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水银温度计

水银体温计(in-glass thermometer)是一种用于测量体温的医疗设备。按照测量部位不同可分为口表、肛表、腋表三种;按照刻度尺标不同可分为摄氏度水银体温计和华氏体温计两种。

水银体温计主要用于临床测量患者体温,通常放置于人体的口腔、腋下、肛门部位测量。其医疗用途为:判断体温有无异常;动态监测体温变化,分析热型及伴随症状;协助诊断,为预防、治疗、康复和护理提供依据。

水银体温计的玻璃管中贮存有液态金属水银,即汞(Hg)。汞是能对人体健康和环境造成损害的有毒物质。水银体温计在使用中应尽量避免发生汞泄露,一旦发生,正确的处理方法是:室内人员应立即转移到室外,如果有皮肤接触,立即用水清洗;立即关闭室内加热装置,开窗通风,戴上口罩和橡胶手套,用硫磺粉或三氯化铁溶液与散落的汞珠混合,使其发生化学反应,降低毒性,然后收集汞珠并装进密封的小瓶,贴上标签,最后送往环保部门。

水银温度计是由德国人华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit)于1714年发明的。1867年,英国内科医生托马斯·克利福德·奥尔巴特(Thomas Clifford Allbutt)发明的便携式水银体温计是第一个商业化应用于临床的实用体温计。

由于有毒,水银温度计的禁用和取代已成为人类社会的共识,许多国家已禁止销售和使用水银温度计。水银温度计将逐步被电子体温计、红外线体温计等取代。2013年10月,国际社会就具有全球法律约束力的《关于汞的水俣公约》达成一致。该公约对各缔约国淘汰添汞产品的限控时间表做出了规定,中国作为缔约国之一,宣布自2026年1月1日起全面禁止生产含汞水银体温计和含汞血压计产品。

分类

水银体温计按照测量部位不同分为口表、肛表、腋表3种。口表的端呈圆柱形,较细长;腋表的水银端呈扁平鸭嘴形,肛表的水银端呈梨形,较粗短,可防止插入肛门时折断或损伤黏膜。临床上口表可代替腋表使用。

按照温度计玻璃管上刻度尺标的不同,水银体温计可分为摄氏度体温计和华氏体温计两种。临床主要使用的是摄氏体温计。

医疗用途

一.判断体温有无异常。

人属于恒温动物,人体核心部分温度的相对稳定是保证机体生命活动正常进行的必要条件。人体体温是基本的生命体征,是临床判断健康状况的重要指标。人体的耐受热为40.6~41.4℃,低于34℃或高于43℃,则极少存活。升高超过41℃,可引起永久性的脑损伤;高热持续在42℃以上24小时常导致休克及严重并发症。所以对于体温过高或过低者应密切观察病情变化,不能有丝毫的松懈。

体温受多种因素影响会出现生理性变化,但其变化的范围很小,一般不超过0.5~1.0℃。成人体温平均值及正常范围如下:

二.动态监测体温变化,分析热型及伴随症状。

三.协助诊断,为预防、治疗、康复和护理提供依据。

某些发热性疾病具有独特的热型,加强观察有助于对疾病的诊断,为预防、治疗、康复和护理提供依据。

结构原理

结构

水银体温计由玻璃管、感温泡、汞和刻度尺标组成。水银体温计的玻璃管为真空玻璃毛细管,外面标有刻度。根据人体的体温范围,摄氏体温计的刻度测量范围为35~42℃,每1℃之间分成10小格,每小格为0.1℃,在0.5℃和1℃的刻度处用较粗的线标记。在37℃刻度处则以红色表示,以示醒目。毛细管一端的感温玻璃泡中贮存,管下端和水银槽之间有一曲径的缩口(如下图),防止水银柱遇冷下降。水银柱不能自动回缩,用手可将其甩回到35℃刻度线以下。

原理

测体温时,水银体温计一端的感温泡遇热,水银温度升高,体积膨胀,通过一个曲径的缩口,被挤压到玻璃毛细管中,水银柱的长度发生明显变化,观测玻璃管上水银柱所在位置的刻度线即可获取体温读数。当水银体温计离开人体时,水银变冷收缩,由于水银在玻璃上不润湿,水银柱会在缩口处“断开”,使得直管内的水银不能退回感温玻璃泡内,所以它表示的仍然是人体的温度。因此水银体温计可以离开被测物进行读数。复位时,只需用手臂甩动体温计便可使水银柱缩短恢复原位,以便再次测量。

