第三节 静脉输液器材的发展
静脉输液治疗始于17世纪，历经近500年的波折，在20世纪逐渐形成一套完整的体系，在静脉输液治疗理论、技术、工具、设备等方面取得长足进步，使静脉输液治疗的安全性、科学性和有效性得到极大提升；其中静脉输液器材的发展在静脉输液治疗中起到非常重要的作用。
一、导管类型
（一）外周静脉导管
1. 一次性静脉输液钢针（disposable intravenous infusion with steel needle）
是医护人员对患者进行外周静脉采血和短期静脉输液的常用工具。根据其功能分为静脉采血针和一次性静脉输液钢针两类。
（1）概述：
一次性静脉输液钢针发明于1957年，属于国家第三类医疗管理器械，其使用风险高，是目前最基础的外周静脉输液穿刺工具。一次性静脉输液钢针具有操作简单、易穿刺、经济、使用方便等优点，其缺点为保留时间短、易损伤血管发生渗漏、增加患者痛苦和护士的工作量。其结构包括：穿刺钢针、保护帽、单翼或双翼穿刺手持柄与钢针连接的延长管（图1-1）。
图1-1 一次性静脉输液钢针
（2）规格：
一次性静脉输液钢针的规格指其外径的大小，通常以针翼颜色进行区分（表1-1）。
表1-1 一次性静脉输液钢针的规格
（3）适用范围：
浅静脉采血、短时（＜4h）单次输注无刺激性溶液或药物；一次性静脉输液钢针留置时间一般在2～4h，多作为临时静脉用药。在多数国家，一次性静脉输液钢针只用于静脉采血或较差血管的临时输液。
2. 外周静脉导管
（1）概述：
外周静脉导管（peripheral venous catheter，PVC）又称套管针，属于外周静脉短导管，是一次性静脉输液钢针的替代产品，也是目前国内外重要的外周浅静脉输液治疗工具。于20世纪60年代初开始出现由生物原材料制成的套管针（留置针），1964年第一支外周静脉留置针应用于临床，20世纪80年代，我国开始使用外周静脉留置针，主要用于静脉输液、输血、静脉和动脉采血等。优点：操作简便，套管材质柔软，不易对血管造成伤害，减少静脉穿刺次数，保护患者血管和减轻痛苦；同时还能减轻护士的工作量，提高护士工作效率，保证患者用药安全。外周静脉留置针分为（图1-2）：
1）开放式留置针：
开放式普通型留置针和开放式安全型留置针（防针刺伤），主要由导管、针芯、针座、保护套、蝶翼、护帽等组成。开放式安全型（防针刺伤）留置针是在普通型留置针的基础上设计针尖保护装置，避免针尖扎伤医护人员。开放式普通型留置针主用于手术室、CT、核磁的造影用药、胃肠镜的麻醉用药等。
2）密闭式留置针：
分为密闭式普通型留置针和密闭式安全型（防针刺伤）留置针，主要为套管、延长管、肝素帽（接头）一体化设计的整体密闭式系统，能有效阻止血液外溢造成的污染。因其材质不同，还有耐高压型留置针，其外套管长而柔软，管径粗，弹性好，可随血管弯曲，且无害及低刺激性，耐高压作用，可以抵抗高压注射造影剂带来的压力，防止外套软管管壁的裂开及断裂，降低造影剂快速注射对血管前部内膜的压力，减少对血管的刺激，降低造影剂的渗漏及局部肿胀。
图1-2 外周静脉留置针
（1）开放式普通型留置针；（2）开放式安全型留置针；
（3）密闭式普通型留置针；（4）密闭式安全型留置针。
（2）规格：
外周静脉留置针规格，以尾端颜色来表示，导管长度一般小于或等于7.5cm，其常用规格见表1-2。因各生产厂商不同，外周静脉留置针长度及流速不尽相同，针头上号码Ga与针的外径相关。
表1-2 外周静脉留置针规格
（3）适用范围：
主要适用于手术患者；输液时间相对较长（＞4h）的患者；老人、婴幼儿、躁动不安的患者；输全血或血液制品的患者；做糖耐量检测及X线片检查；造影（耐高压留置针）用药的患者等。外周静脉留置针留置时间为72～96h或遵产品说明书。
