第二节现代输液系统

在危重症患者的治疗与康复过程中，往往需要长时间的液体治疗。无论是大量输液或多种药物输注，还是控制给药或肠外营养支持，都对输液通路的建立和护理提出了更高要求。近年来，输液系统在美国、日本及欧洲等发达国家和地区有了长足发展，临床应用日益广泛。其总的特点是：①由高水平电脑控制；②采用无污染、无致热源、相容性很好的新材料制造；③单个无菌、无致热源包装；④使用方便。

现代输液系统由以下部分组成：输液泵、导管、终端滤器、输液袋、电脑配液器。

一、输液泵（infusion pump）

输液泵是一种由电脑控制输液的装置，常用在大、中型医院的内科、外科、神经科、儿科及ICU病房，以精确控制混合液体，如肠外营养液、化疗药等的输液速度。在美国高级医院中，一般每一张床位配置1台输液泵，有的患者甚至同时使用2～3台输液泵。

1．输液泵的作用　通常情况下，输液是以重力为动力，使溶液通过输液器进入静脉。输液的压力取决于输液装置的悬挂高度，通常此压力足以克服静脉的回流压。然而一些因素诸如过滤膜、很细的输液管（如PICC　3F）、高浓度（黏稠）的液体以及静脉压的增高均能影响液体滴速。传统的手调输液夹控制每分钟滴速的方法，亦受诸多因素的影响，如患者体位的改变、输液管的扭曲受压等，随时都可能改变滴速；而滴速及液体黏稠度又影响液滴的大小，从而影响输液的速度及总输液量，故传统方法极不可靠。

使用输液泵可提供适当的压力以克服阻力，保证输液的速度，满意地解决了上述问题。输液泵有如下作用：①保证精确的输液速度，误差可小至2%～5%；②有报警安全装置，在输液通路中有空气或存在妨碍液体输入的因素，如过滤膜堵塞、输液管脱出及液体滴完时均可以报警；③可以显示液体的入量、输液的速度等；④减轻护士的工作量（不必不断检查输液情况），中心控制室可得到各种记录。

2．输液泵的发展　输液泵的发展经历了由单纯机械泵到机械电脑泵，直至目前最先进的具有人工智能的输液泵的演变过程。其功能也由单纯的控制输液速度到附加多种故障自动识别报警功能。

（1）第一代输液泵：为定量滚轮导管挤压式输液泵。无流速数字显示系统，输液精度低，泵内无蓄电池及故障自动报警系统，如国产SYB－J泵（航天部青云仪器厂）等20世纪70年代的产品。

（2）第二代输液泵：为加入流速数字显示控制系统的导管挤压输液泵。输液精度提高，但泵内亦无故障自动报警系统。如美国Sigma－4000螺旋式导管输液系统，包括两种大小不同的泵头及与之相应的粗细两种泵管。其相应的输液速度范围分别为20～1　200ml／h及5～175ml／h。

（3）第三代输液泵：为微电脑控制的导管挤压定容积输液泵（finger pump）及定容量注射器泵（piston pump）。这一类输液泵输液精度及调速范围明显提高，并具有多功能工作状态自动显示、故障识别报警系统和输液记忆功能。由于操作方便、性能可靠、输液速率范围宽、输液量精确度高，此类泵在临床上应用日益广泛。目前常用型号包括：Cormed Sigma－5000型（输液速率范围为1～499ml／h，1ml／h递增）、IVAC560型（1～999ml／h，1ml／h递增）及IMED960／965型（0．1～99．9ml／h，0．1ml／h递增，误差≤2%）等。北京协和医院报道，上述输液泵于20世纪80年代进口过，并长时间用于临床，反映良好。

（4）第四代输液泵：具有人工智能的可进行“控制”式的新一代输液泵，如美国百特（baxter）公司的穿梭泵（shuttle pump），计算机可从偏差以及固定调整程序中确定所需的输液速度并把信号输入到输液泵内，在限定的范围内进行特定的输液治疗，由此可使患者保持在一个稳定的状态上。若病情有明显变化，超出限定范围，调整系统便会进入报警状态，及时召唤医护人员前来查看、诊断及处理。这类泵是20世纪90年代后期的产品。

