人工气道管理研究进展

陶毅 王凯飞 解立新

中国人民解放军总医院第一医学中心呼吸与危重症医学科,北京 100083

机械通气是急性呼吸衰竭患者呼吸支持治疗的基石。在ICU,有39.5%～48.8%的患者接受了机械通气,平均呼吸机利用率为24%～47%[1-3]。自20世纪80年代机械通气在中国广泛应用以来,机械通气患者的特征和通气参数发生了显著变化,其预后也得到了明显的改善,但是机械通气相关并发症的发生率并没有明显的改变[2]。在一项前瞻性的观察研究中,中国ICU 中接受长时间机械通气治疗(定义为连续21 d接受机械通气且每天持续时间超过6 h)的患者比例为36.1%,明显高于国外ICU (6.3%)[4-5],机械通气时间延长增加了其相关并发症的累计发生率。因此,建立基于循证医学证据的人工气道管理标准尤为重要。

人工气道相关并发症主要包括呼吸机相关事件(ventilator-associated events,VAE)、呼吸机相关性肺炎 (ventilator-associated pneumonia,VAP)、气道黏膜损伤、肺不张等[3]。人工气道管理包括人工气道的固定、人工气道的通畅性、声门下分泌物引流、人工气道气囊压力管理和VAE 的预防。其中,保持人工气道的通畅性包括临床常规操作如气道湿化、吸痰,清除导管内生物膜和阻塞等。声门下分泌物引流包括持续性声门下吸引和间歇性声门下吸引。VAE 的预防包括VAE 对临床治疗、预后的重要影响和目前最新观点认为可能有效的干预手段等。

一、人工气道的固定

人工气道成功建立后,需要充气气囊和外部固定以防止导管意外移位或滑脱,造成误吸、气道损伤甚至死亡的严重后果。目前临床上经常使用的固定材料包括胶带、斜纹胶带和各种气管导管固定装置等。

关于人工气道固定材料的选择,在美国的一项多中心前瞻性观察性研究中,Kupas等[6]通过观察多种气管插管固定方法对导管移位的影响,发现在18个月内观察到的1 732例气管插管患者中,导管移位率为2.9%,且只有使用斜纹胶带固定组中无导管移位,其他固定组的导管移位率为2.3%～4.5%。在临床工作中,需要综合考虑患者情况,比如患者躁动状态、皮肤情况、面部毛发等,根据患者气管导管固定要求选择合适的固定方法。在多项研究中,斜纹胶带固定相比于其他固定方法具有更好的固定能力且并发症少、更经济,而导管易滑脱、固定要求更高的患者更适合商用的气管导管固定装置。

二、保持人工气道的通畅性

(一)气道湿化

气道湿化是人工气道管理的标准程序,即通过外部将吸入气体加温加湿以达到模拟人正常吸入气体的温湿度。临床上常用的湿化方式主要包括3种:加热湿化器 (heated humidifiers,HH)、热湿交换器 (heat and moisture exchanger,HME)又称人工鼻、HME联合持续气道湿化方法[7]。

关于不同湿化方式的选择,HH 和HME 都可能出现气管导管阻塞、内径狭窄的情况,而HME组出现气管导管阻塞的风险更高,气道阻力增加更明显,同时分泌物较多的患者更容易出现HME 污染和堵塞[8]。因此,需要根据预计使用时间、患者实际情况选择合适的湿化方式,HME 具有模拟生理状态、操作简易、可过滤大分子等优点,但是不建议肺水肿、咯血患者使用,同时对于预计时长超过96 h的患者,更建议使用H H 湿化方式[9]。

(二)吸痰

吸痰是人工气道管理的标准程序,通常选择较细的吸痰管,成人的吸痰负压应在150 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)以下,吸痰前不常规使用生理盐水。

目前按需吸痰已成为临床共识,美国呼吸治疗学会推荐的吸痰时机包括V-P 曲线环出现锯齿状改变或气道听诊明显大水泡音等[10]。同时应在不断开患者与呼吸机的连接的情况下进行吸痰,对高吸氧浓度或呼气末正压以及肺不张的患者推荐使用封闭式吸痰。关于吸痰深度、吸痰持续时间等研究较少,有待进一步临床研究证明。

三、声门下分泌物引流

人工气道建立后,正常的下呼吸道直接与外界相通,由于口腔清洁困难,含大量定植菌的口咽部分泌物由于体位变动、气囊压力不足等原因流入下呼吸道,是导致VAP 的主要发病机制[11]。2018年中国成人医院获得性肺炎与VAP诊断和治疗指南明确推荐,对于预期有创机械通气时间超过48 h或72 h的患者,使用具有声门下吸引功能的气管导管可以预防误吸和减少VAP的发病率 (高等级强推荐证据)[12]。

常用的声门下分泌物引流包括持续性声门下吸引和间歇性声门下吸引[13]。国内的荟萃分析发现2种吸引方式的VAP发病率、机械通气时间和病死率并没有显著性差异[14]。目前声门下分泌物引流已在临床广泛应用,多项研究证明其可降低VAP的发病率,但是对临床结局并无改善[15-16]。

四、人工气道气囊压力管理

气管导管气囊压力控制是人工气道集束化管理的重要内容[17]。气囊压力过低则分泌物流入下呼吸道,导致VAP;气囊压力过高则压迫气道,导致溃疡、气道狭窄、气管瘘等并发症。2018年中国成人医院获得性肺炎与VAP诊断和治疗指南推荐气管导管气囊充盈压应不低于25 cm H2O(1 cm H2O=0.098 k Pa)(高等级强推荐证据)[12]。

