气道湿化在气管切开病人呼吸道感染中的应用研究进展

汪　欢，乐革芬，王羡科，易汉娥



气道湿化在气管切开病人呼吸道感染中的应用研究进展

汪欢，乐革芬，王羡科，易汉娥

摘要：阐述了气管切开术后气道湿化生理基础及其重要性，系统回顾分析了气管切开术后气道湿化的研究现状，包括气道湿化液的选择、湿化方式的选择、气道湿化量的选择及对气道湿化效果的评价，为临床实践提供参考。

关键词：气道湿化；气管切开；呼吸道感染；湿化液；湿化方式；湿化量

气管切开术是抢救危重症病人的关键技术,由于解剖结构的改变，气道黏膜屏障受损，防御能力降低，气道分泌物pH值降低，使细菌易黏附在气道管壁上，由于病人抵抗力的下降易致呼吸道感染。有报道显示，重症监护病房(ICU)气管切开病人呼吸道感染发生率为25%～78%，甚至达到100%[1]，占ICU院内获得性感染的首位，且多为耐药菌感染，若治疗不及时或不当不仅会增加医疗费用，甚至增加病死率[2]。为维持气管切开术后正常的气道功能，必须进行有效的气道湿化，以改善呼吸功能，预防肺部感染等并发症，提升气道管理水平。现将气道湿化在气管切开病人呼吸道感染中的应用研究综述如下，为指导临床实践提供借鉴。

1　气道湿化的定义和生理学基础

气道湿化指用湿化器等装置将各种溶液形成细小微粒，呼吸道吸入经充分湿化后的气体，使气道黏膜湿润、痰液稀释、黏液纤毛正常运动，维持正常排痰的方法，其原理主要是增加吸入气体中的水蒸气，使其到达肺泡时实现水饱和，达到100%的湿度。上呼吸道对吸入的气体具有清洁、加温和湿化作用，一般室内空气温度为22 ℃，绝对湿度10 mg/L,相对湿度为50%，经过鼻咽和口咽达到32 ℃，绝对湿度31 mg/L,相对湿度90%，到达气管隆嵴即等温饱和分界线(即吸入气体达到37 ℃，100%饱和的位置)时，绝对湿度约44 mg/L[3]。当给病人最佳温湿度气体时，细菌被黏液纤毛转运系统迅速转运出气道，如果湿化不足，黏膜干燥就会导致纤毛转运系统无法正常将各种病原菌排出体外，诱发感染。

2　气道湿化的临床应用现状

2.1湿化液的选择临床常用的湿化液有氯化钠注射液、灭菌注射用水、1.25%碳酸氢钠、沐舒坦等单独使用或联合使用抗生素等。氯化钠注射液包含0.9%和0.45%两种浓度，0.9%氯化钠注射液为等渗液体，吸入气道后水分蒸发，盐分沉积于肺泡和支气管从而处于高渗状态，导致支气管肺水肿，从而使呼吸困难加重，此外由于氯化钠结晶析出,影响气管、支气管黏膜上皮细胞的纤毛运动,不利于痰液的排出。0.45%氯化钠注射液在气道内浓缩，接近生理盐水，无刺激、不增加气道阻力，湿化、稀释黏稠痰液，降低肺部感染的风险。2010年美国呼吸病协会关于机械通气病人气道吸痰临床实践指南明确指出：不要在气管内吸痰前常规滴注生理盐水。灭菌注射用水为低渗液体，对痰液的稀释能力较强，但若长期过度湿化，可阻碍气体与呼吸膜的接触导致氧分压降低。适用于痰液黏稠、气道失水多及高热、脱水病人。1.25%碳酸氢钠疗效可能与其pH值碱性相关[4]。碱性环境抑制真菌的生长，可取代黏蛋白的钙离子，促使黏蛋白降解，促进排痰，与生理盐水气道湿化相比,在肺部感染、痰痂、湿化有效性等3个方面显示出明显的优势[5]。此外，对水肿的气道壁有一定的脱水收敛作用，但不应长期使用。若大剂量使用可加重缺氧，导致组织黏膜水肿、抽搐、肌肉酸痛等不良反应。临床常用的气道湿化药液为沐舒坦，是溶解黏液的祛痰药，一方面可以促进肺泡Ⅱ型上皮细胞产生表面活性物质，改善肺通气和呼吸功能；另一方面，作用于呼吸道分泌细胞，调节黏液性及浆液性物质的分泌，促进排痰，降低呼吸道感染。若联合使用抗生素会强化抗生素的效果，缩短其使用疗程。雾化吸入抗生素使局部血药浓度增加，增强杀菌效果，并且减少对全身各系统器官的毒副反应。Korbila[2]通过比较雾化吸入联合静脉给粘菌素比单独静脉给药治疗多重耐药菌的革兰阳性菌感染效果好。但近年来，长期大剂量地应用抗菌药物和免疫抑制剂，增加了耐药菌产生的概率，也使机体抵抗力下降；也有学者认为，吸入抗生素会抑制气管壁的纤毛运动，不利于痰液排出。笔者认为对于有多重耐药菌感染的病人可雾化吸入抗生素，临床医护人员可根据病人的病情和痰液的性状选择合适的湿化液进行气道湿化。

