮空氣或者氧氣，使其以高速氣流的形式通過細(xì)孔管口，在管口的附近產(chǎn)生負(fù)壓，從而讓儲藥罐中的藥液隨高速氣流撞擊到阻擋物上，將其粉碎為大小不一的液粒，然后再通過二次篩選，讓大多數(shù)直徑較大的顆粒回落到儲液罐中等待再次霧化，直徑較小的顆粒則以適中的速度噴出，工作原理示意圖如圖2所示。

市面上大多醫(yī)用壓縮式霧化器的霧化杯杯蓋帶有撥片，有研究聲稱撥片的開合位置可對霧化器的出霧量進(jìn)行調(diào)節(jié)（見圖3）。在這些產(chǎn)品中，大部分使用說明書中并未明確撥片開合位置，其產(chǎn)品技術(shù)要求中最大霧化率的實(shí)驗方法，也未對撥片的開合位置進(jìn)行說明。本文通過采用稱重法和量筒法，結(jié)合撥片的不同開合位置，測定并探討醫(yī)用壓縮式霧化器最大霧化率的影響因素。

1 測試方法

醫(yī)用壓縮式霧化器目前并沒有相應(yīng)的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只有注冊審查指導(dǎo)原則。《醫(yī)用霧化器注冊審查指導(dǎo)原則（2024年修訂版）》[1]對最大霧化率要求是不小于其產(chǎn)品技術(shù)要求、使用說明書（或銘牌）上的規(guī)定。指導(dǎo)原則未明確具體試驗方法，只規(guī)定產(chǎn)品的檢測方法需根據(jù)技術(shù)性能指標(biāo)設(shè)定，檢測方法需優(yōu)先采用公認(rèn)的或已頒布的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。市面上大部分企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)要求中規(guī)定最大霧化率為不小于0.2 mL/min ，方法主要是采用量筒法和稱重法。

1.1 方法一：量筒法

本方法參考YY 0109—2013《醫(yī)用超聲霧化器》[2]中的方法進(jìn)行：以量筒量出適量蒸餾水或生活飲用水注入霧化杯，水溫為（20±5）℃，水量按使用說明書或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，若有霧化率、風(fēng)量控制功能則把它們調(diào)至最大，開機(jī)的同時用秒表計量時間，霧化5 min后停機(jī)，用量筒量出霧化杯中剩余水量，按公式（1）計算最大霧化率：

A=（B 0-B）/5 （ 1）

式中：A——霧化率，mL/min；

B 0——霧化杯內(nèi)預(yù)充水量，mL；

B ——霧化杯內(nèi)霧化5 min后剩余水量，mL。

1.2 方法二：稱重法

向霧化杯中注入一定量的蒸餾水，水溫為（20±2）℃，將注入水的霧化杯放到電子天平上，記錄此時的重量M 0；開機(jī)的同時用秒表記錄時間，霧化時間5 min后停機(jī)，用電子天平稱量出此時霧化杯的重量M 。按公式（2）計算最大霧化率[3]：

V=（M 0-M）/ρT （ 2）

式中：V——霧化率，mL/min；

M 0——注水后霧化杯的重量，g；

M——霧化5min后霧化杯的重量，g；

T—— 霧化時間，min；

ρ——液體的密度，0.998 g/mL。

本次實(shí)驗環(huán)境溫度要求（2 0±5）℃、濕度（65℃±5℃）RH，水溫為（20±2）℃。選取不同廠家不同型號5批醫(yī)用壓縮式霧化器，霧化杯上連接咬嘴。實(shí)驗儀器：變頻電源、萬分之一電子天平、移液槍、5 mL量筒、秒表、水銀溫度計、溫濕度計。實(shí)驗步驟：a）用移液槍在霧化杯內(nèi)注入6 mL的生活飲用水；b）用電子天平稱量霧化杯和加入生活飲用水的總質(zhì)量m 0；c）接好管路后，開機(jī)霧化5 min后停機(jī)；d）用電子天平稱量霧化后霧化杯的重量m 1；e）用量筒量取霧化后霧化杯的剩余水量。重復(fù)a）到e）的步驟5次，按照公式（1）（2）計算最大霧化率，再計算5次結(jié)果的平均值。

