人工气道湿化的研究进展

梁娟　白博　胡雪慧

[摘要] 人工气道是指将导管经鼻腔、口或气管切开插入气道内建立的气体通道，其目的是保证气道通畅，在生理气道与空气或其他气源之间建立有效连接，改善患者通气功能，纠正机体缺氧状态并清除气道内分泌物。人工气道湿化是气道管理的重要组成部分，有效的人工气道湿化可以降低呼吸机相关性肺炎的发生率，缩短机械通气时间和住院时间。近年来，随着重症医学的快速发展，人工气道管理方法也在不断发展，国内外关于人工气道湿化技术的研究较多。本文总结了近年来人工气道湿化方法的研究现状和进展，通过比较气道滴注湿化、气泡湿化、加温蒸汽型湿化、雾化吸入等多种湿化方式的优缺点，总結影响湿化效果的各种因素和人工气道湿化效果的评价方法，以期为临床实践提供参考。

[关键词] 人工气道；湿化方式；湿化效果；研究进展

[中图分类号] R473.6 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）12（c）-0081-05

[Abstract] Artificial airway refers to the air passage ways established by the insertion of catheter through the nasal cavity， oral or tracheotomy airway， the purpose of which is to keep airway opened. Effective connection between the physiological airway and air or other gas sources is established to correct hypoxia condition by improving ventilation function and removing airway secretions. Artificial airway humidification is an important part of the airway management. Effective humidification can reduce the incidence of ventilator associated pneumonia and shorten the time of mechanical ventilation and hospital stays. In recent years， with the rapid development of the intensive care medicine， the method of artificial airway management is also continuous developing. There are plenty of researches about the technique of artificial airway humidification in worldwide. This paper summarized the recent research status and progress of artificial airway humidification method. Its aims to summarize the various factors that may influence the effect of humidification and evaluation methods of humidification by comparing the advantages and disadvantages of airway drip， bubbles， heating steam， atomizing inhalation， to provide references for clinical practice.

[Key words] Artificial airway； Methods of wetting； Wetting effect； Research progress

随着重症医学不断发展，人工气道的管理越来越引起临床的重视。气道湿化是人工气道管理的重要组成部分，是用人工方法来提高吸入气体湿度，达到稀释痰液、保持黏液纤毛正常运动的一种物理疗法[1]。科学有效的气道湿化能提高机械通气效果，对疾病康复、降低临床并发症有着显著的影响[2]。

人工气道湿化方法随临床医学发展不断更新，其中湿化方法选择、装置个性化应用、湿化影响因素及效果评价一直以来都是临床工作中需要不断总结的重要问题。本文对人工气道湿化的研究进展综述如下。1 人工气道的生理与病理生理

气道即呼吸道，其上呼吸道通过纤毛运动可以清除吸入的毒害物质，保护黏膜、维持上皮细胞正常生理功能，具有一定屏障作用。在此解剖基础上通过人工方法连接空气或外置气源，保证呼吸道通气、换气功能的方法称为人工气道。

正常生理情况下，气道内温度和湿度相对恒定，呼吸道通过分泌能够保持一定黏度的分泌物保持湿润，通过鼻腔加温、湿化、过滤，使进入下呼吸道的气体温度为30～34℃，湿度为80%～90%，在支气管隆突处接近体温，而湿度达到95%以上，在肺泡时已接近体温，湿度为100%，此时1 L气体约含43.9 g水，气体分压约为6.27 kPa[3-5]。合适的温度、湿度保证了呼吸道黏液-纤毛系统发挥正常生理功能。此外在呼气时，通过鼻腔的降温作用，经肺呼出的含饱和水蒸气的呼出气体可将20%～30%的热量及水分保留在鼻黏膜上，因此，生理状况下的呼吸道失水量仅为8～12 mL/（m2·h）[6]。

建立人工气道后，生理呼吸道的作用减弱，未经过加温、湿化、过滤的吸入气体直接进入气道及以下呼吸道，常损伤呼吸道上皮细胞，纤毛运动功能降低甚至丧失，正常上皮细胞结构破坏，细胞浆和细胞核变性，继而影响肺通气和肺换气功能，导致低氧血症、肺功能障碍、呼吸道感染等严重并发症[7]。

