余 飛，郭振輝，余海洋

（1.南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院高壓氧科，廣州 510010；2.南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院老年重癥醫(yī)學(xué)科，廣州 510010；3.南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，廣州 510010）

0 引言

霧化吸入治療又稱氣溶膠吸入療法，是指將藥物制成氣溶膠狀態(tài)，經(jīng)吸入途徑直接進(jìn)入下呼吸道而達(dá)到治療目的的給藥方法，根據(jù)藥物的藥理作用不同可發(fā)揮解痙、平喘、化痰、抗炎等療效，是機械通氣過程中的重要治療手段，在縮短呼吸機使用時間上發(fā)揮著顯著的作用[1]。但使用呼吸機進(jìn)行霧化治療過程中的水分子、氣溶膠、藥物結(jié)晶等微粒易黏附在呼吸機熱絲式流量傳感器的金屬電熱絲上，造成呼吸機熱絲式流量傳感器的損壞、失靈，嚴(yán)重影響呼吸機對潮氣量、每分鐘通氣量和氣體流速等主要工作參數(shù)的實時監(jiān)測，導(dǎo)致氧流量不穩(wěn)定、通氣量不足等呼吸機相關(guān)不良事件的發(fā)生[2]。本研究旨在通過對機械通氣霧化治療過程中不同觸發(fā)方式下霧化液對呼吸機熱絲式流量傳感器致?lián)p率的研究，總結(jié)、分析熱絲式流量傳感器損壞的原因，找出延長機械通氣霧化時熱絲式流量傳感器使用壽命的方法，降低呼吸機運營管理成本及臨床醫(yī)療風(fēng)險。

1 呼吸機的自主觸發(fā)方式以及熱絲式流量傳感器工作原理

1.1 呼吸機的自主觸發(fā)方式

呼吸機的吸氣啟動稱為觸發(fā)，在此期間呼吸機需完成關(guān)閉呼吸閥、密閉呼吸氣路、向肺內(nèi)送氣等機械操作。觸發(fā)包含呼吸機觸發(fā)、操作中觸發(fā)和自主觸發(fā)（包括容量、流速和壓力觸發(fā)等）3 種方式。其中，流速觸發(fā)和壓力觸發(fā)是最常用的2 種自主觸發(fā)方式。流速觸發(fā)中呼吸機連接管路內(nèi)的氣流受患者吸氣動作的影響，當(dāng)呼吸機感應(yīng)到管路內(nèi)吸入氣體流速變化時，即啟動呼吸機送氣，整個呼吸周期中吸氣閥與呼氣閥始終保持開放狀態(tài)。壓力觸發(fā)中患者吸氣最初時，呼吸機的吸氣閥和呼吸閥都處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)患者做吸氣動作時，呼吸機連接管路內(nèi)的壓力降低，呼吸機感應(yīng)到這種管路內(nèi)的壓力變化時即刻啟動送氣，在一個呼吸周期結(jié)束后吸氣閥與呼氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。呼氣時吸氣閥關(guān)閉，呼氣閥打開；吸氣時吸氣閥打開，呼氣閥關(guān)閉[3]。

1.2 熱絲式流量傳感器工作原理

熱絲式流量傳感器是以熱傳導(dǎo)現(xiàn)象為基礎(chǔ)來測量氣體流速的，熱交換在流動氣體和熱絲之間進(jìn)行。熱絲可以由一根或多根鉑絲組成，其基本工作原理是利用惠斯通電橋原理檢測流量，當(dāng)呼吸機開機時即加熱流量傳感器中的鉑金材料熱絲，混合空氧氣體流過熱絲時會帶走一定的熱量，使得熱絲溫度下降，此時熱絲是惠斯通電橋中的一個電阻，當(dāng)電阻值變化，整個惠斯通電橋失去平衡，呼吸機會馬上給熱絲加熱以保持平衡，此電流的變化值轉(zhuǎn)化成電信號就可以得到流經(jīng)氣體的實時數(shù)據(jù)。熱絲式流量傳感器工作原理圖如圖1 所示。

圖1 熱絲式流量傳感器工作原理圖

2 方法

2.1 分組方法

將使用滅菌注射用水和吸入用乙酰半胱氨酸溶液、吸入用布地奈德混懸液、硫酸特布他林霧化液等3 種常用霧化藥物在流速觸發(fā)和壓力觸發(fā)2 種方式下的機械通氣霧化治療進(jìn)行分組，共分為8 個組，具體分組情況詳見表1。

