流速触发与压力触发在机械通气雾化过程中对流量传感器致损率的对比研究

【作者】柏勇，徐晨 湖北医药学院附属人民医院重症医学科，十堰市，44000 湖北医药学院附属人民医院医学装备处，十堰市，44000



流速触发与压力触发在机械通气雾化过程中对流量传感器致损率的对比研究

【作者】柏勇1，徐晨2
1 湖北医药学院附属人民医院重症医学科，十堰市，442000
2 湖北医药学院附属人民医院医学装备处，十堰市，442000

【摘要】目的 探讨机械通气雾化过程中流速触发与压力触发对呼出端流量传感器的致损率。方法 12个热丝式流量传感器随机分为流速触发组和压力触发组，每次雾化时间15 min，雾化结束取下流量传感器，统计流量传感器出现故障时共做雾化次数，利用SPSS软件进行统计学分析。结果 流速触发组410.83±29.8次明显少于压力触发组955.67±84.54次，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 机械通气雾化过程中流速触发比压力触发明显增加呼出端流量传感器致损率。

【关 键 词】机械通气；流速触发；压力触发；雾化；流量传感器

雾化治疗是机械通气过程中的重要治疗手段，在解除气道痉挛、缩短撤机时间及呼吸治疗过程中发挥着不可替代的作用，但雾化过程中雾化气溶胶及水分子易粘附在呼出端流量传感器金属电热丝上，造成呼出流量传感器损坏甚至失灵，大大增加了临床医疗风险及呼吸机运营管理成本。本研究探讨两种不同触发方式对呼吸机呼出端流量传感器的致损率，为临床工作提供参考。

1　工作原理

流速触发和压力触发是机械通气过程中最常使用的触发方式，呼吸机基本结构图见图1。

流速触发的原理 流速触发是呼吸机对气道内流量降低所发生的反应， 呼吸机通过监测病人管道中吸气与呼气流量差来判断病人吸气作用力，监测到的流量差达到流量触发灵敏度后触发呼吸机送气[1]。整个呼吸周期过程中吸气阀与呼吸阀始终保持开放状态。

压力触发的原理 压力触发是对气道内压力降低所发生的反应， 呼吸机监测病人管道压力并识别吸气动作，监测到压力差达到压力触发灵敏度后触发呼吸机送气[1-2]。在一个呼吸周期结束后吸气阀与呼气阀处于关闭状态，吸气时吸气阀打开，呼气阀关闭，呼气时吸气阀关闭，呼吸阀打开。

图1　呼吸机平面图及呼出流量传感器位置[6]Fig. 1 The position of the ventilator and the outgoing fl ow sensor[6]

热丝式流量传感器工作原理 热丝式流量传感器（见图2）基本原理是将一根细的金属丝（在不同的温度下金属丝的电阻不同）放在被测气流中，通过电流加热的金属丝，使其温度高于流体的温度，当被测气体流过热丝时，将带走热丝的一部分热量，使热丝温度下降，热丝在气体中的散热量与流速有关，散热量导致热丝温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号，经适当的信号变换和处理后测量出气体流量的大小[2]。

图2　热丝式流量传感器原理图Fig. 2 The principle diagram of hot wire type fl ow sensor

2　材料与方法

材料 选取12个Drager热丝式流量传感器（型号：226-14）随机分为两组，即流速触发组和压力触发组。流速触发组流量传感器编号为A1～A6，压力触发组流量传感器编号为B1～B6，在机械通气雾化过程中分别使用相应流量传感器，每次雾化时间15 min，雾化结束后取下流量传感器，分别统计流量传感器出现故障时共做雾化的次数。

观察指标 雾化过程中呼出端流量传感器造成流量传感器不敏感、失灵、无法正常工作及排除患者本身等其他因素出现吸入潮气量与呼出潮气量差异大于20%视为该流量传感器故障[5]。

方法 利用SPSS Statistics 21软件进行统计分析，计量资料以s表示，两组间比较采用配对t检验，计数资料比较采用x2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