2 气道湿化方式

人工气道湿化目前总的原则是遵循尽量模拟和接近正常气道的生理状态。经多年临床实践和发展，目前最常用的方法有：气道滴注湿化法、气泡湿化法、加温蒸汽型湿化法、雾化吸入法等，不同方法各有优劣，根据患者状况、不同疾病及影响因素，有不同的适用范围。

2.1 气泡式湿化法

将氧气通过湿化瓶内的水增加进入呼吸道气体湿度的方法。此法操作简单，在临床上应用较为广泛，最常见于气管切开或气管插管脱机患者氧气吸入时湿化，但由于其湿化效果有限，一般不单独使用，常与其他湿化方式联合使用。

2.2 气道滴注湿化法

分间断气道滴注湿化法和持續气道滴注湿化法。前者是将湿化液加入气管套管进行湿化，此方法能够缓解人工气道的干燥失水，但不能持续湿化气道，而且如果一次性滴入液体过多、过快，易引发刺激性咳嗽、胸闷、心率增快、血压升高、缺氧等并发症，从而影响湿化效果。此外，有报道指出，应用生理盐水直接滴入气道进行湿化时，会导致湿化液在气道内分布不均，使终末气管湿化不充分，同时上呼吸道病菌易随湿化液带入下呼吸道，增加感染机会，且此法在进行吸痰操作或病患咳嗽时较易脱落，故目前已不推荐采用[8]。目前采用较为广泛的是持续气道内滴注湿化法。湿化液以静脉输液的方式排气后剪掉针头，软管断端插入气管导管内约5 cm。根据不同的病情调整入量，一般入量应≥200 mL，输入流速0.2～0.4 mL/min[9]，持续气道滴注湿化法的优点是保证湿化液能够稳定、充分、缓慢、持续地滴注到气道，并能克服间断推注湿化法的弊端，减少气道刺激，降低医务人员工作量[3]。有学者将精密输液器用于气管切开患者气道湿化可有效降低痰液黏稠度，更利于痰液排出，操作简单，安全可靠。此方法使开放的气道始终保持一定的湿度，减少咳嗽次数并降低对气道黏膜的损伤，且能有效克服湿化液大量快速注入引起的呛咳和憋气等反应。廖柏兰[4]对人工气道患者分别应用输液泵控制持续气道内滴注湿化法、精密输液器持续气道滴注湿化法和间断气道内滴注湿化法对比研究后发现：应用持续气道内滴注湿化法的患者较其他两组患者的血氧饱和度更理想、带管时间缩短、吸痰次数减少。

2.3 加温蒸汽型湿化法

主要用于呼吸机辅助呼吸的患者，通过加热湿化器使湿化液以蒸汽的形式与吸入气体混合，湿化器一般包括不含加热导线、含吸气管路加热导线、含吸气呼气双管路加热导线等类型。机械通气时在管路中常规使用气道湿化装置，使进入气道内气体的温度达37℃左右，相对湿度达100%。荣燕等[5]对使用加温湿化器、冷凝湿化器和不使用湿化器的患者进行比较研究发现，使用加温湿化器能显著提高进入呼吸道气体的温度和湿度。它的湿化效果与吸入气体的量、水温、时间等因素密切相关。此方法容易控制进入气道气体的温度和湿度，是倍受医务人员推崇的湿化方法[6]，它的缺点是对蒸汽加温加湿时，需要进入气道的气体温度达到37℃左右，如温度低于30℃时，气道内气体温度过低，湿化效果会受到很大影响；当温度超过40℃，会出现呼吸道烫伤的危险[7]。当湿化罐的湿化液不足时需及时补充并每日更换，防止干涸和交叉感染[10]。有学者认为，相对加温蒸汽型湿化法发生堵管的可能性不会升高，呼吸机远端管路也不会被污染，但因气道阻力会升高，无效腔容积和吸气做功，所以对于慢性呼吸衰竭患者，尤其存在撤机困难情况的患者不推荐应用此方法[11]。

