雙伺服性加溫控制型呼吸濕化器的應(yīng)用對(duì)呼吸道與呼吸機(jī)回路細(xì)菌定植的影響

藍(lán)惠蘭，譚杏飛，陳萍云，唐桂平，梁大連，陳瀚熙，張秀濃，陳麗芳，廖游玩，王　媚

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雙伺服性加溫控制型呼吸濕化器的應(yīng)用對(duì)呼吸道與呼吸機(jī)回路細(xì)菌定植的影響

藍(lán)惠蘭，譚杏飛，陳萍云，唐桂平，梁大連，陳瀚熙，張秀濃，陳麗芳，廖游玩，王媚

摘要：[目的]分析雙伺服性加溫控制型呼吸濕化器對(duì)呼吸道與呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植的影響，為規(guī)范呼吸機(jī)管道更換周期、預(yù)防呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎提供參考。[方法]選擇重癥醫(yī)學(xué)科建立人工氣道機(jī)械通氣72 h以上106例病人,使用伺服性加溫控制型呼吸濕化器,分別于建立人工氣道上機(jī)當(dāng)天及應(yīng)用第3天、第7天、第10天、第14天、第21天、第28天采樣，采樣部位分別為病人的咽喉部、下呼吸道、呼吸機(jī)接頭端、呼吸機(jī)管道吸氣端、呼吸機(jī)管道呼氣端、濕化罐濕化液；對(duì)采樣標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，分離致病菌，比較不同時(shí)間段、不同部位致病菌的陽性率、定植率。[結(jié)果]呼吸機(jī)管道的定植菌與呼吸道病原菌具有同源性；呼吸道相同部位不同采樣時(shí)間的致病菌檢出率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，呼吸機(jī)管道相同部位不同采樣時(shí)間的致病菌檢出率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。[結(jié)論]延長(zhǎng)使用雙伺服性加溫控制型呼吸濕化器至28 d，呼吸道細(xì)菌隨著機(jī)械通氣時(shí)間的延長(zhǎng)細(xì)菌定植增加，而呼吸機(jī)管道系統(tǒng)隨機(jī)械通氣時(shí)間的增加細(xì)菌定植無明顯增加；使用雙伺服性加溫控制型呼吸濕化器無污染的情況下持續(xù)使用是安全的，對(duì)長(zhǎng)期使用呼吸機(jī)的病人呼吸機(jī)管道無需常規(guī)更換，對(duì)有污染或故障的呼吸機(jī)管道應(yīng)及時(shí)更換。

關(guān)鍵詞：氣道濕化；濕化器；呼吸機(jī)管道；細(xì)菌定植；呼吸道；呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎

正常的上呼吸道黏膜對(duì)吸入的氣體有加溫、加濕、濾過和清除氣道內(nèi)異物的功能。機(jī)械通氣病人建立人工氣道后，上呼吸道濕化、加溫、濾過功能消失，咳嗽反射受到抑制，喪失了正常的生理防御機(jī)制。當(dāng)呼吸道溫度、濕度未達(dá)到生理需要時(shí)，呼吸道黏膜干燥和溫度下降，氣道內(nèi)異物與細(xì)菌集聚，氣道分泌物黏稠，可導(dǎo)致氣道阻塞和呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎(VAP)的發(fā)生。因此，采取正確的方法保證機(jī)械通氣病人呼吸道充分濕化是預(yù)防呼吸道感染的重要因素之一。呼吸道細(xì)菌定植是呼吸機(jī)管路細(xì)菌污染的主要環(huán)節(jié)，如何根據(jù)呼吸機(jī)管道細(xì)菌污染情況來確定更換管道的最佳時(shí)間，是醫(yī)院預(yù)防VAP發(fā)生一直關(guān)注的熱門課題[1]。既往的研究針對(duì)呼吸道細(xì)菌與呼吸機(jī)管道更換頻率的研究結(jié)果不盡相同[2-5]。為進(jìn)一步觀察使用伺服性加溫控制型呼吸濕化器后呼吸道與呼吸機(jī)管道的細(xì)菌定植情況，選擇我院重癥醫(yī)學(xué)科(ICU)建立人工氣道機(jī)械通氣72 h以上符合研究條件106例病人,通過分析伺服性加溫控制型呼吸濕化器對(duì)呼吸道與呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植的影響，為規(guī)范呼吸機(jī)管道更換周期，預(yù)防呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎措施提供參考。

