張敦曉，王海東，魏建芬，李　琳，孟祥恩，胡慧軍，潘樹義

高壓氧艙內(nèi)氣管切開患者吸氧方式的改進研究

張敦曉，王海東，魏建芬，李琳，孟祥恩，胡慧軍，潘樹義

目的：為了滿足氣管切開患者的高壓氧治療需求，對艙內(nèi)患者的吸氧方式進行研究改進。方法：對高壓氧的供排氧系統(tǒng)進行改進升級，增加獨立的直吹氧氣供氧管路及接口，形成“2供+1排”的供排氧結(jié)構，同時在對患者行高壓氧治療時使用軟管連接氣管套管和直角三通管，采用向氣囊直吹氧氣給予患者微阻力的吸氧方式。結(jié)果：該吸氧方式能夠顯著減小呼吸阻力、降低耗氧量、降低艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)，并且便于觀察患者的呼吸狀態(tài)。結(jié)論：應用該吸氧方式對氣管切開患者行高壓氧治療的改進方法很成功，值得推廣。

高壓氧艙；氣管切開患者；吸氧；微阻力

0　引言

高壓氧醫(yī)學是近些年發(fā)展起來的一門邊緣學科[1]。高壓氧艙是高壓氧治療的關鍵設備，其治療質(zhì)量控制的重要因素之一是保持吸入高體積分數(shù)的氧氣[2]。隨著高壓氧醫(yī)學事業(yè)的發(fā)展，越來越多危重患者行高壓氧治療以求獲得康復。有研究表明，高壓氧治療能明顯降低顱腦損傷患者的病死率和致殘率[3]，對危重患者早期行高壓氧治療已成為廣大醫(yī)務工作者的共識[4-6]。

經(jīng)皮氣管切開是一種微創(chuàng)的切開技術，是用于保持危重患者呼吸通路的重要方法。經(jīng)皮氣管切開具有減小氣道阻力、減少呼吸道死腔、氣道管理更方便等許多優(yōu)點，操作簡便、創(chuàng)傷輕微、并發(fā)癥發(fā)生率低，是恢復患者通氣的主要手段[7]。氣管切開后存在呼吸通道的改變以及患者自身呼吸肌無力等現(xiàn)象，使得氧艙內(nèi)使用普通面罩的吸氧方式不再適用。本文著重研究現(xiàn)階段國內(nèi)氣管切開患者高壓氧治療的吸氧方式，并對其提出改進方法，使得氣管切開患者（以下簡稱“氣切患者”）可在艙內(nèi)應用微阻力吸氧方式，并在保障氧艙運行安全的前提下，滿足患者高壓氧治療的需求。

1　資料

1.1高壓氧艙供排氧系統(tǒng)結(jié)構

供排氧系統(tǒng)是高壓氧艙的基本組成部分，由供氧管路、供氧閥、流量顯示、吸氧裝置、接口（供氧接口、排氧接口）、三通接頭、排氧管路、排氧閥組成。

現(xiàn)階段，國內(nèi)空氣艙的排氧結(jié)構原理是利用艙內(nèi)外壓力差進行排放，而供氧系統(tǒng)結(jié)構主要包括2種：（1）每套吸氧裝置配備一個流量計并置于艙外操作臺，流量計具有觀察吸氧狀態(tài)的作用；（2）艙外操作臺配置電子式動態(tài)流量顯示裝置，用信號線連接于艙內(nèi)吸氧裝置，艙內(nèi)另配置一套直流式供氧接口，也可用于緊急供氧。隨著氧艙自動化的發(fā)展，配置有電子式動態(tài)流量顯示的供排氧系統(tǒng)已占據(jù)國內(nèi)高壓氧艙的主流，因此本文將以第二種供氧結(jié)構為藍圖進行研究，其結(jié)構示意圖如圖1所示。

1.2氣管切開患者可應用的艙內(nèi)吸氧方式

目前，文獻報道的艙內(nèi)吸氧方式主要有頭罩吸氧、自制連接管吸氧、直排導管給氧、暫時堵塞氣管套管后戴面罩吸氧、艙內(nèi)氣動多功能呼吸機給氧。氣切患者的氣管套管的材質(zhì)有2種，分別是醫(yī)用塑料和金屬，其中塑料材質(zhì)的氣管套管口徑較金屬管大。目前，使用塑料材質(zhì)的氣切患者一般采取自制連接管吸氧或艙內(nèi)直排導管吸氧；使用金屬材質(zhì)的氣切患者一般將套管堵塞使用面罩吸氧，或者使用直排導管吸氧。

2　方法

針對氣切患者的呼吸通道特點，研究微阻力吸氧方式需要從2個方向同時考慮：（1）在滿足普通患者通過面罩吸氧方式不變的前提下，對氧艙供排氧系統(tǒng)進行改造；（2）選取氣切患者適用的呼吸用具。

