人工氣道氣囊壓力監測裝置及技術研究進展

項麗君 1，2，曹 猛 1，宋學梅 1，2，梁 麗 1，吳亞男 1，張曉梅

1.南方醫科大學南方醫院，廣東 510515；2.南方醫科大學護理學院

呼吸機相關性肺炎（ventilator associated pneumonia，VAP）是指氣管插管或氣管切開病人在接受機械通氣48 h后或撤機、拔管48 h內發生的肺炎[1]，是重癥監護室(ICU)病人常見的感染性并發癥之一，發生率為10.0%～48.4%[2?3]。VAP的發生將延長6.5 d氣管插管時間以及12.5 d ICU住院時間[4]，死亡率可增加13%[5]。監測機械通氣病人人工氣道氣囊壓力并控制在理想范圍內，能有效預防胃內容物反流、避免誤吸并降低VAP的發生率。而準確測量氣囊壓力是保證氣囊壓力維持在正常范圍內的前提，科學的氣囊壓力監測技術尤為重要。但目前尚未檢索到有研究對氣囊壓力監測技術進行系統闡述，現就國內外氣囊壓力監測裝置及技術相關研究進行綜述，旨在為臨床實踐過程中如何選擇合適的氣囊壓力監測技術和未來研究方向提供參考，以完善氣囊管理策略，提高護理質量。

1 氣囊壓力

氣囊壓力測量值是由氣囊本身的彈性回縮力、氣管壁對氣囊的擠壓力及氣道壓產生的沖擊力組成[6]。若氣囊壓力超過30 cmH2O（1 cmH2O＝0.098 k Pa），氣管黏膜血流開始減少，可造成缺血性損傷[7]，達50 cmH2O則氣管黏膜血流阻塞，持續的高壓將導致潰瘍、壞死、氣管食管瘺等嚴重并發癥[8]。若氣囊壓力<25 cmH2O，可導致氣道漏氣，且氣囊壓力<20 cmH2O是VAP發生的獨立危險因素，VAP的發生率將提高4倍以上[9]。國外眾多研究將氣囊壓力的正常范圍設置為20～30 cmH2O[10?12]，但國內外指南推薦氣囊壓力需保持在25～30 cmH2O以有效封閉氣道[1?2,13]。故醫務人員普遍認為氣囊壓力應維持在25～30 cmH2O。

2 氣囊壓力監測技術

2.1 間斷監測技術

2.1.1 手指捏感法（touch judge method，TJM） 也稱觸摸法、指觸法。該方法多使用注射器向氣囊充氣，通過手指感覺氣囊的硬度達到“比口唇硬，比鼻尖軟”為適宜程度。該操作雖簡便易行，但因個體感覺存在較大差異，準確性低，30%～98%氣囊將過度充氣[14]。早期研究指出，該方法適用于有豐富臨床經驗者，但?zcan等[15]研究指出，工作時間和臨床經驗并不是手指捏感法準確性的影響因素。

2.1.2 定量充氣法 也稱定容法。一般使用注射器對氣囊充氣5～12 mL，但因個體及氣管導管型號不同氣囊充氣量不一，亦不能精確設定氣囊壓力的大小。趙璟等[16]將手指捏感法和定量充氣法進行比較，結果顯示手指捏感法評估氣囊壓力的效果優于定量充氣法。

2.1.3 最小閉合容積法（minimal occlusive volume，MOV）該方法需2人同時操作，用物包含1 mL、10 mL注射器各1支，聽診器1副。1人將聽診器置于病人甲狀軟骨下，另1人向氣囊內緩慢充氣至聽不到漏氣聲；然后從氣囊內抽出0.5 mL氣體，此時又可聽到輕微漏氣聲，再從每次0.1 mL開始注氣至吸氣時聽不到漏氣聲為止，此時注入的總氣體量為最小閉合容積。該方法雖可以有效封閉氣道且充氣量小，但不能有效防止微誤吸，且操作繁瑣，聽診易受環境影響，難以保證準確性。