1資料與方法

1.1臨床資料選擇2009年1月—2013年12月我院重癥醫(yī)學(xué)科(一、二、三區(qū))建立人工氣道并機(jī)械通氣72 h以上病人為研究對(duì)象。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡<18 歲；②機(jī)械通氣<72 h的病人；③機(jī)械通氣前經(jīng)胸片或纖維支氣管鏡檢查能明確有肺部感染者；④全身感染及免疫缺陷性疾病(如敗血癥、艾滋病等);⑤頜面或口腔內(nèi)有感染創(chuàng)面或手術(shù)。共有136例病人符合研究條件，由于研究過程中有30例病人因呼吸機(jī)管道污染而終止，實(shí)際研究對(duì)象有106例，其中男59例，女47例，年齡26歲～96歲(55.61歲±16.69歲)；氣管插管69例，氣管切開37例；機(jī)械通氣時(shí)間(39.00±16.56)d；急性生理學(xué)及慢性健康狀況評(píng)分Ⅱ(APACHEⅡ)評(píng)分為25.65分±6.38分?；A(chǔ)疾病：呼吸衰竭33例，慢性阻塞性肺病45例，腦神經(jīng)疾病16例，其他疾病12例。

1.2方法

1.2.1呼吸機(jī)管道安裝方法建立人工氣道機(jī)械通氣病人，伺服性加溫控制型呼吸濕化器安裝方法按密閉式雙加熱呼吸機(jī)濕化管道系統(tǒng)使用方法[1]。

1.2.2采樣部位采樣部位分別為病人的咽喉部、下呼吸道、呼吸機(jī)管道連接端(萬向接頭)、呼吸機(jī)管道送氣端、呼吸機(jī)管道出氣端、濕化罐濕化液。對(duì)采樣標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，分離致病菌，并觀察相同時(shí)間段肺部感染情況。

1.2.3采樣時(shí)間本研究采用MR850型Fisher & Paykel產(chǎn)品濕化罐(密閉式一次性、雙加熱式自動(dòng)加水加濕)濕化管道系統(tǒng)。分別于上機(jī)當(dāng)天及應(yīng)用第3天、第7天、第10天、第14天、第21天、第28天采樣。

1.2.4采樣方法[6]采用一次性無菌吸痰管抽取咽喉部分泌物；經(jīng)氣管插管或氣管切開處用一次性無菌吸痰管抽取或用纖維支氣管鏡防污染毛刷(PSB)采集下呼吸道分泌物；對(duì)呼吸機(jī)管道用無菌棉拭子蘸取無菌生理鹽水在管道內(nèi)面涂擦留取標(biāo)本；按無菌技術(shù)留取濕化罐濕化液標(biāo)本。所有標(biāo)本采集后立即送檢。標(biāo)本采集均由專人培訓(xùn)后采用相同的方法進(jìn)行標(biāo)本采集，采樣時(shí)戴無菌手套并嚴(yán)格按無菌技術(shù)操作進(jìn)行。

1.2.5檢測(cè)方法利用VITEK2-compact全自動(dòng)微生物鑒定分析系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)菌檢測(cè)。對(duì)采樣標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，分離菌落數(shù)、致病菌等情況，并觀察相同時(shí)間段肺部感染情況。觀察呼吸機(jī)濕化管道系統(tǒng)不同部位、不同時(shí)間段實(shí)驗(yàn)室檢查的細(xì)菌學(xué)變化。

1.2.6觀察指標(biāo)觀察機(jī)械通氣過程中呼吸道與呼吸機(jī)管道不同時(shí)間段、不同部位細(xì)菌定植情況與致病菌的陽性率，觀察痰液黏稠度與VAP的發(fā)生率。

2結(jié)果

2.1病原菌分布情況106例病人中，實(shí)驗(yàn)收集3 816個(gè)標(biāo)本數(shù),共分離出包括雜菌在內(nèi)的病原菌10種1 379株,病原菌陽性總檢出率36.14%。顯示呼吸機(jī)管道的定植菌與呼吸道病原菌具有同源性。病原菌分布情況見表1。

表1　不同部位陽性菌定植情況(n=1 379)

2.2呼吸道與呼吸機(jī)管道不同時(shí)間段、不同采樣部位細(xì)菌定植比較不同機(jī)械通氣時(shí)間咽喉部、下呼吸道、呼吸機(jī)接頭端致病菌陽性率存在差異(P<0.05)；不同機(jī)械通氣時(shí)間呼吸機(jī)管道吸氣端、呼吸機(jī)管道呼氣端、濕化器致病菌陽性率存在差異(P>0.05)；呼吸道相同部位不同采樣時(shí)間的致病菌陽性率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，呼吸機(jī)管道相同部位不同采樣時(shí)間的致病菌陽性率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；延長(zhǎng)呼吸機(jī)濕化灌使用時(shí)間濕化灌內(nèi)濕化液細(xì)菌無增加。見表2。