2.2湿化方式的选择气道湿化方式包括对空气的湿化、湿纱罩覆盖、气道内湿化以及人工鼻的使用。

2.2.1空气湿化利用直接加温、加热湿化空气或者拖地、洒水等方式湿润地面等方式增加房间中空气的湿度，是一种间接的湿化方法,保持室内温度为20℃～22 ℃,湿度为60%～70%。

2.2.2湿纱罩覆盖传统的生理盐水湿纱布覆盖气管切开处，可增加吸入气体的湿度，防止灰尘进入，当病人出现咳嗽或喷痰时，或者每次医护人员吸痰时都会揭开纱块，从而增加了外源性感染的机会。有学者对此做了小改进，王雪娜等[6]将改良后的气管切开保护罩与单层纱布覆盖定时雾化相比，病人不良反应发生率明显降低。 Syed等[7]采用合适大小的气道湿化面罩，可减少对血管的压迫和对气道的过度湿化，增加病人的舒适度，降低感染率。

2.2.3气道内湿化

2.2.3.1气管内持续给药包括输液管微量泵和输液泵持续滴注，已有大量实验研究证实持续湿化效果优于间断湿化。庞启英等[8]Meta分析显示：使用微量泵持续气道湿化法可以降低人工气道病人刺激性咳嗽、痰痂形成、气道黏膜出血、肺部感染、痰细菌培养阳性率，湿化效果明显优于间断湿化。然而此法也存在一定的局限性，只能在导管的同一位置湿化，导管内其他位置可能形成痰痂或黏痰。上呼吸道可提供75%的热量和水分给肺泡，当上呼吸道不能对吸入气体进行加温湿化时，电热恒温湿化器可补偿丢失的热量和水分，保证机体吸入适宜温湿度的气体，减少支气管痉挛发生率。随着临床科研的深入开展，加热器管路中由无加热丝转为使用加热导线，加热导线的管路可控制吸入管道气体的温度,保持离开湿化罐的气体温度在 32 ℃～36 ℃，避免气体在吸、呼两条管道内形成大量冷凝液,降低呼吸机相关肺炎的发生率[9]。荷兰感染预防机构(WIP)推荐使用带有加热丝的加热型湿化器来预防呼吸机相关性肺炎[10]。孙龙凤等[11]研究认为，MR850加温湿化系统与微量泵组和人工鼻组比较，更适用于对存在肺部感染的气管切开病人进行气道湿化，因为它能够提供最接近最佳湿度要求的气体，同时呼、吸两段管路都有加热丝，避免了冷凝液的产生，降低管路中细菌的繁殖，同时可减少日均护理时数。但通气管道的加热丝会导致清洗困难，是否有增加管路污染的风险尚需进一步研究。可以通过缩短管道长度、增加管壁厚度、提高环境温度减少冷凝水的产生，降低感染率,对长期机械通气且痰液黏稠及量多的病人建议使用恒温加热湿化器。