人工气道气囊压力管理主要包括间断监测控制和持续监测控制。间断监测控制即人为测量并调节气囊压;持续监测控制即通过连接设备监测气囊压,通常稳定在25 cm H2O左右。国外多项研究发现持续监测控制更有利于维持气囊压在安全水平,且显著降低VAP 发病率,减少咳嗽、声嘶等并发症[18]。

气囊压力不仅与控制水平有关,同时还会受到正压通气、体位、状态和黏膜水肿等多种因素的影响,持续控制气囊压力在同一水平可能并不一定适合所有患者。有研究报道,气道卫士通过实时监测气囊上方CO2水平来判断气囊周围的泄露并自动调节控制气囊压力[19],确保气囊处于刚好封闭气道的状态,同时还具备自动冲洗并吸引声门下分泌物的功能。梅奥医学中心将其应用于肺移植术后患者,可成功吸引出大量声门下分泌物并有效控制气囊压[20]。这表明对于不同患者,持续性的监测分析气囊漏气情况并及时自动调整气囊压力的智能气道管理系统可能是解决方案。

五、VAE的预防

VAP是长期以来用于监测呼吸机相关并发症的定义,其因诊断标准不一、主观性强、非特异性且介入干预措施后临床结局并无显著改善而难以满足临床监测要求[21]。VAE 是由美国疾病控制和预防中心于2013年提出并推荐用于监测任何与呼吸机相关的感染与非感染性并发症的新定义[21]。VAE的定义主要包括3个等级[22]:(1)呼吸机相关并发症;(2)呼吸机相关感染并发症;(3)疑诊呼吸机相关肺炎。VAE 监测具有更客观的诊断标准、可量化的临床指标和可自动化监测功能,而且近几年国内外研究证实了其对机械通气患者预后的评估价值。VAE的发病率为每千机械通气日5.8～12.1例,机械通气患者中发生VAE 的比例一般为5%～10%,长时间机械通气患者中比例可超过20%[23-27]。在美国,VAE是ICU 内成本最高的感染之一, 比重占整体医疗花费的第二位(31.6%)[28],机械通气患者一旦发生VAE,医疗费用增加1.2万～4 万美元[29-30]。与VAP 患者相比,发生VAE的患者机械通气时间、ICU 住院时间、总住院时间显著延长,在长时间机械通气的危重患者中,发生呼吸机相关并发症和呼吸机相关感染并发症的患者住院病死率更高[31-32]。因此,人工气道一旦建立,VAE 的预防就至关重要。通过有效的人工气道管理降低VAE 的发病率,减少人工气道相关并发症,对患者病死率、改善机械通气患者预后有着重要的临床意义。

VAE 代表了与机械通气相关的所有并发症,从逻辑上讲,寻找合适的措施减少机械通气时间应该是VAE预防的关键。研究证明,有效的人工气道管理是可以预防VAE 的。在欧美的一项涉及9个ICU 的随机对照试验中,Mekontso 等[33]通过监测脑利钠肽进行严格液体管理,发现对处于准备脱机状态的患者,液体管理组机械通气时间、呼吸机相关并发症和VAP 发病率明显下降。Rawat等[34]研究了干预措施包括抬高床头、声门下分泌物引流、口腔护理、每日执行自发觉醒试验和自主呼吸试验对机械通气患者预后的影响,发现干预组患者VAE、呼吸机相关感染并发症、疑诊呼吸机相关肺炎发病率显著下降。在一项大样本回顾性研究中,Klompas等[35]发现自主呼吸试验和镇静中断可以降低患者VAE 发病率、病死率并促进拔管,而用洗必泰进行口腔护理和预防应激性溃疡则增加了VAE和VAP的发病率。

目前国际上还没有明确指南推荐的预防VAE集束化策略,自2013年提出VAE 这一定义至今,有证据支持的干预措施包括减少镇静药物使用(尽可能使用右旋美托咪啶替代苯二氮卓类药物或异丙酚)、每日自发觉醒试验联合自主呼吸试验、低潮气量呼吸机模式、液体管理(维持入出平衡或负平衡)、限制输血等[36],而目前的VAP 集束化策略对VAE的预防作用不大[37-39],可能需要谨慎使用洗必泰进行口腔护理和预防应激性溃疡[35]。因此,目前仍需要设计严谨的大规模随机对照试验来找到最有效的VAE 预防集束化策略,并证明降低VAE发病率与临床结局的关系,同时VAE 的诊断标准仍有需要完善的部分。总之,VAE 作为一个替代VAP的定义,扩大了对呼吸机相关并发症的监测范围,具有客观性,预防VAE 集束化策略可能会改善机械通气患者临床结局,但仍需要更多的研究来完善其定义与预防策略。

六、结论

人工气道中,人工气道的固定、气道湿化和吸痰的选择已有相应的临床标准,同时目前有很多新设备可以提供更适合患者的声门下分泌物引流和气囊压力管理,其中智能化气囊压力控制可能是未来气道管理的更优方案。VAE 作为一个监测呼吸机相关并发症的新定义,其诊断标准和预防策略仍需要更多的研究加以完善。人工气道的建立既有可能挽救患者生命,也有可能危害患者健康,临床工作者应该全面评估有创机械通气利弊,有效地管理人工气道,从而预防机械通气相关并发症,改善患者临床结局。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突