表2　不同部位不同時(shí)間段采樣標(biāo)本細(xì)菌定植情況(n=106)

2.3VAP發(fā)生率與痰液黏稠度分析根據(jù)痰液黏稠度判斷標(biāo)準(zhǔn)分為3度[7]，106例病人中，痰液黏稠度2度者97例，為有效濕化，占91.51%，9例(8.49%)痰液黏稠度1度為濕化過強(qiáng)。堵管率為0；106例病人發(fā)生VAP者29例，VAP發(fā)生率27.36%。

3討論

3.1呼吸機(jī)管道不同使用時(shí)間對(duì)呼吸道與呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植的影響呼吸機(jī)管道是連接外界空氣與下呼吸道之間的通道, 是細(xì)菌移行定植的重要部位，機(jī)械通氣數(shù)小時(shí)后呼吸機(jī)管道就會(huì)被污染。Craven等[8]對(duì)呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植的研究結(jié)果表明，機(jī)械通氣后2 h即出現(xiàn)細(xì)菌定植，24 h細(xì)菌定植率達(dá)80%，病人近端呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)端，并且呼吸機(jī)管道病原微生物與病人痰液中分離出的細(xì)菌菌株具有一致性,提示病人咽喉部寄生的微生物是管道污染的原始來源。本研究實(shí)驗(yàn)收集3 816個(gè)標(biāo)本,共分離出病原菌1 379株,病原菌陽性總檢出率為43.36%；呼吸道與呼吸機(jī)管道定植的細(xì)菌隨著上機(jī)時(shí)間的延長(zhǎng)數(shù)量有所增加，病人近端呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)端，且呼吸機(jī)管道與呼吸道定植菌具有同源性,說明呼吸機(jī)管道內(nèi)細(xì)菌是來自呼吸道定植菌，此研究結(jié)果與Craven等[8]的研究結(jié)果具有一致性。從不同部位陽性菌定植情況分析，下呼吸道細(xì)菌定植與病人咽喉部及呼吸機(jī)管道的接頭端、吸入管道端、呼出管道端、濕化器5個(gè)部位的細(xì)菌定植具有可比性；咽喉部與呼吸機(jī)管道的接頭端細(xì)菌定植無可比性；咽喉部及呼吸機(jī)管道的接頭端與呼吸機(jī)管道吸氣端、管道呼氣端、濕化器3個(gè)部位的細(xì)菌定植具有可比性；而呼吸機(jī)管道的吸入管道端、呼出管道端、濕化器3個(gè)部位的細(xì)菌定植無可比性。建立人工氣道機(jī)械通氣過程中，病人呼吸道與呼吸機(jī)管道相連形成密閉的循環(huán)，從不同部位、不同時(shí)間段采樣標(biāo)本細(xì)菌定植情況分析，咽喉部、下呼吸道、呼吸機(jī)接頭端致病菌陽性率與機(jī)械通氣時(shí)間有關(guān)，隨著上呼吸機(jī)時(shí)間的延長(zhǎng)，致病菌陽性率上升，呼吸道相同部位不同采樣時(shí)間的致病菌陽性率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；不同機(jī)械通氣時(shí)間呼吸機(jī)吸入管道端、呼吸機(jī)呼出管道端、濕化器致病菌陽性率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，呼吸機(jī)管道相同部位不同采樣時(shí)間的致病菌陽性率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；延長(zhǎng)呼吸機(jī)濕化灌使用時(shí)間濕化灌內(nèi)濕化液細(xì)菌幾乎未增加。

