一种战伤救治多功能说话瓣膜的设计

袁魁远，毛志勇，田丽丽，尹创新，刁春红

（1.联勤保障部队第983医院急诊科，天津300142；2.联勤保障部队第983医院医学工程科，天津300142；3.联勤保障部队第983医院康复科，天津300142；4.联勤保障部队第983医院输血科，天津300142）

0 引言

战伤救治行动中，气管切开术留置气管套管是针对伤员喉源性呼吸困难、呼吸道阻塞、呼吸机能失常等导致呼吸困难的救治方法，能够迅速解决伤员的通气问题。但伤员通过气管套管呼吸时，肺部直接与大气相通，且伤员此时无法发声进行语言交流，还会影响正常的吞咽功能并易引起进食误吸，误吸发生率达50%～87%。此时需堵管、拔除气管套管、封管等操作才可恢复闭合的上呼吸道系统[1-3]。

说话瓣膜能够改善患者发声和误吸现象，在吞咽障碍患者康复治疗中作为一种简单、有效的治疗手段在国外已经被广泛应用并报道，证实其能够有效改善插管患者吞咽功能，并减少误吸现象的发生[4-5]。但现有说话瓣膜功能单一，后续治疗操作不便。在战伤救治行动中，为保证行紧急环甲膜穿刺和气管插管的气道阻塞伤员救治及时，本文设计了一种多功能说话瓣膜配合插管使用。该新型多功能说话瓣膜很好地解决了伤员插管后的说话和吞咽功能，伤员伤情加重时可方便进行进一步吸痰和连接呼吸机救治。

1 设计

该说话瓣膜由瓣膜主体、单向阀（包括单向阀膜片和单向阀支架）、气管套管接口、氧气管路接口、上端盖、空气过滤网、吸痰操作口、进气口、呼吸机接口等组成，如图1、2 所示。

图1 多功能说话瓣膜实物图

图2 多功能说话瓣膜尺寸图（单位：mm）

1.1 瓣膜主体

瓣膜主体由透明聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）材料制成，设计为圆桶状结构，方便使用中观察内部情况。PVC 为医用塑料的主要原材料，加工技术成熟可靠，具有良好的生物相容性。瓣膜主体底部接口可与气管套管直接插接。

1.2 单向阀

单向阀为单向开闭，伤员吸气时瓣膜打开，空气进入伤员呼吸道；呼气时瓣膜关闭，呼出的空气转而从咽喉部正常呼出。该瓣膜能够实现气体单向通过。单向阀支架中间部位留有空间，吸痰管可以从瓣膜中间部位顺利通过。

1.3 上端盖及空气过滤网

上端盖内部安装有空气过滤网，该过滤网为粗滤网，可滤除空气中可能存在的颗粒物。过滤网由无纺布制成，具有多孔性，良好的透气性，无毒、无异味、无刺激性等优点，符合美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）食品级原料要求，不含其他化学成分，性能稳定。且无纺布材料在90 d 内就可以彻底分解，废弃后对环境的污染度仅有塑料袋的10%。

1.4 氧气管路接口

氧气管路接口位于单向阀上部侧面，伤员病情加重需要吸氧治疗时，可连接氧气管路供吸氧使用。说话瓣膜与呼吸机连接时，此接口可扣盖，保持通道密闭。

1.5 吸痰操作口

吸痰操作口位于瓣膜主体上端，为圆形开口，平时此口有密封防护盖密封，伤员呼吸道有痰液需要处理时，可打开盖子，插入吸痰管进行吸痰操作。

1.6 呼吸机接口

瓣膜上端盖为可拆结构，伤员不能自主呼吸需要抢救时，可拔下上端盖，快速通过呼吸机接口插接呼吸机管路实施抢救。

2 使用方法

战伤救治或各种灾害医学救援中，经过检伤发现气道阻塞伤员后，迅速将伤员转移至安全地带，紧急实施环甲膜穿刺，进行气管插管手术，成功后立即将多功能说话瓣膜套接到气管套管上，迅速后送伤员。如伤员伤情加重，自主呼吸不能提供机体所需氧气，可使用氧气管路接口与氧气管路连接进行吸氧治疗，增大伤员氧气供应量。

