胡霞，范英英

(溫州醫(yī)科大學附屬慈溪醫(yī)院 護理部，浙江 慈溪 315300)

流體力學泊肅葉定律在吸痰術(shù)中的應(yīng)用

胡霞，范英英

(溫州醫(yī)科大學附屬慈溪醫(yī)院 護理部，浙江 慈溪 315300)

目的探討流體力學泊肅葉定律在吸痰術(shù)中的應(yīng)用。方法將收集痰液分成米湯樣或白色泡沫樣的稀痰與濁黃色凝成痂塊的黏痰兩種樣品，在體外用小兒吸痰器測試6 Fr、8 Fr、10 Fr三種管徑吸痰管在四種吸引壓力(-0.01、-0.02、-0.03、-0.04 MPa)下的吸痰效果。結(jié)果6 Fr、8 Fr、10 Fr三種管徑吸痰管，在吸引壓為-0.01 MPa時吸引5 ml稀痰所需時間分別為38、12、5 s；5 ml黏痰時所需時間分別為>600、600、357 s。隨著吸引壓力由-0.01、向-0.02、-0.03、-0.04 MPa的遞增，6 Fr 、8 Fr、10 Fr三種吸痰管在15 s內(nèi)吸引黏痰的量分別為0、0、0、0.27 ml；0.125、0.25、0.83、0.15 ml和0.21、0.83、2.5、3.75 ml。結(jié)論吸痰必需綜合評估吸痰管管徑、吸引負壓與痰液黏稠度這三者的關(guān)系；吸痰術(shù)中，低負壓與粗吸痰管等效于高負壓與細吸痰管；當吸引負壓與導管口徑不變時，稀釋痰液成為降低流阻的最佳選擇。

泊肅葉定律；吸痰術(shù)；流阻；管徑；壓強差

[Nurs J Chin PLA,2014，31(12)：71-73]

吸痰是在負壓作用下，由護士持吸痰導管插入患者口咽部或氣管內(nèi)，將呼吸道內(nèi)的痰液或誤吸物吸出于體外的操作。痰液有效清理有賴于一定的吸引負壓與適宜管徑的吸痰導管。目前，臨床上設(shè)定了成人、小兒、新生兒三種吸引負壓標準與吸痰管直徑。年齡越小，吸痰導管則越細，吸引負壓越低。但在臨床實際操作中，護士經(jīng)常遇到細的吸痰導管在較低負壓下吸引較黏稠的痰液時無法達到清理呼吸道的效果，尤其是在兒科嬰兒吸痰時。根據(jù)流體力學中的泊肅葉定律，即流體在一段圓管中流動時，其體積流量是由液體的黏稠系數(shù)、管子的半徑和管子兩端壓強差等因素共同決定。為了探索痰液黏稠度對吸引效果的影響究竟有多大，假設(shè)成人與小兒痰液黏稠程度相似時，適合小兒吸痰的小型號吸痰管的體外吸引效果如何？筆者進行了以下實驗。

1 材料與方法

1.1 材料 小兒電動吸痰器1個(型號YB-RX-1,上海醫(yī)療設(shè)備廠出產(chǎn))，6 Fr、8 Fr、10 Fr 一次性痰液收集器各1條(上海上醫(yī)康鴿醫(yī)用器材有限公司生產(chǎn)，長50 cm，內(nèi)徑分別為1.5、2、2.5 mm)、一次性吸痰連接導管一條(楊州市雙菱醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)，長180 cm，內(nèi)徑0.8 cm)。10 ml玻璃量杯2只，5、2、1 ml注射器各1副，秒表1只。

1.2 方法 采用一次性痰液收集器從重癥監(jiān)護室人工氣道患者中吸引收集到16份痰標本，參照痰液黏稠分度[1]，將米湯樣或白色泡沫樣、觀之較稀的痰液(簡稱稀痰)與濁黃色、凝成痂塊觀之較黏稠的痰液(簡稱黏痰)分開盛裝后獲得稀痰12 ml及黏痰8 ml。把一次性吸引導管接上小兒電動吸痰器，啟動吸痰器，檢查吸痰器性能，反折導管，將負壓調(diào)節(jié)為所需刻度，然后進行以下各項試驗。實驗1：取稀痰與黏痰各5ml分裝入10 ml的玻璃量杯，調(diào)試壓力為-0.01 MPa，用6 Fr、8 Fr、10 Fr吸痰管分別吸引5ml的稀痰與黏痰，記錄吸盡時所需的時間。實驗2：取6 Fr、8 Fr、10 Fr吸痰管分別計時15 s，記錄在-0.01、-0.02、-0.03、-0.04 MPa下吸引黏痰的量。以上每項試驗由兩人操作，一人吸引，另一人按秒表計時，吸引時導管側(cè)孔完全浸入液體中。痰液計量用一次性注射器(5、2、1 ml)抽吸量出。

