章 洁,皮红英,支 晨
加压状态下不同规格及不同种类液体流速差异研究
章 洁,皮红英,支 晨
目的:为了拓宽用于加压输液的液体规格范围,应用同种加压输液袋在相同加压状态下研究不同规格及不同种类液体的流速差异。方法:(1)对100、250、500 ml 3种规格生理盐水加压,进行输液实验,记录液体流出速率,比较不同规格液体流速差异;(2)对500 ml生理盐水、葡萄糖注射液(5%、10%、50%)、5%葡萄糖氯化钠注射液、5%碳酸氢钠注射液、10%果糖、706代血浆、20%甘露醇注射液等常用于临床的液体加压,进行输液实验,记录液体流出速率,比较不同种类液体流速差异。结果:(1)加压压强相同时,3种规格的液体输出速率无统计学差异;(2)加压压强相同、规格相同,同种浓度的不同种类的液体输出速率无统计学差异;(3)不同浓度相同种类的液体输出速率有统计学差异,浓度越高,输出速率越慢,浓度越低,输出速率越快。结论:加压输液袋不仅适用于500 ml袋装液体,也适用于100、250 ml的袋装液体。当某种规格的液体较为紧缺时,可采用其他规格的液体替代,并不会造成输液速度的改变。在使用加压输液袋进行输液时,更换不同浓度、不同性质的液体后需进行流速的重新调节。
加压输液袋;输液;液体流速;规格;种类
加压快速输液是临床常见的急救措施之一,也是抗失血性休克最简单、最有效的手段[1]。美国、以色列等的军队战场救护守则中都提出,要在第一救护阶段和后送途中给失血伤员进行快速液体补充,以稳定伤情。据统计,有50%的一线重症伤员在得到救治前都需要快速液体补充[2]。为了提高抢救成功率,我国也引进了加压输液袋[3],它是由密封加压袋和充气球等组成,密封加压袋有内外2层,通过导管用充气球向密封加压袋内层和外层进行充气。使用时将液体袋放入密封加压袋内,通过人工手动挤压充气球使密封加压袋充盈,充气后的加压袋挤压液体袋将药液压入人体。该装置操作简单、性能稳定,可实现快速输注,携带方便,十分适合抢救时的加压输液使用,目前在国内已经得到了广泛应用[4]。临床使用的袋装液体有多种规格,液体的浓度和种类也有许多,但每种液体在加压输液袋的加压状态下,其流速情况是否相同,国内外尚无文献报道。为了能够精确地掌握加压输液时的液体流速,提高输液安全性,本实验拟选用临床常用的各种规格及种类的液体进行体外加压输注实验,以明确各种规格及各种种类液体在加压状态下的输出速率差异。
1.1 临床常见液体的规格
目前在售的输液加压袋的使用说明中仅标注适用于500 ml袋装液体,而临床使用的输液袋规格主要有100、250、500 ml 3种,本研究使用同一厂家生产的3种规格的0.9%氯化钠注射液进行实验,记录液体输出速率及压力变化情况。
1.2 临床常见液体的浓度
临床常见液体主要包括生理盐水、葡萄糖注射液(5%、10%、50%)、5%葡萄糖氯化钠注射液、10%果糖-乳酸钠林格氏液、5%碳酸氢钠注射液、20%甘露醇注射液、706代血浆(羟乙基淀粉40氯化钠)、万汶(羟乙基淀粉130/0.4氯化钠)。使用液体规格为500 ml的以上各类液体进行加压输液,记录液体输出速率及压力变化,对比不同浓度液体在同样加压下的输出速率差异。
1.3 实验器材
(1)美国Clear-Cuff加压输液袋。(2)10、20、30、40、50 ml玻璃量杯。(3)精密输液器(生产商:山东威高),美国BD公司24G安全型留置针。(4)秒表。
1.4 方法
输液器连接输液袋,通过挤压输液袋袋体将输液袋内的空气、气泡排尽,夹闭输液夹,将排尽气体的液体袋置于加压输液袋中,输液器连接留置针后,与装有液体袋的加压袋一起水平放置于桌面,按压打气球,将压强打至300 mmHg(1 mmHg=133.32 Pa)。放开流量调节器,打开输液夹,记录液体输出速率及压强变化。
1.5 统计分析
使用SPSS17.0统计学软件进行数据分析,将测得的各种液体的输出速率进行正态性检验,正态数据进行t检验或完全随机设计方差分析,非正态数据进行秩和检验。
2.1相同加压、相同种类、不同规格液体输液流速
3种液体的规格不同,导致完成时间存在差别,因此对相同时间内液体输出量即输出速率进行比较。例如规格为250 ml的液体输注完时间为360s,规格为100ml的液体输注完时间为130s,相比时,前者取前130 s流量与后者100 ml液体进行比较。表1、2、3为3种相同浓度、相同种类、不同规格液体的两两比较,3种规格液体每10 s输出速率差别无统计学意义,P>0.05。
表1 100 ml与250 ml生理盐水10 s输出速率比较()
表1 100 ml与250 ml生理盐水10 s输出速率比较()
注:成组t检验,检验水准α=0.05
组别/ml 液体输出速率/(ml·(10 s)-1) t值 P值100 7.277±0.934 0.006 0.995 0 250 7.275±0.925
表2 100 ml与500 ml生理盐水10 s输出速率比较()
表2 100 ml与500 ml生理盐水10 s输出速率比较()
注:成组t检验,检验水准α=0.05
组别/ml 液体输出速率/(ml·(10 s)-1) t值 P值100 7.277±0.934 0.010 0.991 9 500 7.287±0.946
表3 500 ml与250 ml生理盐水10 s输出速率比较()
表3 500 ml与250 ml生理盐水10 s输出速率比较()
注:成组t检验,检验水准α=0.05