2 試驗結(jié)果

該5批樣品技術(shù)要求中的最大霧化率均為不小于0.2 mL/min。5批樣品用稱重法和量筒法在撥片全打開和半閉合狀態(tài)下均合格；全閉合狀態(tài)下樣品1、樣品5不合格，樣品2用量筒法測量合格，稱重法不合格；兩種測量方法在撥片半閉合狀態(tài)時測得的值均大于撥片全閉合的狀態(tài)的值。實(shí)驗結(jié)果見表1和表2，趨勢圖見圖4和圖5。

3 討論與總結(jié)

該實(shí)驗為了均衡不確定度，采取每種撥片狀態(tài)下進(jìn)行5次實(shí)驗，測得的結(jié)果求平均值，而常規(guī)的最大霧化率的實(shí)驗方法是測量1次。樣品1的稱重法和量筒法測得的5次實(shí)驗的結(jié)果均值有些在臨界值，單次的測量結(jié)果有些合格有些不合格，所以急需明確一個仲裁方法。霧化杯可由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等材質(zhì)制成。在進(jìn)行量筒法實(shí)驗時，杯體和杯蓋都不可避免會殘留液體。同時，用量筒測量剩余液體時，讀數(shù)時會估讀一位小數(shù)，因此人為操作和量筒讀數(shù)都會引入誤差。實(shí)際實(shí)驗操作中，量筒法比稱量法繁瑣。建議在實(shí)驗處于臨界值時，用稱量法測更為準(zhǔn)確。

本研究表明，霧化杯撥片的開合對最大霧化率測量結(jié)果有影響。撥片處于關(guān)閉位置會導(dǎo)致最大霧化率數(shù)值偏低，從而導(dǎo)致測量結(jié)果不合格。但是在壓縮式霧化器霧化工作時，只要打開霧化杯撥片，就會有一部分氣體從此孔噴出，該部分氣體并未實(shí)際給患者提供作用。患者吸氣狀態(tài)下的霧化量是噴霧速率項目。噴霧速率的名詞解釋是每個單位時間，從霧化系統(tǒng)發(fā)射的氣霧顆粒的質(zhì)量或體積。參考YY/T 1743—2021《麻醉和呼吸設(shè)備 霧化系統(tǒng)和組件》[4]的附錄B進(jìn)行實(shí)驗，不屬于本次研究所考慮的項目。但撥片全打開時的測量結(jié)果不一定大于撥片半閉合時的測量結(jié)果，所以“撥片全打開”狀態(tài)出霧量大的事實(shí)不成立，撥片的開合不能稱作霧化器的霧化率調(diào)節(jié)器。建議生產(chǎn)廠家需要在實(shí)驗方法中明確做試驗時撥片的開合位置。

參考文獻(xiàn)

[1]醫(yī)用霧化器注冊審查指導(dǎo)原則（2024年修訂版）[Z].2024.

[2]全國醫(yī)用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，醫(yī)用超聲設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會.醫(yī)用超聲霧化器：YY/T 0109—2013[S].2013.

[3]吳碧君，胡旭君.壓縮式霧化器檢測分析[J].中國醫(yī)療器械信息，2018，24（16）：15-16+23.

[4]全國麻醉和呼吸設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.麻醉和呼吸設(shè)備霧化系統(tǒng)和組件：YY/T 1743—2021[S].2021.

作者簡介

吳碧濤，本科，工程師，研究方向為醫(yī)療器械檢驗檢測。

劉鵬舉，通信作者，本科，工程師，研究方向為醫(yī)療器械檢驗檢測。

（責(zé)任編輯：張瑞洋）