日报标题：医生原来也不确定输液多快才算快，直到看见了灌肠器…… 洪嘉君，所知甚少，唯善学 因为在输液技术是如何发展到现在的水平？问题下的回答被一些大佬赞了，本来根本不可能被知乎众关注的答案一下冲了天，所以我不得不践行诺言，为大家继续写下去，名义上的“输液的故事（上）”，请参见上文连接本人的回答。 通过上篇输液发展的大体脉络，我想还是有必要了解一下万格夫人发明的静脉输液装置，也只有这样才能理解新产品为什么具有伟大的意义吧。 在拉塔时代，静脉输液的目的十分清晰，就是给予足够量的液体，在这种指导思想下，输液装置就显得十分简单（简陋？），模拟物理学上的连通原理，高挂输液袋（当然不是现代意义上的输液袋，而是一种开放式输液“装置”），利用重力，用管子（也就是现在的“输液皮条”）连接插入患者静脉的针头，可以开始输液了（1）。 听上去挺简单的，但是请注意，即便不考虑感染、低体温之类的输液并发症，这里还是有一个实际上的难题：“连通器”事实上的简陋，可能导致输液速度的不可控，要么太慢，要么太快，了解医疗知识的同学们应该明白，这“快和慢”和患者的预后可是大有关系的，所以虽然这是一个“小”问题的，但是显然对输液的临床应用造成了负面影响，百年来不成为主流的原因至少这算是一个。 当然，人们对生理学认知的匮乏也是原因之一。由于这些因素同时存在，到万格夫人为止，输液操作都没有获得什么大的改进，但是随着时间进入 20 世纪 20-30 时代，人体科学爆发性发展（特别是生理学和病理生理学的发展），现代医学突然兴起，输液作为一种临床治疗手段被反复验证行之有效，于是它被才识之人所关注，那也就不足为奇了。 所以，放在万格夫人团队面前最重要的，当然是解决输液的速度问题。 相比输液过慢，输液过快更为麻烦。过快除了可能短时间内输入大量不同于血液成分的液体之外（请考虑到电解质平衡概念的扩散还存在时滞效应），还有就是大量液体短时间进入人体，心脏和肾脏的负荷加大问题——水太多了，心脏泵不动 / 肾脏过滤不了咋整？——当然是造成某种类型的心衰或者肾衰啦！ 所以，输液速度绝不能太快。对此，万格夫人的策略也相当简单，何不在输液皮条上加一个“调速器”呢？这玩意儿就是你们都知道的那个输液时带滚轮的东西。是不是非常简单呢？正是这小小的输液调速器，把输液又一次推到了历史前台，可以说，它解决了推广输液的问题，更多人开始尝试“输液”。所以，下一次输液的时候，为什么不自己拨弄一下那个滚轮，看看是不是可以使滴注速度产生变化呢？——虽然我并不很建议这么做，不过你可以请美腻的护士姐姐帮你演示一下啊，难不准人家看你好学而擦出火花呢？ 解决了过快的问题后，我们当然还希望定义什么是过快，什么样的速度是合适的，现在这个问题成为了输液的矛盾主要方面。为何这么说？因为临床上不得不考虑特殊患者的输液需求。比如，原本心功能不好的人，多块才足够快？——有效而不至于加重心脏负荷！再比如，某些药物的刺激性（化疗药物）决定了它不能太快，要慢，那么多慢才不至于确保疗效的同时不损伤身体呢？ 解决这一问题的核心是要能计算明确输注量和时间之间的效应关系。怎么做？有人从外科医生约翰·墨菲（John Murphy）于 20 世纪初发明的灌肠器（图 1）中找到了灵感（2）。 图 1：墨菲灌肠器 这一灵感经改良落地后，就是大家现在看到的输液皮条中膨起的那一段，它的正式名称叫做墨菲管，护士姐姐在操作前，一般会挤一下这根管子，目的是排出气泡（这也算墨菲管的附加好处了吧），但是实际上最初它的作用在于直观评估滴注速度（2）。有了这个东西之后，我们就能通过液体的滴数来明确输液速度了，如果细心就会观察到，在每次开始输液后，护士姐姐会拿出手表对着墨菲管看几下，目的是什么呢？正是计算输液速度，现在来说，对于一般人，理想的输液速度大约是在 60 滴 / 分钟左右。 （我曾经对此不屑一顾，擅自把滴速调快了点好快完事，然后你们懂的，因为吊的是青霉素钾，所以…真的疼死了） 顺着“速度”是可以被控制的发展方向，人们不禁要想是否可以再进一步拓展速度控制的功能呢？这样也许能够满足特殊患者的需求了吧！如上文描述的，这些特殊需求至少可见于糖尿病、心脏病、肿瘤、手术等情况。举个例子，对于糖尿病高血糖危象，要用到胰岛素，但是静脉用胰岛素必须严格控制速度，否则可能会引发致命的低血糖事件，对此，之前的做法是人工缓慢推注，但是这种精细工作不仅耗费人工，而且质量也没有办法保证…… 上世纪 60 年代，随着工业技术的发展，医用注射泵（用于胰岛素滴注）就此走上了历史舞台，首个商用产品的发明人是迪恩·卡门（Dean Kamen），这一产品很受临床和患者的欢迎，后续卡门将它卖给了百特（Baxter）公司，它立即成为了百特的摇钱树（3）。顺便多说一句，这位卡门先生并非医学专门人士，而是机电工程师，目前依然活跃在发明战场上，是真·发明家。 医用注射泵的本质是机电控制的高精度注射器，由它来替代静脉输液的那个输液袋，把应用重力输液变成“人工”干预，于是实现了精确给药，从而有助于避免输液用药风险。