人工气道气囊压力监测装置及技术研究进展

项丽君 1，2，曹 猛 1，宋学梅 1，2，梁 丽 1，吴亚男 1，张晓梅

1.南方医科大学南方医院，广东 510515；2.南方医科大学护理学院

呼吸机相关性肺炎（ventilator associated pneumonia，VAP）是指气管插管或气管切开病人在接受机械通气48 h后或撤机、拔管48 h内发生的肺炎[1]，是重症监护室(ICU)病人常见的感染性并发症之一，发生率为10.0%～48.4%[2⁃3]。VAP的发生将延长6.5 d气管插管时间以及12.5 d ICU住院时间[4]，死亡率可增加13%[5]。监测机械通气病人人工气道气囊压力并控制在理想范围内，能有效预防胃内容物反流、避免误吸并降低VAP的发生率。而准确测量气囊压力是保证气囊压力维持在正常范围内的前提，科学的气囊压力监测技术尤为重要。但目前尚未检索到有研究对气囊压力监测技术进行系统阐述，现就国内外气囊压力监测装置及技术相关研究进行综述，旨在为临床实践过程中如何选择合适的气囊压力监测技术和未来研究方向提供参考，以完善气囊管理策略，提高护理质量。

1 气囊压力

气囊压力测量值是由气囊本身的弹性回缩力、气管壁对气囊的挤压力及气道压产生的冲击力组成[6]。若气囊压力超过30 cmH2O（1 cmH2O＝0.098 k Pa），气管黏膜血流开始减少，可造成缺血性损伤[7]，达50 cmH2O则气管黏膜血流阻塞，持续的高压将导致溃疡、坏死、气管食管瘘等严重并发症[8]。若气囊压力<25 cmH2O，可导致气道漏气，且气囊压力<20 cmH2O是VAP发生的独立危险因素，VAP的发生率将提高4倍以上[9]。国外众多研究将气囊压力的正常范围设置为20～30 cmH2O[10⁃12]，但国内外指南推荐气囊压力需保持在25～30 cmH2O以有效封闭气道[1⁃2,13]。故医务人员普遍认为气囊压力应维持在25～30 cmH2O。

2 气囊压力监测技术

2.1 间断监测技术

2.1.1 手指捏感法（touch judge method，TJM） 也称触摸法、指触法。该方法多使用注射器向气囊充气，通过手指感觉气囊的硬度达到“比口唇硬，比鼻尖软”为适宜程度。该操作虽简便易行，但因个体感觉存在较大差异，准确性低，30%～98%气囊将过度充气[14]。早期研究指出，该方法适用于有丰富临床经验者，但Özcan等[15]研究指出，工作时间和临床经验并不是手指捏感法准确性的影响因素。

2.1.2 定量充气法 也称定容法。一般使用注射器对气囊充气5～12 mL，但因个体及气管导管型号不同气囊充气量不一，亦不能精确设定气囊压力的大小。赵璟等[16]将手指捏感法和定量充气法进行比较，结果显示手指捏感法评估气囊压力的效果优于定量充气法。

2.1.3 最小闭合容积法（minimal occlusive volume，MOV）该方法需2人同时操作，用物包含1 mL、10 mL注射器各1支，听诊器1副。1人将听诊器置于病人甲状软骨下，另1人向气囊内缓慢充气至听不到漏气声；然后从气囊内抽出0.5 mL气体，此时又可听到轻微漏气声，再从每次0.1 mL开始注气至吸气时听不到漏气声为止，此时注入的总气体量为最小闭合容积。该方法虽可以有效封闭气道且充气量小，但不能有效防止微误吸，且操作繁琐，听诊易受环境影响，难以保证准确性。

2.1.4 最小漏气法（minimum leak technique，MLT）该方法与最小闭合容积法的不同之处是在听不到漏气声后，换用1 mL注射器从每次0.1 mL开始抽出气体，直到在吸气高峰时有微量气体从气囊周围逸出而通气量并未改变为止。该方法测量同样不准确，易导致充气不足或过度，56%的气囊压力会超出目标范围[17]。但相比于手指捏感法，更易被临床医护人员接受[18]。

2.1.5 改良血压计监测法 该法通常将普通血压计进行改良。Annoni等[19]研究将指针式血压表改良装置与气囊测压表进行比较，结果表明改良血压计监测法不能准确测量气囊压力，与顾小红等[20]早期将台式普通血压计进行改良应用于临床的结果不同，可能与采用的改良装置存在较大差异有关。

2.1.6 容量⁃时间曲线法（volume⁃time curve，VTC）该方法常使用5～20 mL的注射器从气囊完全放气状态开始缓慢注气，此时观察呼吸机的容量⁃时间波形，显示呼气容量值下降，当呼气容量值恢复到基线时则停止注气。王鑫洁[21]研究显示，应用VTC可使73.75%的气囊压力控制在20～30 cmH2O范围内。Bolzan等[22]也指出VTC能有效防止气囊压力下降，是气囊管理中一种可选择的替代方法，且后续通过随机对照试验[23]将VTC与MOV进行比较，结果显示VTC可有效减少机械通气病人冠状动脉旁路移植术后咽喉痛、咳嗽等并发症的发生率。