2.1.4 最小漏氣法（minimum leak technique，MLT）該方法與最小閉合容積法的不同之處是在聽不到漏氣聲后，換用1 mL注射器從每次0.1 mL開始抽出氣體，直到在吸氣高峰時有微量氣體從氣囊周圍逸出而通氣量并未改變為止。該方法測量同樣不準確，易導致充氣不足或過度，56%的氣囊壓力會超出目標范圍[17]。但相比于手指捏感法，更易被臨床醫護人員接受[18]。

2.1.5 改良血壓計監測法 該法通常將普通血壓計進行改良。Annoni等[19]研究將指針式血壓表改良裝置與氣囊測壓表進行比較，結果表明改良血壓計監測法不能準確測量氣囊壓力，與顧小紅等[20]早期將臺式普通血壓計進行改良應用于臨床的結果不同，可能與采用的改良裝置存在較大差異有關。

2.1.6 容量?時間曲線法（volume?time curve，VTC）該方法常使用5～20 mL的注射器從氣囊完全放氣狀態開始緩慢注氣，此時觀察呼吸機的容量?時間波形，顯示呼氣容量值下降，當呼氣容量值恢復到基線時則停止注氣。王鑫潔[21]研究顯示，應用VTC可使73.75%的氣囊壓力控制在20～30 cmH2O范圍內。Bolzan等[22]也指出VTC能有效防止氣囊壓力下降，是氣囊管理中一種可選擇的替代方法，且后續通過隨機對照試驗[23]將VTC與MOV進行比較，結果顯示VTC可有效減少機械通氣病人冠狀動脈旁路移植術后咽喉痛、咳嗽等并發癥的發生率。

2.1.7 氣囊測壓表測量法（cuff pressure measurement，CPM） 為提高氣囊壓力測量準確性，氣囊壓力監測技術已從主觀判斷過渡到客觀測量。臨床上應用較多的是德國VBM氣囊測壓表和美國PORTEX氣囊測壓表，表盤壓力指數為0～120 cmH2O，具有放氣、充氣等功能。

2.1.7.1 傳統氣囊測壓表測量法 指將氣囊測壓表通過連接管直接以0 cmH2O與氣囊接口處相連進行測量的方法，但在臨床實踐過程中發現，很多氣囊壓力下降的現象，既往多歸咎于吸痰、吞咽、體位、時間等因素影響。黃玲等[24]在玻璃氣管模型上進行體外實驗，排除了護理操作、時間等影響因素，提示直接測量操作可導致氣囊內壓力損失，并總結出兩個氣囊壓力損失的原因：一是斷開及連接氣囊時逸出的少量氣體（1.23±0.53）cmH2O，二是測量時氣囊內壓力轉移到測壓表的空間導致壓力降低（10.18±0.52）cmH2O，與林艷俠等[25]研究壓力損失值不一致，可能與氣管導管、測壓表品牌不同有關。Nazari等[26]研究將氣囊壓力初始值校正為25 cmH2O，干預組首次測量后斷開氣囊接口，對照組未斷開，結果顯示，干預組與對照組比較，1 min測量值（20.22 cmH2O與25.22 cmH2O,P<0.001）、5 min測量值（19.11 cmH2O與25.47 cmH2O,P<0.001）差異均具有統計學意義。另一項模擬實驗還指出，使用氣囊測壓表在放氣過程中59%可因操作不當使壓力降到20 cmH2O以下，增加誤吸風險[27]。由此可見，多項研究都對氣囊測壓表直接測量的準確性提出了質疑。

2.1.7.2 改良氣囊壓力測量法 國內針對氣囊壓力表測量時壓力損失的原因對氣囊測壓表測量法進行改良。①接三通接頭改良法。氣囊測壓表上連接三通開關，旋轉三通呈45°關閉狀態，擠壓充氣球囊充氣到目標值后再與氣囊連接，轉動三通開關使測壓表與氣囊相通，測壓表上的數值即為測量值。黃玲等[28]采用改良氣囊測壓法并將充氣目標值設定為32 cmH2O進行體外研究，結果顯示改良測壓組的壓力損失值(1.33±0.42)cmH2O遠低于傳統測壓組（10.18±0.47）cmH2O，改良測壓組氣囊上液體無明顯滲漏，而傳統測壓組檢測后10 min內氣囊上液體全部滲漏；在臨床試驗中發現，改良測壓組機械通氣時間和ICU住院時間較對照組明顯縮短，VAP發生率（5.10%）低于對照組（8.43%），但差異無統計學意義。而林艷俠等[25]建議測量前充氣目標值應為正常范圍的上限30 cmH2O，由此可見，改良氣囊測壓法的測量前充氣目標值尚未達成統一認識。②接導管單向閥改良法。該方法是通過接導管單向閥進行上下旋的方式進行氣囊壓力監測，連接、斷開測壓表的時間需控制在1～2 s。袁麗榮等[29]應用該法與傳統氣囊測壓表直接連接法進行比較，結果顯示旋轉式快速連接法監測合格率高于直接連接法（55.32%與6.38%，P<0.001）。