3. 中等长度导管
（1）概述：
中等长度导管（medium length catheter，MC）指其长度为20～30cm的导管。19世纪50年代Deseret医疗公司引进了中等长度导管。通常用于需要1周以上静脉输液的患者。到19世纪80年代早期，由受过培训的护士为血管通路受损的患者在床旁置入中等长度导管。之后中等长度导管的最初设计得到逐步改良，使导管通过穿刺鞘置管。导管材质主要为硅胶或聚氨酯两种。
与外周静脉留置针相比中等长度导管的优势：
1）穿刺可在直视下盲穿完成，如选择较深静脉穿刺可在血管超声引导下穿刺，有成功率高、对血管损伤小、不易感染等优点。
2）导管尖端位置：在腋静脉或锁骨下静脉区域，因其血管较粗、血流量较大、可充分稀释药物，减少或避免对血管的刺激，减轻患者反复穿刺的痛苦和并发症的发生。
3）导管留置时间可达1～4周或遵照产品说明书执行。
（2）规格：
中等长度导管因导管材质不同分为硅胶材质的中等长度导管（头端闭合式、三向瓣膜）和聚氨酯材质的中等长度导管（头端开口式）（图1-3）。常用中等长度导管的规格见表1-3。
图1-3 中等长度导管
（1）头端闭合式、三向瓣膜导管；（2）头端开口式导管。
表1-3 中等长度导管的规格
（3）适用范围：
中等长度导管适用于间歇性或连续性静脉输液治疗超过7d、外周静脉条件差的患者。可用于患者的抢救、输入脱水药物、静脉营养液及中期静脉输液治疗等。
（二）中心静脉血管通路
1. 中心静脉导管
（1）概述：
中心静脉导管（central venous catheter，CVC）：是指导管末端位于腔静脉的输液装置（图1-4），包括CVC、PICC、PROT。根据是否有隧道可分为隧道和非隧道中心静脉通路；根据导管的作用，将导管类型分为：普通型、耐高压型、血液透析中心静脉导管、抗感染四个类型。导管材质主要为硅胶和聚氨酯两大类，静脉导管有末端开口和侧方开口；型号有一腔和多腔。
图1-4 中心静脉导管
（2）规格：
导管的型号常以FreMCh（Fr）或Gauge（Ga）来表示。Gauge代表导管的内径或外径，数值从13到28，数值越小代表外径越大。成人常用14Ga、16Ga，婴幼儿常用18Ga、20Ga。FreMCh（Fr）表示导管的外径，Fr越大代表导管的外径越大，行业一般以FreMCh表示多腔导管的外径。常用型号有：3Fr、3.5Fr、4Fr、5Fr、5.5Fr、7Fr、8Fr，成人常用7Fr，婴幼儿常用3Fr、3.5Fr、4Fr，不同型号对应导管的长度各有不同。导管的外形有直型管、弯型管和弯外延型管等。
（3）适用范围：
CVC可适用于任何性质的药物输注、血流动力学监测，不应用于高压注射泵注射造影剂（耐高压导管除外）。
2. 经外周静脉置入中心静脉导管
（1）概述：
经外周静脉置入中心静脉导管（peripherally inserted central catheter，PICC）：指经外周静脉（贵要静脉、肱静脉、头静脉及正中静脉等）穿刺置入中心静脉的导管（图1-5）。1975年，PICC问世，该导管使用硅胶材质，利用14Ga穿刺针在肘部静脉留置导管。1978年，肿瘤医生Dr.Leroy Groshong发明了三向瓣膜式装置，减少了导管堵塞，使导管功效得到极大改进，患者舒适度得到极大提升。20世纪80年代末，PICC被欧美国家广泛用于各种疾病的患者，成为静脉安全输液的伟大变革。2004年第一代耐高压注射型PICC导管PowePICC在美国上市，为头端开口设计，有一腔、二腔、三腔设计，采用强化聚氨酯材质。