——一次性输液器
吕强 崔嵘(应急总医院)
一次性医疗输注器械(俗称为医用耗材)主要包括药液输注、储存器械(如注射器、输液器、输液瓶和输液袋等),血液输注、储存器械(如输血器、采血袋、血浆袋、红细胞保存袋和血小板保存袋等)。采用的高分子材料主要有聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和乙烯。醋酸乙烯酯共聚物等。其中,聚氯乙烯成本低,综合性能优良,一直是用量最大的_一次性医疗输注器械用高分子材料。世界各国的研究资料和使用实践表明:聚氯乙烯树脂及其添加剂对人体健康和环境存在隐患。国家相关部门已禁止聚氯乙烯用于食品包装、儿童玩具和奶嘴等。相对于食品包装,药液和血液与聚氯乙烯制作的医疗输注器械直接接触后进入人体参与体液循环所带来的负面影响应更大。
1969年,Wilmore和Dudrick建议用细菌滤膜,阻止微粒进入血液。其后Mayer于1972年报道:应用0.4μm滤膜可以除去药液中的粒子和细菌,但对输液的流速影响不大,这可能是国外最先使用的滤膜截流器。Ryan分析了100个病例,结果认为用0.45μm终端过滤器不仅能防止粒子和微生物进入血管,而且还发现静脉炎也显著减少。Deluca和Evans等对此研究时也得出了相同的结论。1976年,Evans等搜集了年龄为8岁和1个月的49个病例,将他们分两组,一组使用5μm孔径的终端过滤器,一组不使用。发现前者静脉炎发生率显著降低(P<0.01),具有极显著的统计学意义。因此,国外早已形成共识:安全输液最简便而有效的方法是采用终端过滤器。
我国首次使用终端过滤器是在1979年,当时协和医院为一位胆囊切除的患者输入抗生素,12小时后注射部位出现静脉炎。换至右臂18小时后也出现急性静脉炎。于是安装了终端过滤器,静滴6小时后无变化,并在12小时内红肿消退。除去终端过滤器,4小时内又发生静脉炎。经查,抗生素内含大量微晶、聚合物和降解物。国内自1986年起开始生产一次性输液器。国家为此还先后颁布了三项国标。由于国家标准规定输液器滤出药液中(20±5)μm的微粒的滤除率不少于80%,仅对较大粒径的微粒制定了滤除指标,而对10μm以下的微粒未作任何限量的规定,且与国家药典标准(每1ml输液中≥10μm微粒应少于20个,≥25μm微粒应少于3个)相矛盾,故一些专家认为这一标准过宽。即使标准过宽,由于国内生产输液器的厂家众多,一次性输液器产品质量不合格情况仍旧很普遍。
有实验显示:被测的国产装有无纺布和纤维膜的一次性输液器均不合格,不但截留不了微粒,反而滤后微粒比原始溶液微粒还多。而离子滤芯、核孔膜、德国膜、尼龙66滤膜和PALL膜较好,特别是PALL膜,截留率高达99.7%~99.9%,即使其孔径只有0.2μm、0.45μm、0.8μm、1.2μm,流速和截留率也非常令人满意。该公司认为他们的过滤产品,Supor、Nylaflo等亲水膜孔径为绝对孔径,即FDA规定:对支原体的截留率>107/cm2即为0.1μm,对假单胞菌的截留率>107/cm2即为0.2μm,对沙雷菌的截留率>107/cm2即为0.45μm。还应注意的是核孔膜有利用原子能反应堆或HI-13串联加速器生产的区别。原子能反应堆生产的核孔膜有核辐射残留问题,应杜绝使用。
