机械状态分为几种(机械通气患者的湿化)

Posted 2023-05-29

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机械状态分为几种(机械通气患者的湿化)

湿化的基础知识
湿度绝对湿度 (AH，mgH2O/L)给定空气体积中水蒸气的实际数量；重量/体积或以磅/1000立方英尺表示。

相对湿度 (RH，%)空气中的水蒸气量，表示为空气在给定温度下可容纳的最大水蒸气量的百分比；实际水蒸气压与饱和蒸气压的比值。湿度对人体呼吸系统至关重要。干燥空气（约 6 mgH2O/L）进入气管，随后受到气管和肺黏膜的调节，直至达到周围肺气道的高湿度（44 mgH2O/L）。该点称为等温饱和边界 (ISB)，吸入的空气已达到体温 (37°C) 并且 100% 被水饱和。

在机械通气和麻醉期间，供应给患者的空气通常比常规空气更冷、更干燥，这可能导致气体交换不良以及细支气管和肺泡充气不良。

自然呼吸时加湿是如何工作的？

健康人75%的呼吸气体调节发生在上呼吸道（鼻咽）。剩下的25%由气管接管。上呼吸道每天加热、加湿和净化1000至21000升呼吸气体，这取决于身体大小和身体能力。

加温
呼吸空气的加温受到许多小血管的影响，这些血管网状覆盖在鼻和口腔粘膜上。神经冲动像身体自身的加热系统一样调节血液流量。因此，当呼吸冷空气（呼吸气体加温）时，血管的血液供应量增加，而当呼吸热空气时，血液供应量减少。

加湿

吸气时，鼻腔和口腔内血管良好的粘膜将水分释放到经过的呼吸气体中。因此，健康的成年人每天蒸发200至300毫升水。通过鼻子或嘴吸气时，粘膜会冷却。
呼气时，这种冷却作用会使来自肺部的空气中的一部分水分（37°C时相对湿度为100%）凝结在粘膜上，从而使粘膜再次湿润。在进入下呼吸道的过程中，鼻咽中已经加湿的呼吸气体被进一步调节，直到达到等温饱和极限。等温饱和极限是指给定温度下的最大可能湿度，相当于37°C下的100%相对湿度和44 mg绝对湿度。健康呼吸的人在气管分叉处进行鼻呼吸时达到这种平衡。因此，只有水蒸气饱和，温暖的空气到达肺泡。

长期以来，吸入气体加湿一直是机械通气的标准护理。一个多世纪前，许多报告都描述了在人工通气过程中使用干燥的气体对气道造成的重要损害。因此，呼吸治疗提供者一直在使用外部加湿器来弥补上呼吸道旁路时缺乏自然加湿机制的问题。在特别是，主动和被动加湿装置迅速发展后，由储液罐、电线、加热装置和其他元件组成的复杂系统已成为重症监护病房常规设备的一部分。因此，熟练掌握对这些设备的作用机制以及它们的优缺点的基本知识成为呼吸治疗和重症监护从业者的必要条件。