该导管除具有传统PICC的特点外，还具有高流速：最高流速5ml/s；CECT高压造影：最大注射压力300PSI，可满足高压注射造影剂的压力和流速需求，减少因外周静脉注射造影剂带来的外渗及非耐高压导管注射造影剂所致导管破裂的风险（如使用三腔静脉导管，只有主腔可用于造影剂的静脉注射）；还可用于中心静脉压（central venous press，CVP）监测和多通路静脉输液治疗，既可同时输注多种药物又避免了药物间的配伍禁忌。适用于急诊、ICU、外科手术等患者。2008年第二代耐高压注射型PICC（PowePICC SOLO），在美国上市，除采用与第一代静脉导管相同的头端开口设计及强化聚氨酯材质外，最大的改进之处在于静脉导管后端采用瓣膜设计取代第一代静脉导管的拇指夹（图1-6），可以耐受高压推药、导管堵塞率低。
图1-5 PICC导管
（1）新生儿PICC导管；（2）幼儿PICC导管；（3）儿童及成人PICC导管。
图1-6 PowePICC SOLO
（2）规格：
PICC导管的规格及型号见表1-4。
表1-4 PICC导管的规格及型号
续表
（3）适用范围：
适用于中长期静脉输液治疗，可用于任何性质的药物输注，不应用于高压注射泵注射造影剂和血流动力学监测（耐高压导管除外）。
3. 隧道式中心静脉导管
（1）概述：
隧道式中心静脉导管（tunnel central venous catheter，TCVC），指导管尖端在上腔或下腔静脉，导管的后半部分在胸壁、腹壁或手臂（隧道式PICC）走行，在距血管穿刺点一定距离处穿出皮肤（图1-7）。1979年，美国临床肿瘤学家William D. Ensminger和外科医生John E. Niederhuber合作，着手创建了一个完全包含在皮肤下的隧道式中心静脉导管。2001年，Selby在14名患者中通过使用血管钳成功地在患者上臂置入了隧道式PICC。
静脉导管从置入中心静脉的入口到穿出体表出口，中间有一段潜行于皮下，可降低导管的感染。隧道式中心静脉导管与非隧道式中心静脉导管相比，其优点：静脉导管可长期应用、维护及固定简便，静脉导管相关感染的发生率低。
图1-7 隧道式中心静脉导管
（2）规格/种类：
根据TCVC是否在皮下将其分为：皮下隧道式导管和非皮下隧道式导管；根据TCVC导管开口道设计分为头端开口式和头端闭合式、三向瓣膜两类，后者可避免回血，减少堵管的发生。
（3）适用范围：
隧道式导管适用于中心静脉压监测、任何性质的药物输注、静脉输血、静脉营养治疗、静脉采血。
4. 植入式输液港
（1）发展史：
输液港（implantable venous access，port）又称植入式中央静脉导管系统，简称输液港。是一种全植入式、埋藏于人体内的闭合输液系统，输液港植入的位置见图1-8。20世纪80年代研发出全植入的静脉输液系统。导管种类分：单腔、双腔、多腔的中心静脉导管。植入式输液港的植入和拔除属于外科手术，需由有独立执业医师证或经认证的静脉专科护士来执行。
（2）规格：
不同品牌的导管规格不尽相同，下面以一种品牌的产品为例，其规格有：
1）头端开口式输液港，尺寸有6.6Fr（单腔）、10Fr（双腔）。
2）头端闭合式、单腔三向瓣膜输液港，尺寸有7Fr、8Fr。
3）植入式输液港两侧各有一个用于内固定的缝合孔。
4）根据输液港型号不同出液口可连接相匹配的导管，如6Fr、8Fr等型号的导管。
5）导管材质：主要为聚氨酯和硅胶材料。聚氨酯，导管表面光滑，降低药物和血液附着，体温在36.5℃下变得柔软；硅胶导管，薄壁大腔，堵管率低。
6）根据各生产厂家不同，导管型号包括：4.8Fr、6Fr、7Fr、8Fr、9.5Fr。
7）输液港材质：导管材质为硅胶，输液港港座材质有树脂、钛金属。
（3）适用范围：
