机械通气患者气道湿化治疗研究进展
2010-04-08张小兰黄雪英潘俊慧
张小兰 黄雪英 潘俊慧
正常情况下呼吸道对吸入气体有加湿加温作用,主要依靠鼻腔、咽喉、气管和支气管黏膜的水分蒸发而得到湿化。每天的水分蒸发量约为 8~10ml/kg,依靠呼吸道的丰富血液循环使吸入气体到达肺泡时基本接近体温水平[1]。机械通气患者建立人工气道后,气流绕过大部分上呼吸道,直接进入气管,其湿化温化作用丧失或部分丧失,呼吸道的水分蒸发较正常平静状态下显著增加,使呼吸道干燥导致纤毛运动减弱,主动排除肺内的分泌物和异物能力下降,痰液黏稠不易排除,肺部感染机会增多[2]。呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia,VAP)是机械通气最常见的并发症之一。发生VAP主要原因有:气管插管破坏了呼吸道免疫防御机制,气道黏膜受损,吸入气体湿化不足使分泌物干结不易排出等[3]。气道湿化可维持纤毛功能,保证分泌物水化易排出[4],因此,做好气道湿化是所有人工气道护理的关键[5]。
1 人工气道湿化治疗的方法
1.1 保证充足的液体入量
呼吸道湿化必须以全身不失水为前提[1,5,6]。如果机体的液体入量不足,即使气道进行湿化,呼吸道的水分会进入到失水的组织中,呼吸道仍然处于失水状态。赵秀云等[7]通过动物实验研究显示,每天用 0.45%的盐水给予气管切开的灰毛兔以 100ml/kg速度静脉滴注,可以使灰毛兔的呼吸道保持湿化状态。
1.2 加热型湿化器(heated humidifier,HH)湿化
应用 HH将水加温后产生蒸气,混进吸入气中,达到加湿、加温的作用。水蒸气的分子很小,直径仅为 0.00001 nm,不能携带病毒和细菌[2]。但水蒸气受到温度的限制[1],在吸入气体加温到人体所需的“深层体温饱和气体”时,气道黏膜纤毛清理功能达到最佳状态[8]。《机械通气临床应用指南(2006)》要求近端气道内的气体温度达到 37℃,相对湿度100%,以维持气道黏膜完整,纤毛正常运动及气道分泌物的排出,以及降低VAP的发生率[9]。湿化器的湿化罐内液体应是无菌蒸馏水[6]或无菌注射用水[10],在使用中应注意加入的剂量应在上下水位线之间,并经常补充消耗量,使其保持在相对固定的水平面上[1]。由于呼吸机管道内外温差,超饱和的水蒸气常呈雾状附于管壁上或形成大水珠,称冷凝水[11],应被视为高污染物。因此,呼吸管路的位置应低于气管导管,冷凝水集水瓶应处于整个管路的最低位,以避免冷凝水误吸入呼吸道,导致 VAP的发生[2,6]。在离断管道、变换患者体位及处理冷凝水时注意勿使冷凝水倒流引起患者误吸,接触或处理冷凝水原液之前应戴手套,之后应换手套并消毒手[12]。冷凝水倒入含氯消毒液容器中,严禁随手乱倒[6]。随着HH与含有单或双加热丝环路的联合使用,使得HH的环路冷凝物的产生也减少[2,13]。
1.3 热湿交换器(heat and moisture exchanger,HME)湿化
热湿交换器型又称人工鼻,是由数层吸水材料及亲水化合物制成的细孔网纱结构的装置,使用时一端与人工气道连接,另一端与呼吸管路连接[6],可以被动湿化吸入气体(不需要用电或主动加热),将患者呼出气体中的水分和热量返还到患者随后的吸气过程中,而管道本身保持干燥[12],避免通气环路中冷凝物的凝聚,从而减少呼吸环路打开次数[13],对细菌有一定的过滤作用[6]。但 HME能使死腔量、气道阻力和呼吸做功增加[13],且HME只能利用患者呼出气体来温热和湿化吸入气体,并不额外提供热量和水气,因此,对于那些原来就存在脱水、低温或肺部疾患引起分泌物潴留的患者HME并不理想[14]。