组别/ml 液体输出速率/(ml·(10 s)-1) t值 P值500 7.133±2.777 0.040 0.968 5 250 7.116±2.799
2.2 相同加压、同种规格、不同浓度的液体输液流速
2.2.1 浓度相近液体的比较
(1)相同压强下,500 ml生理盐水(0.9%氯化钠)与500 ml乳酸钠林格氏液(乳酸钠0.31%、氯化钠0.60%、氯化钾0.03%及氯化钙0.02%)输出速率的比较,见表4。
表4 500 ml生理盐水与500 ml乳酸钠林格氏液加压后输出速率比较()
表4 500 ml生理盐水与500 ml乳酸钠林格氏液加压后输出速率比较()
注:成组t检验,检验水准α=0.05
组别 液体输出速率/(ml·(10 s)-1) t值 P值生理盐水 13.185±6.503 0.332 0.741 0乳酸钠林格氏液 12.642±7.177
(2)5%葡萄糖注射液、5%碳酸氢钠注射液、5%葡萄糖氯化钠注射液在相同压强下输出速率比较,见表5。
表5 相同压强下5%葡萄糖、5%碳酸氢钠、5%葡萄糖氯化钠输出速率比较
(3)10%葡萄糖、10%果糖2种液体单位时间内液体流量比较,见表6。
表6 10%葡萄糖、10%果糖2种液体加压输液流速比较()
表6 10%葡萄糖、10%果糖2种液体加压输液流速比较()
组别 每30 s液体流出量/ml t值 P值10%葡萄糖 11.740±6.482 0.078 0.938 4 10%果糖 11.624±6.319
(4)万汶(羟乙基淀粉130/0.4氯化钠)、706代血浆(羟乙基淀粉40氯化钠)在相同压强下输出速率比较,见表7。
表7 706代血浆、万汶相同压强下输出速率比较()
表7 706代血浆、万汶相同压强下输出速率比较()
组别 液体输出速率/(ml·(10 s)-1) t值 P值706代血浆 8.900±4.965 0.113 0.910 0万汶 9.012±4.823
2.2.2 浓度不同的液体比较
对生理盐水、葡萄糖注射液(5%、10%、50%)、706代血浆、20%甘露醇注射液6种不同浓度液体的输出速率进行Kruskal-Wallis秩和检验,结果见表8、9。
将6种液体输出总量与时间制成散点图,如图1所示。
表8 6种不同浓度液体加压输液流速比较
表9 6种不同浓度液体加压输液流速两两比较
图1 6种不同浓度液体时间-输出量散点图
(1)从100、250、500 ml 3种规格生理盐水加压输注实验结果可以看出,3种规格液体流速无统计学差异,说明输液加压袋的弹性系数较为稳定,其弹性系数不会因为加压液体的体积变化而受到影响。此结果有利于拓展用于加压输液的液体规格范围,加压输液袋不仅只适用于500 ml袋装液体,当某种规格的液体较为紧缺时,可采用其他规格的液体替代,并且不会造成输液速度改变。近年来,各种自然灾害事件频繁发生,每一次的自然灾害都会不可避免地带来大量人员伤亡,因而需要大批量的急救物资[5]。适用于加压输液袋液体规格范围的扩大,在一定程度上能够满足急救物资的需求,使得医院现有的医疗资源能够在急救时实现物尽其用。
(2)在不同浓度晶体液的流速比较中,浓度越高的晶体液流速越低,浓度越低的晶体液流速越高,此结果可以用流体力学的伯努利(Bernoulli)方程[6]来解释。在伯努利方程中,液体的密度是影响液体流速的一个重要因素,在其他影响因素相同的条件下,液体的密度越大,其流速越低。在晶体液和胶体液的比较中发现,同样浓度下,胶体液的流速要明显低于晶体液。胶体液的渗透压接近于血浆,与晶体液相比,其质地较为黏稠。根据牛顿黏滞定律[7],流体内部相邻两流体层之间的黏性力为其中比例系数η称为黏度或黏性系数,胶体液的黏度要大于晶体液,因此其流体内部两相邻流体层之间的黏性力相对较大,对液体的流动形成了阻力,因而液体的流速较低。
(3)治疗休克最基本和首要的措施是补充血容量,这也是纠正休克引起的组织低灌注和缺氧状态的关键[8]。抢救低血容量性休克时要求扩容速率,而不仅是强调输液输血的总量,在伤后前2 h得到及时、快速补液治疗可有效提高休克抢救成功率[9]。使用输液加压袋能够显著提高液体输注速度,但如果要精确控制液体输注速度,则需要正确的使用方法。从实验结果中可以看出,在同样的加压条件下,不同浓度晶体液流速的比较及晶体液和胶体液的流速比较均有统计学差异,要想使得输液速度能够稳定,则需要在每次更换不同浓度或不同性质液体时,对液体流速进行重新调节,且调节的速度需等到整条输液管路中旧的液体都已被新更换的液体取代之后才可确定。普通输液器内的液体容量约为16 ml,因此在更换输液袋后至少要再输注16 ml,才可将输液器内的旧液体取代,方可重新调节速度。平衡盐和代血浆在同样加压状态下流速有着显著差异,在2种液体交替输注时尤其要注意液体流速的调节,如输注平衡盐之后不调节流量调节器的大小,则在输注胶体液时会达不到抢救要求的输液速度,极有可能影响抢救成功率。若输注胶体液之后直接更换为平衡盐,不调节输液速度,则有可能使输液速度过快,造成急性左心衰竭等不良后果[10]。且加压输液袋为手动加压,在液体输注的过程中,压强随着输液袋内液体的减少而衰减,要想使得输液速率均匀,不随压强减小而减少,就需要不断补充加压袋压力,但频繁的加压操作会增加医护人员的工作量,因此如何在保证输液速度精确性的基础上减少加压次数,成为迫切需要解决的问题。实验证实,当加压袋压强≥250mmHg时,液体输注速率下降造成的误差在±10%以内,可达到容积泵的精度。使用时医护人员应加强巡视,保证加压袋压强≥250 mmHg。
