输液器自动止液性能测试方法的研究

吴欢 董璨 胡嘉昊 周琦 郭强 张仕林 李玲 艾鸣哲 董慧 湖北省医疗器械质量监督检验研究院 （湖北 武汉 430075）

内容提要：目的：通过搭建临床输液模型，研究输液器的止液性能，为建立止液性能试验方法评价提供参考依据。方法：建立临床输液模型，用不同类型静脉输液药液（酸性、碱性、脂溶性、高渗、高黏度、高密度等药物）考察输液器的自动止液性能。结果：8批次不同厂家的输液器进行自动止液性能测试，输液完毕后产品均能达到自动止液效果。结论：通过构建的输液模型，选取氯化钠溶液作为试验介质进行止液性能测试，其测试装置和试验方法可满足试验要求。

静脉输液是临床治疗中最常规的手段和方法之一，据医疗器械行业协会统计，目前国内的一次性使用输液器的年使用量已达到50亿支以上，并且每年以一定比例增长[1]。一次性使用重力输液器及专用输液器现行有效标准为GB 8368-2018《一次性使用输液器 重力输液式》[2]、YY 0286专用输液器系列标准，一次性使用重力输液器及专用输液器作为三类医疗器械，由国家药品监督管理局进行注册管理。

根据湖北省近几年的注册检验和监督抽检，输液器类产品基本能执行国家强制性标准和行业强制性标准，但由于医疗机构使用需要，一些企业声称产品具有自动止液功能。传统的止液功能主要是依靠药液的浮力作用使滴斗中的浮标堵住滴斗出口从而达到止液的效果，但是因输液药液的成分、颗粒含量、黏度等的不同，导致浮标不能完全与滴斗配合堵住出口，对止液时间不好控制[3]。目前医疗机构使用量大面广的自动止液输液器依靠过滤器止液膜的表面作用力达到止液目的，该功能能有效缓解医护工作者的工作强度以及减少医患纠纷[4]。

GB 8368-2018《一次性使用输液器 重力输液式》以及YY 0286专用输液器系列标准规定了产品相关的性能指标要求以及检验方法来控制产品质量，但目前尚无评价输液器止液性能的相关标准或指导性文件[5]。在前期调查研究中，检验检测机构依据企业自定方法进行检测，而不同企业采用方法和试验介质也有所不同，导致产品无法进行性能的量化分析和统一尺度的监管。本文主要是根据临床使用研制一种输液装置，模拟临床输液，研究输液器自动止液性能，为建立止液性能试验方法评价提供参考依据。

1.测试样品来源

本次研究的样品为2023年湖北省注册检验和监督抽检中样品，主要选择以止液膜作为止液功能的精密输液器，涉及一次性使用精密过滤输液器、一次性使用避光精密过滤输液器、一次性使用流量设定避光微调式输液器带针等，具体信息见表1。

表1.测试样品信息

2.测试仪器装置

输液器的止液效果在临床使用中是比较复杂的，涉及很多因素，如输液药物特性（包括常规药液、高密度药液、高渗药液等）、患者体位变化而影响患者静脉压力、输液时环境温度、药液的流速和输液量的饱和度等。

按图1搭建输液模型装置，该装置关键在于设计恒温且压力稳定可调的人体静脉模拟装置。装置中采用的人体静脉模拟装置有恒温控温装置（精度0.1˚C）、压力可调装置（精度0.01kPa），输液装置为模拟临床输液过程，其高度可调。

图1.自动止液功能试验装置（注：1-输液瓶；2-药液过滤器（自动止液）；3-人体静脉压模拟装置）

3.药物选择与配制

根据临床需求，选择具有典型代表意义的药品类别：酸性、碱性、脂溶性、中性、高渗、高黏度、高密度等药物，药物具体信息见表2。

表2.试验用的典型药物和配制用的溶剂

4.试验条件的确定

4.1 输液针配置的选择

由于临床使用的一次性使用精密输液器通常配输液针直径为0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.2mm共8个规格，配置的输液针的针管内孔径不一致，在输液过程中输液速度也会不同。配置0.45mm规格的输液针输液速度最慢，配置1.2mm规格的输液针输液速度最快。因此，试验过程中选择与试验产品分别配置0.45mm、1.2mm两种输液针来进行试验。

4.2 输液流速的选择

根据《浅谈输液速度》[6]文中所述，通常一般输液速度为4mL/min，快速为10mL/min，换算为小时即为：240mL/h和600mL/h。本文以这两种流速作为试验的输液流速，在输液完成后观察输液器内止液型药液过滤膜下面的液柱是否停止不动来判定是否止液。

4.3 止液高度的选择

精密输液器的止液高度指的是药液过滤器到输液器出口的垂直距离，即图1中标注的“H”的距离，各生产企业产品不同，药液过滤器到输液器出口的距离也不同，在临床实际输液过程中患者输液位置、输液瓶高度等都会引起药液过滤器到输液器出口的垂直距离有所不同，因此，本文选择试验样品的H高度和1/2H高度来进行验证。