3　结果

两组对比在机械通气雾化过程中压力触发比流速触发明显降低呼出端流量传感器的致损率，差异有统计学意义（P＜0.05），详见表1。

表1　两组传感器出现故障时雾化次数比较Tab.1 Comparison of spray times when two sensor groups fail

4　讨论

对于机械通气患者，其人工气道的建立在气溶胶输送方式和环境等方面均发生了改变，而雾化治疗又是呼吸治疗常用的手段，具有静脉、口服用药不可取代的优势，如可反复吸入、作用时间长、多种药物联合吸入、肺内药物量高、副作用小等，尤其适合婴幼儿、高龄、意识障碍及病情危重的患者，但在雾化过程中气冷凝水及溶胶易粘附于呼吸机呼出端流量传感器电热丝上，造成流量传感器不敏感、失灵等，增加了机械通气的风险及呼吸机的运营成本。大量的研究证实低水平的流速满足了病人触发呼吸所作的功，有效地降低病人触发呼吸机工作所作的呼吸功，用于AUTO-PEEP(COPD和哮喘)的病人，可减少病人作功和呼吸机供气之间的时间延迟，与压力触发相比，流速触发可改善呼吸机反应时间、克服气道漏气(设置超过漏气的触发灵敏度)，可用于小儿病人，可减少胸部手术病人伤口疼痛，流速触发的敏感度更高，更符合患者生理需求等优点。但在流速触发整个呼吸过程中吸气阀及呼气阀始终处于打开状态，而压力触发过程中呼气阀只在呼气时打开，呼气末及吸气时关闭。机械通气雾化过程中，流速触发相对于压力触发呼气阀开放的时间更长，大量的气溶胶容及水分子在呼吸回路中通过开放的呼吸阀使粘附在流量传感器电热丝上的量更多、时间更长，更易造成呼出端流量传感器的损坏。

综上所述，尽管流速触发在机械通气过程中有众多优点，但是在机械通气雾化过程中加大了临床治疗风险、明显增加呼出端流量传感器的损坏率。笔者认为在机械通气雾化过程中压力触发方式与流速触发方式相比不仅临床安全性更高，而且降低了呼出端流量传感器的致损率及设备的运营管理成本，故推荐在机械通气过程中优先选择压力触发方式，供临床参考。

参考文献

[1] 李振华. 机械通气触发方式的研究[J].中国医疗器械杂志, 2008, 32(2): 137-141.

[2] 王义辉, 何金环. 呼吸机流量传感器的原理和应用[J].医疗卫生装备, 2010, 31(6): 98-102.

[3] 俞森洋. 现代机械通气的理论和实践[M]. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2000.

[4] The Acute Respiratorg Distress Syndrom Network[OL]. Ventilation with Lower tidal Volumes as Compared with traditional tidal Volumes for acute Lung injuy and the acute respirarory distress syndrome[J]. N Engl J Med, 2000, 342: 1301-1308.

[5] 刘麒麟, 张中伟,杨龙.机械通气患者目标潮气量与呼出潮气量差异的探讨[J]. 中国医疗器械杂志, 2006, 30(6): 457-458.

[6] 陈晓娟. 呼吸机上流量传感器的保护策略[J]. 中国医学装备, 2009, 6(10): 13-15.

[7] 俞森洋. 现代机械通气的监护和临床应用[M]. 北京: 中国协和大学出版社, 2000.

[8] 李洁, 孙兵, 詹庆元.几种装置应用于机械通气雾化吸入治疗的比较[J]. 国际呼吸杂志. 2006, 3(26): 229-231.

[9] 杜士鹏, 关长民. 热线式流量传感器原理与应用[J]. 沈阳工程学院学报: 自然科学版, 2007, 3(4): 354-356.

A Comparative Study on the Damage Rate of Flow Rate Trigger and Pressure Trigger During the Process of Mechanical Ventilation and Spray

【Writers】BAI Yong1, XU Chen2
1 Department of Intensive Care Unit, the People’s Hospital of Hubei University of Medicine, Shiyan, 442000
2 Department of Medical Equipment, the People’s Hospital of Hubei University of Medicine, Shiyan, 442000

【Abstract】Objective To investigate the damage rate of the air flow sensor caused by the flow velocity and pressure in the process of mechanical ventilation and spray. Methods 12 wire type fl ow sensor were randomly divided into fl ow rate trigger group and pressure trigger group. Every time sprayed 15 minutes，then removed fl ow sensor, a total number of times gathered statistics when fl ow sensor failed, statistical analysis was performed using SPSS software. Results The fl ow rate trigger group was 410.83±29.8 times and was signifi cantly less than that of the pressure trigger group of 955.67±84.54 times, the difference was statistically signifi cant (P＜0.05). Conclusions The fl ow rate trigger during the process of mechanical ventilation and spray was signifi cantly increased the damage rate of output fl ow sensor comparing with pressure trigger.

【Key words】mechanical ventilation, fl ow rate trigger, pressure trigger, spray, fl ow sensor

【中图分类号】R318.6

【文献标志码】A

doi:10.3969/j.issn.1671-7104.2016.02.024

文章编号：1671-7104(2016)02-0153-02

收稿日期：2015-11-24

作者简介：柏勇，E-mail: 317024561@qq.com