气管切开患者气道防护装置研究进展*

黄雨佳，杨琳

（四川护理职业学院1.医疗技术系；2.护理系，四川 成都 610100）

气管切开是预防、解除气道阻塞的重要治疗策略以及抢救措施，具有其他方法难以替代的作用和价值。气管切开后人工气道与外界直接相通，丧失了正常上呼吸道对气体滤过、加温、湿化功能，使气管纤毛细胞减少，黏液纤毛清除功能受损，加之呼吸道水分丢失显著增加，气道内痰液黏稠，可能诱发肺部感染，甚至气道堵塞，而气管切开的创面，又为切口感染埋下了隐患，所以对气管切开患者进行有效的气道管理，减少并发症，争取及早堵管、拔管，促进康复是亟待解决的护理问题。气管切开护理常规指出采用2～3 层无菌纱布湿覆盖气管套管外口，但研究发现湿纱布直接覆盖套管口减小有效通气面积，影响通气；纱布一旦脱落，防护效果将大受影响，且防止呼吸道水分丢失作用甚微，反而为相关并发症的发生制造新的危险因素。随着气道管理标准化、专业化、安全化理念深入人心，借助专业防护装置重建气道过滤、加温、湿化功能受到医护人员、医疗企业的广泛关注，合理选择气道防护装置显得愈发重要，现将气管切开患者气道防护装置研究进展报道如下。

1 热湿交换器（heat and moisture exchanger,HME）

HME 是模拟正常人体呼吸道解剖原理制成的被动湿化防护装置，一般外接于气管切开导管和吸氧管或呼吸机管路之间，能有效拦截患者分泌物、飞沫及微生物，保护患者、工作人员及工作环境，减少院内感染，并同时能保持呼吸道湿化状态。1974 年瑞典发明的一次性气切型HME，开创了运用防护装置进行气道管理的新模式。此后HME 功能不断完善，带气体采样接口型及儿童型HME 相继问世，1989 年美国泰利福公司（Teleflex）推出首个集湿化和微生物过滤功能于一体的HME——Humid-Vent fliter，为现代HME 研发理念奠定了基础。目前临床使用的HME 形式多样，根据其功能侧重不同可分为吸湿型、疏水型、结合型3 种。

1.1 疏水型

疏水型HME 内部的疏水性滤过膜具有孔隙小、疏水性能良好的特点，可以通过“阻挡过滤”（直接阻挡＞3 μm 微粒）、“惯性碰撞”（拦截＞1 μm受到惯性碰撞的微粒），“布朗扩散”（拦截＜0.1 μm微粒）等机械阻挡作用高效滤过包含铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、结核分支杆菌、人类免疫缺陷病毒（HIV）、丙型肝炎病毒、噬菌体等在内的多种致病微生物以及气溶胶，但随着疏水型HME 使用时间延长，滤过效率会逐渐下降，在使用的第6 天，滤过膜呼吸机管道侧细菌培养阳性率由之前的0 增长到5%，故研究者建议疏水型HME 最长使用不超过5 天［1］。需要注意的是，正是由于疏水型HME 内芯滤过膜特殊材质的作用，也使其具有三种HME 中最大的呼吸阻力，可明显增加呼吸做功，本身存在通气不良的患者需谨慎选择使用，并且在进行雾化吸入时需取下。

1.2 吸湿型

吸湿型HME 核心部件多为低导热系数的微孔吸水纤维制成的交换介质内芯，也有用多孔塑料泡沫、不锈钢滤网、陶塑纤维等材料制成的内芯，但基本工作原理类似，即通过高效吸收、凝集接近体温及饱和湿度的呼出气，在吸气时被动带入储存的水分和热量，不断循环利用呼气温度和湿度达到加温湿化的作用。ISO 测试标准吸湿型HME 湿化效率为60%，但不同品牌吸湿型HME湿化效率存在较大差异，约在45%～67%之间［2］，并且由于受到室温、呼吸机设置、患者体温、气切导管长度等因素影响，同一种吸湿型HME 实际使用中提供的热量和湿度显著低于实验室公布数据。吸湿型HME 无疏水膜结构，因此不具备滤过细菌和病毒的功能，但部分厂商在内芯表面涂以CaCl2、MgCl2、LiCl 等抗菌剂，使之具备一定抑菌性能，而气道阻力显著小于疏水型HME。

