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水銀溫度計
來源:互聯網

水銀體溫計(in-glass thermometer)是一種用于測量體溫的醫療設備。按照測量部位不同可分為口表、肛表、腋表三種;按照刻度尺標不同可分為攝氏度水銀體溫計和華氏體溫計兩種。

水銀體溫計主要用于臨床測量患者體溫,通常放置于人體的口腔、腋下、肛門部位測量。其醫療用途為:判斷體溫有無異常;動態監測體溫變化,分析熱型及伴隨癥狀;協助診斷,為預防、治療、康復和護理提供依據。

水銀體溫計的玻璃管中貯存有液態金屬水銀,即汞(Hg)。汞是能對人體健康和環境造成損害的有毒物質。水銀體溫計在使用中應盡量避免發生汞泄露,一旦發生,正確的處理方法是:室內人員應立即轉移到室外,如果有皮膚接觸,立即用水清洗;立即關閉室內加熱裝置,開窗通風,戴上口罩和橡膠手套,用硫磺粉或三氯化鐵溶液與散落的汞珠混合,使其發生化學反應,降低毒性,然后收集汞珠并裝進密封的小瓶,貼上標簽,最后送往環保部門。

水銀溫度計是由德國人華倫海特(Daniel Gabriel Fahrenheit)于1714年發明的。1867年,英國內科醫生托馬斯·克利福德·奧爾巴特(Thomas Clifford Allbutt)發明的便攜式水銀體溫計是第一個商業化應用于臨床的實用體溫計。

由于有毒,水銀溫度計的禁用和取代已成為人類社會的共識,許多國家已禁止銷售和使用水銀溫度計。水銀溫度計將逐步被電子體溫計、紅外線體溫計等取代。2013年10月,國際社會就具有全球法律約束力的《關于汞的水俁公約》達成一致。該公約對各締約國淘汰添汞產品的限控時間表做出了規定,中國作為締約國之一,宣布自2026年1月1日起全面禁止生產含汞水銀體溫計和含汞血壓計產品。

分類

水銀體溫計按照測量部位不同分為口表、肛表、腋表3種。口表的端呈圓柱形,較細長;腋表的水銀端呈扁平鴨嘴形,肛表的水銀端呈梨形,較粗短,可防止插入肛門時折斷或損傷黏膜。臨床上口表可代替腋表使用。

按照溫度計玻璃管上刻度尺標的不同,水銀體溫計可分為攝氏度體溫計和華氏體溫計兩種。臨床主要使用的是攝氏體溫計。

醫療用途

一.判斷體溫有無異常。

人屬于恒溫動物,人體核心部分溫度的相對穩定是保證機體生命活動正常進行的必要條件。人體體溫是基本的生命體征,是臨床判斷健康狀況的重要指標。人體的耐受熱為40.6~41.4℃,低于34℃或高于43℃,則極少存活。升高超過41℃,可引起永久性的腦損傷;高熱持續在42℃以上24小時常導致休克及嚴重并發癥。所以對于體溫過高或過低者應密切觀察病情變化,不能有絲毫的松懈。

體溫受多種因素影響會出現生理性變化,但其變化的范圍很小,一般不超過0.5~1.0℃。成人體溫平均值及正常范圍如下:

二.動態監測體溫變化,分析熱型及伴隨癥狀。

三.協助診斷,為預防、治療、康復和護理提供依據。

某些發熱性疾病具有獨特的熱型,加強觀察有助于對疾病的診斷,為預防、治療、康復和護理提供依據。

結構原理

結構

水銀體溫計由玻璃管、感溫泡、汞和刻度尺標組成。水銀體溫計的玻璃管為真空玻璃毛細管,外面標有刻度。根據人體的體溫范圍,攝氏體溫計的刻度測量范圍為35~42℃,每1℃之間分成10小格,每小格為0.1℃,在0.5℃和1℃的刻度處用較粗的線標記。在37℃刻度處則以紅色表示,以示醒目。毛細管一端的感溫玻璃泡中貯存,管下端和水銀槽之間有一曲徑的縮口(如下圖),防止水銀柱遇冷下降。水銀柱不能自動回縮,用手可將其甩回到35℃刻度線以下。

原理

測體溫時,水銀體溫計一端的感溫泡遇熱,水銀溫度升高,體積膨脹,通過一個曲徑的縮口,被擠壓到玻璃毛細管中,水銀柱的長度發生明顯變化,觀測玻璃管上水銀柱所在位置的刻度線即可獲取體溫讀數。當水銀體溫計離開人體時,水銀變冷收縮,由于水銀在玻璃上不潤濕,水銀柱會在縮口處“斷開”,使得直管內的水銀不能退回感溫玻璃泡內,所以它表示的仍然是人體的溫度。因此水銀體溫計可以離開被測物進行讀數。復位時,只需用手臂甩動體溫計便可使水銀柱縮短恢復原位,以便再次測量。