一、人工气道湿化治疗的方法

1.1 保证充足的液体入量

呼吸道湿化必须以全身不失水为前提。如果机体的液体入量不足, 即使气道进行湿化, 呼吸道的水分会进入到失水的组织中, 呼吸道仍然处于失水状态。

1.2 加热型湿化器 (heated humidifier, HH) 湿化

应用HH将水加温后产生蒸气, 混进吸入气中, 达到加湿、加温的作用。水蒸气的分子很小, 直径仅为0.00001 nm, 不能携带病毒和细菌。但水蒸气受到温度的限制, 在吸入气体加温到人体所需的“深层体温饱和气体”时, 气道黏膜纤毛清理功能达到最佳状态。《机械通气临床应用指南 (2006) 》要求近端气道内的气体温度达到37 ℃, 相对湿度100%, 以维持气道黏膜完整, 纤毛正常运动及气道分泌物的排出, 以及降低VAP的发生率。湿化器的湿化罐内液体应是无菌蒸馏水或无菌注射用水, 在使用中应注意加入的剂量应在上下水位线之间, 并经常补充消耗量, 使其保持在相对固定的水平面上。由于呼吸机管道内外温差, 超饱和的水蒸气常呈雾状附于管壁上或形成大水珠, 称冷凝水, 应被视为高污染物。因此, 呼吸管路的位置应低于气管导管, 冷凝水集水瓶应处于整个管路的最低位, 以避免冷凝水误吸入呼吸道, 导致VAP的发生。在离断管道、变换患者体位及处理冷凝水时注意勿使冷凝水倒流引起患者误吸, 接触或处理冷凝水原液之前应戴手套, 之后应换手套并消毒手。冷凝水倒入含氯消毒液容器中, 严禁随手乱倒。随着HH与含有单或双加热丝环路的联合使用, 使得HH的环路冷凝物的产生也减少。

1.3 热湿交换器 (heat and moisture exchanger, HME) 湿化

热湿交换器型又称人工鼻, 是由数层吸水材料及亲水化合物制成的细孔网纱结构的装置, 使用时一端与人工气道连接, 另一端与呼吸管路连接, 可以被动湿化吸入气体 (不需要用电或主动加热) , 将患者呼出气体中的水分和热量返还到患者随后的吸气过程中, 而管道本身保持干燥, 避免通气环路中冷凝物的凝聚, 从而减少呼吸环路打开次数, 对细菌有一定的过滤作用。但HME能使死腔量、气道阻力和呼吸做功增加, 且HME只能利用患者呼出气体来温热和湿化吸入气体, 并不额外提供热量和水气, 因此, 对于那些原来就存在脱水、低温或肺部疾患引起分泌物潴留的患者HME并不理想。

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根据2012年AARC临床实践指南的热湿气交换器禁忌症。

（i）分泌物浓稠或大量的患者。

（ii）当呼气潮气量减少时（例如，大的支气管胸膜瘘或气管插管气囊漏气）。

（iii）在低潮气量管理的患者中，如急性呼吸窘迫综合征患者。

（iv）难以撤机的患者和呼吸储备有限的患者。

（v）体温<32°C的低温患者。

（vi）在分钟通气量高（>10 升/分钟）的患者中。

1.4 输液泵控制持续气道湿化法

武淑萍等在输液泵控制持续气道湿化法与传统的间断或定时气道内滴入湿化液湿化法的比较研究中显示, 持续气道湿化符合人体持续湿化的要求, 湿化过程对气道无刺激, 可减少痰痂形成、刺激性咳嗽及气道出血的发生, 降低肺部感染的发生率, 且该方法可保证湿化液总量及滴注速度。一般输入湿化液速度为6~8 ml/h或0.2 ml/min。

1.5 气道冲洗

适用于痰液黏稠的患者, 可以间断反复多次冲洗, 但一次冲洗时间不要太长, 注入量不宜过多, 过多气道内滴液, 可消耗肺表面活性物质。具体操作主要有两种方法:其一, 注入湿化液5~10 ml后机械通气, 利用液体的流渗进入远端肺实质, 使注入液在吸气相正压作用下进入肺泡参加交换, 稀释痰液, 再通过翻身拍背震荡后体位引流, 导入主支气管, 此时进行吸痰就能吸出深部痰液, 同时对大部分非昏迷患者可引起呛咳, 诱发咳嗽, 启动保护性廓清功能, 防止和减少集菌丛形成;其二, 患者侧卧, 用注射器抽湿化液2~10 ml (具体注入湿化液的量应根据患者年龄而定, 一般小于1岁的患者每次2 ml, 1~3岁的患者每次2~3 ml, 3~7岁的患者每次4~5 ml, 大于7岁的患者每次5~10 ml) 自气管导管口注入, 助手随即用自动充气式复苏囊加压给氧数次, 以促进注入湿化液的弥散, 将患者翻身至对侧卧位进行拍背, 然后助患者平卧, 洗净气管内痰液, 再侧卧后用同样的方法进行另一侧的拍背吸痰。对咳嗽反射强的患者, 为避免其将液体咳出, 注入液体时应在其吸气相进行。注意向右肺注入液体时应右侧卧位, 向左肺注入液体时应左侧卧位。

