輸液器自動止液性能測試方法的研究

吳歡 董璨 胡嘉昊 周琦 郭強 張仕林 李玲 艾鳴哲 董慧 湖北省醫療器械質量監督檢驗研究院 （湖北 武漢 430075）

內容提要：目的：通過搭建臨床輸液模型，研究輸液器的止液性能，為建立止液性能試驗方法評價提供參考依據。方法：建立臨床輸液模型，用不同類型靜脈輸液藥液（酸性、堿性、脂溶性、高滲、高黏度、高密度等藥物）考察輸液器的自動止液性能。結果：8批次不同廠家的輸液器進行自動止液性能測試，輸液完畢后產品均能達到自動止液效果。結論：通過構建的輸液模型，選取氯化鈉溶液作為試驗介質進行止液性能測試，其測試裝置和試驗方法可滿足試驗要求。

靜脈輸液是臨床治療中最常規的手段和方法之一，據醫療器械行業協會統計，目前國內的一次性使用輸液器的年使用量已達到50億支以上，并且每年以一定比例增長[1]。一次性使用重力輸液器及專用輸液器現行有效標準為GB 8368-2018《一次性使用輸液器 重力輸液式》[2]、YY 0286專用輸液器系列標準，一次性使用重力輸液器及專用輸液器作為三類醫療器械，由國家藥品監督管理局進行注冊管理。

根據湖北省近幾年的注冊檢驗和監督抽檢，輸液器類產品基本能執行國家強制性標準和行業強制性標準，但由于醫療機構使用需要，一些企業聲稱產品具有自動止液功能。傳統的止液功能主要是依靠藥液的浮力作用使滴斗中的浮標堵住滴斗出口從而達到止液的效果，但是因輸液藥液的成分、顆粒含量、黏度等的不同，導致浮標不能完全與滴斗配合堵住出口，對止液時間不好控制[3]。目前醫療機構使用量大面廣的自動止液輸液器依靠過濾器止液膜的表面作用力達到止液目的，該功能能有效緩解醫護工作者的工作強度以及減少醫患糾紛[4]。

GB 8368-2018《一次性使用輸液器 重力輸液式》以及YY 0286專用輸液器系列標準規定了產品相關的性能指標要求以及檢驗方法來控制產品質量，但目前尚無評價輸液器止液性能的相關標準或指導性文件[5]。在前期調查研究中，檢驗檢測機構依據企業自定方法進行檢測，而不同企業采用方法和試驗介質也有所不同，導致產品無法進行性能的量化分析和統一尺度的監管。本文主要是根據臨床使用研制一種輸液裝置，模擬臨床輸液，研究輸液器自動止液性能，為建立止液性能試驗方法評價提供參考依據。

1.測試樣品來源

本次研究的樣品為2023年湖北省注冊檢驗和監督抽檢中樣品，主要選擇以止液膜作為止液功能的精密輸液器，涉及一次性使用精密過濾輸液器、一次性使用避光精密過濾輸液器、一次性使用流量設定避光微調式輸液器帶針等，具體信息見表1。

表1.測試樣品信息

2.測試儀器裝置

輸液器的止液效果在臨床使用中是比較復雜的，涉及很多因素，如輸液藥物特性（包括常規藥液、高密度藥液、高滲藥液等）、患者體位變化而影響患者靜脈壓力、輸液時環境溫度、藥液的流速和輸液量的飽和度等。

按圖1搭建輸液模型裝置，該裝置關鍵在于設計恒溫且壓力穩定可調的人體靜脈模擬裝置。裝置中采用的人體靜脈模擬裝置有恒溫控溫裝置（精度0.1?C）、壓力可調裝置（精度0.01kPa），輸液裝置為模擬臨床輸液過程，其高度可調。

圖1.自動止液功能試驗裝置（注：1-輸液瓶；2-藥液過濾器（自動止液）；3-人體靜脈壓模擬裝置）

3.藥物選擇與配制

根據臨床需求，選擇具有典型代表意義的藥品類別：酸性、堿性、脂溶性、中性、高滲、高黏度、高密度等藥物，藥物具體信息見表2。

表2.試驗用的典型藥物和配制用的溶劑

4.試驗條件的確定

4.1 輸液針配置的選擇

由于臨床使用的一次性使用精密輸液器通常配輸液針直徑為0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.2mm共8個規格，配置的輸液針的針管內孔徑不一致，在輸液過程中輸液速度也會不同。配置0.45mm規格的輸液針輸液速度最慢，配置1.2mm規格的輸液針輸液速度最快。因此，試驗過程中選擇與試驗產品分別配置0.45mm、1.2mm兩種輸液針來進行試驗。

4.2 輸液流速的選擇

根據《淺談輸液速度》[6]文中所述，通常一般輸液速度為4mL/min，快速為10mL/min，換算為小時即為：240mL/h和600mL/h。本文以這兩種流速作為試驗的輸液流速，在輸液完成后觀察輸液器內止液型藥液過濾膜下面的液柱是否停止不動來判定是否止液。

4.3 止液高度的選擇

精密輸液器的止液高度指的是藥液過濾器到輸液器出口的垂直距離，即圖1中標注的“H”的距離，各生產企業產品不同，藥液過濾器到輸液器出口的距離也不同，在臨床實際輸液過程中患者輸液位置、輸液瓶高度等都會引起藥液過濾器到輸液器出口的垂直距離有所不同，因此，本文選擇試驗樣品的H高度和1/2H高度來進行驗證。

