吸痰时咳嗽强度对气囊压力不达标的预测价值

项丽君，曹猛，宋学梅，王园，罗彦嗣，高贺发，张晓梅

(1.南方医科大学南方医院 神经内科，广东 广州 510515；2.南方医科大学 护理学院，广东 广州 510515)

气囊管理是人工气道管理的重要组成部分。相关指南[1-2]及专家共识[3]均推荐，气囊压力需维持在25～30 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)范围内，以有效封闭气道。气囊压力过高会导致气管黏膜缺血性损伤，且持续高压会造成溃疡、坏死、气管食管瘘等严重并发症；压力过低则气道漏气，气囊上分泌物易渗漏至下呼吸道而引发误吸、肺部感染[4-5]。气囊压力除了与气囊材质、形状等特性有关，还受吸痰[6-7]、咳嗽[7]、体位改变[8]、气道压力[9]等多种因素影响。然而，目前鲜有研究报道吸痰和咳嗽对气囊压力的叠加影响，也尚未明确吸痰时不同咳嗽强度时气囊压力的变化规律，吸痰后是否需要重新校正气囊压力以及校正的时机也仍有待探究。因此，本研究采用持续气囊压力监测装置观察吸痰前后气囊压力的变化，评估吸痰时咳嗽强度，探究吸痰时咳嗽强度对气囊压力不达标的预测价值，为个性化校正气囊压力、提高气囊压力达标率提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 采用前瞻性观察性研究设计。2020年6月至2021年2月，采用便利抽样法选取某三级甲等医院神经重症监护室(neuro intensive care unit，Neuro-ICU)建立人工气道的患者为研究对象。纳入标准：(1)经口气管插管或气管切开的患者；(2)年龄18～80岁，性别不限；(3)采用高容低压型气囊；(4)气管插管时间<7 d，气管切开时间<30 d；(5)患者及家属知情同意。排除标准：(1)气囊漏气；(2)有床头抬高禁忌证；(3)合并气管损伤、气管扩张的患者；(4)孕妇或哺乳期妇女。本研究已获得我院医学伦理委员会批准(伦理审批号：NFEC-2020-210)，所有患者及家属均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集 通过电子病历系统收集患者一般资料，包括性别、年龄、主要诊断、插管途径、导管型号、格拉斯哥昏迷评分(glasgow coma score, GCS)、急性生理和慢性健康评分(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ score, APACHE Ⅱ)、是否机械通气、是否使用镇静药。

1.2.2 气囊压力监测 采用气囊压力监控仪(无锡康莱医疗科技有限公司，苏械注准20202080316)持续监测气囊压力。该仪器由电源适配器、主机(带屏幕)和连接管组成，可持续动态显示气囊压力值(精确至小数点后1位)及波形。操作步骤：(1)连接电源，打开电源开关；(2)将气囊压力设置为28～30 cmH2O；(3)长按R/P键3 s，状态栏显示为“◎”，仪器开始运行；(4)将仪器连接管与气囊接口紧密相连；(5)当气囊充气至28～30 cmH2O范围内时，长按R/P键3 s，进入持续监测模式。观察并记录吸痰前、吸痰时(最大值)、吸痰后(1、5、10、15、20 min)的呼气末气囊压力值。吸痰后20 min时气囊压力若超出正常范围(<25 cmH2O或>30 cmH2O)，则需重新校正并结束观察。对每例纳入研究中的患者在次日行晨间护理后，根据中华护理学会发布的《成人有创机械通气气道内吸引技术操作》团体标准中“按需吸痰”原则[3]，观察吸痰共4次。

1.2.3 咳嗽强度评估 采用半定量咳嗽强度评分法(semi-quantitative cough strength score，SCSS)对吸痰时咳嗽强度进行评估。该方法由Khamiees等[10]提出，是一种简便实用的床边咳嗽强度评估方法，广泛应用于人工气道导管拔除时机的预测[11]。SCSS将咳嗽强度从弱到强分为0～5分，0分为无咳嗽反应；1分为气管导管内空气流动声，但无咳嗽声；2分为微弱(很小的)咳嗽声；3分为清晰的咳嗽声；4分为强烈咳嗽；5分为连续多次的强烈咳嗽。

