基于伯努利原理設計的負壓吸引裝置在胸腔閉式引流中的應用效果評價

徐 翔, 何建明, 楊 軍, 陳 瑞, 何 靜, 朱衛東

(江蘇省泰興市人民醫院 心胸外科, 江蘇 泰興, 225400)

基于伯努利原理設計的負壓吸引裝置在胸腔閉式引流中的應用效果評價

徐 翔, 何建明, 楊 軍, 陳 瑞, 何 靜, 朱衛東

(江蘇省泰興市人民醫院 心胸外科, 江蘇 泰興, 225400)

氣胸; 胸腔閉式引流; 負壓吸引; 伯努利原理

胸腔閉式引流加負壓吸引常用于氣胸引流或胸腔手術后肺膨脹不佳的治療[1]。醫療機構廣泛使用的傳統負壓吸引裝置是依據流體靜力學原理設計，一般采用雙或三胸瓶，連接方法繁瑣。本研究探討基于伯努利原理原理設計的負壓吸引裝置在胸腔閉式引流中的應用效果，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2014—2016年本科自發性氣胸非手術治療患者中經單純胸腔閉式引流后肺復張不滿意加用負壓吸引者58例，男55例，女3例，年齡47～78歲，按改良和傳統負壓連接方案將患者分為治療組和對照組。治療組23例，男22例，女1例，平均年齡(66.17±7.94)歲; 對照組35例，男33例，女2例，平均年齡(66.80±7.42)歲。2組性別、年齡、病情方面比較，差異無統計學意義(P>0.05), 具有可比性。使用材料: 中心負壓吸引裝置、連接管道(管徑約1 cm)、密封性能良好的胸瓶、無菌生理鹽水、Y形三通接頭、剪刀、直尺等。

1.2 傳統方法

以雙胸瓶為例，采用普通雙孔胸瓶作引流瓶、三孔胸瓶作為壓力調節瓶。向引流瓶生理鹽水使液面至0刻度; 向三孔引流瓶中注入生理鹽水，使得測壓管浸入液面的深度h即為目標負壓數值(cmH2O), 負值一般不要超過-20 cmH2O[2], 另外兩孔分別連接中心負壓、引流瓶的排氣口。打開中心負壓，胸瓶內外的氣壓差使外界氣體不斷經調節管進入胸瓶，維持胸瓶內恒定的負壓。通過增減調節瓶中液面的高度調節負壓大小。

1.3 改良方法

1.3.1 簡化方案: 采用普通胸瓶作引流瓶，向引流瓶生理鹽水使液面至0刻度，連接胸腔。另準備生理鹽水一瓶; 將連接管道一端連接中心負壓，在距另一端>20 cm的位置，剪一圓形側孔，其直徑小于管徑(如0.5 cm), 將管道末端浸入生理鹽水中，打開中心負壓，自小到大調節中心負壓，管道水柱升高h即為小孔遠段管道內負壓數值(cmH2O)。然后在側孔旁貼一標簽，記錄負壓值，警告勿遮掩側孔，再直接將管道連接至引流瓶排氣口即可。不可隨意調節中心負壓的旋鈕。

1.3.2 完整方案: 如希望目標負壓實時可測，則需增加一測壓瓶。向引流瓶生理鹽水使液面超過測壓管末端，在測壓管上連接Y型三通接頭，一端連接引流瓶排氣孔。將連接管道一端連接中心負壓，靠近側孔的一端與Y型三通的另一端相連。打開中心負壓，自小到大調節中心負壓旋鈕，測壓管內水柱升高h即為目標負壓數值(cmH2O)。

1.4 評價標準

胸管停止排氣，胸片證實肺復張。觀察指標: 開始使用負壓輔助引流至排氣停止肺復張時間。

2 結 果

治療組肺復張時間為(6.65±3.68) d, 與對照組的(7.25±4.61) d比較無顯著差異(P>0.05)。改良方案安裝流程較簡單，可直接調節氣體流速(調節中心負壓、改變側孔大小); 傳統方法安裝流程偏復雜，以增減調節瓶液體量。改良方法優于傳統方法。

3 討 論

負壓吸引并不常規用于胸腔閉式引流，對于自發性氣胸、創傷性氣胸的治療及胸腔手術區域引流，大多數情況下普通水封是安全的[3]。負壓吸引可促使臟層胸膜和壁層胸膜貼合，使肺復張、殘腔縮小而逐漸解決肺漏氣，是針對氣胸或胸腔手術后肺膨脹不全的一種有效治療方法，通常在肺破損、漏氣嚴重、肺膨脹不良的情況下使用。

傳統和改良引流方法均是以在胸腔閉式引流的終端(引流瓶排氣口)獲得相對于大氣壓穩定、大小可調節的負壓為目的。與傳統方法通過水位高度差形成氣壓差的流體靜力學設計不同，改良方法采用的是流體動力學設計。根據伯努利原理，流體在作穩定流動時，流速越大流體壓強越小，流速越小，壓強越大[4]。在恒定的大氣壓和中心負壓的壓力差作用下，空氣經過小孔快速進入管道后形成穩定氣流，在氣流下方形成相對低壓區。在氣體重力、摩擦力、體積變化和黏滯度等被忽略情況下，管道內氣體流速、壓強符合伯努利方程: P+(1/2)×ρ×v2=C(P、ρ、v分別表示氣流靜壓強、密度、速度, C是常量)[4]。通過改變小孔面積和壓力差，可以改變氣體流速v和靜壓強P值，后者由水柱高度h測得。讓小孔面積小于管徑，是因為小孔橫截面積小，局部氣流速度快于近段管道內氣流，在小孔內側附近產生文丘里效應，即產生相對于近段管道更低壓強，從而使負壓更易獲得。

傳統負壓吸引方法安裝程序多，連接繁瑣，壓強調節需通過增減調壓瓶中的液體量，使用不方便。商家提供的整合過的負壓引流裝置功能較完善，但費用高，同樣調壓不方便，而且基層醫院并不常規備用。相對而言，改良方法安裝連接簡單，調節方便，尤其是簡化方案，在緊急情況下可快捷使用。改良方法使用時要注意: ① 側孔避免被遮擋、封閉，造成負壓過大，最好在側孔附近貼一警告標志，做好交接以免護理人員誤判。② 調節中心負壓時應自小到大緩慢調節，避免壓強變化過快，將調壓瓶中的水吸走。另外，中心負壓在不同使用狀態下略所波動，故管道內氣流形成的壓強也會略有波動，但影響不大。

[1] 葛均波, 徐永健. 內科學[M]. 8版. 北京: 人民衛生出版社, 2014: 1.

[2] Ferguson M K. 胸外科疑難病癥診斷決策[M]. 北京: 人民衛生出版社, 2013: 2.

[3] Marshall M B, Deeb M E, Bleier J I, et al. Suction vs. water seal after pulmonary resection: a randomized prospective study[J]. chest, 2002, 121: 831-835.

[4] 莊禮賢, 尹協遠, 馬暉揚. 流體力學[M]. 2版. 合肥: 中國科學技術大學出版社, 2009: 7.

2017-07-21

R 472

A

1672-2353(2017)21-077-02

10.7619/jcmp.201721024