1.6 射流雾化器雾化吸入湿化

在吸气管路中连接一雾化器, 利用射流原理将水滴撞击成微小颗粒, 悬浮在吸入气流中输入呼吸道, 达到湿化的目的。雾滴不受温度的限制, 颗粒越多, 密度越大, 气体中的含水量越多, 湿化效率越高。射流雾化器以压缩气体为动力, 喷出的气体由于减压和蒸发效应, 温度可明显降低, 起不到气道加温的作用, 且湿化水量较少, 一般用于雾化给药而不做湿化之用, 主要用于间断药物雾化治疗, 将抗生素、支气管扩张剂、痰液溶解剂加入雾化器, 行气道局部治疗。在雾化吸入过程中, 可能会出现吸入雾化气体的氧浓度下降和感染机会增加, 定植于呼吸机回路管道内的细菌随喷射吸入气流形成的气溶胶进入气道后可直接寄植到患者下呼吸道而引发感染。

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二、湿化液的选择

2012年由美国呼吸治疗协会制定的《有创和无创气道湿化指南》中只强调对于使用无创呼吸机的患者需要进行气道湿化, 并没有具体指出湿化液种类以及关于呼吸系统不同种类疾病对应的湿化液种类。理论上采用适当液体湿化气道均可有助于防止患者气道内痰液干结成痰痂阻塞气道, 预防肺部感染和肺不张。

1．稀释痰液用药

(1)不同种类的氯化钠溶液：

研究证实生理盐水对稀释和溶解痰液是无效的，因此不主张应用盐水进行气道湿

化。国外新的护理操作常规已不将滴人生理盐水作为人工气道患者护理操作且实验证明，无菌蒸馏水和0.45％的盐水湿化效果要优于生理盐水。

(2)不同浓度的碳酸氢钠溶液：1.5％的碳酸氢钠pH值是8.0，渗透压相当于3.2％的氯化钠溶液，高渗的液体进入气道，会使气道内的水分增加从而稀释痰液，同时对水肿的气道壁有收敛作用，碳酸氢钠为碱性物质，它可以溶解痰痂。也有研究应用1.25％的碳酸氢钠溶液进行气道湿化，并发症的发生率明显低于生理盐水湿化组。

(3)灭菌注射水：有研究比较了生理盐水与灭菌注射进行气道湿化对患者的影响，结果表明灭菌注射水要优于生理盐水，主要是因为灭菌注射水中无杂质，蒸发后不影响气道内的渗透压，有利于维持气道黏膜的完整性与防御功能。但是无菌注射用水是低渗水，有渗透细胞和进入细胞的特点，可以引起气道黏膜水肿，气道阻力增加，因此要特别控制湿化液的用量。推荐用蒸馏水或低渗盐水代替生理盐水做气道湿化，从痰栓形成来看蒸馏水或低渗盐水明显低于生理盐水。

2．抗炎化痰药物。国内的研究主要集中在往盐水或者碳酸氢钠溶液中加入不同药物，主要包括抗生素类、激素类、化痰类药物等。研究认为氨溴索进行气道湿化对

气道黏膜刺激性小，不易引起咳嗽和气道痉挛，可以使气管、支气管及小气道始终处于湿化状态。氨溴索是一种新型的黏液溶解剂，可以促进黏膜分泌物的排除减少黏液的滞留，显著促进排痰和改善呼吸状况。碳酸氢钠加上沐舒坦湿化，或者沐舒坦联合咳喘乐的湿化气道可以取得高的湿化效果。

