可測溫氣管導管的設計制作與臨床應用研究

伍 源，張咸偉，鄧 乾

華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院 麻醉科，湖北 武漢 430030

可測溫氣管導管的設計制作與臨床應用研究

伍 源，張咸偉，鄧 乾

華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院 麻醉科，湖北 武漢 430030

目的介紹一種用于氣管插管患者的氣道測溫裝置。方法在傳統氣管導管的套囊內裝配溫度傳感探頭，制作成可測溫的氣管導管，即使在套囊破裂的情況下溫度傳感探頭也不會脫落至氣道成為異物。在保證通氣功能不受影響的同時，可以使用此裝置連續監測氣道溫度。結果經過臨床初步應用證實，可測溫氣管導管可以便捷、準確及穩定地監測氣道溫度。氣道溫度與食道溫度呈高度正相關，可準確顯示人體體溫變化。結論該裝置可用于臨床科室需氣管插管（如全身麻醉）患者的體溫監測，提高了臨床診治的安全性，減輕了醫護人員的勞動負擔。

可測溫氣管導管；氣道；氣管插管；溫度傳感器

體溫監測對于保證患者的生命體征平穩具有舉足輕重的作用。例如圍術期體溫異常的發生率較高，其中高熱多發生在小兒及體溫調節障礙者，可增加術中麻醉風險，引起術后恢復不良。而有研究表明圍術期漸進性低體溫更多見，可延長復蘇室滯留時間，增加術后寒顫和免疫系統損害的發生率，增加傷口感染及心臟不良事件，如室性心動過速的發生等，從而延長住院時間，導致術后死亡率增高[1-2]。

準確、實時和連續的（中心）體溫監測，對于這些不良事件的防范具有極為重要的意義[3]，但其在臨床應用中并未得到足夠的重視。究其原因，傳統體溫監測的部位通常為口腔、鼻咽、食道、腋窩和直腸等。但將其用于臨床中的常規監測受限于諸多因素，如鼻咽、食道以及直腸溫度雖較接近中心溫度，但操作存在不便、易造成患者不適、接觸部位不當也易造成出血損傷，口腔部位用于患者的連續溫度監測并不現實。而將其用于術中的實時監測更是無法實現，腋窩測溫易受到環境溫度影響，患者及醫護人員易遺忘，管理上存在不便。另外，作為金標準用于術中中心體溫監測的肺動脈溫度由于其有創、復雜和昂貴等原因無法滿足臨床常規應用[4]。因此，非常有必要尋找一種適用于患者的便捷體溫監測方法。

臨床上很多患者需要接受氣管插管的操作，如全身麻醉手術過程中，ICU危重癥患者鎮靜管理中及呼吸衰竭患者功能支持治療中等。本文設計的可測溫氣管導管，在實現通氣功能的同時，可以進行連續的氣道內溫度監測，操作簡便、測量準確，抗干擾能力強。本次研究的對象主要是基于需行全身麻醉的手術患者。初步觀察該設計的臨床使用效果，可測溫氣管導管可以便捷、準確及穩定地監測氣道溫度。為臨床和科研提供一個新的思路。

1 可測溫氣管導管的系統設計

普通氣管導管主要由管胚、套囊、單向閥、指示囊、充氣管、連接頭等部件組成。可測溫氣管導管的套囊內部裝有溫度傳感探頭，該探頭盡可能接近套囊的頭端，連接溫度傳感探頭的溫度傳感線順著充氣管在管胚壁上的走行同時引出，和配套的溫度監測儀相連進行溫度監測（如圖1所示）。

圖1 可測溫氣管導管結構圖

1.1 溫度傳感探頭

圖2 可測溫氣管導管傳感器效果圖

可測溫氣管導管的溫度傳感器采用鉑電阻材料，研究發現金屬鉑（Pt）的電阻值隨溫度變化而變化，并具有很好的重現性和穩定性。利用Pt隨溫度變化的特征來間接測量溫度，其精度高，穩定性好[5]。我們研制的可測溫氣管導管采用小體積的Pt100電阻溫度傳感器埋置于其套囊內遠離連接頭端，于批量制作氣管導管時固定成型，保證其即使在套囊破裂的情況下也不會脫落至氣道成為異物（如圖2所示），保障了患者安全。

1.2 溫度傳感線

可測溫氣管導管的溫度傳感線，即溫度傳感器的引出導線，采用兩線制，避免導線的橫截直徑過粗增加氣管導管制作難度。同時為了控制導線電阻帶來的附加誤差，均將導線長度統一于2m以內。

2 效果評價

2.1 測溫導管的準確性、穩定性評估

將可測溫氣管導管的溫度測量裝置與Dual Display Temperature Monitor Model 1600（美國Vital Signs Inc公司提供）進行溫度校準。

2.2 臨床觀察

以55例腹部和乳腺手術患者為研究對象，將手術室溫度控制在22～25℃之間，且手術時間在2～3h。在全身麻醉誘導后將自行研制的可測溫氣管導管置入氣管，深度為：男性距門齒(23±1)cm，女性距門齒(22±1)cm，約達氣管中段，隨后連接高精度測溫儀（德國UST公司測溫芯片）。同時以食道溫度監測作為標準對照，置入1016型食道溫度傳感器探頭（美國Vital Signs Inc公司）至距門齒40cm達食道中下段，連接Dual Display Temperature Monitor Model 1600（美國Vital Signs Inc公司提供）。