1.2.4 结局指标 观察吸痰后20 min时气囊压力是否达标。若<25 cmH2O或>30 cmH2O则视为不达标，反之达标。本研究以观察次数所对应的气囊压力是否达标情况分为两组，即达标组与非达标组。

1.2.5 质量控制 (1)观察期间仅发生“吸痰”一项操作程序，若出现其他操作，如体位改变、口腔护理等，则剔除本次观察数据；(2)测量时患者状态：仰卧位、床头抬高30°且头部处于中立位，无剧烈咳嗽、吞咽及随意运动；(3)均由培训且合格的Neuro-ICU护士进行操作、评估和记录。

2 结果

2.1 吸痰后20min时气囊压力达标组与非达标组的一般资料比较 共纳入50例研究对象，男38例、女12例；年龄23～79岁，平均(55.78±15.08)岁。结果显示，达标组与非达标组在性别、吸痰时咳嗽强度等上的差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表1。

表1 吸痰后20 min时气囊压力达标组与非达标组的一般资料比较

续表1

2.2 吸痰时不同咳嗽强度组不同时间点气囊压力值比较 共观察吸痰200次，记录气囊压力1400次。其中SCSS 0分、5分组吸痰时(最大值)的气囊压力分别为(36.75±4.24)、(88.67±8.04)cmH2O；在吸痰后20min时的气囊压力值中，0～3分组均处于正常范围，4～5分组则均低于正常范围。不同咳嗽强度组组间同时间点比较，吸痰时(最大值)和吸痰后各时间点的气囊压力值差异均有统计学意义(P<0.001)，组内各时间点的气囊压力值比较差异均有统计学意义(P<0.05)。以性别(P=0.013)作为协变量，控制混杂因素影响行重复测量方差分析，结果显示不同咳嗽强度组气囊压力值不同，存在组别效应。吸痰前后气囊压力有随时间变化趋势，存在时间效应。气囊压力在不同时间点的变化情况随分组的不同而不同，存在交互效应，见表2。

表2 吸痰时不同咳嗽强度组不同时间点气囊压力值比较

2.3 吸痰时咳嗽强度与气囊压力不达标的相关性 吸痰时咳嗽强度与20 min时气囊压力不达标呈中度正相关(r=0.563，P<0.001)。

2.4 吸痰时咳嗽强度对气囊压力不达标的预测价值 吸痰时咳嗽强度预测吸痰后20 min时气囊压力不达标的ROC曲线下面积(area under curve，AUC)为0.820(P<0.001)，灵敏度0.716，特异度0.847，最佳界值3.5，约登指数0.563，95%CI(0.760,0.879)，P<0.001，见图1。

3 讨论

3.1 吸痰时不同咳嗽强度气囊压力的变化规律 目前，国内外研究[6-7,12]均已证实，气囊压力受吸痰影响，但吸痰前后气囊压力变化规律尚未明确。本研究显示，吸痰时咳嗽强度越大，吸痰时(最大值)的气囊压力就越大，当SCSS 5分时，可高达(88.67±8.04 )cmH2O，吸痰时气囊压力会出现瞬时升高，与其他研究[6,13]结论一致。分析其原因，可能与呼吸肌收缩，气管壁对气囊的挤压力增大以及咳嗽时向上的气流对气囊的冲击有关。

图1 吸痰时咳嗽强度预测吸痰后20 min时气囊压力不达标的 ROC曲线

另外，本研究显示，各咳嗽强度组内气囊压力有随时间变化趋势(P<0.001)，SCSS 0～3分组吸痰后20 min时气囊压力损失了2.39～3.52 cmH2O，但仍处于正常范围，而4～5分组则分别损失5.68 cmH2O和8.50 cmH2O，均低于正常范围。吸痰后气囊压力逐渐下降，10 min左右趋于相对稳定状态，与周丹等[6]研究结论一致。SCSS 5分组中20min时气囊压力仅为(20.18±3.72)cmH2O，而多项研究[5,14]表明，气囊压力低于20 cmH2O是呼吸机相关性肺炎发生的独立危险因素，因此值得重视。前期吴彦烁等[13]采用一次性压力传感器监测吸痰前后气囊压力的变化，指出吸痰后15 min内气囊压力可恢复至原有水平，与本研究结论不同。分析其原因，可能与本研究对吸痰时咳嗽强度进行分级讨论及所采用的监测装置、导管型号及材质不同等有关。

