热湿交换器(Heat and Moisture Exchanger,HME),亦被称为“人工鼻”,通常是由一个塑料或纸质过滤器和一个加湿垫组成,包括一个进气口和一个出气口,通过保留患者呼气中部分水分和热量,并在吸气过程中将其返回到呼吸道的器械。用于提高输送给呼吸道的气体中的水分含量和温度。
热湿交换器(HME)的原理是利用气体吸热和释热的原理来调节空气温度和湿度。呼气时,来自病人的温湿气体进入热湿交换器的内侧面,湿气凝结,同时释放的热量在热湿交换介质中得以保存。吸气时,外部干燥的气体进入热湿交换器,在热湿交换器内得到湿化和温热,然后进入肺内。如此往复循环,不断利用呼气中的热度和湿度来温热和湿化吸入的气体。这样,人体在吸入新鲜空气时不会感到冷和干燥,从而达到舒适的呼吸状态。
热湿交换器适用于呼吸机治疗中的各种科室,如重症监护室、呼吸内科、急诊科、麻醉科等。在这些科室中,热湿交换器可以用于各种情况,如机械通气、气管插管、支气管镜检查、术后呼吸治疗等。
在美国,热湿交换器需要符合FDA 法规21 CFR 868.5260 ,Class II 类管控,性能方面需要满足ISO 9360的要求。ISO 9360由ISO/TC 121麻醉和呼吸设备技术委员会、SC 3肺通气机及相关设备小组委员会制定,ISO 9360-1于 2000年发布,一年后ISO 9360-2也相继发布。
ISO 9360由以下部分组成,总标题为麻醉和呼吸设备——用于湿化人体呼吸气体的湿热交换器(HME):
第1部分:适用于最小潮气量为250毫升的HME
第2部分:适用于最小潮气量为250毫升的气管切开患者的HME
主要性能评估:
项目
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评估要求
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通用要求
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HME 患者端口接头
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患者端口的接头应是一个符合ISO 5356-1的15mm的内圆锥接头或是一个15mm内/22mm外同轴圆锥接头。
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其他端口
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如果有预期接入呼吸辅助装置的接头,如Y形件,应是一个符合ISO 5356-1的15mm外圆锥和(或)22mm圆锥接头。
如果HME含一个辅助端口,该端口应不能与符合ISO 5356-1或ISO 5356-2的15mm或22mm接头连接。
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无菌包装
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HME提供的无菌产品应符合ISO 11607中规定的要求。
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性能测试
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水分损失测量
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通过专用试验仪器模拟吸入和呼出,通过选用流量模型记录流经热湿交换器记录的水分质量损失来评估HME的性能,水分损失量越小代表性能越好
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压降测量
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测量流入HME气流与流出HME气流中所测得的压力值之差,差值越小代表HME性能越稳定
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气体泄漏试验
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保压7kpa±0.35kpa 时所需的空气流量即为气体泄漏量,结果以毫升每分钟表示
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顺应性试验
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向HME通气增压到7kpa时所需的空气体积,结果以毫升每千帕表示
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目前标准中并没有设定HME性能参数的指标,在使用时临床医生需要根据不同产品在大小、重量、死腔量、水分损失以及流速阻力等方面的试验数据进行选择。在申报FDA时除了HME的物理性能指标,还要关注是否灭菌以及生物相容性。对于增加了过滤性能的HME,还需要根据ISO 23328-1评估过滤效率,以及ASTM F2101评估细菌和病毒的过滤效率。
国内标准
YY/T 0735.1-2009 麻醉和呼吸设备 湿化人体呼吸气体的热湿交换器(HME) 第1部分:用于最小潮气量为250毫升的HME于2009年11月15日发布,2010年12月1日实施。
YY/T 0735.2-2010 麻醉和呼吸设备 湿化人体呼吸气体的热湿交换器(HME) 第2部分:用于气管切开术患者的250毫升以上潮气量的HMEs于2010年12月27日发布,2012年6月1日实施。
医疗器械实验室简介
作为被中国合格评定委员会(CNAS)认可的第三方实验室,SGS(青岛)无源医疗器械实验室凭借专业的技术、丰富的经验和完善的设备,结合机械、材料、可靠性、安规以及以及综合化学等相关实验室,配合各国标准和规范标准与CE认证,FDA 510(k)等要求,为各类呼吸麻醉、注射、输液、医用分流器/调节器、鲁尔接头、采血装置、医用导管等无源医疗器械产品提供测试服务。