1.4 输液泵控制持续气道湿化法
武淑萍等[15]在输液泵控制持续气道湿化法与传统的间断或定时气道内滴入湿化液湿化法的比较研究中显示,持续气道湿化符合人体持续湿化的要求,湿化过程对气道无刺激,可减少痰痂形成、刺激性咳嗽及气道出血的发生,降低肺部感染的发生率,且该方法可保证湿化液总量及滴注速度。一般输入湿化液速度为 6~8m l/h[15]或 0.2ml/m in[1,5]。
1.5 气道冲洗
适用于痰液黏稠的患者,可以间断反复多次冲洗,但一次冲洗时间不要太长[1],注入量不宜过多,过多气道内滴液,可消耗肺表面活性物质[16]。具体操作主要有两种方法:其一[17],注入湿化液 5~10m l后机械通气,利用液体的流渗进入远端肺实质,使注入液在吸气相正压作用下进入肺泡参加交换,稀释痰液,再通过翻身拍背震荡后体位引流,导入主支气管,此时进行吸痰就能吸出深部痰液,同时对大部分非昏迷患者可引起呛咳,诱发咳嗽,启动保护性廓清功能,防止和减少集菌丛形成;其二[16],患者侧卧,用注射器抽湿化液 2~10 ml(具体注入湿化液的量应根据患者年龄而定,一般小于 1岁的患者每次 2ml,1~3岁的患者每次 2~3ml,3~7岁的患者每次 4~5m l,大于 7岁的患者每次 5~10ml)自气管导管口注入,助手随即用自动充气式复苏囊加压给氧数次,以促进注入湿化液的弥散,将患者翻身至对侧卧位进行拍背,然后助患者平卧,洗净气管内痰液,再侧卧后用同样的方法进行另一侧的拍背吸痰。对咳嗽反射强的患者,为避免其将液体咳出,注入液体时应在其吸气相进行。注意向右肺注入液体时应右侧卧位,向左肺注入液体时应左侧卧位。
1.6 射流雾化器雾化吸入湿化
在吸气管路中连接一雾化器,利用射流原理将水滴撞击成微小颗粒,悬浮在吸入气流中输入呼吸道,达到湿化的目的。雾滴不受温度的限制,颗粒越多,密度越大,气体中的含水量越多,湿化效率越高[1]。射流雾化器以压缩气体为动力,喷出的气体由于减压和蒸发效应,温度可明显降低,起不到气道加温的作用,且湿化水量较少,一般用于雾化给药而不做湿化之用[14],主要用于间断药物雾化治疗,将抗生素、支气管扩张剂、痰液溶解剂加入雾化器,行气道局部治疗。在雾化吸入过程中,可能会出现吸入雾化气体的氧浓度下降[1]和感染机会增加,定植于呼吸机回路管道内的细菌随喷射吸入气流形成的气溶胶进入气道后可直接寄植到患者下呼吸道而引发感染。
2 湿化液的选择
2.1 生理盐水
蓝慧兰等[10]在机械通气患者吸痰前气管内滴注生理盐水研究说明,可引起支气管痉挛或细支气管阻塞,肺泡液增加而影响氧弥散功能,使血氧饱和度下降。另外,部分生理盐水潴留在支气管中,可导致肺泡表面活性物质减少,肺顺应性下降,也可导致血氧饱和度下降。而且生理盐水的渗透压与身体细胞相同,但在气道内水分蒸发后可变为高渗性而刺激呼吸道黏液细胞[15]。另外,黏液不可能因为加入生理盐水而改变[4],与丁彩儿等[18]气管切开后不同湿化液对气道影响的实验研究结果相同。
2.2 蒸馏水
蒸馏水系低渗液体,有渗透细胞膜和进入细胞内的特点,用量多可增加气道黏膜的水肿,致使气道阻力增加[15]。与丁彩儿等[18]气管切开后不同湿化液对气道影响的实验研究结果相同,而且蒸馏水刺激性较大[1]。