4.4 其他试验条件

由于临床在使用产品时绝大部分是在医院输液室或病房内，所以本次试验时的环境温度安排在室温条件下进行，环境温度控制在（20～26）˚C，以模拟临床实际使用环境。

在临床实际使用输液器进行静脉输液时，由于患者的体位和本身静脉血压的不同，导致输液器最末端（即输液针的穿刺部位）所受的人体静脉压力也有所不同[7]。根据人体的静脉压一般为0.49～1.18kPa（即50～120mmH2O），本文选人体静脉压为1.0kPa进行，输液器末端温度控制在37˚C，使其尽可能接近临床输液参数。

5.试验方案及结果判定

5.1 试验方案

根据确定好的试验条件，试验前，分别配置0.45mm输液针和1.2mm输液针，打开流量调节器，药液将进入滴斗下的管路内并将管路内的空气从输液针末端排出，直至药液从针管流出。在完成排气的工作后，通过调节流量调节器，输液流速分别调节约至240mL/h和600mL/h两种流速进行，调节输液器的静脉输液针末端（即输液针的穿刺部位）离药液过滤器距离分别为H高度和1/2H高度，每组采用2套产品在此条件下分别进行试验。

关闭流量调节器，将静脉输液针插入连接的一个模拟静脉血压源装置的注射件中（如图1所示），按表2配制药液，在室温20˚C～26˚C条件下进行模拟输液，对于甘露醇注射液若出现结晶现象，在室温下放置至结晶消失后进行模拟输液。

将输液器保持在规定的高度状态，打开流量调节器，滴斗内的药液流完后，待药液过滤器中药液流完并停留保持30min，用目力观察，过滤器下管路内的液体不再向下流，即药液过滤器下面的管路仍充满液体。以滴斗下管路所充满的液体的液面没有变化判定为合格，否则为不合格。根据试验条件的选择以及药物的配制，制定的试验方案见表3，根据表3中试验要求完成验证。

表3.模拟临床所研究的产品配0.45mm、1.2mm输液针在不同流速、高度的测试条件下对选择的药物进行止液测试表

5.2 结果判定

①同一套试验用输液器产品在不同的试验阶段，在未特别说明的情况下，其所采用的试验条件和状态应与事先确定的条件和状态保持一致性。②同一套试验用输液器产品在所有试验条件下全部合格的情况下，才能判定该套产品试验合格，若试验过程中发现有一项不合格，则中止后续的试验，并判定该套产品试验不合格。

6.试验结果

根据自制的自动止液功能试验装置，按照输液器规定的使用方法操作，考察输液器配针规格的大小（0.45mm、1.2mm规格）不同、输注速度（240mL/h，600mL/h）不同、输液器的静脉输液针末端（即输液针的穿刺部位）离药液过滤器距离（H高度和1/2H高度）不同、输注药液（酸性、碱性、脂溶性、中性、高渗、高密度、高黏度、溶剂类）不同对输液器自动止液性能的影响。

根据上述所设的条件进行组合，得到的结果表明：按照设定的试验方案，对8批次不同厂家的产品进行自动止液性能测试，每组采用2套产品进行验证，各组产品输液完毕后滴斗内药液流完并停留在药液过滤器处，其药液过滤器能达到止液功能，综合试验结果见表4。

7.小结

在前期的研究中，本文通过理论计算和泡点压法测试定量分析验证输液器止液性能，结果表明其止液高度均能满足临床需求。但是其计算过程及试验过程较为复杂，且需要了解产品过滤膜参数信息。本文通过研制的自动止液功能试验装置，精确控制输出端的压力和温度，模拟临床输液过程，选取典型药液，覆盖酸性、碱性、脂溶性、中性、高渗、高黏度、高密度、溶剂类药液，每组试验采用2套产品进行验证，统计结果表明产品止液性能均符合要求。但考虑到产品输液针规格、输液高度、流速、药液性能等因素对于试验样本量要求较大，重复过程较多，不便于生产企业内部质量控制和产品注册监督抽检。

综合考虑，制定止液性能测试方法如下：按产品说明书进行操作，选取产品配置的输液针，取下瓶塞穿刺器，安装至自动止液功能试验装置上，保持过滤器至管路末端处于自然下垂状态，流量调节器全开，以常见的0.9%氯化钠溶液作为试验介质，输液完毕后滴斗内药液流完至药液过滤器处，观察药液是否能停留在过滤器处30min以上。

本文验证中所选样品来自不同生产厂家，止液膜孔径均为5μm，而止液膜的止液效果主要由止液膜止液孔径大小和分布来控制的，在后续研究中会考虑选择不同过滤孔径的输液器，通过研制的自动止液功能试验装置，进一步验证自动止液测试方法的可靠性。