2000年,有文献报道选取9家输液过滤器及6家膜材,采用动态测定滤速的方法进行滤速衰减实验。结果表明:过滤器及滤膜在滴注一定量的液体后均有不同程度的衰减,衰减速度与滤器膜材及孔径大小密切相关。核孔膜衰减速度明显大于无纺布膜。而且无纺布膜在滴注药液的过程中由于膜的膨胀、孔隙增加,而使微粒截流率降低。实验还证明了:无纺布滤器纤维脱落超过标准规定。作者同时选择国内6个厂家生产的12种滤膜及7个厂家生产的一次性输液器对13种常用静注药物的吸附作用进行了实验研究。依据《中国药典》(1995年版)含量测定方法配制待测药液,采用紫外分光光度仪测定各药液在滤前滤后的吸收度值,并计算吸附率。结果:12种滤膜对静注药物均有不同程度的吸附作用,特别是对低剂量药物的影响尤为明显,有些滤膜对某些药物有特异性吸附,如阿托品、尼莫地平、硝酸甘油等吸附率平均为18.98%、24.5%、30.98%,使药效降低,影响治疗效果和患者康复时间。2008年有研究对孔径15μm的尼龙66滤膜进行考察,发现其对输液中≥15μm以上的微粒可全部截留,而且未发现其有吸附作用。实验中还证明:PALL膜、核孔膜和尼龙66滤膜吸附极少。
核孔膜具有以下特点:①几何形状规则,孔径均匀,基本是圆柱形的直通孔,截留高,适宜横向流过滤或反冲,对滤液无污染。②核孔膜透明,表面平整、光滑,有利于收集并借助光学显微镜进行粒子分析,对微生物观察可直接在膜表面染色而膜本身不被染色,利于活化分析和荧光分析。③过滤速度大。④截留特性好,核孔膜的孔径大小基本均一,有利于粒子分离。⑤机械强度高,柔性好,聚碳酸酯和聚酯核孔膜的抗拉强度大于200kg/cm2。⑥自重轻,1mg/cm2,吸水性低,灰份少,利于重量定量分析。膜不易受潮变质。⑦化学稳定性好,核孔膜耐酸和绝大部分有机溶剂的侵蚀。⑧热稳定性好,核孔膜可经受140℃高温,而不影响其性能,故可反复进行热压消毒而不破裂和变形。⑨生物学特性好,核孔膜既不抑菌,也不杀菌,也不受微生物侵蚀,可长期在潮湿条件下工作。⑩核孔膜表面没有粒子,不脱落纤维。
2008年上海同济大学基础医学院于晓楠等为研究一次性重力输液器及药液过滤器中酞酸酯类增塑剂的含量及在不同条件下浸泡、过滤实验中微粒的脱落情况,采用毛细管柱气相色潜一质谱联用仪(Gc-MS)的选择离子监测方法(SIM)对样品进行检测,以GWF-7J微粒分析仪对样品的微粒予以检测。结果发现:过滤器中酞酸为[2一乙基-己基]酯(DEHP)溶出的最高量为1.28μg/L,阳性检出率为9%;在不同室温、过滤器和浸泡时间条件下,微粒脱落、滤出的差异均有统计学意义(P<0.05),微粒脱落最大值为(63.7±1.8)个/毫升,最小值为(0.3±0.1)个/毫升。作者认为:DEHP作为聚氯乙烯(PVC)材料的增塑剂用于一次性输液器、输液袋、输血器、血袋、针筒中,因其与塑料的结合依靠分子间作用力,是非键合性的,故易自塑料中游离出来并通过多种途径进入患者体内。现已证实:DEHP可致大鼠睾丸萎缩和精子减少,对大鼠有致畸和胚胎毒性作用,还可促进果蝇体内脂质过氧化反应,可能缩短果蝇寿命。DEFP也会对人类健康产生一定影响,尤其是处于发育早期和分化发育敏感阶段的儿童和孕妇,DEHP水解生成MEHP毒性更大。有研究报告:丁基胶塞与头孢类抗生素易发生反应,药品存放数日后输液变黄。因此,医用塑料中的酞酸酯类增塑剂可经输液途径进入人体,应引起足够关注,并制定增塑剂和微粒脱落的卫生学标准。
近年来,国内在相关领域的产业化研究也取得了一定的进展。山东威高医用高分子制品股份有限公司与中国科学院长春应用化学研究所合作,采用超低密度聚乙烯为原料(乙烯和α-烯烃的共聚物,简称TDE)制作的一次性医用输液器已成功投放市场。其不添加任何增塑剂,不添加金属离子稳定剂,无污染,无潜在危害,应进行临床大样本观察以取得循证药学数据。北京伏尔特技术有限公司将核径迹技术成果转化到医疗器械领域,制备的精密过滤输液器配有精密药液过滤器,采用进口核孔膜,过滤孔径为5μm或以下。该核孔膜克服了国产核孔膜孔数密度小、连孔率高、流量小以及纤维膜材存在二次污染、对药物有效成分吸附率高、过滤微粒效果差的问题,能有效拦截微粒,真正起到滤除微粒的作用,明显减轻输液疼痛,有效降低输液反应,保证输液安全。具体见图表
表 纤维膜与核子膜性能情况
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