一种新型气管切开套管的研制*

2021-10-19章洁皮红英霍春暖张华果宋杰

现代临床护理 2021年7期

章洁，皮红英，霍春暖，张华果，宋杰

（1 解放军总医院第六医学中心护理部，北京，100048；2 解放军总医院护理部，北京，100039）

气管切开置管是建立和维持人工气道，解除呼吸道梗阻的有效方法［1，2］。因此，气管切开套管的选择、置管和护理对于患者呼吸支持和气道保护有着重要的作用。气管切开术后置管时间一般较长。目前，现有的气管切开套管气囊中的压力会对气管内壁造成压迫，尤其是对于需要长时间机械通气或长期人工气道保持的患者，长期压迫使得气管内壁组织失去弹性，尤其是气管与食管之间的隔膜层（平滑肌）受损，造成气管食管瘘。另外，气囊一旦密封不严密，积痰容易渗漏，极易造成肺部感染，尤其是在稀释积痰的过程中，更容易造成稀释的痰液渗漏。鉴于上述问题，本研究旨在研制一种对气管内壁压力较小，且积痰不易渗漏便于抽吸的气管切开套管。现将研制方法报道如下。

1 设计与使用

1.1 目标

由于现有的气管切开套管气囊中的压力会对气管内壁造成压迫，本研究改良现有的气管切开套管，在保证安全性的前提下，将球囊内的压力分为膨胀压力和密封压力，减少球囊对气管内壁组织的压迫，方便收集痰液并吸出，降低气道内壁损伤、气管食管瘘以及积痰渗漏导致肺部感染的风险，提高患者舒适度。改良的气管切开套管应具有安全、实用和可操作性，能够解决临床现有问题，降低现有气管切开套管相关并发症的发生率。

1.2 结构设计

该装置包括套管本体和在套管本体远端设置的球囊，其剖面示意图见图1。气管切开套管的球囊结构见图2。从图2所示，球囊形截面为椭圆形环状的柱体，柱体内部为封闭密封空间，球囊环绕套管本体，其包括内层和外层，外层用于与气管的内壁接触；内层与套管本体之间形成用于容纳积痰的容纳空间，其上端开放，下端通过在椭圆形环状柱体与套管本体外侧设置的膜封闭。内层与套管本体的外侧之间设置有弹性支撑臂，弹性支撑臂处于容纳空间中，与套管本体成预定角度。弹性支撑臂设置成上层弹性支撑臂和下层上层弹性支撑臂，上层弹性支撑臂的第一端设置在椭圆形环状柱体的内侧顶端，第二端设置在套管本体外侧；下层弹性支撑臂的第一端设置在椭圆形环状柱体的内侧底端，第二端设置在套管本体外侧。多条弹性支撑臂处于自然撑开状态时，球囊的横截面外轮廓与气管内轮廓对应，且球囊的横截面外轮廓大于气管的横截面内轮廓。球囊的密封空间通过通气管与第一接头连通，对密封空间进行充气或放气。密封空间内充入气体时，球囊膨胀而与气管内壁贴合形成密封。

图1 数据气管切开套管的剖面示意图

图2 数据气管切开套管球囊结构的示意图

1.3 使用方法

使用时，首先使用超声装置对患者气管成像，得到患者气管的轮廓尺寸，然后根据患者气管轮廓尺寸，选择相应尺寸的气管切开套管。该气管切开套管的弹性支撑臂在自然伸展状态下形成的轮廓要略大于患者气管的轮廓。置管时，首先将球囊压缩后装在导入管中，将导入管插入患者的气管，然后撤去导入管，使得球囊在弹性支撑臂的弹力作用下贴在气管内壁，然后通过通气管道向球囊的密封空间注入适当的气体，使得球囊膨胀，实现密封。口腔中有痰液流下时，会流到容纳空间中，可通过冲洗管稀释并吸出。

2 讨论

气管切开置管常用于需要长时间通气支持的患者［3］，为患者人工气道的建立和维持提供支持。但气管切开套管的长期留置也会导致一些并发症的发生，其中气囊的相关不良事件较为多见。一方面，气囊充气过度会引起气管内壁压力性损伤甚至气道狭窄或气管食管瘘；另一方面，气囊充气不足或漏气会导致患者潮气量不足，甚至误吸［4］，加之气管切开导致患者的上呼吸道防御能力减弱或缺失，增加了肺部感染的风险［5-6］。因此，应该定时监测，维持合理的气囊压力［6］。气囊压力过大，会压迫气管黏膜导致损伤、甚至坏死。理想的气囊压力应低于气管内壁黏膜毛细血管渗透气压，将套囊内压力控制在有效密封气道的范围内，需要每天检测套囊压力3 次［7］。但是临床实践中，气囊压力检测率较低，加之导管因素、患者体位、吞咽反射等因素对气囊压力的影响，以及护士对气囊护理的知识掌握和操作技能的水平参差不齐，使得气囊的安全管理并不规范［8］。因此，设计一种既能减压又能密封良好的气管切开套管气囊装置可解决以上的临床问题，从而减少相关并发症的发生。本课题研制的新型气管切开套管改良了现有的充气膨胀球囊，采用弹性支撑臂支撑球囊膨大，通过通气管道向球囊的密封空间注入少量的气体即可实现密封，减少了套管对气管内壁的大面积压迫，且不影响套管的固定。

虽然气管切开置管为存在上呼吸道梗阻、异常通气驱动和不充分的气道清除等问题的患者提供了一个安全的气道保护，但其潜在的风险和并发症增加了护理人员及患者家属护理的难度。随着现有技术和家庭护理资源的改善，越来越多的患者需要在家中进行慢性有创通气治疗［9］。因此，患者家属面临着气管切开置管的家庭监测以及安全管理的挑战。现有气管切开套管在使用时，吸痰管不易插至气囊上方，使得气囊上方及周围常有大量分泌物或痰痂积聚，加之气管切开患者的吞咽功能下降、咳嗽反射能力减弱，气囊漏气或充气不足，导致痰液渗漏等的发生，使得肺部感染的发生率增加，尤其是机械通气的患者，其呼吸机相关性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）的发生率增加［10］。针对这一问题，本研究在气管切开套管球囊上方设计了容纳空间专门收集积痰，方便痰液吸出，以降低积痰渗漏造成的肺部感染的风险。

目前，国内越来越多的学者拟通过相关的研究减少气管切开置管的相关并发症及提高患者舒适度。靳荣秀研制了一种改良气管套管固定带［1］；刘聪等［11］改进了常规气管套管固定带的材质；赵佳佳等［12］通过循证方法荟萃有关气管切开外套管固定材质、方法的研究，认为纳米硅胶材质气管套管固定带是较优选择，但由于存在硅胶变色的健康问题，仍需要研制安全、实用的套管固定方法。综合文献，目前的研究多从气管切开外套管固定的类型、材质和方法等进行改良，忽视从气管切开套管内部结构进行改良以减少气管切开套管长期留置导致并发症的发生。本研究针对这些主要潜在风险和临床问题，对现有的气管切开套管进行内部结构的改良，以降低因气囊充气过多或不足、痰液渗漏引起的气道内壁损伤、气管食管瘘、误吸、肺部感染等并发症。