2.4 雾化吸入法

将液体撞击成气雾状直径约为0.5 μm微小颗粒[12]，经口鼻吸入呼吸道达到加湿的目的，雾化液中还可加支气管扩张剂、抗生素和激素等药物，达到消除炎症、解除气道痉挛、化痰止咳等目的。临床上使用的雾化器类型可分为超声雾化、氧气射流雾化、压缩式雾化等方法。黄红玉等[13]研究认为，以氧气为驱动力推动雾化颗粒随着呼吸进入呼吸道，此法有对气道刺激小、湿化明显同时兼有氧疗作用的优点。另有学者研究发现，终末气道长时间持续吸入雾化液可致肺不张并造成氧分压下降，并存在过度湿化的风险[14]，此外，雾化湿化法不具有加温作用，因此临床上推荐使用小雾量、短时间、间断雾化的方法，即每2～4小时雾化一次，雾化液量不超过15 mL[15]，但如果时间过短往往湿化效果不理想，当雾化时间过长，停氧时间过久时会出现缺氧情况，且雾化吸入时实际潮气量通常会超过预设潮气量，雾化过久会导致过度通气[2]。欧吏秀等[16]认为，使用氧气微雾化器加入0.45%氯化钠溶液、庆大霉素和沐舒坦等药物作为湿化液，15 min吸入2～3 mL，其效果明显优于输液泵或微量泵控制的持续气道湿化。氧气射流雾化的原理是应用氧气动力即氧流的负压将湿化液分散为微小颗粒并推动雾化颗粒缓慢均匀地进入呼吸道末端[17]。黄红玉等[13]将5 mL 0.45%生理盐水置入吸入面罩的雾化罐，氧流量调至6～10 L/min，应用氧气射流的作用对湿化液进行雾化，将面罩放至气管切开处，间隔2小时进行1次，每次持续15～20 min，通过对比研究认为，此法较传统方法具有刺激性咳嗽发生率显著降低，PaO2、SaO2显著升高，操作安全简单的优势。

2.5 纱布湿化法

将无菌纱布用生理盐水浸湿拧干后覆盖在呼吸机的人工气道口，可湿化吸入气体并过滤空气，适时更换变干的纱布，起到湿化吸入气体、隔离尘埃的作用[18]，但此法远不能解决气管切开后呼吸道水分持续丢失的问题[19]。杨香莲等[20]将纱布制作成罩状，与人工气道口保持一定的距离，既可充分湿化又不减少有效通气面积，且在吸痰等操作时无需反复取走纱布，降低污染概率。卢丽华等[21]设计了专门针对气管切开患者的湿化装置，在湿化时用小喷壶在纱布上喷洒湿化液保持湿润，还可降低污染概率。纱布湿化法在临床上应用时间较久，但湿化效果尚不确定。

2.6 人工鼻湿化法

热湿交换器型（heat and moisture exchanger，HME）又称人工鼻，它的原理是模拟人体湿化系统机制，将呼出气体的热量和水分回收后对吸入气体进行加温、加湿，优点是能保证适度湿化、有效加温并充分滤过[22]，维持气道纤毛系统功能，保持温度和湿度恒定[23]。目前应用较为广泛，使用简便，将HME置于人工气道口，每日更换一次，污染或堵塞时随时更换。章红萍[24]对比HME湿化法与微量注射泵湿化法后发现，前者能显著提高人工气道的管理效能，减轻工作量，呼吸机相关性肺炎（ventilator associated pneumonia，VAP）发生率降低[25]。HME有不提供额外水分的缺点，对此有学者认为，人工气道在呼吸机辅助通气时，在使用HME湿化法的同时加用输液泵持续气道湿化可达到更佳的湿化效果[26-27]。HME不能主动为吸入气体加湿、加温，所以不适用于脱水过多、低体温或气道分泌物多的患者。

3 影响湿化效果的因素

3.1 足够的液体入量

在机械通气并呼吸道湿化时，患者液体入量需保持在2500～3000 mL/d[9]，若机体体液量不足，呼吸道内水分很快会进入组织，即使进行充分湿化气道，失水状态仍得不到改善。