3.2伺服性加溫控制型呼吸濕化器更符合人體呼吸道的濕化生理需求正常健康的生理氣道將吸入的氣體加溫加濕，達(dá)到了人體的37 ℃，相對(duì)濕度100%，絕對(duì)濕度44 mg/L，并被水蒸氣飽和，稱之為等溫飽和界面，等溫飽和界面的氣體使得呼吸道的黏液纖毛轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)功能處于最佳狀態(tài)[9]。機(jī)械通氣通過氣管插管或氣管切開來保持病人通氣，氣體繞過了機(jī)體自然的生理溫濕化系統(tǒng)，自然生理防御機(jī)能被抑制，吸入的氣體沒有加濕，使肺部喪失更多的水分，人工氣道輸送缺乏濕度的氣體會(huì)減慢黏液的轉(zhuǎn)運(yùn)，使分泌物變黏稠，導(dǎo)致人工氣道開放度減少，增加呼吸負(fù)擔(dān)，是引起人工氣道堵塞與肺部感染的危險(xiǎn)因素[10，11]。人工氣道有效濕化是機(jī)械通氣治療過程中保持呼吸道通暢、防止和減少呼吸道并發(fā)癥的重要措施。MR850則是系統(tǒng)默認(rèn)值，控制離開水罐的氣體加熱到37 ℃，氣體通過加熱呼吸回路時(shí)繼續(xù)加熱，達(dá)到氣道端溫度探頭的溫度自動(dòng)控制為40 ℃，經(jīng)過Y形管連接管溫度下降3 ℃，當(dāng)進(jìn)入病人氣道的溫度正好是37 ℃、絕對(duì)濕度44 mg/L，此濕化系統(tǒng)能達(dá)到呼吸道溫飽和界面，濕化效果更符合人體呼吸道的濕化生理需求。臨床上有不少學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)研究表明，MR850型密閉式自動(dòng)加溫濕化系統(tǒng)呼吸回路的吸氣及呼氣管內(nèi)采用螺旋形分布的加熱絲來確保氣體通過呼吸管路時(shí)被均勻地加熱，濕化器能控制性地對(duì)濕化罐中的水加熱，控制水蒸氣的產(chǎn)出量和溫度，同時(shí)保持濕化系統(tǒng)的密閉性，最大限度減少冷凝水的同時(shí)提供接近人體生理濕化的最佳濕化系統(tǒng)[12-14]。本研究結(jié)果也顯示人工氣道{JP3有效濕化達(dá)91.51%，過度濕化8.49%，沒有濕化不足現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了零的堵管率。

3.3呼吸道與呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植與VAP的相關(guān)性VAP的發(fā)生與多種因素有關(guān)，呼吸機(jī)管道污染是引起VAP的原因之一，呼吸機(jī)管道的污染來源于機(jī)械通氣病人呼吸道定植菌的逆行擴(kuò)散，呼吸道細(xì)菌逆行擴(kuò)散到呼吸機(jī)管道冷凝液中定植，選用合適的呼吸機(jī)濕化管路系統(tǒng)減少呼吸機(jī)管道中冷凝水非常重要[12]。冷凝水的形成與呼吸機(jī)管道的類型、呼吸機(jī)濕化管道系統(tǒng)有密切的關(guān)系。傳統(tǒng)的可重復(fù)消毒的呼吸機(jī)管道因?yàn)闆]有發(fā)熱導(dǎo)絲，使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量冷凝水，頻繁傾倒冷凝水易造成交叉感染，伺服性加溫控制型呼吸濕化器能減少冷凝液的形成,從而減少因頻繁傾倒冷凝水而引起的呼吸機(jī)回路反復(fù)開放而造成的呼吸機(jī)管路污染，減少呼吸道感染。同時(shí)伺服性加溫控制型呼吸濕化器能使呼吸道充分濕化，保證呼吸道充分濕化能有效清除呼吸道分泌物，減少呼吸道細(xì)菌定植。有研究證實(shí)分泌物從肺部排除的時(shí)間越快,細(xì)菌從肺部清除的時(shí)間就越短,細(xì)菌繁殖及感染的機(jī)會(huì)就越少，能有效降低VAP的發(fā)生[7，15]。本研究VAP發(fā)生率為27.36%，比國(guó)內(nèi)外相關(guān)性研究結(jié)果偏低。MR850的溫度及濕度能保持氣道分泌物的質(zhì)量和最佳的黏液纖毛轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)，分泌物與細(xì)菌能更快地從肺部與氣道清除，呼吸道與呼吸機(jī)管道細(xì)菌定植減少，感染的危險(xiǎn)下降，從而減少VAP的發(fā)生。