1.3 结合型

结合型HME 的吸水材料层位于呼吸道和疏水滤过膜之间，使之兼具气道湿化和细菌过滤作用，目前应用较广泛。由于仍然受到疏水过滤膜影响，故气道阻力仍高于吸湿型HME。

1.4 临床应用研究

经40 余年临床应用，研究者已对HME 气道湿化、气道防护及有关的气道管理方法进行了较广泛研究。在非机械通气时，与传统湿纱布防护法比较，HME 优势明显，大量研究显示HME 可有效调节气道温湿度、降低痰液黏稠度、缩短肺部感染控制时间。机械辅助通气时，HME 可避免冷凝水污染，减少呼吸机管路细菌定植效果肯定，对呼吸功能的影响方面，与主动加热湿化器（heated humidifier,HH）比较，HME 明显增加呼吸做功，使血PaCO2升高和PH 值指标相对降低［4］；在预防呼吸机相关性肺炎（VAP）方面，我国VAP 诊断、预防和治疗指南建议采用HME 或含HH 作为湿化防护装置，但是与HH 比较，HME是否起到更积极作用目前尚无明确定论：有包含10 项随机对照实验，2 030 例重症患者的meta 分析结果显示［3］，与HH 比较，HME 并未减少VAP发生率［O^R=0.99,95%CI（0.78,1.28）］和住院死亡率［O^R=1.09,95%CI（0.86,1.38）］，另一项综合了24 项试验的meta 分析认为［5］，HME 可以预防VAP 发生［R^R=0.48,95%CI（0.28,0.82）］，但对患者病死率影响差异无统计学意义（P＞0.05），因此HME 对VAP 的预防作用有待进一步研究。此外，关于HME 使用安全性的讨论一直存在，DOYLE 等认为与单独使用相比，同时使用HME和HH 会降低潮气量，增加气道阻塞发生率，故建议避免同时使用HME 和HH［8］；HME 内芯被冷凝水、痰痂、血液及其他分泌物堵塞导致通气障碍的事件国内外均不断有报道［6-7］，还有研究者认为HME 设计本身存在安全隐患，符天旭等［9］认为HME 两侧海绵与人工气道直接相通，缺乏阻挡装置，导致海绵被误吸入气道威胁患者生命，大量研究者认为HME 具有一定护理风险，使用时需加强监护，国内多数研究者认为对气道分泌物较多的患者应缩短HME 更换频率，避免堵塞，但HME 普遍价格较昂贵，此举无疑会给患者造成额外经济负担，美国呼吸治疗学会明确指出痰液量多或黏稠为HME 使用禁忌证。

2 密闭式吸痰系统（closed suctioning system,CSS）

上世纪80 年代，密闭式吸痰系统由美国成功研制并投入临床，20 年代末期引进我国后率先在重症监护病房使用。CSS 一般连接在患者气管切开导管和呼吸机或HME 接口之间，吸痰管前端有单向活瓣和气道湿化接头，吸引管表面有刻度，外层被透明无菌保护薄膜包裹，末端有吸引控制阀，连接负压吸引，另有注液口接灭菌注射用水，用于冲净痰液清洁吸痰管。虽然CSS 主要为吸痰设计，常与HME 联合使用，但其整体密闭式系统仍然为气管切开患者提供了有效的气道防护。