安全风险

使用注意事项

1.测量体温前应清点体温计数量,并检查有无破损。定期检查体温计的准确性。

2.婴幼儿、精神异常、昏迷、口腔疾患、口鼻手术、张口呼吸者禁忌口温测量。腋下有创伤、手术、炎症,腋下出汗较多者,肩关节受伤或消瘦夹不紧水银体温计者禁忌腋温测量。直肠或肛门手术、腹泻、禁忌肛温测量;心肌梗死患者不宜测肛温,以免刺激肛门引起迷走神经反射,导致心动过缓。

3.婴幼儿、危重患者、躁动患者、精神异常患者,应设专人守护,防止意外。

4.婴幼儿除了肛门、腋窝可作为测量体温的部位外,还可使用奶嘴式的电子体温计或红外线耳温枪进行体温测量。

5.测口温时,若患者不慎咬破体温计,首先应及时清除玻璃碎屑,以免损伤唇、舌、口腔、食管、胃肠道黏膜,再口服蛋清或牛奶,以延缓汞的吸收。若病情允许,可食用粗纤维食物,加速汞的排出。

6.测量时注意避免影响体温改变的各种因素。如30分钟内有无剧烈运动、进食、冷热饮、冷热敷、洗澡、坐浴、灌肠等。

7.发现体温与病情不符合时,要查找原因,予以复测,必要时做肛温和口温对照复查。

汞泄漏处理的应急程序

汞的危害性

汞是一种重金属元素,常温下呈液态,易蒸发。汞蒸气和汞的化合物多有剧毒(慢性),汞一旦暴露于空气中就会蒸发并被人体吸入。一支水银体温计含汞约1g。打碎后,这1g外泄的汞如果全部在一间面积15平方米、高3m的房间内蒸发,理论上房间内空气汞的质量浓度将达到22.2mg/立方米,而空气中的汞质量浓度达到1.2~8.5mg/m³就会很快导致人体汞中毒。人体如果吸入汞蒸气,汞蒸气会立刻沿血液途径到达各个组织器官,甚至可以穿过血脑屏障,损坏中枢神经系统。如果将汞排入自然界,会在水中转化成甲基汞,这是一种剧毒物质,能够在动物以及人体中长期富集,尤其对生长发育过程中的儿童危害巨大。汞除了具有很强的生物毒性外,还有其独特的“生物蓄积性”“持久性”及“全球迁移性”等一系列环境化学行为与迁移特征,因此受到了国际社会强烈关注。

泄露原因

水银体温计使用方法不当会导致汞泄露:如盛放体温计的容器不合乎要求;未给患者详细讲解体温计的使用方法;未按时收回体温计,或在收回体温计时未按规范放入容器内;甩体温计方法不正确等。这些因素都可导致体温计破碎而致汞泄漏。此外患者在使用中不慎摔破或折断体温计也会导致汞泄漏。

汞泄漏暴露的处理

管理类别

水银体温计在国家药品监督管理局医疗器械分类目录中的基本信息

发展历史

温度计的发明

人体温度很早就被用作临床诊断指标。早在公元前400年,希波克拉底就注意到体温的重要性并教导医生可以用手来判断病人体温是否正常。而测量温度的仪器直到16、17世纪才发明出来,早期的温度计结构简单,是用一根细长的玻璃管,一端封闭,开口端插在水中,中间是被密闭的空气。1610年,伽利略·伽利莱用酒代替水制作了一种利用空气热胀冷缩原理的气体温度计,他并非温度计的发明者,但他是第一位使用酒精温度计的人。

受伽利略的启发,他的朋友、帕多瓦大学的医学教授桑克托留斯(Sanctorio Sanctorius)在1612年发明了一种蛇形的气体温度计,上端的玻璃泡可以放入病人口中,从下方水柱查看病人体温的变化。这是世界上最早的水银体温计

液体温度计后续的重大进展是由托斯卡纳的大公斐迪南二世(Ferdinand II)组织完成的,他们试验了多种液体,发现酒精的热膨胀效果比较明显;同时他们把玻璃管的两端封闭,球状根部充满酒精。他们于1654年制成了世界上的第一支不受外界气压影响,完全依赖于液体膨胀和收缩的温度计。