3．输液泵的分类及功能　见第六节。

二、导管（tube）

近20年静脉置管技术有了很大发展，人们对静脉套管针的认识也逐步深化。如今，在大量研究各种高分子聚合物的生物反应之后，生产出的静脉套管针，无论是性能、安全方面，还是种类、型号及方便使用方面，都为建立患者的输液通道提供了更多、更好的选择。

1．静脉置管用导管的作用

（1）最大限度地减少静脉穿刺置管时对组织和血管的损伤；

（2）明显减低血栓性静脉炎的发生率；

（3）有效预防长期液体治疗的并发症，如热源反应、机械性并发症、败血症、空气栓塞等；

（4）简化长期液体治疗时，输液的护理程序及工作量；

（5）便于患者及其家属学习掌握，利于家庭内液体治疗的开展。

图2－1　中心静脉导管（20世纪80年代水平）

1．保护盖；2．塑料套管接头；3．导管保护头；4．导管；5．塑料袋；6．标志点；7．导管内导丝；8．导管接头；9．塑料导管锁扣；10．塑料套管；11．穿刺钢针；12．注射器

2．中心静脉导管（central vein catheterization）　中心静脉导管的制造原料目前常用聚尿胺酯（polyurethane）、硅橡胶（silicon rubber）和凡纶（vialon）等。聚四氟乙烯（PTEE“Teflon”）和尼龙导管的组织反应较小，但质地较硬。相比之下，硅橡胶和凡纶具有组织反应小，化学稳定性好，耐温幅度大，对人体无毒性，表面光滑，柔韧度适宜等特点，成为目前较为理想的导管（图2－1）。凡纶（vialon）是BD公司专为血管注射而研究的材料，其韧力较强，允许导管壁的薄形设计，使穿刺皮肤组织时更为容易；同时，其管尖分叉、爆裂或向后卷曲的情况均大为减少。vialon制造的薄形导管的流通量更佳，vialon只在插进血管时表现得坚硬，而留置血管期间十分柔软。其抗血栓性能和耐用性也令人满意。

除导管的制造材料外，近年来，国外一些公司（如BD公司、Arrow公司等）还发展出很多高质量、多功能的多腔中心静脉导管（multiple lumen catheter）。导管的每一腔彼此独立，分别开口于导管末端，可同时输注多种营养液或进行药物治疗和取血（图2－2）。经临床应用表明，这类导管对诊断性取血及注入不同输液剂都很方便。皮下埋藏式中心静脉导管是近来出现的一种性能优良、使用极为便利的导管，如经外周静脉置入的中心静脉导管（periph－erally inserted central catheter，PICC），其一端为可置留于静脉内的导管，另一端连于一注射器，整个装置可长期埋藏于皮下。注射器的注射口由一种能经受上千次反复穿刺而不会漏液的性能优良的硅橡胶膜覆盖封闭。需要输液或注射药物时，只需经皮穿刺使针头刺入注射器后即可进行。使用这种导管，患者易于自己护理，对日常活动无明显影响，患者还可以去洗澡和游泳，故尤其适用于接受化疗及需要进行家庭内人工胃肠外营养支持的患者。

图2－2　多腔中心静脉导管（20世纪90年代初期水平）

3．静脉穿刺留置套管针　早在1962年，德国B．Braun公司首先制造出套塑式针管。这种针管可减少普通钢质针管的种种弊端（如对穿血管、渗液、并发机械性静脉炎等）。后来，美国BD公司在制造技术方面进行了大规模改进，如BD公司产的Intima静脉穿刺留置套管针（图2－3），导管尾端带有肝素帽，形成一个密闭的穿刺系统，可抽取血标本和进行持续或间断输液。Intima封闭式留置针的特点包括：

图2－3　Intima静脉穿刺留置导管针

（1）针刺所致损伤极其轻微。其针尖上有3个锋利的斜面，设计巧妙之处在于利用斜面上的两条刃边，使在刺入皮肤时仅有极细的裂口，针尖与套管间的接合又极为紧密，因此可确保穿刺较为容易。

（2）因其管壁菲薄，内外面极为光滑，使涡流减少，故即使输入黏稠的溶液，液流量也可达到很高的程度。

（3）留置套管上有不透X线的线条，管壁上嵌入不透X线的颗粒，便于探测。

（4）机械刺激所致的静脉炎较少。套管针上附有针翼，便于穿刺时把持针管。在胶布固定好之后，针座特别设计略微抬起，与针头刺入皮肤处形成一角度，故利于减少机械刺激所致的静脉炎并便于更换注射器。