2 結(jié)果

2.1 三種型號吸痰管在-0.01 MPa下分別吸盡5 ml稀痰與5 ml黏痰所需的時間 6 Fr、8 Fr、10 Fr三種管徑吸痰管，在吸引壓為-0.01 MPa時吸引5 ml稀痰所需時間分別為38、12、5 s；5 ml黏痰時所需時間分別為>600、600、357 s。

2.2 三種型號吸痰管在15秒內(nèi)4種負壓下吸引黏稠痰量的比較 隨著吸引壓力由-0.01、向-0.02、-0.03、-0.04 MPa的遞增，6 Fr 、8 Fr、10 Fr三種吸痰管在15 s內(nèi)吸引黏痰的量分別為0、0、0、0.27 ml；0.125、0.25、0.83、0.15 ml和0.21、0.83、2.5、3.75 ml。

3 討論

從力學的觀點看，痰液從呼吸道流經(jīng)的吸引導管與貯痰瓶間是一套封閉的管道，黏性流體(痰液)在低負壓，細導管下流動近似符合泊肅葉定律的條件。泊肅葉認為，流體在水平管道中穩(wěn)定流動時，單位時間內(nèi)液體的流量Q與管子兩端的壓強差Δp，管的半徑r，長度L，以及流體的黏稠系數(shù)η有以下關(guān)系，即Q=π×r^4×Δp/(8ηL)[2]。在本實驗中η即痰液黏稠度，π×r分別由6 Fr、8 Fr、10 Fr吸痰管代表，Δp即吸引負壓，由低到高分開4個檔次，與臨床上推薦新生兒吸痰負壓為-8.0～-13.3 kPa、兒童吸痰負壓為-13.3～-26.6 kPa[3]相近，把吸痰操作中每次吸引時間中的最高限值15 s[4]，作為三種型號吸痰管在 4種負壓下吸引黏稠痰量的觀察時限。

3.1 吸痰必需綜合評估吸痰管管徑、吸引負壓與痰液黏稠度這三者的關(guān)系 關(guān)于吸痰負壓與吸痰管型號的選擇一直是臨床討論的話題。吸痰管過粗會造成呼吸道通氣量不足或形成無效腔，過細則影響吸痰效果[5]。吸引負壓值與呼吸道黏膜損傷程度成正比，即吸痰負壓越大，越容易損傷呼吸道黏膜[6]。Oh等[7]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)，臨床采用的吸痰負壓都基于各自的經(jīng)驗，缺少實證性。本實驗結(jié)果可見，-0.01 MPa下6 Fr、8 Fr、10 Fr導管吸引5 ml 痰液所需的時間因痰液黏稠度增加而延長，導管越細，所需的時間越長久，其中6 Fr導管吸盡稀痰時計時38 s，到吸引黏痰時管道堵塞使吸引10 min仍不見底，流量接近為零，只有當痰液稀薄時，-0.01 MPa可使6 Fr、8 Fr、10 Fr導管啟動吸引效果。當痰液黏稠時，吸引效差或無法顯效。為了讓最細的6 Fr 管在15 s內(nèi)吸引黏稠痰液有效，必需啟動-0.04 MPa的吸引壓力。泊肅葉定律中十分強調(diào)流阻因素，流阻與液體的黏稠程度成正比，與管子半徑的四次方成反比，與管子的長度成反比。在吸痰術(shù)中，吸痰管管徑與痰液的黏稠度及吸引管道的長度是構(gòu)成流阻的三個成分，當吸痰管長度與吸引負壓不變時，液體越黏稠，吸痰管管徑越細，吸引所需的時間就越久。若需縮短吸引時間及增加痰液的吸引流量，必需采用以增加壓力差或降低流阻的方法。因此，就吸引效果而言，依從年齡梯度選擇吸引負壓與管徑吸痰管的方法并不合適，吸痰必需綜合評估吸痰管管徑、吸引負壓與痰液黏稠度這三者的關(guān)系，有效的吸引負壓只有在綜合評估痰液黏稠度與吸痰管管徑時才具有科學的依據(jù)。

3.2 低負壓與粗吸痰管等效于高負壓與細吸痰管 隨著吸引負壓的增加，各型號導管在單位時間內(nèi)吸引的量也隨之增加；隨著吸痰管管徑的增粗，15 s內(nèi)所吸引的黏痰量也隨著遞增，10 Fr管在-0.02 MPa下吸引痰量等同于8 Fr管-0.03 MPa下的吸引痰量。由此可得出，吸痰時，低負壓與粗吸痰管等效于高負壓與細吸痰管。吸痰操作中，為了提高吸引效果又不增加高負壓帶來黏膜損傷的風險，若條件允許(如口咽部)，我們選擇型號偏大的吸痰導管效果會更佳。

3.3 當吸引負壓與導管口徑不變時，稀釋痰液成為降低流阻的最佳選擇 臨床上，吸引負壓與吸痰管口徑受到眾多的限制，如吸痰管外徑不超過氣管插管或氣管切開套管內(nèi)徑的1/2[5]。當新生兒、早產(chǎn)兒吸痰或機械通氣的嬰兒氣管內(nèi)吸痰時，往往會用到型號最小的吸痰管，將吸引負壓適當降低，以防吸痰管側(cè)孔對局部黏膜的吸力過大而造成損傷[8]。本實驗中我們可以看到，細的吸痰導管在較低負壓下吸引較黏稠的痰液時無法達到清理呼吸道的效果，此時唯一辦法就是稀釋痰液以降低流阻。因此，我們有必要把稀釋患兒痰液的工作提升為呼吸道護理中的重中之重。