2.1供排氧系統(tǒng)的改造升級

在對氧艙供排氧系統(tǒng)進行改造時，在保持艙內(nèi)每套供排氧接口不變的前提下，增加一個直排氧氣接口，形成“2供+1排”的三口式供排氧接口結(jié)構。艙外在原電子式流量顯示裝置不變的前提下，為艙內(nèi)每個直排氧氣接口增加2個節(jié)流式轉(zhuǎn)子流量計，一個置于艙外操作臺，用于控制艙內(nèi)每個直流供氧接口的氧氣通斷及最高流量；另一個置于艙內(nèi)直排氧氣接口管路前端，用于對氧氣流量進行微調(diào)。改進后的供排氧系統(tǒng)如圖2所示。

2.2吸氧用具的改進

在對吸氧用具進行改進時，我們遵循微阻力的核心特點，使用氧氣直吹的方式供氧，并通過氣囊對氧氣進行緩存。同時，利用軟管連接患者的氣管套管和單向閥三通接頭，使氣道與艙內(nèi)空氣隔離。其連接示意圖如圖3所示。

由于健康成年人潮氣量為350～600 ml，通常約500 ml，呼吸次數(shù)為18～22次/min，因此對氣切患者行高壓氧治療時，首先開啟并調(diào)節(jié)艙外轉(zhuǎn)子流量計至700 L/h處，然后開啟艙內(nèi)轉(zhuǎn)子流量計并將軟管與患者的氣管套管連接，對艙內(nèi)轉(zhuǎn)子流量計進行微調(diào)，使氣囊充盈并可見氣囊隨患者呼吸而發(fā)生形變，同時注意患者吸氣過程中氣囊泄氣需留有一定的冗余量。通常由于氣切患者病情重，微調(diào)后流量約300L/h。

圖2　改進后的供排氧系統(tǒng)結(jié)構示意圖

圖3　微阻力氣囊吸氧用具的連接示意圖

3　討論

氣管切開患者由于呼吸通道的改變，在空氣艙內(nèi)行高壓氧治療時不能通過戴面罩供氧，常導致吸入氧氣體積分數(shù)過低，影響療效[8]。使用改進后的供排氧系統(tǒng)配合氧氣直排氣囊吸氧時，能夠較好地提供微阻力的吸氧方式，并能顯著減少耗氧量、降低艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)、提高患者氣管套管內(nèi)的氧氣體積分數(shù)。表1為使用直排導管吸氧和使用改進后的供排氧系統(tǒng)配合氣囊吸氧時艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)的平均數(shù)據(jù)比較。

艙內(nèi)外的2個節(jié)流式轉(zhuǎn)子流量計分別執(zhí)行氧氣通斷和微調(diào)的功能，操艙人員可以根據(jù)艙外的轉(zhuǎn)子流量計觀察患者的吸氧狀況，并能降低對氣切患者耗氧量的計算難度；陪艙人員可根據(jù)氣囊的充盈程度進行微調(diào)，并能直觀地觀察患者的呼吸狀態(tài)。

表1　供排氧系統(tǒng)改進前后艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)平均數(shù)據(jù)比較

氣切患者使用軟管連接氣囊吸氧時，若急需吸痰，只需拔下軟管即可操作，較頭盔式吸氧更便捷。由于氣囊、直角三通接口、軟管、單向閥三通接頭都是單人單套使用，且吸氧時呼吸通道相對封閉，因此較直排導管吸氧更能保護患者氣管內(nèi)的微生物環(huán)境，減少交叉感染的幾率。

供排氧系統(tǒng)改造時，直排氧氣的支路取氧點不能簡單地從艙內(nèi)供氧管路及其支路處獲得，應從氧艙外的主供氧管路引出至操作臺處，經(jīng)過艙外節(jié)流式轉(zhuǎn)子流量計后通過穿艙孔引入艙內(nèi)。另外，為了獲得穩(wěn)定的氣流，可以在艙內(nèi)節(jié)流式轉(zhuǎn)子流量計的供氧管路前端安裝一個膨脹緩沖器。

另有文獻報道，氣囊接口朝向氧氣流動方向時，氧氣可依供氧壓力順勢進入氣囊內(nèi)。我們經(jīng)艙內(nèi)實驗后發(fā)現(xiàn)，如果氣囊安裝在直角三通管的側(cè)面，氧氣會依氣流直路的特點徑直向已有一定負壓的排氧接口流去，而如果氣囊接口朝向氧氣流動方向，則能迅速充盈氣囊，進一步減少耗氧量，降低艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)升高的風險。

高壓氧艙是一種特殊的載人壓力容器，其使用安全事關患者的生命安全，其中影響高壓氧艙的一個關鍵因素就是艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)不能超過23%[9-10]。氣切患者在使用改進后的吸氧方法行高壓氧治療時，務必嚴密監(jiān)測艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)的變化趨勢，保證高壓氧艙的安全運行。