3.4伺服性加溫控制型呼吸濕化器更換頻率的確定我國(guó)學(xué)者有關(guān)呼吸機(jī)管道更換頻率對(duì)管道細(xì)菌污染影響的研究,建議呼吸機(jī)管道更換周期為3 d和7 d[5]。還有更多的有關(guān)機(jī)械通氣呼吸機(jī)管道的更換時(shí)間，國(guó)內(nèi)外存在爭(zhēng)議，目前我國(guó)還沒有統(tǒng)一的呼吸機(jī)管道更換時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)醫(yī)院常規(guī)7 d更換1次，有污染時(shí)馬上更換。建立人工氣道機(jī)械通氣過程中，病人呼吸道與呼吸機(jī)管道相連形成密閉的循環(huán)，本研究采用雙伺服性加溫控制型呼吸濕化器(密閉式雙加熱式自動(dòng)加水加溫濕化管道系統(tǒng))，能保持濕化系統(tǒng)的密閉性，如頻繁更換打破呼吸機(jī)系統(tǒng)的密閉性反而會(huì)增加感染的幾率。這與國(guó)外學(xué)者的研究一致，認(rèn)為呼吸機(jī)管道僅在被污染的情況下才更換，VAP的發(fā)生率并沒有發(fā)生變化[16]。本研究采用的是雙加熱密閉性自動(dòng)加水加溫呼吸機(jī)濕化系統(tǒng)，屬于主動(dòng)加濕加溫濕化器，沒有冷凝水形成，可以將呼吸機(jī)濕化管道系統(tǒng)污染機(jī)會(huì)降到最低。國(guó)外學(xué)者通過臨床實(shí)驗(yàn)研究表明，呼吸機(jī)管道每隔7 d更換與30 d更換1次無差異[17]。胡必杰等[18]認(rèn)為機(jī)械通氣病人不必頻繁更換呼吸機(jī)管道，一旦污染應(yīng)及時(shí)更換。本研究與國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的不同點(diǎn)是使用伺服性加溫控制型呼吸濕化器，將呼吸機(jī)濕化管道系統(tǒng)更換周期延長(zhǎng)至28 d，隨著機(jī)械通氣時(shí)間的延長(zhǎng),呼吸機(jī)管道相同部位不同采樣時(shí)間的致病菌陽性率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),呼吸機(jī)管道的細(xì)菌定植量不隨著呼吸機(jī)管道更換時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，說明VAP的發(fā)病機(jī)制并非是呼吸機(jī)管道的污染，與呼吸機(jī)管道的更換頻率無關(guān)。表明使用伺服性加溫控制型呼吸濕化器無需常規(guī)更換，污染或出現(xiàn)故障時(shí)呼吸機(jī)管道應(yīng)立即更換。

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(本文編輯李亞琴)

Influence of application of dual servo heated control respiratory humidifier on bacterial colonization in airway and ventilator circuits

Lan Huilan，Tan Xingfei，Chen Pingyun，et al(People’s Hospital of Guangdong Province，Guangdong 510080 China)

AbstractObjective:To analyze the influence of dual servo heated control respiratory humidifier on airway and ventilator circuits bacterial colonization,and to provide references for standardizing the replacement cycle of ventilator tube and preventing ventilator-associated pneumonia.Methods:A total of 106 patients with artificial airway undergoing mechanical ventilation over 72 hours were selected in ICU.All patients used dual servo heated control respiratory humidifier.Sputum were collected immediately on the day of establishment of artificial airways,and on day 3,day 7,day 10,day 14,day 21,day 28.Sampling sites were patient’s pharyngeal larynx,lower respiratory tract,ventilator connector end,ventilator tube suction side,end expiratory ventilator tube and wet fluid in humidifier tank.Bacteria culture,the number of colonies and pathogens separated were carried out for sample specimens.Then to compare the positive rate and colonization rate of pathogenic bacteria at different time and in different positions.Results:Colonization of ventilator tube has homology with respiratory pathogens.Respiratory pathogens detection rate among different parts at the same sampling time was statistically significant(P<0.05).The pathogen detection rate of ventilator tube in the same part at different sampling time was not statistically significant(P>0.05).Conclusion:The dual servo heated control respiratory humidifier was used up to 28 days.Respiratory bacteria colonization increases with mechanical ventilation time prolonged.And the colonization in ventilator tube system didn’t significantly increase with the increase of duration of mechanical ventilation.Continued use of a dual servo heated control respiratory humidifier without pollution situation is safe.For long-term ventilator patients without conventional ventilator tube replacement for pollution or faulty ventilator tube should be replaced.

Key wordsairway humidification;humidifier;ventilator tube;bacteria colonization;respiratory tract;ventilator-associated pneumonia

(收稿日期：2014-03-19；修回日期：2014-12-14)

作者簡(jiǎn)介：藍(lán)惠蘭，主任護(hù)師，本科，單位：510080，廣東省人民醫(yī)院(廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)；譚杏飛、陳萍云、唐桂平、梁大連、陳瀚熙、張秀濃、陳麗芳、廖游玩、王媚單位：510080，廣東省人民醫(yī)院(廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)。

基金項(xiàng)目：廣東省科技廳支持立項(xiàng)項(xiàng)目，編號(hào)：2011B031800068。

中圖分類號(hào)：R473.56

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.3969/j.issn.1009-6493.2015.07.010

文章編號(hào)：1009-6493(2015)03A-0798-04