温标的确立

1714年,德国人华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit)发明了水银温度计,水银有很高的膨胀系数,更便于察看温度计中液柱的位置变化。华伦海特不但发明了水银温度计,更重要的是他在1724年确立了一种温标,使温度计实现了温度数值化。为了纪念华伦海特,人们把该温标称为华氏温标,其单位记作:℉。1742年,瑞典人安德斯·摄尔修斯(Anders Celsius)在一篇论文《对温度计上两个固定点的观察》中描述了他的温标系统。经过后人改进,摄尔修斯的温标最终成为全世界应用最广泛的温标系统,被命名为摄氏度,其单位记作℃。华氏温度与摄氏温度的转换关系为:℉=℃×9/5+32;℃=(℉-32)×5/9。

便携式体温计问世

英国内科医生托马斯·克利福德·奥尔巴特(Thomas Clifford Allbutt)发明了便携式水银体温计。1867年,按照奥尔巴特的设计生产的温度计成为第一个批量化应用于临床的实用体温计。此前,医生们使用大而慢的体温计,有时需要20分钟才能完成测量。奥尔巴特的体温计长15厘米,5分钟内就可获得体温读数。他设计的体温计毛细管有一个收缩,便于保持的读数位置,在使用完毕后可将水银甩回到下刻度线。

发展方向

被禁用和取代

随着人们对水银体温计产生的汞危害的认识逐渐深入,部分国家已陆续禁止生产、销售和使用水银体温计。联合国环境署自2003年起开展汞污染控制工作,并于2009年决定成立政府间谈判委员会,自2010年起至2013年初举行五次政府间谈判委员会会议,以谈判拟定一项具有法律约束力的汞问题国际文书。2013年10月,国际社会就具有全球法律约束力的汞文书文本内容达成一致,并将其命名为《关于汞的水俣公约》。公约对汞的生产、使用、排放进行全面管控,尤其对包括含汞水银体温计、血压计在内的人为添加汞的产品提出了限期淘汰要求。公约自2017年8月16日起生效。截至2017年8月15日,共有74个国家批准了公约。随着各国履约进程的推进和国际社会对环保的重视,水银温度计将逐步被淘汰,由电子体温计等无汞产品取代。

替代产品

电子体温计

电子体温计(electrothermometer)利用热敏电阻的特性进行体温测量。电子体温计一般由感温头、量温棒、显示屏、开关按键等结构组成。电子体温计测温迅速,读数直观、灵敏度高。市场上的电子体温计有棒式及奶嘴式等多个类型。棒式电子体温计可测量口温、腋温及肛温。奶嘴式电子体温计适合婴幼儿使用。

红外线体温仪

红外线体温仪(infrared thermometer) 通过红外传感器吸收人体辐射的红外线进行体温测量,具有测温迅速、简单、安全等优点。可分为接触式和非接触式两大类。

红外线体温仪常用于测量额温及耳温。额温测量时需将红外线体温仪的探头置于额头中心处。若使用非接触式红外线额温仪,额温仪的探头需距离额头中心1~3cm。额温测量时还需确保无头发、汗水、帽子等遮挡。耳道内温度接近人体体核温度且受影响因素少,故耳温较额温更稳定。3岁以上患者测量耳温时需将耳郭向上向后牵拉,3岁以下婴幼儿需将耳郭向下向后牵拉,使耳道平直,易于测量。正常耳温在35.6~37.4℃。

镓铟锡体温计

1993年,德国格拉特姆(Geratherm)公司利用镓锡合金在常温下呈液态的特性,发明了镓铟锡体温计。该体温计用镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)合金液态金属作为温度感应材料,这种材料具有无毒、无放射性、安全无毒、环保等特点。与水银体温计一样,镓铟锡体温计也是利用其均匀“冷缩热涨”的物理特性来反映被测量者身体温度。镓铟锡体温计内部同样没有任何其他介质材料,因此体温计一旦封装出厂,若不被破坏,在生命周期内可确保终身精准,不需要定期调校,可以做到“黄金标准”甚至更好,且通过乙醇进行消毒后,可以给多个人进行使用。但与汞体温计不同的是,镓铟锡体温计在使用过程中若不慎被打碎,表内液态金属接触空气后会马上固化,不会产生任何对人体和环境有害的气体和物质,所有废弃物可以按普通玻璃垃圾处理,不会造成有害物质污染环境。