沿着这条路，后续出现了许多衍生产品，最著名的恐怕应该是镇痛泵了（Patient-controlled analgesia【PCA】pump），这种注射泵首次赋予了患者自助用药的权力，当时还引起了不少争议（4），但是现在我们都认为这是一款非常伟大的产品，表明患者可以对自己的身体做主了（5）。 由此，注射泵实现的其实是另一种静脉输液形式，不同于传统静脉滴注，这种借助注射泵进行的静脉输液叫做持续性静脉滴注，临床上一般用于危重症患者，或者用于需持续监测生理指标变化的一些药物（如胰岛素、多巴胺之类）。 对了，这里还有一个问题需要说一下，那就是传统的静脉输液装置一次只能对应一种药物。在临床上，有一些患者，特别是多病并发的患者，在同时需要使用几个药物时，就有可能受限于传统静脉输液装置了（先不考虑药物相互作用问题）。我们当然可以多开几路静脉来解决问题，只是说实话，这么做不仅护理麻烦，而且患者也十分遭罪。 所以，你们会想到什么办法呢？来动一动脑筋。没措，拿就是如题图所示的产品：多通路皮条。 想来，大家一看就应该知道这东西是派什么用处的了。这是一个标准“三通”，理论上可以满足三种药物同时输注，当然，在你们看到的地方（白色部分），是简单的，实际上白色部分里面还有防止倒流的阀芯设计（用以防止交叉污染），这自然是吃了亏以后的产物（6）， 所以说，即便是一个小东西也不是一蹴而就的，总有人被下套吃药，但是他们作为先驱，依然是值得尊敬的。 多通路皮条的出现，又导致了另一种形式的输液，那就是“静脉推注”。静脉推注是将药物快速推入静脉的一种给药方法，目的在于迅速达到较高的血药浓度，达到快速起效的目的，可用于急救等比较严重的病例（7）。当然，并非所有药物都可以静脉推注，需要考虑药物对静脉的刺激性和药物本身的快速效应。 最后，大家可能还会观察到第二根插在输液袋 / 瓶上的针，这根针大约出现在新型输液装置广泛推广之时（9），它和它后面一小段皮条的正式名称叫“进气针”，其作用是保证输液袋内外压力的一致，否则存在压力差就可能会导致滴液不畅或血液返流的，但是这根针并没有解决之前装置的老问题——污染（进而引起感染）。所以在 60 年代以后，国外就有了不需要第二根针头的输液袋（8），请参见图 3，可见进气针已经被起同样作用的“进气装置”替代了，如此外界污染的可能性就得到了进一步降低（只是国内似乎还没有全面推广开，估计是成本问题）。 图 3：进气装置 经过上述点点积极的变革和创新，现代意义上的输液治疗体系终于在上世纪 80 年代得以建成，现在我们已经具备了各种各样的输液装置（以及与此相关的更多微创新装置）供临床使用，很多患者受益于此，遥想 150 多年前的患者竟然会死于脱水这样对现代医学而言“不具太大挑战”的疾病，不免要唏嘘一番。 不过，我依然不以为现在就是终点，我们依然有很大的进步空间。诸如计算机技术的智能输液装置已经进入世人的眼帘，它能够在联通无创检测（比如血糖）的前提下，实现按需制动输注药物，这样的产品显然有助于改善输液的患者体验，这必然是未来输液治疗的发展方向。 未来很近，我们拭目以待。 参考文献 1. Meikle G. Trial of Saline Venous Injections in Malignant Cholera at the Drummond-Street Hospital, Edinburgh. The Lancet. 18 (472): 748 2. Zerwekh, Joyce. End-of-Life Hydration-Benefit of Burden? Nursing; 33(2); P1 3. Who Invented The Insulin Pump? 4. https://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9C07E5DB1138F937A35753C1A9629C8B63&n=Top/Reference/Times%20Topics/Subjects/D/Deaths%20(Obituaries) 5. What Is an Infusion Pump? 6. Lannoy, D.; Décaudin, B.; Dewulf, S et al.. Infusion Set Characteristics Such as Antireflux Valve and Dead-Space Volume Affect Drug Delivery: An Experimental Study Designed to Enhance Infusion Sets. Anesth Analg. 111 (6): 1427–31. 7. What Are the Medical Advantages of an IV Push? 8. 常青，静脉输液治疗的历史，天津护理，2001 年 4 月第 9 卷第 2 期 阅读原文