表1 機械通氣霧化治療的分組情況

2.2 研究方法

使用Dr?ger Savina 呼吸機自帶的霧化程序進(jìn)行機械通氣霧化治療，每次霧化時間為20 min。每個組別隨機分配10 個與Dr?ger Savina 呼吸機相匹配的熱絲式流量傳感器（型號226-14），并做好標(biāo)記與編號。臨床醫(yī)生、呼吸治療師根據(jù)患者的呼吸形態(tài)設(shè)定合適的機械通氣觸發(fā)方式，同時分析患者病因以選擇最佳的霧化液進(jìn)行機械通氣霧化治療，并結(jié)合觸發(fā)方式和霧化液的類型選擇相應(yīng)組別的熱絲式流量傳感器。各組霧化結(jié)束后小心取下熱絲式流量傳感器，按照感染控制原則處理后備用，統(tǒng)計所有組別熱絲式流量傳感器出現(xiàn)故障時進(jìn)行霧化的總次數(shù)，即熱絲式流量傳感器的使用壽命。機械通氣霧化治療過程中出現(xiàn)以下任意一種情況均視為熱絲式流量傳感器故障：（1）呼吸機報警“流量傳感器不工作”；（2）呼吸機報警“流量監(jiān)測失靈”；（3）排除患者本身等其他因素，出現(xiàn)吸入潮氣量與呼出潮氣量差異大于20%[4]。

2.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用Microsoft Excel 97-2003 工作表建立數(shù)據(jù)庫，選取4 名實習(xí)生實施雙人雙機錄入數(shù)據(jù)，錄入后核查2 組數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)無誤。采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，2 組均數(shù)比較采用t 檢驗，多組均數(shù)比較采用方差分析，所有的檢驗均為雙側(cè)檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 觸發(fā)方式對熱絲式流量傳感器使用壽命的比較分析

選擇流速觸發(fā)方式的A1～A4 作為對照組，對應(yīng)選擇壓力觸發(fā)方式的B1～B4 作為實驗組。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，無論選擇何種霧化液，對照組熱絲式流量傳感器的使用壽命均少于實驗組熱絲式流量傳感器的使用壽命，差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。詳見表2。

表2 不同觸發(fā)方式下熱絲式流量傳感器使用壽命比較分析結(jié)果

3.2 流速觸發(fā)時熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計分析及兩兩比較分析

單因素統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，流速觸發(fā)時霧化液分子量對熱絲式流量傳感器的使用壽命存在影響，差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。兩兩比較結(jié)果顯示，霧化液分子量越大，熱絲式流量傳感器的使用壽命越短，即對熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用越明顯，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。詳見表3。

表3 流速觸發(fā)時熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計分析及兩兩比較分析結(jié)果

3.3 壓力觸發(fā)時熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計分析及兩兩比較

單因素統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，壓力觸發(fā)時霧化液分子量對熱絲式流量傳感器使用壽命存在影響，差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。兩兩比較結(jié)果顯示，霧化液分子量越大，熱絲式流量傳感器的使用壽命越短，即對熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用越明顯，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。詳見表4。

表4 壓力觸發(fā)時熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計分析及兩兩比較分析結(jié)果