（5）其所需的静脉穿刺力和滑动力极为轻微，易于穿入。

（6）Vialon材料是BD公司专门用于静脉输液的特殊材料，其特点是进入人体后因温度增高而变柔软。Vialon材料的导管内外面极为光滑柔软，可将导管所致的血栓形成降至最低限度，并很少发生导管打折与导管尖端破损，延长留置时间。

4．可来福输液接头（clave connector）　可来福接头是无针密闭输液重要的组件。所谓无针密闭输液，是指除用套管针经表皮对皮下血管进行一次穿刺外，配药、注药、输液、输血、抽血一系列临床操作都不再需要使用头皮针穿刺肝素帽以连接输液通道，只采用无针输液接头使输液器、注射器、直接同周围静脉留置套管针及中心静脉系列导管等进行连接，并凭借其独特的输液通道对患者进行临床治疗，将有针输液系统改为无针密闭输液系统。

应用可来福输液接头有保护患者、保护医护人员避免意外扎伤、减轻医护人员的工作量、确保输液质量等主要优点。

（1）对于医护人员：①可来福接头是无针系统，护理人员在操作的过程中可避免被针头扎伤造成的意外感染；②由于可来福接头具有多通道功能，可减少多次抽血、注药的麻烦，从而减少了护士的工作量；③使用可来福接头可减少用针头多次抽液配药的麻烦，减少反复用针头刺入配液瓶的操作，从而减少感染的发生率；④使用可来福接头可大大减少留置套管针堵塞的概率，尤其是使用CLC2000型，可使留置套管针的堵塞率降低为零。

（2）对于患者：①可来福接头的密闭通道，可减少患者输液过程中意外感染的概率，用于输血时，可避免对红细胞的损坏而减少输血反应。②危重患者选用多通道的可来福接头，方便多种药物注射和液体输入，方便抽血等临时医嘱执行，特别适合于老人、少儿及心肺疾病等限制水分输入的患者。③方便输液中的患者外出检查，如果遇到患者躁动等特殊情况，患者或其家属可将输液管与可来福接头分离，避免空气进入，也不会出现血液从可来福接头中反流的现象。可锁式可来福接头更能保证患者输液过程安全。④可避免药物的浪费，对肿瘤患者注药治疗极为有利，对于长期输液的患者，能起到减少静脉穿刺，避免感染源进入体内的作用。⑤CLC2000型可来福接头，是不堵塞的输液接头，无须用抗凝血剂冲洗，能对凝血机制有问题的患者起到保护作用。对必须做中心静脉导管注射的患者更为适用。⑥可来福接头是一次性使用产品，可持续应用7～10d，对于长期需要静脉输液的患者，既安全方便，又经济实惠。

三、终端除菌滤器（in－line terminal filter）

1．终端除菌滤器的作用　长时间接受液体治疗的患者，在治疗期间因各种途径的污染，有可能导致热源反应（pyrogenic reaction）、菌血症甚至导致败血症。如大量工作实践证明，在长期肠外营养支持中，感染并发症的一个主要来源是营养液的污染。Wilmore曾指出，不论在肠外营养插管中如何严格无菌操作，不论配置营养液及使用营养液的过程中如何小心，肠外营养液的污染仍不可避免。北京协和医院外科对在层流洁净台内严格无菌操作下配置的肠外营养液分别进行了使用前后的细菌监测，发现仍有细菌存在。

1969年美国费城医学院的Wilmore和Dudrick首先报道了在临床使用终端除菌滤器以有效除去肠外营养液内细菌及微粒的方法。此后，滤器的结构和多孔滤膜的性能均有了许多改进。北京协和医院外科于1979年开始对长期进行肠外营养的患者使用滤器，收到了良好的临床效果。用电子显微镜对滤膜表面进行形态学观察，显示使用滤膜能阻挡大量微粒和各种细菌及真菌，与细菌培养结果相符合，因此进一步证实了使用滤器的价值。