4.4 其他試驗條件

由于臨床在使用產品時絕大部分是在醫院輸液室或病房內，所以本次試驗時的環境溫度安排在室溫條件下進行，環境溫度控制在（20～26）?C，以模擬臨床實際使用環境。

在臨床實際使用輸液器進行靜脈輸液時，由于患者的體位和本身靜脈血壓的不同，導致輸液器最末端（即輸液針的穿刺部位）所受的人體靜脈壓力也有所不同[7]。根據人體的靜脈壓一般為0.49～1.18kPa（即50～120mmH2O），本文選人體靜脈壓為1.0kPa進行，輸液器末端溫度控制在37?C，使其盡可能接近臨床輸液參數。

5.試驗方案及結果判定

5.1 試驗方案

根據確定好的試驗條件，試驗前，分別配置0.45mm輸液針和1.2mm輸液針，打開流量調節器，藥液將進入滴斗下的管路內并將管路內的空氣從輸液針末端排出，直至藥液從針管流出。在完成排氣的工作后，通過調節流量調節器，輸液流速分別調節約至240mL/h和600mL/h兩種流速進行，調節輸液器的靜脈輸液針末端（即輸液針的穿刺部位）離藥液過濾器距離分別為H高度和1/2H高度，每組采用2套產品在此條件下分別進行試驗。

關閉流量調節器，將靜脈輸液針插入連接的一個模擬靜脈血壓源裝置的注射件中（如圖1所示），按表2配制藥液，在室溫20?C～26?C條件下進行模擬輸液，對于甘露醇注射液若出現結晶現象，在室溫下放置至結晶消失后進行模擬輸液。

將輸液器保持在規定的高度狀態，打開流量調節器，滴斗內的藥液流完后，待藥液過濾器中藥液流完并停留保持30min，用目力觀察，過濾器下管路內的液體不再向下流，即藥液過濾器下面的管路仍充滿液體。以滴斗下管路所充滿的液體的液面沒有變化判定為合格，否則為不合格。根據試驗條件的選擇以及藥物的配制，制定的試驗方案見表3，根據表3中試驗要求完成驗證。

表3.模擬臨床所研究的產品配0.45mm、1.2mm輸液針在不同流速、高度的測試條件下對選擇的藥物進行止液測試表

5.2 結果判定

①同一套試驗用輸液器產品在不同的試驗階段，在未特別說明的情況下，其所采用的試驗條件和狀態應與事先確定的條件和狀態保持一致性。②同一套試驗用輸液器產品在所有試驗條件下全部合格的情況下，才能判定該套產品試驗合格，若試驗過程中發現有一項不合格，則中止后續的試驗，并判定該套產品試驗不合格。

6.試驗結果

根據自制的自動止液功能試驗裝置，按照輸液器規定的使用方法操作，考察輸液器配針規格的大?。?.45mm、1.2mm規格）不同、輸注速度（240mL/h，600mL/h）不同、輸液器的靜脈輸液針末端（即輸液針的穿刺部位）離藥液過濾器距離（H高度和1/2H高度）不同、輸注藥液（酸性、堿性、脂溶性、中性、高滲、高密度、高黏度、溶劑類）不同對輸液器自動止液性能的影響。

根據上述所設的條件進行組合，得到的結果表明：按照設定的試驗方案，對8批次不同廠家的產品進行自動止液性能測試，每組采用2套產品進行驗證，各組產品輸液完畢后滴斗內藥液流完并停留在藥液過濾器處，其藥液過濾器能達到止液功能，綜合試驗結果見表4。

7.小結

在前期的研究中，本文通過理論計算和泡點壓法測試定量分析驗證輸液器止液性能，結果表明其止液高度均能滿足臨床需求。但是其計算過程及試驗過程較為復雜，且需要了解產品過濾膜參數信息。本文通過研制的自動止液功能試驗裝置，精確控制輸出端的壓力和溫度，模擬臨床輸液過程，選取典型藥液，覆蓋酸性、堿性、脂溶性、中性、高滲、高黏度、高密度、溶劑類藥液，每組試驗采用2套產品進行驗證，統計結果表明產品止液性能均符合要求。但考慮到產品輸液針規格、輸液高度、流速、藥液性能等因素對于試驗樣本量要求較大，重復過程較多，不便于生產企業內部質量控制和產品注冊監督抽檢。

綜合考慮，制定止液性能測試方法如下：按產品說明書進行操作，選取產品配置的輸液針，取下瓶塞穿刺器，安裝至自動止液功能試驗裝置上，保持過濾器至管路末端處于自然下垂狀態，流量調節器全開，以常見的0.9%氯化鈉溶液作為試驗介質，輸液完畢后滴斗內藥液流完至藥液過濾器處，觀察藥液是否能停留在過濾器處30min以上。

本文驗證中所選樣品來自不同生產廠家，止液膜孔徑均為5μm，而止液膜的止液效果主要由止液膜止液孔徑大小和分布來控制的，在后續研究中會考慮選擇不同過濾孔徑的輸液器，通過研制的自動止液功能試驗裝置，進一步驗證自動止液測試方法的可靠性。