需长期或重复静脉输液治疗的患者，包括静脉输注胃肠外营养液、化疗药物；进行输血或血标本采集。
图1-8 植入输液港位置图
二、输液附加装置
（一）输液接头
输液接头是静脉导管与输液装置连接的桥梁，是用来连接输液装置的附加装置，主要有肝素帽、无针输液接头及三通接头（图1-9）。
图1-9 输液接头
（1）肝素帽；（2）无针输液接头；（3）三通接头。
1. 肝素帽
（1）概述：
肝素帽由乳胶塞、收缩膜、接头和端帽组成，与各种输液导管接头配套使用，可反复穿刺。
（2）规格：
14Ga、16Ga、18Ga、20Ga、22Ga、24Ga、26Ga；长度分为15mm、20mm、25mm、32mm、45mm、50mm、150mm。
（3）适用范围：
用于各种静脉导管与输液装置的连接。
2. 无针输液接头
（1）概述：
无针输液接头的发明始于20世纪90年代，2000年美国政府签署《针刺安全预防法》后在全美得到飞速普及。2004年进入中国市场，经过10多年的发展，无针输液接头的种类也不断更新换代。目前欧美医院中的主流接头均为透明外观设计，其重要的一点就是帮助护士在冲封管路时可判断是否有血液残留。
（2）规格：
正压接头、负压接头、平衡压接头。
（3）适用范围：
吸抽、输注使用时与无针输液装置连接。
3. 三通接头
（1）概述：
三通接头由三通管、单向活瓣和弹性堵头组成。操作方便、外观透明，可360°旋转，箭头指示液体流向，转换时不中断液流、不产生旋涡。
（2）规格：
普通三通、延长管三通，其长度有10cm、25cm、50cm及耐药三通。
（3）适用范围：
用于各种静脉导管与输液装置的连接，在明确没有药物配伍禁忌的情况下，可同时连接或静脉输注两种药物。
（二）加温器
1. 概述
加温器是一种用于血液或液体的电热装置，设有导热体、电热芯及保温壳。导热体置于电热芯内，是可以开合的两个半圆柱体，保温壳置于电热芯外。目前，它解决了静脉输液治疗时血液或液体温度低，无法加热的问题。其特点为体积小、结构简单、加热效果好。血液和液体加热器有效解决了因输入低温血液或液体而导致的寒战、四肢厥冷、血管痉挛及疼痛等问题。
2. 规格
输液恒温加热器、新型输液热敷器。
3. 适用范围
可用于日常输血、输液，可在血液透析和血液过滤中使用。
（三）流速调节装置
流速调节装置指通过对输液管道或液体数量的控制，达到治疗目的的机械或电子装置（图1-10）。
图1-10 流速调节装置
（1）输液泵；（2）微量注射泵。
1. 概述
20世纪80年代前，主要使用输液夹螺旋式或滚动式夹放在输液管上，控制输液速度。其原理是挤压输液管道达到控制流速的目的。20世纪80年代后，伴随医疗、药学及科学的不断发展，临床逐渐开始使用微量注射泵、输液泵，实现在正压下输液，更精准地满足患者病情及治疗需要。
微量注射泵是一种新型泵力仪器，将少量液体精确、微量、均匀、持续地输出。由控制器，执行机构和注射器组成。电子智能化输液，输液速度准确性得到提高，当输液系统存在问题时，仪器会自动报警提示，静脉输液过程更加安全。
2. 规格
输液调节夹、微量注射泵（单通道微量注射泵、双通道微量注射泵、多通道微量注射泵）、输液泵；根据其结构和功能将其分为固定点泵和非固定点泵；体外泵和可植入泵；机械泵、电子泵和重力泵；容积泵和蠕动泵等。
3. 适用范围
危重症患者、新生儿、输血、血管活性药物、化疗药及止痛药等。
（四）止血带
1. 概述
止血带是1886年埃斯马赫发明的，它是一种橡皮管。静脉输液、静脉输血或采集血液标本时，正确地使用止血带可以增加静脉充盈度，并且仅影响静脉血回流而对动脉血流无影响。
2. 规格