2.1.7 气囊测压表测量法（cuff pressure measurement，CPM） 为提高气囊压力测量准确性，气囊压力监测技术已从主观判断过渡到客观测量。临床上应用较多的是德国VBM气囊测压表和美国PORTEX气囊测压表，表盘压力指数为0～120 cmH2O，具有放气、充气等功能。

2.1.7.1 传统气囊测压表测量法 指将气囊测压表通过连接管直接以0 cmH2O与气囊接口处相连进行测量的方法，但在临床实践过程中发现，很多气囊压力下降的现象，既往多归咎于吸痰、吞咽、体位、时间等因素影响。黄玲等[24]在玻璃气管模型上进行体外实验，排除了护理操作、时间等影响因素，提示直接测量操作可导致气囊内压力损失，并总结出两个气囊压力损失的原因：一是断开及连接气囊时逸出的少量气体（1.23±0.53）cmH2O，二是测量时气囊内压力转移到测压表的空间导致压力降低（10.18±0.52）cmH2O，与林艳侠等[25]研究压力损失值不一致，可能与气管导管、测压表品牌不同有关。Nazari等[26]研究将气囊压力初始值校正为25 cmH2O，干预组首次测量后断开气囊接口，对照组未断开，结果显示，干预组与对照组比较，1 min测量值（20.22 cmH2O与25.22 cmH2O,P<0.001）、5 min测量值（19.11 cmH2O与25.47 cmH2O,P<0.001）差异均具有统计学意义。另一项模拟实验还指出，使用气囊测压表在放气过程中59%可因操作不当使压力降到20 cmH2O以下，增加误吸风险[27]。由此可见，多项研究都对气囊测压表直接测量的准确性提出了质疑。

2.1.7.2 改良气囊压力测量法 国内针对气囊压力表测量时压力损失的原因对气囊测压表测量法进行改良。①接三通接头改良法。气囊测压表上连接三通开关，旋转三通呈45°关闭状态，挤压充气球囊充气到目标值后再与气囊连接，转动三通开关使测压表与气囊相通，测压表上的数值即为测量值。黄玲等[28]采用改良气囊测压法并将充气目标值设定为32 cmH2O进行体外研究，结果显示改良测压组的压力损失值(1.33±0.42)cmH2O远低于传统测压组（10.18±0.47）cmH2O，改良测压组气囊上液体无明显渗漏，而传统测压组检测后10 min内气囊上液体全部渗漏；在临床试验中发现，改良测压组机械通气时间和ICU住院时间较对照组明显缩短，VAP发生率（5.10%）低于对照组（8.43%），但差异无统计学意义。而林艳侠等[25]建议测量前充气目标值应为正常范围的上限30 cmH2O，由此可见，改良气囊测压法的测量前充气目标值尚未达成统一认识。②接导管单向阀改良法。该方法是通过接导管单向阀进行上下旋的方式进行气囊压力监测，连接、断开测压表的时间需控制在1～2 s。袁丽荣等[29]应用该法与传统气囊测压表直接连接法进行比较，结果显示旋转式快速连接法监测合格率高于直接连接法（55.32%与6.38%，P<0.001）。

《呼吸机相关性肺炎诊断、预防和治疗指南》[1]及《人工气道气囊的管理专家共识》[13]推荐在有条件的基础上持续性动态监测气囊压力，无条件时可采用气囊测压表定期监测。一项对广东省16家医院28个ICU的护理人员气囊压力监测现状的调查研究显示，尚未有医院采用持续气囊监测，气囊测压表监测占85%[30]，由此可见，气囊测压表监测仍是临床应用最广泛的监测技术。为提高气囊测压表监测的准确性，提出以下建议：一是定期对气囊测压表性能进行检测；二是采用改良气囊压力测量法，测量前将气囊测压表充气至目标值，减少压力损失;三是对临床护理人员进行气囊压力监测技术培训，提高监测依从性。还有研究报道可采用移动终端电子设备，通过定时扫描病人手腕带对气囊压力进行有效监测[31]。

2.2 持续监测技术

2.2.1 一次性压力传感器持续监测法 该装置由气管导管气囊、三通接头、气囊测压表、一次性压力传感器以及心电监护仪组成。朱艳萍等[32]研究指出,该装置可准确、持续监测气囊压力，且能通过报警信号及时将气囊压力校正至正常范围。李冬英等[33]通过随机对照试验，将该法和气囊测压表结合手指捏感法进行比较，结果显示持续监测组的VAP发生率低于对照组（7.14%与28.57%，P<0.05），气囊压力维持在理想水平的比例高于对照组（99.96%与55.10%，P<0.001），且该方法可提高护士气囊压力监测的依从性。Kim等[34]也指出一次性压力传感器持续监测法具有良好的有效性和可替代性，且能有效降低成本。但目前尚未检索到有研究探讨一次性压力传感器持续监测法对误吸、机械通气时间、ICU住院时间及死亡率等临床结局的影响。