CSS 对患者生理功能的正面促进作用已得到比较普遍认可。与开放式吸痰（open suction system,OSS）相比，CSS 不必中断呼吸机供氧，气道始终处于持续通气状态，可有效保持肺功能残气量，患者呼吸道压力、氧合状态得以维持相对稳定，可减少吸痰引发的心率失常，动脉血压、血氧饱和度下降等不良反应。CSS 的防护作用主要体现在能有效隔绝痰液喷溅污染周围环境，避免气道微生物通过空气传播。花静等［13］认为使用CSS 是预防耐药鲍曼不动杆菌污染病室环境的有效措施。在预防VAP 方面，CSS 作用尚存在争议。郝亚兴等［10］分析9 篇RCT 研究认为，与OSS 相比，使用CSS 可减少VAP 发生［O^R=0.75,95%CI（0.59,0.97）］，缩短机械通气时间［Md=0.66,95%CI（0.28,1.04）］，但患者病死率差异无统计学意义（P＞0.05）；FARADITA 等［11］认为，CSS 对VAP 发生率、病死率与OSS 相比差异无统计学意义（P＞0.05）。另外，研究者还从吸痰管尖端菌群定植、CSS 更换时间等角度切入，讨论了CSS 对VAP 的影响。虽然目前缺乏明确证据表明CSS 尖端菌群定植率与VAP 有关，但VAP 病菌与CSS 尖端定植菌菌种高度吻合，有研究者认为呼吸道内菌群定植是VAP 主要危险因素。鲁梅珊等［12］研究发现72 h 更换CSS 尖端菌群定植显著高于每24 h更换，建议CSS 的更换周期不超过72 h。在对工作效率的影响方面，由于节省了传统操作打开吸痰包，戴手套，连接吸痰管等流程，目前普遍认为CSS 可显著减少护理人员操作时间，提高工作效率。

3 新研制的气道防护装置

为适应临床需要，自上世纪60 年代起国内研究者开始研制气管切开防护装置，装置多为临床医护人员“就地取材”，将常见的生活材料或无菌医疗器械改装、消毒后自制的防护装置，由于大部分装置并未形成适应的标准化产品，材质、结构不一，吸痰、给氧不便，固定不稳的情况仍然存在，重复使用存在消毒灭菌隐患，改装过程又明显增加了护理人员工作负担，难以满足现代护理要求。近年研究者开始与医疗器械生产厂商合作研制防护装置，谢曼英等［14］研制的简易可视气管套管保湿防尘罩，由一次性透明保湿防尘罩、松紧带、接氧管孔等组成，7 d 试验结果显示受试者氧和指数、痰痂生成与HME 组比较无差异，但肺部感染发生率及医疗成本更低。张海静等［15］研制的气管切开套管装置主要由聚氯乙烯材料和纱布制成，该装置有环形密封圈可紧密套住气切套管，装置上方有吸痰口，侧壁有吸氧接口和湿化液滴入口可以对气道进行防护和湿化，但作者并未对其临床应用效果进行介绍。国外针对气道防护装置的研制主要基于HME 功能基础上进行改进，产品规格比较一致。有研究者针对气管切开后长期带管患者研制了具有发声功能的HME，通过转换阀实现HME 模式和发声模式自由切换，并且在发声模式下同时对气道进行湿化，DE KLEIJN等使用该新型HME 对16 名受试者健康指数、肺功能、发声功能等进行调查，结果显示产品耐受性良好，68.78%受试者表示满意，认为其提高生活质量［16］，VAN DEN BOER 等［17］通过增大HME顶盖直径、将顶盖结构由放射状改为水平，同时增加HME 内芯泡沫材料容积，使泡沫弹力更好地作用于HME 闭合结构，从而优化HME 发声系统，改良HME 经体外测试湿化性能良好。以上新研制的防护装置，均在一定程度上弥补了现有防护装置的使用缺陷，但目前仍缺乏设计严密的体外、体内对照试验对特定结局指标，如通气量、气道阻力、微生物过滤、痰液喷溅、肺部感染、气切伤口感染发生率等进行比较，且观察时间较短，实际湿化防护效果有待进一步验证。

综上所述，对气管切开患者进行有效的气道管理是减少并发症，促进康复的核心环节。医护人员根据患者病情、治疗目的、防护装置特点，合理选择和应用气道防护装置对开放气道进行标准化、专业化、安全化管理，以减少呼吸道并发症发生，是保障患者预后的必要措施。