4 小結(jié)

綜上所述，吸痰術(shù)必須遵循流體力學中的泊肅葉定律，綜合考慮吸痰管管徑、吸引負壓、痰液黏滯度，以獲取最好的效果。目前，按年齡選擇導管型號與負壓的操作標準有待進一步完善，須加入痰液粘滯度等標準，結(jié)合痰液粘滯度為患者選擇最合適型號的導管、負壓，以保證患者安全，防止各種并發(fā)癥的發(fā)生。當吸痰負壓與導管管徑受條件限制時，盡可能地稀釋痰液以取得最佳的吸引效果。為此，我們有必要參照美國呼吸治療協(xié)會關(guān)于吸痰負壓的要求，設(shè)定在能達到吸痰效果的最小范圍[9-10]，把吸痰管型號的選擇為盡可能細的同時又能保證充分吸引出氣道內(nèi)痰液作為臨床的參考標準，指導實踐從中獲得最確切的實驗數(shù)據(jù)使吸痰技術(shù)日益完善，更有利于患者的康復。

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(本文編輯：郁曉路)

常用詞匯縮寫示例

乙型肝炎病毒e抗原(HBeAg)白細胞(WBC)艾滋病(AIDS)乙型肝炎病毒核心抗體(抗-HBc)血紅蛋白(Hb)多器官功能衰竭(MOSF、MOF)乙型肝炎病毒表面抗體(抗-HBs)血小板(PLT)慢性阻塞性肺疾病(COPD)乙型肝炎病毒e抗體(抗-HBe)一氧化氮(NO)丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)動脈血氧分壓(PaO2)天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)乙型肝炎病毒(HBV)動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)精制結(jié)核菌素試驗(PPD)甲型肝炎病毒(HAV)血氧飽和度(SaO2)白細胞介素(IL)丙型肝炎病毒(HCV)體質(zhì)指數(shù)(BMI)干擾素(IFN)人類免疫缺陷病毒(HIV)心肺復蘇(CPR)全腸道外營養(yǎng)(TPN)輔助性T淋巴細胞(Th)自控鎮(zhèn)痛(PCA)變異系數(shù)(CV)自然殺傷細胞(NK細胞)心電圖(ECG)腫瘤壞死因子(TNF)呼吸(R)磁共振成像(MRI)葡萄糖(GS)脈搏(P)心臟監(jiān)護病房(CCU)中心靜脈導管(PICC)體溫(T)重癥監(jiān)護病房(ICU)生理鹽水(NS)血壓(BP)嚴重急性呼吸綜合征(SARS)磷酸鹽緩沖液(PBS)心率(HR)急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)世界衛(wèi)生組織(WHO)

本刊編輯部

ApplicationofFluidMechanicsPoiseuilleLawonSputumSuctioning

Hu Xia,Fan Yingying

(Department of Nursing,Cixi Hospital Affiliated to Wenzhou Medical Univesity, Cixi 315300, Zhejiang Province, China)

ObjectiveTo discuss the application of fluid mechanics Poiseuille law on sputum suctioning.MethodsThe sputum was divided into two samples of rice-water alike or white foam alike thin phlegm and turbid yellow sticky phlegm. The sputum suction effects under four suctioning pressure (-0.01, -0.02, -0.03, -0.04 MPa) were evaluated by testing three sized of pipe 6 Fr、8 Fr、10 Fr using in vitro children sputum suction apparatus.ResultsThe suctioning time of 5 ml thin phlegm in 6 Fr、8 Fr、10 Fr three sizes of the pipe were 38, 12 and 5 s under the suctioning pressure of -0.01 MPa, while the suctioning time for 5 ml sticky phlegm were >600, 600, 357 s. With the increasing of suctioning pressure from -0.01 to -0.02, -0.03, -0.04 MPa, the amount of sputum suction within 15 s of 6 Fr、8 Fr、10 Fr three sizes of the pipe were 0, 0, 0, 0.27 ml；0.125, 0.25, 0.83, 0.15 ml and 0.21, 0.83, 2.5, 3.75 ml.ConclusionThe sputum suctioning needs to evaluate the relationship between size of the pipe, suctioning pressure and viscosity of sputum. In sputum suctioning, low pressure and big size pipe were equally effective as high pressure small size pipe, if there was no change in pressure and the size of the pipe, thin phlegm was the best choice for reduce the flow resistance.

Poiseuille law; sputum suctioning; flow resistance; pipe size; pressure difference

2013-12-06

2014-04-24

胡霞，本科，副主任護師，主要從事護理管理和臨床護理工作

10.3969/j.issn.1008-9993.2014.12.00

R197.323

A

1008-9993(2014)12-00-0