目前各种新产品层出不穷，简单如橡皮管止血带，高级如卡扣式带、自动气压带、电动止血带等，推荐使用不含乳胶的、扁宽的一次性止血带。
3. 适用范围
医疗机构在常规治疗及救治中进行静脉输液、抽血及输血的辅助工具等。
（五）固定装置
1. 敷料
（1）概述：
敷料是伴随着静脉输液治疗的发展不断进步。在20世纪70～80年代，普遍使用的是普通白色卷胶布和纱布，20世纪80年代末到90年代初，出现了较细的卷胶布，尤其近5～10年的快速发展，已发展到种类繁多的透气、抗过敏、抗炎透明敷料。
（2）规格：
常用透明敷料规格：6cm×7cm、7cm×9cm、10cm×10cm、12cm×9cm、12cm×10cm。常用静脉输液固定敷料有：纱布类、透明或半透明敷料。
（3）适用范围：
适用于输液导管固定。
2. 固定器
（1）概述：
目前静脉导管固定方法包括缝合、胶布和免缝合固定装置。免缝合固定是一种具有黏胶剂的固定装置，将导管固定于卡座，再将固定装置贴于皮肤上。自2006年后，各行业指南推荐使用免缝合固定装置来降低感染和导管脱管率。2011版INS协会发布的《输液治疗实践标准》中说明，避免使用胶布或缝合线，因为他们不是导管固定装置的有效替代方法。2011版美国CDC指南里提到免缝合固定装置降低血管内导管感染风险。
（2）规格：
从技术上分类是缝合线、胶布和免缝合固定；免缝合固定分为粘连式和卡扣式。
（3）适用范围：
用于固定外周静脉导管、中心静脉导管等医用导管。
三、输液装置
（一）全开放式输液
1. 概述
20世纪30年代以前，全开放式输液方式广泛应用于临床。输液系统由反复使用的玻璃输液吊瓶（上方开放但有盖即广口瓶）配以橡胶管、茂菲滴管、针头接管和反复使用的针头组成，输液时需要将液体倾倒入玻璃瓶输液器内。其优缺点如下：
（1）优点：
透明度高、热稳定性优良、耐压、瓶体不变形。
（2）缺点：
静脉输液过程中的灰尘、微生物（如细菌、尘螨、真菌等）可由此进入玻璃瓶输液器中，引发静脉输液污染；玻璃瓶材质：在制备、包装、灭菌、运输过程中，可出现脱片、破损等现象，导致固体颗粒进入液体或出现裂缝破损引起真菌感染；玻璃瓶装液体的运输及储存：所占空间大且易破碎、不耐低温，生产中清洗困难，易污染，运输、储存不便。
2. 规格
玻璃瓶输液器：由橡胶管、茂菲滴管、针头接管和反复使用的针头组成。
3. 适用范围
用于所有药物的静脉输注。
（二）半开放式输液
1. 概述
随着静脉输液技术的发展，半开放式输液系统由玻璃或硬塑料容器与带有滤膜的一次性输液管路所组成，同时在瓶口胶塞处另外插入排气针，建立空气通路，使瓶内产生压力高于静脉内压将药物和液体输注入体内。此种静脉输液方式改进了输液管路，避免液体全部暴露于空气中，减少了污染机会，从此取代了玻璃瓶输液器。
2. 规格
由玻璃或硬塑料容器与带有滤膜的一次性输液管路所组成，在瓶口胶塞处另外插入排气针。
3. 适用范围
用于所有药物的静脉输注。
（三）全密闭式静脉输液
1. 概述
1970年，美国百特公司推出全封闭式静脉输液软袋，为全世界静脉输液治疗建立了新的输液安全标准，成为第一个获得美国FDA认可的输液软袋。医学文献数据库Medline自1970年以来有关静脉输液事故的文献报道表明，自20世纪70年代软袋全密闭输液系统应用于临床以来，输液不良反应的发生率明显降低。
2. 规格
输液器在近年的发展速度快，品种丰富、材质多样。因生产厂家不同，其规格略有差异，具体应参照产品说明书。常见种类有：普通输液器（直型、Y型、分装袋型）、压力/重力输液器、精密过滤输液器、非PVC输液器、避光输液器、调速输液器等（图1-11）。常见输液器材质包括：聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯热塑性弹性体（TPE）、聚乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯酯等。