相关人物

安德斯·摄尔修斯(1701-1744)

瑞典人摄尔修斯(Anders Celsius)创立了全世界应用最广泛的温标系统-摄氏度。他一生主要在乌普萨拉大学从事天文学研究,不过因其旁涉温度计量而闻名于世。1742年,摄尔修斯在一篇论文《对温度计上两个固定点的观察》中描述了他的温标系统,这种温标是把标准大气压下水的冰点和沸点之间划分为100度,但当时他采取的是冰点为100度,沸点为0度的方案,这样可以避免低温为负数的结果。

但这一方案与人们的习惯相悖,1745年,也即安德斯·摄尔修斯去世后的第二年,他的同事、瑞典植物学家卡尔?冯?林奈(Carl Linnaeus)把冰点与沸点的度数颠倒过来,这便是我们现在使用的摄氏度。不过另有人说,做了这项颠倒工作的是摄尔修斯的继任者马丁·斯特劳莫尔(Martin Stroeme)。无论如何,这种百分温标的创始者是摄尔修斯,为了纪念他,摄氏温标的单位记作℃。

托马斯·克利福德·奥尔巴特 (1836–1925)

马斯·克利福德·奥尔巴特(Thomas Clifford Allbutt)是一位的英国医生。他在利兹工作了20年,在此期间发明了小型临床体温计。1867年,利兹当地的Harvey and Reynolds公司首先将奥尔巴特发明的温度计批量生产,随后伦敦的Thackeray公司也开始生产。这种温度计长仅15厘米,刻度范围为90-110华氏度(32-43.3°C),温度读数在5分钟内就可获得,便于临床使用,是第一个实现商用化的实用临床水银体温计。奥尔巴特将他设计的体温计免费推广,很快就被英国医生们广泛使用。由于托马斯·奥尔巴特对医学所做出的重大贡献,1907年他被英国皇家授予爵士爵位,1920年被任命为英国医学协会主席。

各国的管控措施

发达国家在减少含汞体温计和血压计的生产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年禁止在医疗设备中使用,英国、法国丹麦荷兰也先后禁止使用和销售。2005年1月,欧盟制定应对汞问题的全面战略措施,其中即包括禁止营销和出售所有家用含汞测量仪器,禁止向医疗机构销售含汞水银体温计。美国从20世纪90年代开始在部分州通过立法手段遏制医院汞污染。截至2009年底,28个州严格限制或禁止含汞体温计的销售,13个州发布实施了含汞血压计销售禁令。

许多发展中国家在含汞体温计和血压计的替代方面也取得了较大进展。例如2008年,菲律宾颁布行政命令,在未来两年逐步淘汰所有含汞医疗器械;2009年,阿根廷禁止医疗卫生部门购买新的含汞医疗器械,2010年禁止销售含汞血压计。这两个国家在颁布相关政策法规后,分别在超过1700个医院淘汰了含汞水银体温计和血压计。印度2010年提出所有政府中心医院和医护中心“逐步淘汰含汞器械(体温计、血压计等),并且使用高质量无汞替代产品”的建议,适用于1669家医院以及174,000家初级诊所和医护中心。

中国是《关于汞的水俣公约》的缔约国之一。2020年10月16日,中国国家药品监督管理局在其网站发布的《国家药监局综合司关于履行\u003c关于汞的水公约\u003e有关事项的通知》中明确要求,自2026年1月1日起,全面禁止生产含汞体温计和含汞血压计产品。

参考资料

医疗器械分类目录 ——“07 医用诊察和监护器械”基本信息.国家药品监督管理局.2023-08-15

温度计进化简史.中国数字科技馆.2023-08-19

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

中国新医改将推动电子体温计时代快速到来.央广网.2023-08-22

《关于汞的水俣公约》生效.外交部条约法律司官方微信公众平台.2023-08-23

国家药监局综合司关于履行《关于汞的水俣公约》有关事项的通知.国家药品监督管理局.2023-08-30

《关于汞的水俣公约》明日生效——带你认识汞.生态环境部官方微信公众平台.2023-08-23

淘汰含汞体温计、血压计的履约对策建议.中国化工信息中心有限公司官方微信公众平台.2023-08-30

无汞医疗 从体温计开始.新华网.2023-08-23