4　結(jié)語

由于氣切患者的氣道具有完全的開放性以及患者具有病情危重、呼吸力弱等特點，因此對氣切患者行高壓氧治療時一定要密切觀察病情及呼吸狀態(tài)，減小艙內(nèi)治療時的呼吸阻力。應用微阻力的吸氧方式可以明顯減小呼吸阻力，通過氣囊可直觀地觀察患者的呼吸狀態(tài)，并且便于對患者行其他護理操作。另外，氣囊及連接管互相獨立使用，可降低艙內(nèi)氣切患者的交叉感染幾率，提高患者高壓氧治療的療效，值得推廣。

[1] 潘樹義，潘曉雯，張禹，等.高壓氧治療重癥顱腦損傷的研究進展[J].中華航海與高氣壓醫(yī)學雜志，2004，11（1）：56-57.

[2]喻道元，馬朝瓊，龐軍娥.高壓氧治療氣管切開患者時吸氧裝置的選擇及其對療效的影響[J].中華航海與高氣壓醫(yī)學雜志，2008，15（5）：306-307.

[3]Rockswold G L，F(xiàn)ord S E，Anderson D C，et al.Results of a prospective randomized trial for treatment of severely brain-injured patients with hyperbaric oxygen[J].J Neurosurg，1992，76（6）：929-934.

[4]王水平，陶珍，王軼群，等.高壓氧治療對中重型顱腦損傷患者腦血流動力學和動態(tài)腦電圖的影響及療效分析[J].中華航海醫(yī)學與高氣壓醫(yī)學雜志，2011，18（4）：201-204.

[5]洪強，趙行芳，楊涵銘，等.高壓氧治療不同顱腦損傷的療效分析[J].中華航海醫(yī)學與高氣壓醫(yī)學雜志，2011，18（2）：117-119.

[6]王水平，齊一龍，楊世泉，等.高壓氧治療對中重型顱腦損傷患者血清C反應蛋白和腫瘤壞死因子-α的影響及療效分析[J].中華物理醫(yī)學與康復雜志，2011，33（2）：111-114.

[7]巴慶華，馮樹濤，崔月梅.腦卒中肺部感染患者氣管切開時機對預后的影響[J].中華醫(yī)院感染學雜志，2014，24（14）：3 484-3 486.

[8]潘曉雯，胡慧軍，孟祥恩，等.影響高壓氧治療顱腦損傷患者療效的常見因素分析[J].中華航海與高氣壓醫(yī)學雜志，2007，14（1）：31-34.

[9]羅學文，張敦曉.高壓氧艙吸氧裝置維護及故障檢修[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（4）：156-157.

[10]GB/T 12130—2005醫(yī)用空氣加壓艙[S].

（收稿：2014-12-09修回：2015-04-27）

Improvement of oxygen inhalation mode of patient with tracheotomy in hyperbaric oxygen chamber

ZHANG Dun-xiao,WANG Hai-dong,WEI Jian-fen,LI Lin,MENG Xiang-en,HU Hui-jun,PAN Shu-yi
（Hyperbaric Oxygen Therapy Center of the PLA,Navy General Hospital,Beijing 100037,China）

Objective To improve the oxygen inhalation mode for the patient with tracheotomy in the hyperbaric oxygen chamber.Methods The oxygen system of the chamber was modified,and a separate direct pipeline and an interface were added to form a oxygen system with two supply pipelines and one exhaust pipeline.A hose was used to connect the tracheal cannula and right-angle three-lime tubes,and an air sac blew oxygen to the patient to realize oxygen inhalation with micro resistance.Results The oxygen inhalation mode might decrease significantly the breathing resistance,oxygen consumption and oxygen volume fraction in the chamber.Conclusion The oxygen inhalation mode is worthy popularizing for the patient with tracheotomy in the hyperbaric oxygen chamber.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（10）：40-42]

hyperbaric oxygen chamber;patient undergoing tracheotomy;oxygen inhalation;micro resistance

[中國圖書資料分類號]R318.6；R197.39；R459.6A

1003-8868（2015）10-0040-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.10.040

張敦曉（1980—），男，技師，主要從事高壓氧艙及其自動化方面的研究工作，E-mail：defense_army@126.com。

100037北京，海軍總醫(yī)院全軍高壓氧治療中心（張敦曉，王海東，魏建芬，李琳，孟祥恩，胡慧軍，潘樹義）

圖1高壓氧艙供氧結(jié)構示意圖

注：虛線框內(nèi)外分別示意艙內(nèi)外裝備

氣切患者使用面罩吸氧或使用連接管通過三通接頭吸氧時，都存在吸氧阻力大等問題；而在應用直排導管吸氧時，由于氧氣直排入艙內(nèi)，特別是氣切患者較多時，極易造成艙內(nèi)氧氣體積分數(shù)升高，危害氧艙安全運行。使用艙內(nèi)氣動多功能呼吸機給氧能夠較好地滿足氣切患者的吸氧需求，但存在設備昂貴、費用高等問題。