安全風險

使用注意事項

1.測量體溫前應清點體溫計數量,并檢查有無破損。定期檢查體溫計的準確性。

2.嬰幼兒、精神異常、昏迷、口腔疾患、口鼻手術、張口呼吸者禁忌口溫測量。腋下有創傷、手術、炎癥,腋下出汗較多者,肩關節受傷或消瘦夾不緊水銀體溫計者禁忌腋溫測量。直腸或肛門手術、腹瀉、禁忌肛溫測量;心肌梗死患者不宜測肛溫,以免刺激肛門引起迷走神經反射,導致心動過緩。

3.嬰幼兒、危重患者、躁動患者、精神異常患者,應設專人守護,防止意外。

4.嬰幼兒除了肛門、腋窩可作為測量體溫的部位外,還可使用奶嘴式的電子體溫計或紅外線耳溫槍進行體溫測量。

5.測口溫時,若患者不慎咬破體溫計,首先應及時清除玻璃碎屑,以免損傷唇、舌、口腔、食管、胃腸道黏膜,再口服蛋清或牛奶,以延緩汞的吸收。若病情允許,可食用粗纖維食物,加速汞的排出。

6.測量時注意避免影響體溫改變的各種因素。如30分鐘內有無劇烈運動、進食、冷熱飲、冷熱敷、洗澡、坐浴、灌腸等。

7.發現體溫與病情不符合時,要查找原因,予以復測,必要時做肛溫和口溫對照復查。

汞泄漏處理的應急程序

汞的危害性

汞是一種重金屬元素,常溫下呈液態,易蒸發。汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒(慢性),汞一旦暴露于空氣中就會蒸發并被人體吸入。一支水銀體溫計含汞約1g。打碎后,這1g外泄的汞如果全部在一間面積15平方米、高3m的房間內蒸發,理論上房間內空氣汞的質量濃度將達到22.2mg/立方米,而空氣中的汞質量濃度達到1.2~8.5mg/m3就會很快導致人體汞中毒。人體如果吸入汞蒸氣,汞蒸氣會立刻沿血液途徑到達各個組織器官,甚至可以穿過血腦屏障,損壞中樞神經系統。如果將汞排入自然界,會在水中轉化成甲基汞,這是一種劇毒物質,能夠在動物以及人體中長期富集,尤其對生長發育過程中的兒童危害巨大。汞除了具有很強的生物毒性外,還有其獨特的“生物蓄積性”“持久性”及“全球遷移性”等一系列環境化學行為與遷移特征,因此受到了國際社會強烈關注。

泄露原因

水銀體溫計使用方法不當會導致汞泄露:如盛放體溫計的容器不合乎要求;未給患者詳細講解體溫計的使用方法;未按時收回體溫計,或在收回體溫計時未按規范放入容器內;甩體溫計方法不正確等。這些因素都可導致體溫計破碎而致汞泄漏。此外患者在使用中不慎摔破或折斷體溫計也會導致汞泄漏。

汞泄漏暴露的處理

管理類別

水銀體溫計在國家藥品監督管理局醫療器械分類目錄中的基本信息

發展歷史

溫度計的發明

人體溫度很早就被用作臨床診斷指標。早在公元前400年,希波克拉底就注意到體溫的重要性并教導醫生可以用手來判斷病人體溫是否正常。而測量溫度的儀器直到16、17世紀才發明出來,早期的溫度計結構簡單,是用一根細長的玻璃管,一端封閉,開口端插在水中,中間是被密閉的空氣。1610年,伽利略·伽利萊用酒代替水制作了一種利用空氣熱脹冷縮原理的氣體溫度計,他并非溫度計的發明者,但他是第一位使用酒精溫度計的人。

受伽利略的啟發,他的朋友、帕多瓦大學的醫學教授桑克托留斯(Sanctorio Sanctorius)在1612年發明了一種蛇形的氣體溫度計,上端的玻璃泡可以放入病人口中,從下方水柱查看病人體溫的變化。這是世界上最早的水銀體溫計

液體溫度計后續的重大進展是由托斯卡納的大公斐迪南二世(Ferdinand II)組織完成的,他們試驗了多種液體,發現酒精的熱膨脹效果比較明顯;同時他們把玻璃管的兩端封閉,球狀根部充滿酒精。他們于1654年制成了世界上的第一支不受外界氣壓影響,完全依賴于液體膨脹和收縮的溫度計。

