不同觸發(fā)方式下霧化液對(duì)熱絲式流量傳感器致?lián)p率對(duì)比研究

余 飛，郭振輝，余海洋

（1.南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院高壓氧科，廣州 510010；2.南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院老年重癥醫(yī)學(xué)科，廣州 510010；3.南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，廣州 510010）

0 引言

霧化吸入治療又稱氣溶膠吸入療法，是指將藥物制成氣溶膠狀態(tài)，經(jīng)吸入途徑直接進(jìn)入下呼吸道而達(dá)到治療目的的給藥方法，根據(jù)藥物的藥理作用不同可發(fā)揮解痙、平喘、化痰、抗炎等療效，是機(jī)械通氣過(guò)程中的重要治療手段，在縮短呼吸機(jī)使用時(shí)間上發(fā)揮著顯著的作用[1]。但使用呼吸機(jī)進(jìn)行霧化治療過(guò)程中的水分子、氣溶膠、藥物結(jié)晶等微粒易黏附在呼吸機(jī)熱絲式流量傳感器的金屬電熱絲上，造成呼吸機(jī)熱絲式流量傳感器的損壞、失靈，嚴(yán)重影響呼吸機(jī)對(duì)潮氣量、每分鐘通氣量和氣體流速等主要工作參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致氧流量不穩(wěn)定、通氣量不足等呼吸機(jī)相關(guān)不良事件的發(fā)生[2]。本研究旨在通過(guò)對(duì)機(jī)械通氣霧化治療過(guò)程中不同觸發(fā)方式下霧化液對(duì)呼吸機(jī)熱絲式流量傳感器致?lián)p率的研究，總結(jié)、分析熱絲式流量傳感器損壞的原因，找出延長(zhǎng)機(jī)械通氣霧化時(shí)熱絲式流量傳感器使用壽命的方法，降低呼吸機(jī)運(yùn)營(yíng)管理成本及臨床醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。

1 呼吸機(jī)的自主觸發(fā)方式以及熱絲式流量傳感器工作原理

1.1 呼吸機(jī)的自主觸發(fā)方式

呼吸機(jī)的吸氣啟動(dòng)稱為觸發(fā)，在此期間呼吸機(jī)需完成關(guān)閉呼吸閥、密閉呼吸氣路、向肺內(nèi)送氣等機(jī)械操作。觸發(fā)包含呼吸機(jī)觸發(fā)、操作中觸發(fā)和自主觸發(fā)（包括容量、流速和壓力觸發(fā)等）3 種方式。其中，流速觸發(fā)和壓力觸發(fā)是最常用的2 種自主觸發(fā)方式。流速觸發(fā)中呼吸機(jī)連接管路內(nèi)的氣流受患者吸氣動(dòng)作的影響，當(dāng)呼吸機(jī)感應(yīng)到管路內(nèi)吸入氣體流速變化時(shí)，即啟動(dòng)呼吸機(jī)送氣，整個(gè)呼吸周期中吸氣閥與呼氣閥始終保持開(kāi)放狀態(tài)。壓力觸發(fā)中患者吸氣最初時(shí)，呼吸機(jī)的吸氣閥和呼吸閥都處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)患者做吸氣動(dòng)作時(shí)，呼吸機(jī)連接管路內(nèi)的壓力降低，呼吸機(jī)感應(yīng)到這種管路內(nèi)的壓力變化時(shí)即刻啟動(dòng)送氣，在一個(gè)呼吸周期結(jié)束后吸氣閥與呼氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。呼氣時(shí)吸氣閥關(guān)閉，呼氣閥打開(kāi)；吸氣時(shí)吸氣閥打開(kāi)，呼氣閥關(guān)閉[3]。

1.2 熱絲式流量傳感器工作原理

熱絲式流量傳感器是以熱傳導(dǎo)現(xiàn)象為基礎(chǔ)來(lái)測(cè)量氣體流速的，熱交換在流動(dòng)氣體和熱絲之間進(jìn)行。熱絲可以由一根或多根鉑絲組成，其基本工作原理是利用惠斯通電橋原理檢測(cè)流量，當(dāng)呼吸機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)即加熱流量傳感器中的鉑金材料熱絲，混合空氧氣體流過(guò)熱絲時(shí)會(huì)帶走一定的熱量，使得熱絲溫度下降，此時(shí)熱絲是惠斯通電橋中的一個(gè)電阻，當(dāng)電阻值變化，整個(gè)惠斯通電橋失去平衡，呼吸機(jī)會(huì)馬上給熱絲加熱以保持平衡，此電流的變化值轉(zhuǎn)化成電信號(hào)就可以得到流經(jīng)氣體的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。熱絲式流量傳感器工作原理圖如圖1 所示。