文丘里装置即高流速可控性氧疗装置，利用氧射流产生负压，从侧孔带入一定量的空气，稀释氧气达到要求的吸入氧浓度，产生的气流通过恒温加湿器后，使吸入气体达到饱和湿化状态。国外学者也介绍了一种高压氧疗联合主动湿化装置，取得良好效果[12]。朱俊霞等[13]应用文丘里装置联合恒温加热湿化法明显提高了气道湿化的效果，减少了痰痂的形成和刺激性咳嗽的发生频次，有效降低了肺部感染发生率。

2.2.3.2间断气道湿化大量研究表明，间断气道处给药会将气道口处的细菌带入深部气管，增加感染的机会，也会增加刺激性呛咳，甚至导致喘憋型呼吸困难，因而在临床上已不作为常规使用。

2.2.4人工鼻(HME)人工鼻以被动方式保存病人呼出气的温度及湿度，并释放入吸入气中。研究发现，人工鼻可有效利用病人呼出气体的温度和湿度，保证吸入气体绝对湿度为25 mg/L～30 mg/L，可过滤和吸附呼出气体中的细菌,降低呼吸机相关性性肺炎(VAP)的发生率[14]。国外学者指出，加温湿化器(HH)和HME两种湿化方式相比，在预防VAP方面差异无统计学意义，更换HME的时间可延长至7 d更换1次，与24 h更换1次比较在预防VAP方面差异无统计学意义[15]。HME的使用费用相对较低，且不需要处理冷凝水和呼吸机管道，减轻了护士的工作量。2012年美国呼吸治疗协会临床实践指南指出，对于机械通气病人，HME与加热湿化器相比在降低病人病死率和预防其他并发症等方面差异无统计学意义[3]。但由于其不能提供额外的热量和增加无效腔，对于气道内分泌物多、黏稠，使用金属套管的病人不适用。

2.3气道湿化量的选择正常人体每日经呼吸道蒸发水分为300 mL～500 mL,气管切开后，由于应激反应，经呼吸道水分丢失增多，可达800 mL～1 200 mL。每日湿化液总量的选择应依据其影响因素(室温、空气湿度、通气量以及病人的体温、出入液量、痰液的黏稠度、呼吸机类型等)而定[16-18]。前提是要保证有充足的液体量，临床选择湿化装置时应综合考虑以上因素。回归分析表明，病室的温度越高、病人吸入气体湿度越大、痰液量越少，其所需的气道湿化液体量越多。安聪娟等[19]根据病人痰液黏稠度的不同将湿化液量在36 h内分别调至6 mL/h、12 mL/h、16 mL/h，达到了良好的湿化效果，降低了肺部感染。笔者主张建立人工气道的病人应至少保持绝对湿度33 mg/L的湿度，降低气管插管或气切套管堵塞的发生率。建议使用持续气道湿化时，可以5 mL/h～10 mL/h的速度滴入，湿化量控制在250 mL/h～300 mL/h，若是机械通气病人使用加热湿化器速度应控制在10mL/h～20mL/h，保证每日湿化量大于250 mL。