溫標的確立

1714年,德國人華倫海特(Daniel Gabriel Fahrenheit)發明了水銀溫度計,水銀有很高的膨脹系數,更便于察看溫度計中液柱的位置變化。華倫海特不但發明了水銀溫度計,更重要的是他在1724年確立了一種溫標,使溫度計實現了溫度數值化。為了紀念華倫海特,人們把該溫標稱為華氏溫標,其單位記作:℉。1742年,瑞典人安德斯·攝爾修斯(Anders Celsius)在一篇論文《對溫度計上兩個固定點的觀察》中描述了他的溫標系統。經過后人改進,攝爾修斯的溫標最終成為全世界應用最廣泛的溫標系統,被命名為攝氏度,其單位記作℃。華氏溫度與攝氏溫度的轉換關系為:℉=℃×9/5+32;℃=(℉-32)×5/9。

便攜式體溫計問世

英國內科醫生托馬斯·克利福德·奧爾巴特(Thomas Clifford Allbutt)發明了便攜式水銀體溫計。1867年,按照奧爾巴特的設計生產的溫度計成為第一個批量化應用于臨床的實用體溫計。此前,醫生們使用大而慢的體溫計,有時需要20分鐘才能完成測量。奧爾巴特的體溫計長15厘米,5分鐘內就可獲得體溫讀數。他設計的體溫計毛細管有一個收縮,便于保持的讀數位置,在使用完畢后可將水銀甩回到下刻度線。

發展方向

被禁用和取代

隨著人們對水銀體溫計產生的汞危害的認識逐漸深入,部分國家已陸續禁止生產、銷售和使用水銀體溫計。聯合國環境署自2003年起開展汞污染控制工作,并于2009年決定成立政府間談判委員會,自2010年起至2013年初舉行五次政府間談判委員會會議,以談判擬定一項具有法律約束力的汞問題國際文書。2013年10月,國際社會就具有全球法律約束力的汞文書文本內容達成一致,并將其命名為《關于汞的水俁公約》。公約對汞的生產、使用、排放進行全面管控,尤其對包括含汞水銀體溫計、血壓計在內的人為添加汞的產品提出了限期淘汰要求。公約自2017年8月16日起生效。截至2017年8月15日,共有74個國家批準了公約。隨著各國履約進程的推進和國際社會對環保的重視,水銀溫度計將逐步被淘汰,由電子體溫計等無汞產品取代。

替代產品

電子體溫計

電子體溫計(electrothermometer)利用熱敏電阻的特性進行體溫測量。電子體溫計一般由感溫頭、量溫棒、顯示屏、開關按鍵等結構組成。電子體溫計測溫迅速,讀數直觀、靈敏度高。市場上的電子體溫計有棒式及奶嘴式等多個類型。棒式電子體溫計可測量口溫、腋溫及肛溫。奶嘴式電子體溫計適合嬰幼兒使用。

紅外線體溫儀

紅外線體溫儀(infrared thermometer) 通過紅外傳感器吸收人體輻射的紅外線進行體溫測量,具有測溫迅速、簡單、安全等優點。可分為接觸式和非接觸式兩大類。

紅外線體溫儀常用于測量額溫及耳溫。額溫測量時需將紅外線體溫儀的探頭置于額頭中心處。若使用非接觸式紅外線額溫儀,額溫儀的探頭需距離額頭中心1~3cm。額溫測量時還需確保無頭發、汗水、帽子等遮擋。耳道內溫度接近人體體核溫度且受影響因素少,故耳溫較額溫更穩定。3歲以上患者測量耳溫時需將耳郭向上向后牽拉,3歲以下嬰幼兒需將耳郭向下向后牽拉,使耳道平直,易于測量。正常耳溫在35.6~37.4℃。

鎵銦錫體溫計

1993年,德國格拉特姆(Geratherm)公司利用鎵錫合金在常溫下呈液態的特性,發明了鎵銦錫體溫計。該體溫計用鎵(Ga)、銦(In)、錫(Sn)合金液態金屬作為溫度感應材料,這種材料具有無毒、無放射性、安全無毒、環保等特點。與水銀體溫計一樣,鎵銦錫體溫計也是利用其均勻“冷縮熱漲”的物理特性來反映被測量者身體溫度。鎵銦錫體溫計內部同樣沒有任何其他介質材料,因此體溫計一旦封裝出廠,若不被破壞,在生命周期內可確保終身精準,不需要定期調校,可以做到“黃金標準”甚至更好,且通過乙醇進行消毒后,可以給多個人進行使用。但與汞體溫計不同的是,鎵銦錫體溫計在使用過程中若不慎被打碎,表內液態金屬接觸空氣后會馬上固化,不會產生任何對人體和環境有害的氣體和物質,所有廢棄物可以按普通玻璃垃圾處理,不會造成有害物質污染環境。