圖1 熱絲式流量傳感器工作原理圖

2 方法

2.1 分組方法

將使用滅菌注射用水和吸入用乙酰半胱氨酸溶液、吸入用布地奈德混懸液、硫酸特布他林霧化液等3 種常用霧化藥物在流速觸發(fā)和壓力觸發(fā)2 種方式下的機(jī)械通氣霧化治療進(jìn)行分組，共分為8 個(gè)組，具體分組情況詳見(jiàn)表1。

表1 機(jī)械通氣霧化治療的分組情況

2.2 研究方法

使用Dr?ger Savina 呼吸機(jī)自帶的霧化程序進(jìn)行機(jī)械通氣霧化治療，每次霧化時(shí)間為20 min。每個(gè)組別隨機(jī)分配10 個(gè)與Dr?ger Savina 呼吸機(jī)相匹配的熱絲式流量傳感器（型號(hào)226-14），并做好標(biāo)記與編號(hào)。臨床醫(yī)生、呼吸治療師根據(jù)患者的呼吸形態(tài)設(shè)定合適的機(jī)械通氣觸發(fā)方式，同時(shí)分析患者病因以選擇最佳的霧化液進(jìn)行機(jī)械通氣霧化治療，并結(jié)合觸發(fā)方式和霧化液的類型選擇相應(yīng)組別的熱絲式流量傳感器。各組霧化結(jié)束后小心取下熱絲式流量傳感器，按照感染控制原則處理后備用，統(tǒng)計(jì)所有組別熱絲式流量傳感器出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行霧化的總次數(shù)，即熱絲式流量傳感器的使用壽命。機(jī)械通氣霧化治療過(guò)程中出現(xiàn)以下任意一種情況均視為熱絲式流量傳感器故障：（1）呼吸機(jī)報(bào)警“流量傳感器不工作”；（2）呼吸機(jī)報(bào)警“流量監(jiān)測(cè)失靈”；（3）排除患者本身等其他因素，出現(xiàn)吸入潮氣量與呼出潮氣量差異大于20%[4]。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Microsoft Excel 97-2003 工作表建立數(shù)據(jù)庫(kù)，選取4 名實(shí)習(xí)生實(shí)施雙人雙機(jī)錄入數(shù)據(jù)，錄入后核查2 組數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)無(wú)誤。采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，2 組均數(shù)比較采用t 檢驗(yàn)，多組均數(shù)比較采用方差分析，所有的檢驗(yàn)均為雙側(cè)檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 觸發(fā)方式對(duì)熱絲式流量傳感器使用壽命的比較分析

選擇流速觸發(fā)方式的A1～A4 作為對(duì)照組，對(duì)應(yīng)選擇壓力觸發(fā)方式的B1～B4 作為實(shí)驗(yàn)組。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，無(wú)論選擇何種霧化液，對(duì)照組熱絲式流量傳感器的使用壽命均少于實(shí)驗(yàn)組熱絲式流量傳感器的使用壽命，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。詳見(jiàn)表2。

表2 不同觸發(fā)方式下熱絲式流量傳感器使用壽命比較分析結(jié)果

3.2 流速觸發(fā)時(shí)熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計(jì)分析及兩兩比較分析

單因素統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，流速觸發(fā)時(shí)霧化液分子量對(duì)熱絲式流量傳感器的使用壽命存在影響，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。兩兩比較結(jié)果顯示，霧化液分子量越大，熱絲式流量傳感器的使用壽命越短，即對(duì)熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用越明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。詳見(jiàn)表3。

表3 流速觸發(fā)時(shí)熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計(jì)分析及兩兩比較分析結(jié)果

3.3 壓力觸發(fā)時(shí)熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計(jì)分析及兩兩比較

單因素統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，壓力觸發(fā)時(shí)霧化液分子量對(duì)熱絲式流量傳感器使用壽命存在影響，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。兩兩比較結(jié)果顯示，霧化液分子量越大，熱絲式流量傳感器的使用壽命越短，即對(duì)熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用越明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。詳見(jiàn)表4。