《呼吸機相關性肺炎診斷、預防和治療指南》[1]及《人工氣道氣囊的管理專家共識》[13]推薦在有條件的基礎上持續性動態監測氣囊壓力，無條件時可采用氣囊測壓表定期監測。一項對廣東省16家醫院28個ICU的護理人員氣囊壓力監測現狀的調查研究顯示，尚未有醫院采用持續氣囊監測，氣囊測壓表監測占85%[30]，由此可見，氣囊測壓表監測仍是臨床應用最廣泛的監測技術。為提高氣囊測壓表監測的準確性，提出以下建議：一是定期對氣囊測壓表性能進行檢測；二是采用改良氣囊壓力測量法，測量前將氣囊測壓表充氣至目標值，減少壓力損失;三是對臨床護理人員進行氣囊壓力監測技術培訓，提高監測依從性。還有研究報道可采用移動終端電子設備，通過定時掃描病人手腕帶對氣囊壓力進行有效監測[31]。

2.2 持續監測技術

2.2.1 一次性壓力傳感器持續監測法 該裝置由氣管導管氣囊、三通接頭、氣囊測壓表、一次性壓力傳感器以及心電監護儀組成。朱艷萍等[32]研究指出,該裝置可準確、持續監測氣囊壓力，且能通過報警信號及時將氣囊壓力校正至正常范圍。李冬英等[33]通過隨機對照試驗，將該法和氣囊測壓表結合手指捏感法進行比較，結果顯示持續監測組的VAP發生率低于對照組（7.14%與28.57%，P<0.05），氣囊壓力維持在理想水平的比例高于對照組（99.96%與55.10%，P<0.001），且該方法可提高護士氣囊壓力監測的依從性。Kim等[34]也指出一次性壓力傳感器持續監測法具有良好的有效性和可替代性，且能有效降低成本。但目前尚未檢索到有研究探討一次性壓力傳感器持續監測法對誤吸、機械通氣時間、ICU住院時間及死亡率等臨床結局的影響。

2.2.2 手持測壓器持續監測法 手持測壓器是一種可持續監測氣囊壓力的產品，其操作過程為：用注射器連接手持測壓器的單向進氣閥注入氣體，紅色標識在兩個大小綠色標簽之間的區域視為壓力正常，通過觀察紅色標識即可持續監測氣道壓力是否在正常范圍內。姜琳飛等[35]對手持測壓器法、手指捏感法和傳統氣囊測壓表測量法進行比較，結果表明手持測壓器和傳統氣囊測壓表都能準確、安全測壓，并能減少導管移位、氣囊破裂、誤吸等并發癥，而手持測壓器的優勢在于可以持續動態監測氣囊壓力，但目前應用較少。

2.2.3 自動調節氣囊壓力持續監測法 由于氣囊測壓表定期測量可導致壓力損失，增加臨床護理人員工作負擔，國內外開始使用自動調節氣囊壓力裝置對氣囊壓力進行持續監測，主要包括電動裝置、氣動裝置。2.2.3.1 電動裝置 該裝置由電源驅動，設置一定的氣囊壓力范圍，當氣囊壓力超出設定范圍時，會觸發放氣或充氣，以維持合適的氣囊壓力。汪明燈等[36]通過隨機對照試驗，將電動裝置持續監測法與氣囊測壓表定期監測法進行比較，結果顯示電動裝置持續監測組24 h氣囊壓力達標率高于對照組（100.0%與59.5%，P=0.003），氣道分泌物胃蛋白酶陽性比例（16.7%與38.1%，P<0.05）和VAP發生率（22.9%與47.6%，P=0.032）均低于對照組。而Rouzé等[12]的一項隨機對照試驗表明，采用電動裝置雖能顯著減少24 h內充氣不足或充氣過度的時間占比[0.8(0.1,2.0)與20.9(3.1,40.1),P=0.000 9]，但胃蛋白酶含量與對照組比較差異無統計學意義。不足之處是以上研究都未對兩種監測方法反復充放氣導致氣管壁缺血再灌注的損傷進行探討。