根据细菌学测量，孔径为0．22μm的滤器已足以能完全阻挡除病毒外的所有细菌的通过。功能完善的滤器还能滤除各种微粒，避免因输入大量微粒造成的肺血管栓塞；同时，因气体只能从空气消除孔逸出，不能透过滤器，故可避免发生空气栓塞，特别是在使用无气体警报器的输液泵时更有意义。故使用终端除菌滤器可以增加输液的安全性。应注意的是，滤器并不能除去病毒及部分热源，不能因为使用滤器而忽视严格的无菌技术操作及缜密的临床护理工作。

2．终端除菌滤器的种类　输液终端除菌滤器的种类很多，如美国颇尔滤器（图2－4）是目前国内应用的同类产品中质量较好者，其滤膜孔径0．22μm，带有侧管的延长管，可与静脉导管连接，既便于滤器固定，又可使不宜经过滤器的液体（如脂肪乳剂）从侧管输入。另外，Pull公司近年生产的大孔滤器（1．2μm），能除去3L营养液袋

内的真菌及混合液的大颗粒脂肪，对危重患者具有重要临床意义。

图2－4　终端除菌滤器

1．输液管接口；2．空气消除孔；3．延长管；4．关闭夹；5．注射用侧管；6．静脉导管接头

四、输液袋（infusion bag）

为避免输液剂在配制过程中被污染，配制液体应在完全密闭条件下进行，肠外营养液的配制和相互混合，还应使用自动混合器（automixer）。输液袋装液体的配制过程，密闭条件好，可减少污染。另外，输液袋是软包装，输液时，随口袋内液量的减少，口袋自行塌陷，不会产生袋内负压，从而避免因空气进入引起的液体污染。其优点有：①完全与外界隔绝，避免空气中细菌进入；②袋内没有空气，输注完毕亦不会进入气体；③患者有安全感，易于接受；④减少护理人员工作量；⑤利于家庭肠外营养的开展。

输液袋的种类较多，袋内装有不同药物及剂型的输液剂，以满足危重症患者液体治疗的不同需要。供肠外营养支持患者使用的输液袋还有专门要求，如Fresenius公司、Pharmacia公司和Kangaroo公司等生产的配液袋，其材料均为聚乙烯醋酸酯（EVA），外形基本相似（图2－5），多为正方形及长方形，袋身印有容量刻度线。其容量规格包括1　000ml、2　000ml和3　000ml等。在口袋的一条边上，有配液用串液管及输液用接孔，其对边有输液时用的悬挂孔。近年来，Baxter公司生产悬挂式大塑料袋，采用电脑控制的设备进行营养液混合（all－in－one）。目前已进口有分隔的塑料袋装营养液，临用时挤破，将营养液混合后输入，应用很方便。

图2－5　输液袋

五、自动配液器（automixer）

自动配液器多用于需要肠外营养支持的患者。肠外营养所用营养液由多种液体混合配制而成。使用自动混合器配制营养液是医疗技术的又一进步，它比手工配制更加准确无误。

自动配液器的配套系统（管道）带有终端过滤器，可减少3L袋内的细菌污染机会，并可减少其他杂质输入体内的可能，明显减低了肺毛细血管栓塞的并发症。加之，使用的是EVA　3L输液袋，对药物的稳定性能良好。此外，采用该配液器配制速度快，3　000ml的液体仅需5min即可倒入3L袋内，减少了药物的外暴露时间，减少了护士的工作量。

自动混合器由高级电脑控制，采用多任务操作系统（multitask operating system，MOS）软件包，配制的误差可小于±5%。但应注意的是，医师在开处方时，须想到电解质与脂肪乳等混合时可能产生不相容性。1999年11月北京协和医院外科已开始使用自动混合配液机（automix3＋3）配制肠外营养液，收到良好的应用效果。

近年来，包括输液泵、导管、终端除菌滤器、输液袋（配液袋）和自动混合器在内的各种高科技、新材料的输液设备不断问世，其总的特点包括：①采用无污染、无热源的新材料制造，具有良好的生物相容性；②使用安全、方便；③由电脑控制。大量临床实践表明，采用高科技现代输液系统具有多方面的优点包括：①可精确控制输液速度及输液量，减少输液误差；②有效预防输液并发症（如热源反应、感染、栓塞等）；③简化护理程序及工作量；④有利于家庭内各种液体治疗的开展。