2.3 0.45%的盐水
0.45%的盐水在气道内发生再浓缩后,溶液的浓度接近生理盐水,对支气管没有刺激作用,是临床上较常用的湿化液[15]。丁彩儿等[18]报道,0.45%盐水对气道及肺组织损害最小,且对气道的湿化作用也较好,在气道内水分蒸发后最符合生理需要。
2.4 碳酸氢钠
配制浓度为 1.5﹪碳酸氢钠[19]、2.5﹪碳酸氢钠[17],经临床应用效果良好。其作用是:(1)局部形成弱碱环境,软化痰痂,使痰液变稀薄,便于吸出[20]。(2)弱碱性液可中和反流胃液酸性,减少吸入性肺损伤[17]。(3)抑制移位菌丛生长[17],对阴性杆菌有理想的清除作用,防止抗生素的滥用与耐药菌株的增加,使肺部感染率下降[19]。
3 湿化治疗效果的判断
痰液黏稠度和吸引是否通畅是衡量湿化的可靠指标[1]。判断气道湿化的标准为[5]:(1)湿化满意。分泌物稀薄,能顺利通过吸引管,导管内没有结痂,患者安静,呼吸道通畅。(2)湿化过度。分泌物过分稀薄,咳嗽频繁,需要不断吸引,听诊肺部和气管内痰鸣音多,患者烦躁不安,发绀加重。(3)湿化不足。分泌物黏稠(有结痂或黏液块咳出),吸引困难,可有突然的呼吸困难,发绀加重。
4 湿化治疗的研究前景
近年来,人们对呼吸道表面液体层(airway surface liquid,ASL)的认识逐渐深入[21]。ASL是覆盖在呼吸道上皮细胞表面很薄的液体层,分为两层,其中溶有钠、钾、氯及其他离子成分,并有与呼吸道免疫相关的溶菌酶、防御素、免疫球蛋白等,是呼吸道上皮与外界接触的第一道屏障。ASL在维持呼吸道湿化、上皮细胞功能、呼吸道防御等方面有重要作用,且 ASL与某些气道疾病密切相关。目前认为 ASL接近上皮细胞的液体层将上皮纤毛浸浴其中,纤毛有规律地自肺泡向声门方向摆动,而在纤毛的摆动下,附着于纤毛及液体层上方的黏液层连同下面的液体层自小气道向大气道方向运输,最后在咽喉部位形成痰液排出。如果机械通气建立人工气道后湿化不足,破坏 ASL,除造成纤毛运动减弱,痰液黏稠不易排除,肺部感染机会增多外,是否存在其他危害尚需进一步探究。
综上所述,在临床工作中,通过湿化治疗可以增加吸入气体中的湿度,达到湿润气道黏膜、稀释痰液、保持黏液纤毛正常运动和廓清功能[14]。我们应根据患者病情及实际情况选择合适的湿化治疗方案。(1)保证充足的液体入量是呼吸道湿化的基础。(2)虽然HME与HH在温湿化效果、VAP感染率的比较上存在争议,但认为随着HH装置技术的改进,使吸入气体可以达到“深层体温饱和气体”,即达到 37℃、水分子44mg/L、相对湿度 100%的等饱和气体,从而达到最佳温湿化效果,再加上HH与呼吸管路加热丝的联合应用,最大程度地减少冷凝水,使HH在临床上得以广泛应用。而HME属被动湿化,不能主动加温加湿,存在增加气道阻力等缺陷,使HME在应用范围上受到一定的限制。(3)输液泵控制持续气道湿化法和气道冲洗,需向气道内注入液体,可能将细菌带入气道内,增加感染的机会[4,10],可能导致气管导管表面细菌生物被膜(biofilm,BF)移位、堆积或脱落,导致 VAP反复发生和难治[12],不做常规应用,只适用于特殊情况,如患者痰液黏稠、HH装置存在质量问题或 HH装置落后,达不到最佳湿化效果,存在HME的使用禁忌证等。而且在应用时应严格控制湿化液量,以免消耗肺表面活性物质,降低肺顺应性。
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