2.2.3.2 氣動裝置 不同國家采用的裝置有所不同。Nseir等[37]一項動物實驗應用的氣動裝置主要由1個容積200 mL的圓柱形氣囊、1個固定砝碼和1個可移動砝碼等組成，當氣囊壓力波動時，外接氣囊的壓力會迅速變化以引起砝碼的移動，從而維持氣囊壓力在正常范圍內，研究結果顯示氣動裝置組98%可維持氣囊壓力在15～30 cmH2O，高于非氣動裝置組（65%），但兩組比較氣管黏膜病變發生率差異無統計學意義。Nseir等[38]在體外試驗的基礎上進行臨床隨機對照試驗，將122例機械通氣病人隨機分為兩組，干預組采用氣動裝置，對照組采用氣囊測壓表，結果顯示干預組誤吸 發 生 率（18%與46%，P=0.002）、VAP發 生 率（9.8%與26.2%，P=0.032）及氣道細菌濃度[（1.6±2.4）log10cfu/mL與（3.1±3.7）log10cfu/mL，P=0.014]均低于對照組，但仍提示兩組在氣管黏膜損傷發生率方面差異無統計學意義。Michikoshi等[39]采用的氣動裝置由安全氣囊、壓板、壓力控制系統、氣泵、慢速表盤、安全閥和壓力表等組成，通過臨床試驗指出該裝置能有效控制氣囊壓力在理想范圍內。Dauvergne等[40]也指出便攜式氣動裝置可以降低氣囊充氣不足的發生率。但以上兩項研究并未探討氣動裝置對臨床結局的影響。

電動裝置[12,36]和氣動裝置[38?39]都能有效控制氣囊壓力在正常范圍內。Brisson等[41]比較了兩種裝置，發現電動裝置出現壓力低的情況高于氣動裝置（8%與0%）。Marjanovic等[42]也指出氣動裝置相對于電動裝置更能減少充氣過度或充氣不足的時間，且能有效降低誤吸和氣管黏膜損傷的發生，無須電源驅動，可降低成本和消耗。孫建華等[43]的一篇Meta分析顯示，與定期監測氣囊壓力相比，自動調節氣囊壓力裝置持續監測可將氣囊壓力維持在20～30 cmH2O，降低大量誤吸發生率[RR=0.53，95%CI(0.40，0.69)]及VAP發生率[RR=0.56，95%CI(0.42，0.75)]，而 對 機 械 通 氣 時 間、ICU住院時間、病死率等預后并未明顯改善，但該Meta分析納入的研究在隨機分配隱藏、盲法等方面存在缺陷，有造成偏倚的可能性。目前，關于自動調節氣囊壓力雖有一定發現和應用，但對于不同裝置的有效性和安全性在進行體外實驗后仍需高質量、多中心、大樣本的臨床隨機對照試驗進行驗證。

3 小結

在臨床實踐中，應根據實際情況合理地選擇氣囊壓力監測技術，以維持氣囊壓力在正常范圍內。預防VAP的發生僅從氣囊壓力監測技術上進行是不可行的，應做好VAP集束化預防策略，并加強臨床護士氣囊壓力管理相關培訓，有效預防VAP的發生。對于有條件的醫院，盡量采用持續氣囊壓力監測或改良氣囊測壓表定期監測；而對于條件欠缺的基層醫院以及指導調整、緊急判斷時可選擇手指捏感法、最小閉合容積法等間斷監測技術。未來有望普及自動調節氣囊壓力持續監測技術，但就目前研究現狀來看，國內外應用的自動調節裝置形式多樣，其安全性和有效性尚待高質量、多中心、大樣本的隨機對照試驗為機械通氣病人VAP預防提供循證依據。