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加压输液袋不仅适用于500 ml袋装液体,也可以应用于100、250 ml的袋装液体。当某种规格的液体较为紧缺时,可以采用其他规格的液体替代,并且不会造成输液速度改变。在使用加压输液袋进行输液时,更换不同浓度、不同性质的液体后一定要进行流速的重新调节,且要在整条输液管路中的液体都已被新更换的液体充满之后速度才可确定。输液过程中要注意加压输液袋的压强衰减情况,即时补充,以保证输液速度稳定。
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(收稿:2014-12-26 修回:2015-06-25)
Research on velocity difference between specifications and categories of liquid with pressure infusion
ZHANG Jie,PI Hong-ying,ZHI Chen
(Nursing Department,General Hospital of the PLA,Beijing 100853,China)
ObjectiveTo explore the velocity difference between specifications and categories of liquid with the same pressure infusion bag in order to widen the specification range of the liquid for pressure infusion.MethodsPressure infusion experiments were performed with three specifications of normal saline of 100,250 and 500 ml to compare the velocities of different specifications of liquid,and with 500 ml normal saline,(5%,10%and 50%)glucose injection,5%glucose and sodium chloride injection,5%sodium bicarbonate injection,10%fructose injection,706 plasma substitute,20% mannitol injection and etc to make clear the velocities of different categories of liquid.ResultsWith the same pressure, there were no significant differences between the velocities of three specifications of liquid,and between those of categories of liquid with the same specification and concentration;the difference was significant between the same category of liquid with different concentrations,and the velocity showed a negative correlation with the concentration.ConclusionThe pressure infusion bag is compatible with 100,250 and 500 ml liquid,and the velocity may be constant in case some specification of liquid is replaced by another one.The velocity has to be regulated in case the concentration or category of the liquid changes,when the pressure infusion is performed.[Chinese Medical Equipment Journal,2015,36(9):17-19,37]
pressure infusion bag;infusion;liquid velocity;specification;category
R318;TH777
A
1003-8868(2015)09-0017-04
10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.017
全军医学科技青年培育项目(13QNP182)
章 洁(1984—),女,主管护师,主要从事护理科研管理方面的工作,E-mail:15011477062@126.com。
100853北京,解放军总医院护理部(章 洁,皮红英,支 晨)
皮红英,E-mail:pihongying@hotmail.com