4 討論

4.1 觸發(fā)方式對熱絲式流量傳感器致?lián)p率的影響

本研究結(jié)果顯示，無論選擇何種霧化液，流速觸發(fā)方式下熱絲式流量傳感器的使用壽命顯著少于壓力觸發(fā)方式下熱絲式流量傳感器的使用壽命。究其原因，主要與呼吸機呼氣閥在不同觸發(fā)方式下的狀態(tài)有關(guān)，流速觸發(fā)時整個呼吸周期中呼氣閥始終處于打開狀態(tài)，而壓力觸發(fā)時呼氣閥只在呼氣時打開，呼氣末及吸氣時關(guān)閉。由此可知，呼氣閥在流速觸發(fā)時開放的時間更長，機械通氣霧化治療所產(chǎn)生的水分子、氣溶膠、藥物結(jié)晶等微粒通過呼吸閥與流量傳感器熱絲接觸、黏附的時間也就更長，更容易導(dǎo)致熱絲的腐蝕、斷裂，造成熱絲式流量傳感器的損壞。壓力觸發(fā)時患者需克服肺泡內(nèi)源性呼出末正壓和氣道阻力，患者呼吸肌做功較大；而流速觸發(fā)靈敏度相對較高，可以排除呼吸管道氣體順應(yīng)性和壓縮死腔的影響，整個吸氣周期保證患者能呼吸新鮮的氣流，可減少呼吸肌做功。由此可知，流速觸發(fā)有壓力觸發(fā)無法替代的優(yōu)勢。因此，在流速觸發(fā)方式下進(jìn)行霧化治療時，應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施以減少熱絲式流量傳感器的損壞，可在呼氣管路末端安裝過濾器，有效過濾、阻擋霧化氣溶膠等微粒與熱絲式流量傳感器接觸，且應(yīng)在霧化結(jié)束10 min 后再取下過濾器，因為即使霧化停止，患者氣道內(nèi)仍會有一定的藥物隨呼氣排出[5]。同時，研究表明，不同人群對于呼吸機的認(rèn)識不同，針對醫(yī)生、護(hù)士、呼吸治療師等不同人群從呼吸機的工作原理、操作方法、使用與維護(hù)等方面開展系統(tǒng)的培訓(xùn)，規(guī)范呼吸機的使用流程，建立質(zhì)量管理監(jiān)測指標(biāo)，可有效降低具有精密、易損屬性的呼吸機熱絲式流量傳感器的損壞率[6-7]。

4.2 霧化液分子量對熱絲式流量傳感器致?lián)p率的影響

本研究結(jié)果顯示，無論使用何種觸發(fā)方式，分子量大的霧化液更易導(dǎo)致熱絲式流量傳感器的損壞，且霧化液分子量與熱絲式流量傳感器的使用壽命呈負(fù)相關(guān)。究其原因，一是大分子霧化液更易吸附在熱絲式流量傳感器納米級金屬絲上，直接腐蝕金屬絲導(dǎo)致傳感器的損壞；二是大分子霧化液吸附在熱絲式流量傳感器金屬絲上后，更易形成團(tuán)塊包裹熱絲式流量傳感器的金屬絲，使得混合空氧氣體流過熱絲時帶走的熱量發(fā)生偏差，導(dǎo)致熱絲溫度的下降發(fā)生偏差，從而引起惠斯通電橋中的電阻變化發(fā)生偏差，導(dǎo)致氣體流量的監(jiān)測發(fā)生錯誤，此時呼吸機會識別并報警“流量傳感器不工作”或“流量監(jiān)測失靈”，也就意味著熱絲式流量傳感器已損壞。為有效緩解霧化液結(jié)晶對熱絲式流量傳感器的損壞，除了在呼氣管路末端安裝過濾器外，還可在霧化結(jié)束后將熱絲式流量傳感器取出用70%的酒精溶液浸泡20 min左右，然后自然晾干備用。如果發(fā)現(xiàn)熱絲式流量傳感器污染嚴(yán)重，則可采用多酶清洗劑浸泡2～10 min后取出，并用蒸餾水浸泡幾秒后放入體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精溶液浸泡20 min，這樣可快速、有效地分解和去除黏附在熱絲上的霧化液結(jié)晶，從而延長熱絲式流量傳感器的使用壽命[8]。

綜上所述，機械通氣霧化治療時，觸發(fā)方式與霧化液分子量大小是影響熱絲式流量傳感器使用壽命的2 個重要因素。相比于壓力觸發(fā)方式，流速觸發(fā)可節(jié)約呼吸功，但是霧化過程中其對呼吸機熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用更加明顯。霧化液的分子量越大，對呼吸機熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用越明顯。在選擇流速觸發(fā)方式及大分子量霧化液為危重患者進(jìn)行機械通氣霧化治療時，可采取在呼氣管路末端安裝過濾器以減少霧化液結(jié)晶與熱絲式流量傳感器接觸的總量，同時還可以采取酒精、多酶清洗劑浸泡法以分解吸附在熱絲式流量傳感器上的霧化液結(jié)晶，從而有效保護(hù)熱絲式流量傳感器，降低運營成本，保證呼吸機安全運行。