2.4气道湿化效果评价湿化不足：痰液黏稠，不容易被吸出或咳出，导管内可形成痰痂，听诊气道内有干鸣音，病人可出现血氧饱和度下降、吸气性呼吸困难等；湿化满意：导管内无痰栓，痰液稀薄，可被顺利吸出或咳出，听诊气管内无干鸣音或大量痰鸣音，呼吸通畅，病人安静；湿化过度：痰液过度稀薄，需不断吸引，听诊气道内痰鸣音多，病人频繁咳嗽，烦躁不安，可出现人机对抗、血氧饱和度下降甚至缺氧性发绀等改变。对气管切开病人气道湿化效果研究的判断可通过肉眼观察痰液黏稠度，依据蓝惠兰等[20]的判定标准。Ⅰ度：痰液如米汤样或泡沫样，吸痰后玻璃接头上无痰液附着。提示感染轻，如痰液量过多，需减少滴入量或湿化。Ⅱ度：较Ⅰ度黏稠，吸痰后玻璃接头上有少许痰液附着，易冲洗干净。黄色脓痰提示感染重，如白色黏痰应加强湿化。Ⅲ度：外观明显黏稠，常呈黄色，吸痰后玻璃接头内壁滞留大量黏痰，不易冲洗干净，严重时有痰痂。提示感染严重，应加强抗感染治疗。极黏稠痰液，提示气道过干或机体脱水，加强湿化或补充水分。临床通常以痰液达到Ⅱ度，适量白色为湿化满意的指标，然而在评估的过程中可能会掺杂评价者的主观因素，由病人本人体位、活动等带来的随机误差造成评价结果的不确定性。有研究显示，痰液的化学成分对细菌的黏附与定植有重要影响，气管切开后气道环境酸化，糖蛋白含量增加，钙离子含量增加，使痰液黏稠，因此，在临床评价湿化效果中也可以增加某些客观指标，如反映痰液黏稠度的a-酸性糖蛋白、Ca2+含量及pH值来进行定量研究，在临床中不常见，可能由于操作步骤烦琐、费用较高所致。王玲琍等[21]研究不同浓度碘化钾溶液气道湿化对组织细胞的影响，不仅观察痰液黏稠度，还测量痰液稀化时间，并利用电镜观察气管及肺组织损伤情况来判断气道湿化效果。有学者将气道湿化指标细化，如依据湿化过程中吸痰次数、吸痰后的血氧饱和度、并发症(如刺激性咳嗽、气道黏膜出血发生的频次等)判断湿化效果。安聪娟等[19]认为，气管切开后致气道黏膜损伤、纤毛运动受限、痰痂阻塞以及肺炎等与肺功能密切相关，因此将肺功能作为间接评价的指标，采用脉冲振荡肺功能仪来测量气道的阻力、阻塞的部位和肺组织的功能状态,评价气道湿化效果。笔者建议在临床中使用主观指标结合客观指标来综合判断湿化效果。

3　小结

气管切开后由于改变了气道正常的生理结构，导致纤毛活动受限，痰液无法排出，极易发生呼吸道感染。人工气道湿化对于维持呼吸道的正常功能和防止各种并发症的发生显得尤为重要。国内外学者对气道湿化的研究做了各方面探索，然而ICU气管切开病人肺部感染率一直居高不下[1]，气管切开后气道微环境如何改变，如何采取措施维持气道正常的微环境成为下一步研究的重点和难点。气道湿化无明显禁忌证，一般情况下，痰液稀薄、多且易于排出者不宜行气道湿化。在湿化液的选择上，以0.45%氯化钠溶液和灭菌注射用水为佳，若痰液黏稠甚至形成痰痂，可在短时间内使用碳酸氢钠软化痰痂，对于多种耐药菌感染的病人可根据病情和药敏试验采用雾化联合静脉给药形式合理选择抗生素，定期做痰细菌培养、胸部X线片和实验室检查等，以便及时根据病人病情调整湿化液。MR850类恒温加湿器临床未广泛应用，一方面由于资金有限，重症监护治疗病房硬件设施未得到及时补充与完善；另一方面由于管理者未意识到气道湿化的重要性[22]，因此医院相关部门应加大资金投入和对相关人员的培训。选择湿化装置时应根据病人的病情和实际情况，选择适合的设备，尤其要注意预防呼吸机相关性肺炎的发生。加温、湿化一定要掌握适度原则，才能达到最佳的湿化效果。气道湿化的前提是保证充足的液体入量，如果机体的体液入量不足，即使气道湿化呼吸道的水分也会进入到失水的组织，呼吸道仍然处于失水的状态。 同时，还要注意其他因素对湿化效果的影响，从而减少各种并发症的发生。湿化没有固定的模式，应根据不同的个体采用针对性的湿化方案。

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(本文编辑张建华)

基金项目2014年湖北省自然科学基金项目，编号：2014CFB432。

作者简介汪欢，护士，硕士研究生，单位：430022，华中科技大学同济医学院附属协和医院；乐革芬(通讯作者)、王羡科、易汉娥单位：430022，华中科技大学同济医学院附属协和医院。

中图分类号：R472

文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1009-6493.2016.23.003

文章编号：1009-6493(2016)08B-2824-04

(收稿日期：2015-10-14；修回日期：2016-05-11)

Research progress on application of airway humidification in respiratory tract infection in tracheotomy patients

Wang Huan,Le Gefen,Wang Xianke,et al

(Affiliated Union Hospital of Tongji Medical College of Huazhong University of Science and Technology,Hubei 430022 China)