高压氧舱内气管切开患者吸氧方式的改进研究

张敦晓，王海东，魏建芬，李　琳，孟祥恩，胡慧军，潘树义

高压氧舱内气管切开患者吸氧方式的改进研究

张敦晓，王海东，魏建芬，李琳，孟祥恩，胡慧军，潘树义

目的：为了满足气管切开患者的高压氧治疗需求，对舱内患者的吸氧方式进行研究改进。方法：对高压氧的供排氧系统进行改进升级，增加独立的直吹氧气供氧管路及接口，形成“2供+1排”的供排氧结构，同时在对患者行高压氧治疗时使用软管连接气管套管和直角三通管，采用向气囊直吹氧气给予患者微阻力的吸氧方式。结果：该吸氧方式能够显著减小呼吸阻力、降低耗氧量、降低舱内氧气体积分数，并且便于观察患者的呼吸状态。结论：应用该吸氧方式对气管切开患者行高压氧治疗的改进方法很成功，值得推广。

高压氧舱；气管切开患者；吸氧；微阻力

0　引言

高压氧医学是近些年发展起来的一门边缘学科[1]。高压氧舱是高压氧治疗的关键设备，其治疗质量控制的重要因素之一是保持吸入高体积分数的氧气[2]。随着高压氧医学事业的发展，越来越多危重患者行高压氧治疗以求获得康复。有研究表明，高压氧治疗能明显降低颅脑损伤患者的病死率和致残率[3]，对危重患者早期行高压氧治疗已成为广大医务工作者的共识[4-6]。

经皮气管切开是一种微创的切开技术，是用于保持危重患者呼吸通路的重要方法。经皮气管切开具有减小气道阻力、减少呼吸道死腔、气道管理更方便等许多优点，操作简便、创伤轻微、并发症发生率低，是恢复患者通气的主要手段[7]。气管切开后存在呼吸通道的改变以及患者自身呼吸肌无力等现象，使得氧舱内使用普通面罩的吸氧方式不再适用。本文着重研究现阶段国内气管切开患者高压氧治疗的吸氧方式，并对其提出改进方法，使得气管切开患者（以下简称“气切患者”）可在舱内应用微阻力吸氧方式，并在保障氧舱运行安全的前提下，满足患者高压氧治疗的需求。

1　资料

1.1高压氧舱供排氧系统结构

供排氧系统是高压氧舱的基本组成部分，由供氧管路、供氧阀、流量显示、吸氧装置、接口（供氧接口、排氧接口）、三通接头、排氧管路、排氧阀组成。

现阶段，国内空气舱的排氧结构原理是利用舱内外压力差进行排放，而供氧系统结构主要包括2种：（1）每套吸氧装置配备一个流量计并置于舱外操作台，流量计具有观察吸氧状态的作用；（2）舱外操作台配置电子式动态流量显示装置，用信号线连接于舱内吸氧装置，舱内另配置一套直流式供氧接口，也可用于紧急供氧。随着氧舱自动化的发展，配置有电子式动态流量显示的供排氧系统已占据国内高压氧舱的主流，因此本文将以第二种供氧结构为蓝图进行研究，其结构示意图如图1所示。

1.2气管切开患者可应用的舱内吸氧方式

目前，文献报道的舱内吸氧方式主要有头罩吸氧、自制连接管吸氧、直排导管给氧、暂时堵塞气管套管后戴面罩吸氧、舱内气动多功能呼吸机给氧。气切患者的气管套管的材质有2种，分别是医用塑料和金属，其中塑料材质的气管套管口径较金属管大。目前，使用塑料材质的气切患者一般采取自制连接管吸氧或舱内直排导管吸氧；使用金属材质的气切患者一般将套管堵塞使用面罩吸氧，或者使用直排导管吸氧。

2　方法

针对气切患者的呼吸通道特点，研究微阻力吸氧方式需要从2个方向同时考虑：（1）在满足普通患者通过面罩吸氧方式不变的前提下，对氧舱供排氧系统进行改造；（2）选取气切患者适用的呼吸用具。