3.2 吸痰时咳嗽强度与气囊压力不达标的相关性分析 本研究显示，吸痰时咳嗽强度与20 min时气囊压力不达标呈正相关(r=0.563,P<0.001)，且当SCSS 5分时，气囊压力不达标率高达92.68%。分析原因为吸痰时由于痰液和吸痰管尖端刺激喉部或气管黏膜上皮细胞内感受器，多数患者会出现不同程度的反射性咳嗽，在咳嗽过程中呼吸肌收缩，胸廓上提，形成强大的向上呼气气流，促进痰液的咳出[15]，而剧烈咳嗽同样可促使患者呼吸道压力增强，继而气管壁挤压气囊，引起气囊压力瞬时升高的同时造成气囊漏气，而后气囊压力趋于下降。近年O’Neill等[16]也证实了咳嗽强度与气囊压力的相关性。该研究对42例机械通气患者进行了81次咳嗽呼气峰值流速(cough peak expiratory flow rates，CPF)与气囊压力值的配对测量，结果显示两者呈正相关(r=0.74，P<0.001)，气囊压力变化差值ΔPcuff预测CPF<60 L/min的AUC为0.9 [95%CI(0.84, 0.97) ]，灵敏度0.80，特异度0.95，具有良好的预测价值，表明气囊压力可作为客观评估咳嗽强度的替代方法。

3.3 吸痰时咳嗽强度对气囊压力不达标的预测价值 专家共识[3]指出，吸痰时气囊密闭性降低，负压越大，泄漏量则越大，因此建议吸痰时增加气囊压力，吸痰结束后恢复。然而，该推荐意见的证据来源于体外实验研究[17]，并未纳入临床实践过程中吸痰引起咳嗽等患者自身因素，证据级别较低，且该举措在工作量大的ICU护士中实施的可行性较差，其临床适用性及科学性仍有待进一步探究。美国医疗保健流行病学学会[2]推荐采用自动控制装置持续监测气囊压力，无条件时则采用气囊测压表定期测量[3]。一项全国性调查[18]显示，14 985名护士(78.42%)使用“气囊测压表测量气囊压力”，由此可见气囊测压表定期监测仍是目前应用最广泛的方法。因此，如何采用气囊测压表根据吸痰情况进行个性化测量与校正是目前亟待解决的临床问题。本研究显示，吸痰时咳嗽强度对气囊压力不达标的AUC为0.820，截断点3.5，灵敏度0.716，特异度0.847，具有良好的预测价值。进一步提示当SCSS≥4分时，气囊压力会出现显著下降，表明吸痰时咳嗽强度可作为监测气囊压力不达标的指标之一。而SCSS 0～3分时，气囊压力并未出现显著波动，这是由于纳入的神经重症患者部分处于昏迷状态，呼吸道防御反射较弱，加之大脑皮质和延髓咳嗽中枢受损，呼吸肌无力或协调性下降，导致咳嗽反射减弱或消失，呼吸道压力总体平稳且气囊未受明显挤压，因此气囊压力变化较小。为提高气囊压力达标率，提出两点建议供参考：一是可根据吸痰时咳嗽强度进行气囊压力个性化校正。当SCSS≥4分时，护士应在吸痰后10 min气囊压力趋于相对稳定时重新校正，0～3分时可在进行2～3次吸痰后再校正，避免盲目校正导致准确性降低、工作量增加。二是气囊压力的测量与校正应在患者平静状态下进行，避免气道压力、临床护理操作等因素的干扰。

3.4 研究局限性及展望 一是本研究采用半定量咳嗽强度评分法，具有较强的主观性，因此在使用前需要对护士进行规范化培训。二是本研究在Neuro-ICU进行，有一定疾病特殊性，且本研究主要目的是探讨吸痰时咳嗽强度对气囊压力的影响，尚未形成气囊压力不达标的风险预测模型，因此今后将纳入多中心、综合ICU的患者进一步分析及外部验证。

4 小结

吸痰时咳嗽强度对气囊压力不达标具有良好的预测价值。在临床实践过程中，可根据吸痰时咳嗽强度个性化地校正气囊压力，对维持气囊压力在正常范围、减少护士工作负担具有重要临床意义。