2.2.2 手持测压器持续监测法 手持测压器是一种可持续监测气囊压力的产品，其操作过程为：用注射器连接手持测压器的单向进气阀注入气体，红色标识在两个大小绿色标签之间的区域视为压力正常，通过观察红色标识即可持续监测气道压力是否在正常范围内。姜琳飞等[35]对手持测压器法、手指捏感法和传统气囊测压表测量法进行比较，结果表明手持测压器和传统气囊测压表都能准确、安全测压，并能减少导管移位、气囊破裂、误吸等并发症，而手持测压器的优势在于可以持续动态监测气囊压力，但目前应用较少。

2.2.3 自动调节气囊压力持续监测法 由于气囊测压表定期测量可导致压力损失，增加临床护理人员工作负担，国内外开始使用自动调节气囊压力装置对气囊压力进行持续监测，主要包括电动装置、气动装置。2.2.3.1 电动装置 该装置由电源驱动，设置一定的气囊压力范围，当气囊压力超出设定范围时，会触发放气或充气，以维持合适的气囊压力。汪明灯等[36]通过随机对照试验，将电动装置持续监测法与气囊测压表定期监测法进行比较，结果显示电动装置持续监测组24 h气囊压力达标率高于对照组（100.0%与59.5%，P=0.003），气道分泌物胃蛋白酶阳性比例（16.7%与38.1%，P<0.05）和VAP发生率（22.9%与47.6%，P=0.032）均低于对照组。而Rouzé等[12]的一项随机对照试验表明，采用电动装置虽能显著减少24 h内充气不足或充气过度的时间占比[0.8(0.1,2.0)与20.9(3.1,40.1),P=0.000 9]，但胃蛋白酶含量与对照组比较差异无统计学意义。不足之处是以上研究都未对两种监测方法反复充放气导致气管壁缺血再灌注的损伤进行探讨。

2.2.3.2 气动装置 不同国家采用的装置有所不同。Nseir等[37]一项动物实验应用的气动装置主要由1个容积200 mL的圆柱形气囊、1个固定砝码和1个可移动砝码等组成，当气囊压力波动时，外接气囊的压力会迅速变化以引起砝码的移动，从而维持气囊压力在正常范围内，研究结果显示气动装置组98%可维持气囊压力在15～30 cmH2O，高于非气动装置组（65%），但两组比较气管黏膜病变发生率差异无统计学意义。Nseir等[38]在体外试验的基础上进行临床随机对照试验，将122例机械通气病人随机分为两组，干预组采用气动装置，对照组采用气囊测压表，结果显示干预组误吸 发 生 率（18%与46%，P=0.002）、VAP发 生 率（9.8%与26.2%，P=0.032）及气道细菌浓度[（1.6±2.4）log10cfu/mL与（3.1±3.7）log10cfu/mL，P=0.014]均低于对照组，但仍提示两组在气管黏膜损伤发生率方面差异无统计学意义。Michikoshi等[39]采用的气动装置由安全气囊、压板、压力控制系统、气泵、慢速表盘、安全阀和压力表等组成，通过临床试验指出该装置能有效控制气囊压力在理想范围内。Dauvergne等[40]也指出便携式气动装置可以降低气囊充气不足的发生率。但以上两项研究并未探讨气动装置对临床结局的影响。

电动装置[12,36]和气动装置[38⁃39]都能有效控制气囊压力在正常范围内。Brisson等[41]比较了两种装置，发现电动装置出现压力低的情况高于气动装置（8%与0%）。Marjanovic等[42]也指出气动装置相对于电动装置更能减少充气过度或充气不足的时间，且能有效降低误吸和气管黏膜损伤的发生，无须电源驱动，可降低成本和消耗。孙建华等[43]的一篇Meta分析显示，与定期监测气囊压力相比，自动调节气囊压力装置持续监测可将气囊压力维持在20～30 cmH2O，降低大量误吸发生率[RR=0.53，95%CI(0.40，0.69)]及VAP发生率[RR=0.56，95%CI(0.42，0.75)]，而 对 机 械 通 气 时 间、ICU住院时间、病死率等预后并未明显改善，但该Meta分析纳入的研究在随机分配隐藏、盲法等方面存在缺陷，有造成偏倚的可能性。目前，关于自动调节气囊压力虽有一定发现和应用，但对于不同装置的有效性和安全性在进行体外实验后仍需高质量、多中心、大样本的临床随机对照试验进行验证。

3 小结

在临床实践中，应根据实际情况合理地选择气囊压力监测技术，以维持气囊压力在正常范围内。预防VAP的发生仅从气囊压力监测技术上进行是不可行的，应做好VAP集束化预防策略，并加强临床护士气囊压力管理相关培训，有效预防VAP的发生。对于有条件的医院，尽量采用持续气囊压力监测或改良气囊测压表定期监测；而对于条件欠缺的基层医院以及指导调整、紧急判断时可选择手指捏感法、最小闭合容积法等间断监测技术。未来有望普及自动调节气囊压力持续监测技术，但就目前研究现状来看，国内外应用的自动调节装置形式多样，其安全性和有效性尚待高质量、多中心、大样本的随机对照试验为机械通气病人VAP预防提供循证依据。