图1-11 输液器
（1）普通输液器；（2）精密过滤输液器；（3）避光输液器。
3. 适用范围
（1）普通输液器：
普通输液器的材质为PVC，含有DEHP（增塑剂），对某些药物会产生吸附、药物毒性作用而影响药物的疗效和患者的治疗效果，因其成本低，也是目前临床上使用最多的输液器。使用中应注意，禁止输注与PVC不相容的药物；不宜贮存与输注脂肪乳等脂溶性液体和药物；新生儿、青春期前的男性、孕妇、哺乳期妇女应考虑其可能的毒性，选择替代品。
（2）精密过滤输液器：
静脉输液过滤器从20世纪70年代开始在美国应用于临床，随着学术水平的不断提高，研制出精密过滤输液器；过滤孔径从3～5μm发展到0.2μm；1994年美国FDA就建议：输注非脂肪乳液体应使用0.2μm滤器，合理使用过滤器，可以防止液体中肉眼可见或不可见的难溶性颗粒进入人体，减少微粒对人体的危害，保证输液安全。
其过滤膜材质主要为聚醚砜膜、纤维膜和核孔膜3种。其特点为过滤盘设计精巧，排气速度快，不存留气泡；输液针尖锋利钢性好。精密过滤输液器的滤膜孔径根据患者年龄及使用的药物性质不一，精密过滤输液器的过滤膜孔径需求不一（表1-5）。
表1-5 根据患者年龄、药物性质不一，过滤膜孔径需求不一
（3）避光输液器：
是采用无毒褐色硅胶管为材料制成的一次性输液器。该输液器通过有效防止紫光引发的化学反应，避免造成药物分解、变色、氧化、毒性增加等不良反应而研发设计。对290～450nm波长范围内透光率，茂菲滴管≤35%，管路≤15%。适用于需要避光的药物。
（4）微调输液器：
其特点在于可以实现极其缓慢和微量的速度进行输液，适用于输注需要严格控制滴速的药物。
（5）重力/压力输液器：
其材质和导管能承受的压力均比普通输液器好，能配合输液泵进行静脉输液，适用于ICU危重病房。
（6）非PVC输液器：
由聚烯烃多层共挤膜构成，其内层、中层采用聚丙烯与不同比例的弹性材料混合，使得内层无毒、惰性，具有良好的热封性能和弹性，外层为机械强度较高的聚酯或聚丙烯材料；聚异戊二烯胶塞具有丁基材质，穿刺不掉屑。其优势如下：
1）不含增塑剂（DEHP），对药物无吸附，尤其是输入紫杉醇、盐酸胺碘酮、脂肪乳、西咪替丁、环丙沙星、头孢哌酮钠、甲硝唑、氯霉素、环孢素、氢化可的松等药物时增塑剂不会被吸附而进入人体，不会降低药物的疗效，不会对患者造成伤害。
2）不含金属离子，也不会在静脉输液的过程中出现氯乙烯残留，该化合物是致癌物质。适用于新生儿、婴儿等敏感人群；青春期前的男性、怀孕期和哺乳期的妇女；重症患者、术后患者、老年、肿瘤、血液病患者及长期静脉输液治疗的患者。
（四）输血器
1. 概述
1903年Alexis Carrel将供血和受血动物的动脉和静脉缝合进行直接输血；1915年Henry和Jouvele设计了一个有4个通道活塞栓的输血注射器；随后，人们将抗凝血液倒入带有过滤网的玻璃瓶中，下面接橡胶管和不锈钢针头进行输血；1949年开始，采用一次性柔软、坚固的塑料输血袋和塑料输血器，代替了玻璃瓶和橡胶管。目前临床广泛应用的输血器是在茂菲滴管内安装筛网式滤网，其材质为PVC。主要用于滤除静脉输入血液中肉眼可见的血块，但不能滤除小凝块和细胞聚体。
2. 规格
滤过孔径为170～260μm，过滤面积为24～34cm2。
3. 适用范围
所有的静脉输血患者。应注意，输血器只适用于输血，它不适合静脉输液。因输血器的过滤孔径较大，不能有效过滤掉液体中直径＞15μm的微粒，这些微粒输入人体很危险。
（史淑杰）