113年:呼治儀器

關於氣霧粒子在呼吸道沉降特性的敘述,下列何者錯誤?

A粒子越大,沉降速率越快
B氣霧粒子由懸浮掉落或沉降,和重力有關
C正常呼吸沉降到肺部的粒子大小為1~5 μm
D吸氣流量大於20 L/min會增加慣性撞擊

詳細解析

本題觀念:

吸入性噴霧藥物在呼吸道內的沉降(settling)特性與機制。噴霧粒子進入呼吸道後,會透過三種主要機制離開氣流而沉積在氣道壁上:慣性撞擊(inertial impaction)、重力沉降(gravitational sedimentation)、布朗運動擴散(Brownian diffusion)。

選項分析

  • A ✅ 粒子越大,受重力影響越大,沉降速率越快。根據 Stokes 沉降定律,沉降速率(settling velocity)與粒子直徑的平方成正比:Vs ∝ d² × (ρp − ρg) / 18η。因此大粒子沉降快,小粒子可維持較長懸浮時間。
  • B ✅ 重力沉降確實是讓懸浮粒子掉落的主要驅動力之一。特別在呼吸道深處(細支氣管和肺泡區域),因為氣流速度非常慢(接近靜止),重力沉降成為最主要的沉積機制。吸氣末閉氣(breath-hold)能增加肺部沉積,原理正是延長重力沉降作用時間。
  • C ✅ 正常潮式呼吸時,能有效到達下呼吸道(細支氣管到肺泡)的粒子大小為 1~5 μm(以 MMAD,質量中位空氣動力學直徑表示)。> 5 μm 的粒子多因慣性撞擊而沉積在口咽部和上呼吸道;< 0.5 μm 的超微粒子則多半隨呼氣排出體外,沉積率極低。
  • D ❌ 此選項的流速閾值敘述有誤。慣性撞擊與吸氣流速確實相關——流速越

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