如何根据患者选择合适的湿化温度及评估湿化效果,这些都是人工气道湿化中应解决的问题。合适的湿化温度可以避免因为过高或过低的湿化温度给患者带来的危害,将更有利于保持气道粘液一纤毛系统的正常生理功能和防御功能,避免相关并发症的发生,有助于提高患者的临床疗效及生命质量。
正常情况下,呼吸道的黏液纤毛系统具有正常的分泌、运动生理功能。以保证气道的廓清、防御功能 呼吸道必须保持一定的湿度,才能保持纤毛的正常运动和适当的黏液分泌。人体呼吸道对吸入气体的加温、滤过和湿化的功能,绝大部分在上气道完成。气体进入鼻腔经过鼻毛滤过气体后,鼻腔内丰富的毛细血管网及潮湿的黏膜可将吸人人体气体加温到30~34℃。绝对湿度(湿度是指空气中所含水分的多少或潮湿程度)常用计量单位为mg/L,即每升气体内所含水分的毫克数.在一定温度下。每单位体积内所能容纳的最大水分含量称为“最大绝对湿度”又称“饱和湿度”。相对湿度是指一定温度下.气体实际所含水量与该温度下饱和湿度所含水量的比值,常用百分数表示,相对湿度=绝对湿度/饱和湿度×100%,可达80% ~90%。气体到达隆突时,则可接近体温(37℃),相对湿度可达95%以上;至肺泡时,气体温度达到37℃,相对湿度可达100% 。呼气时,含有饱和水蒸气和热量的气体经气道呼出,上气道仍可保留住一定的热量和水分,减少水分的丢失 。
人工气道建立破坏了上呼吸道对吸入气体的过滤加温及湿化功能,吸人气体必须全部由气管及其以下的呼吸道来加温和湿化,长时间吸入干燥的气体可使气道水分大量丢失,造成气道分泌物黏稠、纤毛运动能力下降。研究表明,当吸人气体的绝对湿度低于30 mg/L时.即可出现纤毛运动障碍;而这又会导致分泌物排出减慢。分泌物将增加细菌在气道内繁殖的机会。从而增加感染的机会。而感染又会导致大量黏蛋白、黏多糖分泌,增加痰液黏稠度,进一步加重痰液排出障碍,如此便形成了恶性循环。另外,大量分泌物积聚还会造成通气/血流比例失调。甚至堵塞气道造成肺不张,引起或加重缺氧 。因此。患者建立人工气道后必须充分湿化,才能保持气道黏液纤毛系统的正常生理功能和防御功能,避免相关并发症的发生。当湿化充分时。即使是没有咳嗽反射的昏迷患者,也能保持呼吸道纤毛运动活跃,从而保证有效的呼吸道分泌物引流,确保使用人工气道的患者气道通畅,且有实验证明。肺部感染率随着气道湿化程度而降低。
过度加温湿化是指在通气过程中,由于温度、湿度过高,导致了不可逆的气道功能损害 ,但实际中很难判断。有人用体温来确定,如温度大于37℃,相对湿度100%即可能出现过度加温湿化。理论上,过度湿化可导致肺负荷加重,需要吸收的水分增加。从而影响气体交换,同时粘液与上皮纤毛之间的水层加厚,影响了纤毛的转运。如吸入气体温度>39℃ ,即使水蒸气饱和,但纤毛的活动反而受限,并出现体温升高、出汗、分泌物增加,需多次吸痰,消耗肺表面活性物质 ,而且易对呼吸道产生烧伤的不良反应。动物实验证实,吸入40℃,相对湿度40%气体组有75%的纤毛摆动消失,吸入34℃,相对湿度40%组则仅有30%纤毛摆动消失,说明高温可带走更多的水分:而吸入40℃,相对湿度100%组表面张力下降了2倍,可能与过度湿化后表面活性物质稀释有关。
通过摄影观察离体兔纤毛上皮细胞,室温下30 min后,纤毛摆动由500次/min减为0次/min.在湿化器中观察140 min纤毛摆动速率无变化[ 。Rashad等在狗实验中证实,吸入20℃.相对湿度100%的气体,90 min后肺的顺应性下降18%;吸人35cc,相对湿度100%的气体,180 min后肺的顺应性下降5%。将1滴墨汁滴在气管隆突,吸人干冷空气3~5 h后,墨汁移动明显减慢;吸入35~37℃ ,相对湿度100%气体者,墨汁运动正常无变化。Boucher以手术麻醉超过3 h的患者进行研究,吸入不同温度和湿度的气体后,气管内注射生理盐水并回收后,在显微镜下观察回收液中上皮细胞的结构(纤毛、胞浆颜色、细胞形态、核大小等),结果显示,形态异常者,吸人干冷气体组达50%;吸人22~26℃ ,相对湿度60%气体组达10% ;吸人37℃ ,相对湿度100%气体组为0%。以上研究从病理到功能等多方面证实了湿化不足对机体的影响。另外,吸人气体的温度对体温的影响在成人极小,与出汗、皮肤散热等相比可忽略 。
