基于伯努利原理設(shè)計的負(fù)壓吸引裝置在胸腔閉式引流中的應(yīng)用效果評價

徐 翔, 何建明, 楊 軍, 陳 瑞, 何 靜, 朱衛(wèi)東

(江蘇省泰興市人民醫(yī)院 心胸外科, 江蘇 泰興, 225400)

基于伯努利原理設(shè)計的負(fù)壓吸引裝置在胸腔閉式引流中的應(yīng)用效果評價

徐 翔, 何建明, 楊 軍, 陳 瑞, 何 靜, 朱衛(wèi)東

(江蘇省泰興市人民醫(yī)院 心胸外科, 江蘇 泰興, 225400)

氣胸; 胸腔閉式引流; 負(fù)壓吸引; 伯努利原理

胸腔閉式引流加負(fù)壓吸引常用于氣胸引流或胸腔手術(shù)后肺膨脹不佳的治療[1]。醫(yī)療機構(gòu)廣泛使用的傳統(tǒng)負(fù)壓吸引裝置是依據(jù)流體靜力學(xué)原理設(shè)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(shè)計的負(fù)壓吸引裝置在胸腔閉式引流中的應(yīng)用效果，現(xiàn)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(fā)性氣胸非手術(shù)治療患者中經(jīng)單純胸腔閉式引流后肺復(fù)張不滿意加用負(fù)壓吸引者58例，男55例，女3例，年齡47～78歲，按改良和傳統(tǒng)負(fù)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(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05), 具有可比性。使用材料: 中心負(fù)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(tǒng)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(diào)節(jié)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(biāo)負(fù)壓數(shù)值(cmH2O), 負(fù)值一般不要超過-20 cmH2O[2], 另外兩孔分別連接中心負(fù)壓、引流瓶的排氣口。打開中心負(fù)壓，胸瓶內(nèi)外的氣壓差使外界氣體不斷經(jīng)調(diào)節(jié)管進入胸瓶，維持胸瓶內(nèi)恒定的負(fù)壓。通過增減調(diào)節(jié)瓶中液面的高度調(diào)節(jié)負(fù)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(zhǔn)備生理鹽水一瓶; 將連接管道一端連接中心負(fù)壓，在距另一端>20 cm的位置，剪一圓形側(cè)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(fù)壓，自小到大調(diào)節(jié)中心負(fù)壓，管道水柱升高h(yuǎn)即為小孔遠(yuǎn)段管道內(nèi)負(fù)壓數(shù)值(cmH2O)。然后在側(cè)孔旁貼一標(biāo)簽，記錄負(fù)壓值，警告勿遮掩側(cè)孔，再直接將管道連接至引流瓶排氣口即可。不可隨意調(diào)節(jié)中心負(fù)壓的旋鈕。

1.3.2 完整方案: 如希望目標(biāo)負(fù)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(fù)壓，靠近側(cè)孔的一端與Y型三通的另一端相連。打開中心負(fù)壓，自小到大調(diào)節(jié)中心負(fù)壓旋鈕，測壓管內(nèi)水柱升高h(yuǎn)即為目標(biāo)負(fù)壓數(shù)值(cmH2O)。

1.4 評價標(biāo)準(zhǔn)

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

2 結(jié) 果

治療組肺復(fù)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(diào)節(jié)氣體流速(調(diào)節(jié)中心負(fù)壓、改變側(cè)孔大小); 傳統(tǒng)方法安裝流程偏復(fù)雜，以增減調(diào)節(jié)瓶液體量。改良方法優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

3 討 論

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

傳統(tǒng)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(wěn)定、大小可調(diào)節(jié)的負(fù)壓為目的。與傳統(tǒng)方法通過水位高度差形成氣壓差的流體靜力學(xué)設(shè)計不同，改良方法采用的是流體動力學(xué)設(shè)計。根據(jù)伯努利原理，流體在作穩(wěn)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(fù)壓的壓力差作用下，空氣經(jīng)過小孔快速進入管道后形成穩(wěn)定氣流，在氣流下方形成相對低壓區(qū)。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(nèi)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(nèi)氣流，在小孔內(nèi)側(cè)附近產(chǎn)生文丘里效應(yīng)，即產(chǎn)生相對于近段管道更低壓強，從而使負(fù)壓更易獲得。

傳統(tǒng)負(fù)壓吸引方法安裝程序多，連接繁瑣，壓強調(diào)節(jié)需通過增減調(diào)壓瓶中的液體量，使用不方便。商家提供的整合過的負(fù)壓引流裝置功能較完善，但費用高，同樣調(diào)壓不方便，而且基層醫(yī)院并不常規(guī)備用。相對而言，改良方法安裝連接簡單，調(diào)節(jié)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(cè)孔避免被遮擋、封閉，造成負(fù)壓過大，最好在側(cè)孔附近貼一警告標(biāo)志，做好交接以免護理人員誤判。② 調(diào)節(jié)中心負(fù)壓時應(yīng)自小到大緩慢調(diào)節(jié)，避免壓強變化過快，將調(diào)壓瓶中的水吸走。另外，中心負(fù)壓在不同使用狀態(tài)下略所波動，故管道內(nèi)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(nèi)科學(xué)[M]. 8版. 北京: 人民衛(wèi)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(wèi)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(xié)遠(yuǎn), 馬暉揚. 流體力學(xué)[M]. 2版. 合肥: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社, 2009: 7.

2017-07-21

R 472

A

1672-2353(2017)21-077-02

10.7619/jcmp.201721024