2.1供排氧系统的改造升级

在对氧舱供排氧系统进行改造时，在保持舱内每套供排氧接口不变的前提下，增加一个直排氧气接口，形成“2供+1排”的三口式供排氧接口结构。舱外在原电子式流量显示装置不变的前提下，为舱内每个直排氧气接口增加2个节流式转子流量计，一个置于舱外操作台，用于控制舱内每个直流供氧接口的氧气通断及最高流量；另一个置于舱内直排氧气接口管路前端，用于对氧气流量进行微调。改进后的供排氧系统如图2所示。

2.2吸氧用具的改进

在对吸氧用具进行改进时，我们遵循微阻力的核心特点，使用氧气直吹的方式供氧，并通过气囊对氧气进行缓存。同时，利用软管连接患者的气管套管和单向阀三通接头，使气道与舱内空气隔离。其连接示意图如图3所示。

由于健康成年人潮气量为350～600 ml，通常约500 ml，呼吸次数为18～22次/min，因此对气切患者行高压氧治疗时，首先开启并调节舱外转子流量计至700 L/h处，然后开启舱内转子流量计并将软管与患者的气管套管连接，对舱内转子流量计进行微调，使气囊充盈并可见气囊随患者呼吸而发生形变，同时注意患者吸气过程中气囊泄气需留有一定的冗余量。通常由于气切患者病情重，微调后流量约300L/h。

图2　改进后的供排氧系统结构示意图

图3　微阻力气囊吸氧用具的连接示意图

3　讨论

气管切开患者由于呼吸通道的改变，在空气舱内行高压氧治疗时不能通过戴面罩供氧，常导致吸入氧气体积分数过低，影响疗效[8]。使用改进后的供排氧系统配合氧气直排气囊吸氧时，能够较好地提供微阻力的吸氧方式，并能显著减少耗氧量、降低舱内氧气体积分数、提高患者气管套管内的氧气体积分数。表1为使用直排导管吸氧和使用改进后的供排氧系统配合气囊吸氧时舱内氧气体积分数的平均数据比较。

舱内外的2个节流式转子流量计分别执行氧气通断和微调的功能，操舱人员可以根据舱外的转子流量计观察患者的吸氧状况，并能降低对气切患者耗氧量的计算难度；陪舱人员可根据气囊的充盈程度进行微调，并能直观地观察患者的呼吸状态。

表1　供排氧系统改进前后舱内氧气体积分数平均数据比较

气切患者使用软管连接气囊吸氧时，若急需吸痰，只需拔下软管即可操作，较头盔式吸氧更便捷。由于气囊、直角三通接口、软管、单向阀三通接头都是单人单套使用，且吸氧时呼吸通道相对封闭，因此较直排导管吸氧更能保护患者气管内的微生物环境，减少交叉感染的几率。

供排氧系统改造时，直排氧气的支路取氧点不能简单地从舱内供氧管路及其支路处获得，应从氧舱外的主供氧管路引出至操作台处，经过舱外节流式转子流量计后通过穿舱孔引入舱内。另外，为了获得稳定的气流，可以在舱内节流式转子流量计的供氧管路前端安装一个膨胀缓冲器。

另有文献报道，气囊接口朝向氧气流动方向时，氧气可依供氧压力顺势进入气囊内。我们经舱内实验后发现，如果气囊安装在直角三通管的侧面，氧气会依气流直路的特点径直向已有一定负压的排氧接口流去，而如果气囊接口朝向氧气流动方向，则能迅速充盈气囊，进一步减少耗氧量，降低舱内氧气体积分数升高的风险。

高压氧舱是一种特殊的载人压力容器，其使用安全事关患者的生命安全，其中影响高压氧舱的一个关键因素就是舱内氧气体积分数不能超过23%[9-10]。气切患者在使用改进后的吸氧方法行高压氧治疗时，务必严密监测舱内氧气体积分数的变化趋势，保证高压氧舱的安全运行。

4　结语

由于气切患者的气道具有完全的开放性以及患者具有病情危重、呼吸力弱等特点，因此对气切患者行高压氧治疗时一定要密切观察病情及呼吸状态，减小舱内治疗时的呼吸阻力。应用微阻力的吸氧方式可以明显减小呼吸阻力，通过气囊可直观地观察患者的呼吸状态，并且便于对患者行其他护理操作。另外，气囊及连接管互相独立使用，可降低舱内气切患者的交叉感染几率，提高患者高压氧治疗的疗效，值得推广。

[1] 潘树义，潘晓雯，张禹，等.高压氧治疗重症颅脑损伤的研究进展[J].中华航海与高气压医学杂志，2004，11（1）：56-57.

