基于伯努利原理设计的负压吸引装置在胸腔闭式引流中的应用效果评价

徐 翔, 何建明, 杨 军, 陈 瑞, 何 静, 朱卫东

(江苏省泰兴市人民医院 心胸外科, 江苏 泰兴, 225400)

基于伯努利原理设计的负压吸引装置在胸腔闭式引流中的应用效果评价

徐 翔, 何建明, 杨 军, 陈 瑞, 何 静, 朱卫东

(江苏省泰兴市人民医院 心胸外科, 江苏 泰兴, 225400)

气胸; 胸腔闭式引流; 负压吸引; 伯努利原理

胸腔闭式引流加负压吸引常用于气胸引流或胸腔手术后肺膨胀不佳的治疗[1]。医疗机构广泛使用的传统负压吸引装置是依据流体静力学原理设计，一般采用双或三胸瓶，连接方法繁琐。本研究探讨基于伯努利原理原理设计的负压吸引装置在胸腔闭式引流中的应用效果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2014—2016年本科自发性气胸非手术治疗患者中经单纯胸腔闭式引流后肺复张不满意加用负压吸引者58例，男55例，女3例，年龄47～78岁，按改良和传统负压连接方案将患者分为治疗组和对照组。治疗组23例，男22例，女1例，平均年龄(66.17±7.94)岁; 对照组35例，男33例，女2例，平均年龄(66.80±7.42)岁。2组性别、年龄、病情方面比较，差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。使用材料: 中心负压吸引装置、连接管道(管径约1 cm)、密封性能良好的胸瓶、无菌生理盐水、Y形三通接头、剪刀、直尺等。

1.2 传统方法

以双胸瓶为例，采用普通双孔胸瓶作引流瓶、三孔胸瓶作为压力调节瓶。向引流瓶生理盐水使液面至0刻度; 向三孔引流瓶中注入生理盐水，使得测压管浸入液面的深度h即为目标负压数值(cmH2O), 负值一般不要超过-20 cmH2O[2], 另外两孔分别连接中心负压、引流瓶的排气口。打开中心负压，胸瓶内外的气压差使外界气体不断经调节管进入胸瓶，维持胸瓶内恒定的负压。通过增减调节瓶中液面的高度调节负压大小。

1.3 改良方法

1.3.1 简化方案: 采用普通胸瓶作引流瓶，向引流瓶生理盐水使液面至0刻度，连接胸腔。另准备生理盐水一瓶; 将连接管道一端连接中心负压，在距另一端>20 cm的位置，剪一圆形侧孔，其直径小于管径(如0.5 cm), 将管道末端浸入生理盐水中，打开中心负压，自小到大调节中心负压，管道水柱升高h即为小孔远段管道内负压数值(cmH2O)。然后在侧孔旁贴一标签，记录负压值，警告勿遮掩侧孔，再直接将管道连接至引流瓶排气口即可。不可随意调节中心负压的旋钮。

1.3.2 完整方案: 如希望目标负压实时可测，则需增加一测压瓶。向引流瓶生理盐水使液面超过测压管末端，在测压管上连接Y型三通接头，一端连接引流瓶排气孔。将连接管道一端连接中心负压，靠近侧孔的一端与Y型三通的另一端相连。打开中心负压，自小到大调节中心负压旋钮，测压管内水柱升高h即为目标负压数值(cmH2O)。

1.4 评价标准

胸管停止排气，胸片证实肺复张。观察指标: 开始使用负压辅助引流至排气停止肺复张时间。

2 结 果

治疗组肺复张时间为(6.65±3.68) d, 与对照组的(7.25±4.61) d比较无显著差异(P>0.05)。改良方案安装流程较简单，可直接调节气体流速(调节中心负压、改变侧孔大小); 传统方法安装流程偏复杂，以增减调节瓶液体量。改良方法优于传统方法。

3 讨 论

负压吸引并不常规用于胸腔闭式引流，对于自发性气胸、创伤性气胸的治疗及胸腔手术区域引流，大多数情况下普通水封是安全的[3]。负压吸引可促使脏层胸膜和壁层胸膜贴合，使肺复张、残腔缩小而逐渐解决肺漏气，是针对气胸或胸腔手术后肺膨胀不全的一种有效治疗方法，通常在肺破损、漏气严重、肺膨胀不良的情况下使用。

传统和改良引流方法均是以在胸腔闭式引流的终端(引流瓶排气口)获得相对于大气压稳定、大小可调节的负压为目的。与传统方法通过水位高度差形成气压差的流体静力学设计不同，改良方法采用的是流体动力学设计。根据伯努利原理，流体在作稳定流动时，流速越大流体压强越小，流速越小，压强越大[4]。在恒定的大气压和中心负压的压力差作用下，空气经过小孔快速进入管道后形成稳定气流，在气流下方形成相对低压区。在气体重力、摩擦力、体积变化和黏滞度等被忽略情况下，管道内气体流速、压强符合伯努利方程: P+(1/2)×ρ×v2=C(P、ρ、v分别表示气流静压强、密度、速度, C是常量)[4]。通过改变小孔面积和压力差，可以改变气体流速v和静压强P值，后者由水柱高度h测得。让小孔面积小于管径，是因为小孔横截面积小，局部气流速度快于近段管道内气流，在小孔内侧附近产生文丘里效应，即产生相对于近段管道更低压强，从而使负压更易获得。

传统负压吸引方法安装程序多，连接繁琐，压强调节需通过增减调压瓶中的液体量，使用不方便。商家提供的整合过的负压引流装置功能较完善，但费用高，同样调压不方便，而且基层医院并不常规备用。相对而言，改良方法安装连接简单，调节方便，尤其是简化方案，在紧急情况下可快捷使用。改良方法使用时要注意: ① 侧孔避免被遮挡、封闭，造成负压过大，最好在侧孔附近贴一警告标志，做好交接以免护理人员误判。② 调节中心负压时应自小到大缓慢调节，避免压强变化过快，将调压瓶中的水吸走。另外，中心负压在不同使用状态下略所波动，故管道内气流形成的压强也会略有波动，但影响不大。

[1] 葛均波, 徐永健. 内科学[M]. 8版. 北京: 人民卫生出版社, 2014: 1.

[2] Ferguson M K. 胸外科疑难病症诊断决策[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2013: 2.

[3] Marshall M B, Deeb M E, Bleier J I, et al. Suction vs. water seal after pulmonary resection: a randomized prospective study[J]. chest, 2002, 121: 831-835.

[4] 庄礼贤, 尹协远, 马晖扬. 流体力学[M]. 2版. 合肥: 中国科学技术大学出版社, 2009: 7.

2017-07-21

R 472

A

1672-2353(2017)21-077-02

10.7619/jcmp.201721024