2.3 結果

（1）將Pt100溫度傳感探頭及1016型食道溫度傳感探頭分別置于冰水混合物及沸水中，即時溫度顯示均為0.0℃及100.0℃； 間隔1min即進行溫度調整。在0～100℃內進行溫度比較時，即時溫度差值不超過0.1℃。

（2）可測溫氣管導管在完成氣管插管的同時，即可同步置入測溫探頭，在實現通氣功能的同時，完成了術中連續地人體氣道體溫監測。

（3）全身麻醉手術期間氣道溫度與食道溫度數據經Spearman相關檢驗得r=0.844(p<0.01)，呈高度正相關。人體氣道如同食道屬于相對密封的環境，氣道內溫度也如食道溫度一樣，較少受到外界環境的干擾，在室溫保持相對穩定的基礎下，能夠實現連續監測且避免較大的波動。

3 結束語

準確有效的體溫監測將有助于保證患者生命體征的穩定，特別是對于接受大型長時手術的老人及小兒等具有重大意義。術中的實時監測有利于醫護人員及時調整治療措施，維持患者內環境的協調，進而保證其生命安全。肺動脈溫度最接近中心溫度，是理想的體溫監測部位，但其測定具有侵入性、操作復雜，且昂貴，無法成為常規測溫手段。食道、直腸及口腔等部位也由于其存在術中監測不便、患者較難接受等問題未能得到廣泛應用[4-6]。

人體氣道毗鄰食道，氣管插管時氣管導管的末端接近于氣管中段，較接近于人體心臟大血管的位置；且建立機械通氣后，氣道屬于一個相對密閉的空間，能夠保證監測溫度的相對穩定。已有動物實驗證實氣道測溫是切實可行的，不僅可代表機體的中心溫度，而且溫度傳感器與氣管壁之間的距離亦不影響溫度監測的準確性[7-10]。本研究在臨床實驗中發現，在完成氣管插管的同時氣道測溫探頭的放置就已到位，非常方便；術中溫度的顯示靈敏、準確而穩定，受干擾少，充分證實了人體氣道測溫的可行性。通過與食道溫度的動態監測比較，可測溫氣管導管所測氣道溫度與食道溫度呈高度相關，顯示其監測的準確性。

可測溫氣管導管可以實現需氣管插管機械通氣（如全身麻醉）患者的體溫監測，具有以下優點：

（1）對于建立人工氣道的患者，氣管插管的同時便置入了溫度監測探頭，無額外操作，便捷性強；

（2）溫度傳感器埋置于其套囊內遠離連接頭端，制作時一次固定成型，不與氣道粘膜直接接觸，避免機械損傷，且可保證其在套囊破裂的情況下亦不會脫落至氣道成為異物，安全性高；

（3）所測溫度與食道溫度有良好的相關性；

（4）可測溫氣管導管固定于氣管內深部，不會移動，受干擾少，穩定性強。

結論，可測溫氣管導管使得臨床需氣管插管（如全身麻醉下）患者的體溫監測成為可能，也為圍術期人體溫度常規監測提供了新途徑。

特別致謝

本次研究得到德國UST(中國)研究中心武漢優斯特傳感器科技有限公司的大力支持。

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Design and Clinical Application Study of Temperature Measuring Endotracheal Tube

WU Yuan, ZHANG Xian-wei,
DENG Qian
Department of Anesthesia, Tongji Hospital Affiliated with Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology, Wuhan Hubei 430030, China

TP212.11；TH785+.5

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.03.009

1674-1633(2011)03-0025-03

2010-10-05

專利：國家專利（CN200820065590.6）。

本文作者：伍源，碩士研究生，主要從事麻醉與疼痛的研究。

張咸偉，教授，碩士生導師。

通訊作者郵箱：zlxw@mails.tjmu.edu.cn

Abstract:ObjectiveTo introduce a tracheal temperature monitor system.MethodsBy means of the temperature sensor probe placed in the cuff-ballon of the traditional endotracheal tube, a temperature measuring endotracheal tube was composed. Even after the cuff-ballon was disruptived, the temperature sensor probe would not fall off into the trachea as a corpus alienum. Without the ventilation function susceptible, the tracheal temperature could be continuously monitored.ResultsThrough the clinical initial verification, the self-designed temperature measuring endotracheal tube could monitor the tracheal temperature conveniently,accurately and stably. A highly positive correlation was found between tracheal temperature and esophagus temperature. And the human temperature variation was manifested accurately in tracheal.ConclusionThe temperature measuring endotracheal tube could be refered to the patients who required tracheal intubation (for example: general anaesthesia), which could improve the security of the clinical diagnose and cure, and also ease the labor burden of clinical staff.

Key words:temperature measuring endotracheal tube; trachea; tracheal intubation; temperature sensor