三、湿化治疗效果的判断

痰液黏稠度和吸引是否通畅是衡量湿化的可靠指标。判断气道湿化的标准为: (1) 湿化满意。分泌物稀薄, 能顺利通过吸引管, 导管内没有结痂, 患者安静, 呼吸道通畅。(2) 湿化过度。分泌物过分稀薄, 咳嗽频繁, 需要不断吸引, 听诊肺部和气管内痰鸣音多, 患者烦躁不安, 发绀加重。(3) 湿化不足。分泌物黏稠 (有结痂或黏液块咳出) , 吸引困难, 可有突然的呼吸困难, 发绀加重。

机械通气期间输送的气体必须加温加湿，以避免与干燥气体相关的严重并发症。目前的加湿装置可分为主动加热加湿器 (HHs) 和热湿交换器 (HMEs) 等被动装置，HHs是由温水加热的装置，HMEs捕获呼出空气的热量，在下一次吸气时释放。HHs 可能导致气道水合作用增加、细菌感染发生率和呼吸功降低，而 HMEs 可能增加气道阻塞的风险。

在临床实践中，MV期间的湿化被广泛接受和应用；然而，对气道加湿的最佳设备缺乏共识。这项对随机对照试验 (RCT) 的系统评价和荟萃分析旨在评估 HME 和 HH 在预防人工气道阻塞和肺炎以及对成人重症患者死亡率方面的作用。
18项 RCT 和2442例成人重症患者被纳入分析。结果显示：HME 和 HH 在人工气道阻塞、肺炎或死亡率方面无显著差异。

与 HME 相比，使用和不使用加热导丝的 HHs 没有影响；但是，与非加热导丝的 HHs 相比，HME中气道阻塞的发生率更高。
与 HHs类型无关，在肺炎高发率的研究中观察到 HMEs 在气道阻塞发生率方面的优势，并且在 MV 延长的研究中观察到偏爱 HME 的趋势。

“应根据临床情况选择加湿器，尽量避免可能的并发症并以较低的成本达到适当的性能。然而，为了帮助临床医生在 HHs 和 HMEs 之间做出正确选择，需要进一步的高质量 RCT 来评估比较 HHs 和 HMEs 设备时，除了肺炎、气体交换和呼吸功以外的呼吸系统并发症的发生率，”研究作者写道。

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有创和无创机械通气期间的加湿

建议

建议每位接受有创机械通气的患者加湿。（ 1 – 强， A）

建议对NIV进行主动加湿，因为它可能会提高依从性和舒适度。（ 2 – 弱， B）

为有创通气的患者提供主动加湿时，建议设备在回路 Y 型接头处提供 33 mg H2O/L 和 44 mg H2O/L 之间的湿度水平和 34°C 和 41°C 之间的气体温度, 相对湿度为 100%。（ 2 – 弱， B）

为接受有创机械通气的患者提供被动加湿时，建议 HME 提供至少 30 mg H2O/L。（2 – 弱，B）

对于 NIV，不建议使用被动加湿。（ 2 – 弱， C）

在为潮气量低的患者提供湿化时，例如使用肺保护性通气策略时，不推荐使用 HME，因为它们会产生额外的死腔，从而增加通气需求和 PaCO2。（ 2 – 弱， B）

建议不要将 HME 用作呼吸机相关性肺炎的预防策略。（ 2 – 弱， B）

总结
气道加湿是机械通气患者的关键干预措施。不适当的加湿器设置或设备选择可能会破坏气道黏膜、延长机械通气或增加呼吸做功，从而对临床结果产生负面影响。根据热源和湿度的不同，加湿器设备可以被动地或主动地工作。根据临床情况，加湿器的选择可能会随着时间而改变。因此，了解每种设备的优缺点对于呼吸治疗从业人员来说至关重要。

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