相關人物

安德斯·攝爾修斯(1701-1744)

瑞典人攝爾修斯(Anders Celsius)創立了全世界應用最廣泛的溫標系統-攝氏度。他一生主要在烏普薩拉大學從事天文學研究,不過因其旁涉溫度計量而聞名于世。1742年,攝爾修斯在一篇論文《對溫度計上兩個固定點的觀察》中描述了他的溫標系統,這種溫標是把標準大氣壓下水的冰點和沸點之間劃分為100度,但當時他采取的是冰點為100度,沸點為0度的方案,這樣可以避免低溫為負數的結果。

但這一方案與人們的習慣相悖,1745年,也即安德斯·攝爾修斯去世后的第二年,他的同事、瑞典植物學家卡爾?馮?林奈(Carl Linnaeus)把冰點與沸點的度數顛倒過來,這便是我們現在使用的攝氏度。不過另有人說,做了這項顛倒工作的是攝爾修斯的繼任者馬丁·斯特勞莫爾(Martin Stroeme)。無論如何,這種百分溫標的創始者是攝爾修斯,為了紀念他,攝氏溫標的單位記作℃。

托馬斯·克利福德·奧爾巴特 (1836–1925)

馬斯·克利福德·奧爾巴特(Thomas Clifford Allbutt)是一位的英國醫生。他在利茲工作了20年,在此期間發明了小型臨床體溫計。1867年,利茲當地的Harvey and Reynolds公司首先將奧爾巴特發明的溫度計批量生產,隨后倫敦的Thackeray公司也開始生產。這種溫度計長僅15厘米,刻度范圍為90-110華氏度(32-43.3°C),溫度讀數在5分鐘內就可獲得,便于臨床使用,是第一個實現商用化的實用臨床水銀體溫計。奧爾巴特將他設計的體溫計免費推廣,很快就被英國醫生們廣泛使用。由于托馬斯·奧爾巴特對醫學所做出的重大貢獻,1907年他被英國皇家授予爵士爵位,1920年被任命為英國醫學協會主席。

各國的管控措施

發達國家在減少含汞體溫計和血壓計的生產使用方面很早就做出了一些努力。最早采取措施的是瑞典,于1992年禁止在醫療設備中使用,英國、法國丹麥荷蘭也先后禁止使用和銷售。2005年1月,歐盟制定應對汞問題的全面戰略措施,其中即包括禁止營銷和出售所有家用含汞測量儀器,禁止向醫療機構銷售含汞水銀體溫計。美國從20世紀90年代開始在部分州通過立法手段遏制醫院汞污染。截至2009年底,28個州嚴格限制或禁止含汞體溫計的銷售,13個州發布實施了含汞血壓計銷售禁令。

許多發展中國家在含汞體溫計和血壓計的替代方面也取得了較大進展。例如2008年,菲律賓頒布行政命令,在未來兩年逐步淘汰所有含汞醫療器械;2009年,阿根廷禁止醫療衛生部門購買新的含汞醫療器械,2010年禁止銷售含汞血壓計。這兩個國家在頒布相關政策法規后,分別在超過1700個醫院淘汰了含汞水銀體溫計和血壓計。印度2010年提出所有政府中心醫院和醫護中心“逐步淘汰含汞器械(體溫計、血壓計等),并且使用高質量無汞替代產品”的建議,適用于1669家醫院以及174,000家初級診所和醫護中心。

中國是《關于汞的水俁公約》的締約國之一。2020年10月16日,中國國家藥品監督管理局在其網站發布的《國家藥監局綜合司關于履行<關于汞的水公約>有關事項的通知》中明確要求,自2026年1月1日起,全面禁止生產含汞體溫計和含汞血壓計產品。

參考資料 >

醫療器械分類目錄 ——“07 醫用診察和監護器械”基本信息.國家藥品監督管理局.2023-08-15

溫度計進化簡史.中國數字科技館.2023-08-19

History of the Thermometer.History of the Thermometer.2023-08-19

中國新醫改將推動電子體溫計時代快速到來.央廣網.2023-08-22

《關于汞的水俁公約》生效.外交部條約法律司官方微信公眾平臺.2023-08-23

國家藥監局綜合司關于履行《關于汞的水俁公約》有關事項的通知.國家藥品監督管理局.2023-08-30

《關于汞的水俁公約》明日生效——帶你認識汞.生態環境部官方微信公眾平臺.2023-08-23

淘汰含汞體溫計、血壓計的履約對策建議.中國化工信息中心有限公司官方微信公眾平臺.2023-08-30

無汞醫療 從體溫計開始.新華網.2023-08-23

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