战场环境复杂，伤员容易发生气道灼伤产生分泌物进而形成痰液。痰液阻塞气管引起伤员呼吸困难时，可以直接打开吸痰操作口，透过单向阀中间部位，将吸痰管插入气管套管，进入气管进行吸痰操作。伤员伤情加重，出现不能自主呼吸情况时，可去掉上端盖，直接插接呼吸机展开救治。

3 应用效果

在战伤救治或发生自然灾害进行医学救援工作中，救治环境复杂，尤其是野外环境下，对呼吸道阻塞伤员进行环甲膜穿刺和气管插管救治时，将多功能说话瓣膜套接到气管套管上，伤员能够发声说话，并改善吞咽功能，减少误吸现象的发生；通过空气过滤网，伤员能呼吸到较洁净空气；伤员缺氧情况加重时，能立即通过说话瓣膜的氧气管路接口为伤员提供吸氧治疗；伤员呼吸道产生痰液时，可通过吸痰操作口进行吸痰；伤员伤情加重不能自主呼吸需要抢救时，可与呼吸机直接连接进行救治。

4 讨论

在战伤救护、野外灾害伤员救治及日常医疗救治中，气道阻塞伤员需要进行环甲膜穿刺（气管切开术）留置气管套管，以解决伤员喉源性呼吸困难、呼吸机能失常或下呼吸道分泌物滞留所导致的呼吸困难。气管切开后会产生如下问题：（1）呼吸道阻力改变或消失；（2）吞咽时无法形成声门下气压；（3）有效的咳嗽反射减弱；（4）肌肉敏感性降低；（5）发音功能丧失；（6）真声带关闭和协调减弱等[6]。气管切开破坏了上呼吸道的完整性，使声门下气压降低[1]，此时，声带闭合能力会减弱，容易引起误吸，而且气管套管的放置使喉部运动受限减少[7]，同时伴有感觉减退[8]，从而影响有效吞咽动作。

在说话瓣膜出现之前，国内医学界针对气管切开进行气管插管的病患，为了能使其说话，简单的做法是采用软木塞、棉花棒、胶布等暂时封堵气管套管入口，然而封堵时间过长会导致患者慢性缺氧，影响脑、心、肺等重要脏器功能。气管切开后导致的误吸和吞咽障碍临床上并不少见，国内对吞咽障碍的康复治疗也有文献报道[9-12]。在气管套管不能封闭或者拔除的情况下，如何预防渗漏、误吸，减少吸入性肺炎的发生率，在国内鲜有报道。

国外已大量使用说话瓣膜，当伤员佩戴说话瓣膜后可帮助其重新建立正常的吞咽功能[5-6，13]，但患者需要吸氧、吸痰操作时，需要摘除瓣膜。本文设计的新型多功能说话瓣膜不仅解决了伤员发声讲话的交流问题，还减少了误吸现象，改善了吞咽功能。另外，新型多功能说话瓣膜加装了滤网，可滤除空气中的杂质颗粒，使伤员呼吸到尽量洁净的空气；同时实现了吸痰、吸氧等功能。

在战伤救治过程中，接近90%的战伤死亡发生在伤员送达救治机构之前[14]。伤员所受战伤中，气道阻塞是造成伤员战伤死亡的重要原因，美军阿富汗和伊拉克战场战伤死亡数据分析表明，气道阻塞为可预防性战伤死亡的第二位原因，排在大出血之后[15]。故环甲膜穿刺与气管套管的使用尤显重要。新型多功能说话瓣膜配合气管套管使用有望改善伤员通气状况，在保证呼吸及发声的同时，为伤员提供清洁空气，在不摘除说话瓣膜的情况下，能根据伤员病情需要，提供吸氧、吸痰治疗，大大提高了战伤救治时伤员的救治效果，改善了救治工作的便利性。