[2]喻道元，马朝琼，庞军娥.高压氧治疗气管切开患者时吸氧装置的选择及其对疗效的影响[J].中华航海与高气压医学杂志，2008，15（5）：306-307.

[3]Rockswold G L，Ford S E，Anderson D C，et al.Results of a prospective randomized trial for treatment of severely brain-injured patients with hyperbaric oxygen[J].J Neurosurg，1992，76（6）：929-934.

[4]王水平，陶珍，王轶群，等.高压氧治疗对中重型颅脑损伤患者脑血流动力学和动态脑电图的影响及疗效分析[J].中华航海医学与高气压医学杂志，2011，18（4）：201-204.

[5]洪强，赵行芳，杨涵铭，等.高压氧治疗不同颅脑损伤的疗效分析[J].中华航海医学与高气压医学杂志，2011，18（2）：117-119.

[6]王水平，齐一龙，杨世泉，等.高压氧治疗对中重型颅脑损伤患者血清C反应蛋白和肿瘤坏死因子-α的影响及疗效分析[J].中华物理医学与康复杂志，2011，33（2）：111-114.

[7]巴庆华，冯树涛，崔月梅.脑卒中肺部感染患者气管切开时机对预后的影响[J].中华医院感染学杂志，2014，24（14）：3 484-3 486.

[8]潘晓雯，胡慧军，孟祥恩，等.影响高压氧治疗颅脑损伤患者疗效的常见因素分析[J].中华航海与高气压医学杂志，2007，14（1）：31-34.

[9]罗学文，张敦晓.高压氧舱吸氧装置维护及故障检修[J].医疗卫生装备，2014，35（4）：156-157.

[10]GB/T 12130—2005医用空气加压舱[S].

（收稿：2014-12-09修回：2015-04-27）

Improvement of oxygen inhalation mode of patient with tracheotomy in hyperbaric oxygen chamber

ZHANG Dun-xiao,WANG Hai-dong,WEI Jian-fen,LI Lin,MENG Xiang-en,HU Hui-jun,PAN Shu-yi
（Hyperbaric Oxygen Therapy Center of the PLA,Navy General Hospital,Beijing 100037,China）

Objective To improve the oxygen inhalation mode for the patient with tracheotomy in the hyperbaric oxygen chamber.Methods The oxygen system of the chamber was modified,and a separate direct pipeline and an interface were added to form a oxygen system with two supply pipelines and one exhaust pipeline.A hose was used to connect the tracheal cannula and right-angle three-lime tubes,and an air sac blew oxygen to the patient to realize oxygen inhalation with micro resistance.Results The oxygen inhalation mode might decrease significantly the breathing resistance,oxygen consumption and oxygen volume fraction in the chamber.Conclusion The oxygen inhalation mode is worthy popularizing for the patient with tracheotomy in the hyperbaric oxygen chamber.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（10）：40-42]

hyperbaric oxygen chamber;patient undergoing tracheotomy;oxygen inhalation;micro resistance

[中国图书资料分类号]R318.6；R197.39；R459.6A

1003-8868（2015）10-0040-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.10.040

张敦晓（1980—），男，技师，主要从事高压氧舱及其自动化方面的研究工作，E-mail：defense_army@126.com。

100037北京，海军总医院全军高压氧治疗中心（张敦晓，王海东，魏建芬，李琳，孟祥恩，胡慧军，潘树义）

图1高压氧舱供氧结构示意图

注：虚线框内外分别示意舱内外装备

气切患者使用面罩吸氧或使用连接管通过三通接头吸氧时，都存在吸氧阻力大等问题；而在应用直排导管吸氧时，由于氧气直排入舱内，特别是气切患者较多时，极易造成舱内氧气体积分数升高，危害氧舱安全运行。使用舱内气动多功能呼吸机给氧能够较好地满足气切患者的吸氧需求，但存在设备昂贵、费用高等问题。