提供最适宜的湿化温度对患者的病情恢复起着关键作用。目前,在吸入气体的温度和湿度方面仍存在较大的争议。普遍认为,对大多数患者提供温度为32~35℃,绝对湿度为33 mg/L的吸入气体即可。美国国家标准研究所(ANSI)也规定,对气管插管或气管切开的患者,所有湿化器的输出功率至少需达到30 mg/L(相当于30℃时100%的相对湿度)湿度,认为这是防止分泌物结痂和避免黏膜损伤的最低湿度要求 。美国急救治疗研究所(ECRI)推荐的湿度要求是37 mg/L (相当于32.5℃时85%相对湿度)。然而,Boucher等以手术麻醉超过3 h的患者进行研究。发现在吸入37℃,相对湿度为100%气体时回收液中的上皮细胞结构正常。另外,一些实验室研究也发现 ,从分泌物的排出速度以及黏膜纤毛的活动能力来看,均支持吸入气体维持在机体核心温度及100%相对湿度。WiHiams等对湿化的文献复习后指出,接近体温的饱和吸入气可维持较好的气流动力学及正常的气道分泌物产生,保持黏液纤毛最佳的清除功能。因此,一部分学者提出将吸入气体保持在机体核心温度及饱和状态。Lawrence在威尔士亲王医院成人重症监护病房内多年实践发现。维持气道在37℃的饱和湿度。可以减少粘稠痰液的形成,从而预防人工气道的堵塞以及部分堵塞所造成的气道阻力增高。 Ryan等对10例无肺部基础病变的气管插管患者进行研究,以随机顺序吸入不同温度(30℃,34℃,37℃ ,40℃)下饱和的气体,结果发现,呼吸功及水分丧失的增加与吸入时间及气体温度偏离体温的程度呈线性关系,认为吸人气体在体温及饱和状态下是最佳的。但目前尚无研究证实在这种状态下能否降低管路堵塞率和呼吸机相关肺炎的发生率。并最终改善患者的预后。张小兰等认为,机械通气患者吸人气体在达到“深层体温饱和气体,即达到37和呼吸机相关肺炎的发生率。并最终改善患者的预后。张小兰等认为,机械通气患者吸人气体在达到“深层体温饱和气体,即达到37℃),水分子44 mg/L,相对湿度100%的饱和气体即可达到最佳温湿化效果。李文涛等对呼吸机湿化器温度临床研究认为,湿化器温度的设定应与患者的体温相关,并认为低于体表温度2℃为呼吸机湿化器的最佳设置温度。李丽等认为,对一般患者而言,36℃的吸入端湿化温度对机械通气患者是最适宜的设定温度。贾传珍认为,对于机械通气患儿,吸入气温度调到35~36℃,气道的湿化效果最好。刘玲认为,39~41℃为有创通气湿化器的最佳设置温度。张素兰等 通过研究后认为,在人工气道中应用机械性加温加湿器将温度控制在35—37℃可使患者感觉温和舒适,并可使痰液变得稀薄,容易咳出或被吸出,降低了呼吸道感染率及患者的医疗费用,值得临床应用。,水分子44 mg/L,相对湿度100%的饱和气体即可达到最佳温湿化效果。李文涛等对呼吸机湿化器温度临床研究认为,湿化器温度的设定应与患者的体温相关,并认为低于体表温度2℃为呼吸机湿化器的最佳设置温度。李丽等认为,对一般患者而言,36℃的吸入端湿化温度对机械通气患者是最适宜的设定温度。贾传珍认为,对于机械通气患儿,吸入气温度调到35~36℃,气道的湿化效果最好。刘玲认为,39~41℃为有创通气湿化器的最佳设置温度。张素兰等 通过研究后认为,在人工气道中应用机械性加温加湿器将温度控制在35—37℃可使患者感觉温和舒适,并可使痰液变得稀薄,容易咳出或被吸出,降低了呼吸道感染率及患者的医疗费用,值得临床应用。
湿化效果可以用温度计直接测量但是很繁琐。目前,临床上在湿化效果的评价上常用一些问接指标。Richard等建议通过观察HH型Y管与气管插管之间或HME型回路管与气管插管之间的冷凝水情况来判断,可分为6级:干燥、潮湿、潮湿并有很少液滴、潮湿有液滴、潮湿较多液滴、有水流,作者认为后3种隋况表示湿化尚可。另外,还可用一些间接指标来评估,如刘玲通过以下的指标来观察:① 观察24 h湿化器消耗的蒸馏水量:②24 h消耗的湿化液量;③24 h气道分泌物的吸出量(去除每天湿化器消耗的蒸馏水量及吸引时所消耗的生理盐水量,准确测量24 h气道分泌物的吸出量):④ 详细记录气道分泌物的性状,稀薄或黏稠,有无痰痴等:⑤肺部听诊情况:确定有无干、湿性哕音;⑥ 呼吸机相关性肺炎发生情况,依据呼吸机相关性肺炎的诊断标准 ,其诊断标准是肺部出现新的浸润影或浸润加重,并符合以下3个条件中的2个(发热,脓性痰,自细胞增多)。临床的诊断标准特异性不高,引入了一个新的诊断方法:临床肺部感染评分(clinical pulmonary infection score,CPIS),CPIS是1项综合了临床、影像学和微生物学标准等来评估感染严重程度,预测患者使用抗菌素时应该是调整或停止的评分系统,其指标包括7项:体温、白细胞计数、气管分泌物、氧合情况、肺部影像学、肺浸润影的进展、气管吸引物的培养。
综上所述,人工气道湿化治疗已成为当今呼吸治疗中的重要课题,了解人工气道湿化的重要性,探究最适合机械通气患者的湿化温度将有助于提高临床疗效,提高患者的生命质量。但还有很多方面值得进一步研究和探讨,尤其是针对不同年龄,基础病种不同患者的最佳湿化温度。相信随着对这项课题的深入研究,其将会最大程度的缩短患者使用呼吸机的时间及住院时间,降低并发症的发生,提高患者的生活质量。
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