3.2 空气的湿化

气道湿化与周围外界环境空气温度和湿度密切相关。目前普遍认为，室温应达到20～22℃、湿度60%～70%，若室温过高、湿度过低，会出现痰干不易咳出，病房可使用加湿器进行加湿，湿化水达300 mL/d即可，也可应用拖地、洒水的方式保持周围空气湿润[3]。

3.3 湿化液的温度

湿化液保持在32～35℃可使进入呼吸道的气体逐渐升至体温水平，保证纤毛活动的生理要求。需强化湿化时，应保证吸入的气体温度相应升高但不能超过40℃，当温度高于40℃时，纤毛活动受到抑制，会发生喉痉挛、体温升高、出汗等，甚至气道会被烫伤，出现高热反应。湿化液低于30℃，纤毛运动也会减弱，影响湿化效果，气道敏感者易诱发哮喘，还可引发寒战。同时，还应控制环境温度在22～24℃，湿度50%～60%，更有利于湿化作用。

4 湿化效果的评价

4.1 患者一般情况

痰液黏稠度和吸引是否通畅是衡量湿化的可靠指标。判断气道湿化效果的标准[28]，①湿化满意：患者安静，分泌物稀薄，呼吸道通畅，吸引管能顺利通过，管内没有痰栓，听诊时气管内无干鸣音或大量痰鸣音。②湿化过度：患者烦躁不安，人机对抗，发绀症状重，分泌物过于稀薄，频繁咳嗽，需不斷吸引，听诊肺部和气管内痰鸣音多。③湿化不足：患者可突然出现呼吸困难，发绀加重，氧饱和度迅速下降等症状，分泌物黏稠，不易吸引或咳出，听诊气管内有痰鸣音。

4.2 生化指标

痰液黏稠度与Ca2+含量呈正相关，与痰液pH值呈负相关，通过在同一时间段测定痰液pH值、α-酸性糖蛋白含量和Ca2+含量的变化来观察痰液黏稠度的变化[29]。

4.3 氧疗效果

血氧饱和度是评价机体是否缺氧的重要指标，监测血氧饱和度、血气分析可对机体的氧合及血红蛋白携氧能力进行估计，通过吸痰前后血氧饱和度的变化来评价气道湿化效果。

4.4 患者舒适度

患者睡眠质量、呼吸道的舒适度、症状改善情况可直观确切地反映湿化效果，国外研究比较关注患者自身满意度，衡量湿化疗效的观察指标目前现阶段临床上应以科学和客观的评价方法为准，利用整体性结合的观察指标判断湿化效果[30]。

5 小结

气道湿化是人工气道管理的重中之重，维持良好的人工气道湿化状态，能够减少吸痰次数，从而降低感染与交叉感染风险[31-33]。如何针对不同情况，采取科学、合理、有效的方式进行气道湿化，是促进患者康复、减少住院并发症的关键点之一，也是临床护理工作的焦点和难点问题。人工气道的湿化方法在不断发展，湿化效果的评价也在不断完善，以上所述的几种湿化方法各有优缺点，适用条件不尽相同，如何扬长避短地选择湿化液，目前还缺乏完全统一的实施标准。人工气道建立后湿化不足或湿化过度，可导致上呼吸道纤毛运动减弱，抑制痰液排出，使并发症风险增加。人工通气损伤后，如何维持呼吸道表面液体活性及功能，仍需进一步的研究和探索。受检测仪器和患者自身情况限制，目前人工气道湿化效果评价主要来自患者临床表现和患者主观感受，缺乏有效的、客观的评价体系，这也是今后临床护理研究方向之一。

本文通过人工气道生理病理、临床常见湿化方式及优缺点、影响湿化效果因素、湿化效果评价等方面综述了当前气道湿化的发展现状，对目前人工气道湿化存在问题进行了初步探讨。相信随着临床护理学与重症医学的进步与发展，人工气道湿化管理会发挥越来越重要的作用。

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（收稿日期：2016-09-24 本文编辑：王红双）