表4 壓力觸發(fā)時(shí)熱絲式流量傳感器使用壽命單因素統(tǒng)計(jì)分析及兩兩比較分析結(jié)果

4 討論

4.1 觸發(fā)方式對(duì)熱絲式流量傳感器致?lián)p率的影響

本研究結(jié)果顯示，無(wú)論選擇何種霧化液，流速觸發(fā)方式下熱絲式流量傳感器的使用壽命顯著少于壓力觸發(fā)方式下熱絲式流量傳感器的使用壽命。究其原因，主要與呼吸機(jī)呼氣閥在不同觸發(fā)方式下的狀態(tài)有關(guān)，流速觸發(fā)時(shí)整個(gè)呼吸周期中呼氣閥始終處于打開(kāi)狀態(tài)，而壓力觸發(fā)時(shí)呼氣閥只在呼氣時(shí)打開(kāi)，呼氣末及吸氣時(shí)關(guān)閉。由此可知，呼氣閥在流速觸發(fā)時(shí)開(kāi)放的時(shí)間更長(zhǎng)，機(jī)械通氣霧化治療所產(chǎn)生的水分子、氣溶膠、藥物結(jié)晶等微粒通過(guò)呼吸閥與流量傳感器熱絲接觸、黏附的時(shí)間也就更長(zhǎng)，更容易導(dǎo)致熱絲的腐蝕、斷裂，造成熱絲式流量傳感器的損壞。壓力觸發(fā)時(shí)患者需克服肺泡內(nèi)源性呼出末正壓和氣道阻力，患者呼吸肌做功較大；而流速觸發(fā)靈敏度相對(duì)較高，可以排除呼吸管道氣體順應(yīng)性和壓縮死腔的影響，整個(gè)吸氣周期保證患者能呼吸新鮮的氣流，可減少呼吸肌做功。由此可知，流速觸發(fā)有壓力觸發(fā)無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。因此，在流速觸發(fā)方式下進(jìn)行霧化治療時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施以減少熱絲式流量傳感器的損壞，可在呼氣管路末端安裝過(guò)濾器，有效過(guò)濾、阻擋霧化氣溶膠等微粒與熱絲式流量傳感器接觸，且應(yīng)在霧化結(jié)束10 min 后再取下過(guò)濾器，因?yàn)榧词轨F化停止，患者氣道內(nèi)仍會(huì)有一定的藥物隨呼氣排出[5]。同時(shí)，研究表明，不同人群對(duì)于呼吸機(jī)的認(rèn)識(shí)不同，針對(duì)醫(yī)生、護(hù)士、呼吸治療師等不同人群從呼吸機(jī)的工作原理、操作方法、使用與維護(hù)等方面開(kāi)展系統(tǒng)的培訓(xùn)，規(guī)范呼吸機(jī)的使用流程，建立質(zhì)量管理監(jiān)測(cè)指標(biāo)，可有效降低具有精密、易損屬性的呼吸機(jī)熱絲式流量傳感器的損壞率[6-7]。

4.2 霧化液分子量對(duì)熱絲式流量傳感器致?lián)p率的影響

本研究結(jié)果顯示，無(wú)論使用何種觸發(fā)方式，分子量大的霧化液更易導(dǎo)致熱絲式流量傳感器的損壞，且霧化液分子量與熱絲式流量傳感器的使用壽命呈負(fù)相關(guān)。究其原因，一是大分子霧化液更易吸附在熱絲式流量傳感器納米級(jí)金屬絲上，直接腐蝕金屬絲導(dǎo)致傳感器的損壞；二是大分子霧化液吸附在熱絲式流量傳感器金屬絲上后，更易形成團(tuán)塊包裹熱絲式流量傳感器的金屬絲，使得混合空氧氣體流過(guò)熱絲時(shí)帶走的熱量發(fā)生偏差，導(dǎo)致熱絲溫度的下降發(fā)生偏差，從而引起惠斯通電橋中的電阻變化發(fā)生偏差，導(dǎo)致氣體流量的監(jiān)測(cè)發(fā)生錯(cuò)誤，此時(shí)呼吸機(jī)會(huì)識(shí)別并報(bào)警“流量傳感器不工作”或“流量監(jiān)測(cè)失靈”，也就意味著熱絲式流量傳感器已損壞。為有效緩解霧化液結(jié)晶對(duì)熱絲式流量傳感器的損壞，除了在呼氣管路末端安裝過(guò)濾器外，還可在霧化結(jié)束后將熱絲式流量傳感器取出用70%的酒精溶液浸泡20 min左右，然后自然晾干備用。如果發(fā)現(xiàn)熱絲式流量傳感器污染嚴(yán)重，則可采用多酶清洗劑浸泡2～10 min后取出，并用蒸餾水浸泡幾秒后放入體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精溶液浸泡20 min，這樣可快速、有效地分解和去除黏附在熱絲上的霧化液結(jié)晶，從而延長(zhǎng)熱絲式流量傳感器的使用壽命[8]。

綜上所述，機(jī)械通氣霧化治療時(shí)，觸發(fā)方式與霧化液分子量大小是影響熱絲式流量傳感器使用壽命的2 個(gè)重要因素。相比于壓力觸發(fā)方式，流速觸發(fā)可節(jié)約呼吸功，但是霧化過(guò)程中其對(duì)呼吸機(jī)熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用更加明顯。霧化液的分子量越大，對(duì)呼吸機(jī)熱絲式流量傳感器的致?lián)p作用越明顯。在選擇流速觸發(fā)方式及大分子量霧化液為危重患者進(jìn)行機(jī)械通氣霧化治療時(shí)，可采取在呼氣管路末端安裝過(guò)濾器以減少霧化液結(jié)晶與熱絲式流量傳感器接觸的總量，同時(shí)還可以采取酒精、多酶清洗劑浸泡法以分解吸附在熱絲式流量傳感器上的霧化液結(jié)晶，從而有效保護(hù)熱絲式流量傳感器，降低運(yùn)營(yíng)成本，保證呼吸機(jī)安全運(yùn)行。