一種急救用新式防脫持續(xù)減壓胸腔穿刺留置針的設(shè)計(jì)

高桂芳，高自然，韓 丹，趙璽龍，3*

（1.聯(lián)勤保障部隊(duì)第920 醫(yī)院曲靖醫(yī)療區(qū)，云南 曲靖 655000；2.聯(lián)勤保障部隊(duì)第920 醫(yī)院病理實(shí)驗(yàn)科，昆明 650032；3.聯(lián)勤保障部隊(duì)第920 醫(yī)院疾病預(yù)防控制科，昆明 650032）

0 引言

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，張力性氣胸約占戰(zhàn)場(chǎng)全部傷員的1.1%[1]，占戰(zhàn)傷傷亡人數(shù)的3%～4%[2]。張力性氣胸主要由爆炸沖擊傷、胸背部槍彈傷及車(chē)輛事故導(dǎo)致[3]，因肺組織損傷導(dǎo)致氣體從裂口進(jìn)入胸膜腔，造成胸腔內(nèi)積氣增多，嚴(yán)重影響肺的換氣功能[4]，心臟及大血管也因此受壓而導(dǎo)致循環(huán)障礙。張力性氣胸是可預(yù)防性戰(zhàn)傷，有效的胸腔穿刺可挽救90%傷員的生命[5-6]。院外胸腔穿刺一般使用穿刺留置針，現(xiàn)有的胸腔穿刺留置針在有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)療人員操作下可以解決通氣問(wèn)題，但其結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場(chǎng)急救環(huán)境中尚存在以下技術(shù)缺陷：（1）穿刺針不自帶單向通氣功能，穿刺成功后需外接通氣裝置，不便于現(xiàn)場(chǎng)救治和傷員在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中保持持續(xù)性通氣功能；（2）固定不牢靠，穿刺后穿刺針可能在移動(dòng)或搬運(yùn)傷員過(guò)程中松脫、移位，導(dǎo)致胸腔穿刺失??；（3）不能實(shí)現(xiàn)穿刺深度顯示與調(diào)節(jié)，穿刺深度不易把握，經(jīng)驗(yàn)不足的人員難以實(shí)施，不利于在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行自救互救。為解決現(xiàn)有裝置存在的上述問(wèn)題，本研究設(shè)計(jì)了操作便捷、具有防脫和持續(xù)減壓功能的新式戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)急救胸腔穿刺留置針（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新式胸腔穿刺留置針”）。

1 設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)

1.1 設(shè)計(jì)思路

該新式胸腔穿刺留置針在通用的胸腔穿刺留置針的基礎(chǔ)上創(chuàng)新增加了單向通氣活瓣、可旋調(diào)限位片、環(huán)形固定膠貼等組件。根據(jù)亞洲人的胸壁厚度，可旋調(diào)限位片默認(rèn)位置為進(jìn)針深度4.5 cm，對(duì)于不同體型的傷員可通過(guò)旋轉(zhuǎn)可旋調(diào)限位片調(diào)節(jié)穿刺深度。穿刺套管管壁上附有多個(gè)通氣口，以利于通氣。留置針套管后端配有聚氨酯膜套，可向兩側(cè)翻轉(zhuǎn)，當(dāng)翻轉(zhuǎn)至上方時(shí)呈末端開(kāi)口的指套狀通氣活瓣。該新式胸腔穿刺留置針選用顏色的方式標(biāo)識(shí)穿刺套管深度，使用時(shí)根據(jù)傷員體型調(diào)節(jié)可旋調(diào)限位片設(shè)定穿刺深度，留置針管后端的聚氨酯膜套向上翻轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗蛲饣畎?，具有單向通氣功能，配置的環(huán)形固定膠貼通過(guò)可旋調(diào)限位片將穿刺套管牢固貼合在胸壁皮膚上。

1.2 結(jié)構(gòu)

該新式胸腔穿刺留置針主要由穿刺針芯、留置針管、環(huán)形固定膠貼組成，如圖1 所示。

圖1 新式胸腔穿刺留置針實(shí)物圖

穿刺針芯包括空心的金屬針芯和塑料手持穿刺針柄，金屬針芯前端為尖銳穿刺端，針芯直徑1.2 mm，針芯長(zhǎng)6.0 cm，金屬針芯與留置針管套結(jié)合后針尖外露5 mm，針芯后端固定安裝過(guò)渡銜接座，并與穿刺針柄固定連接一體成型；塑料穿刺針柄上設(shè)有內(nèi)針芯卡口。留置針管包括多孔通氣留置套管、可旋調(diào)限位片及安裝在通氣外接口的單向通氣活瓣。留置套管由中等硬度的塑料制成，總長(zhǎng)5.5 cm，內(nèi)口直徑1.5 mm，壁厚0.1 mm（14G 針頭）。留置套管前端開(kāi)口圓潤(rùn)，于前端側(cè)壁1、2 cm 處開(kāi)設(shè)通氣孔，通氣孔直徑0.4 mm；留置套管后端3～5 cm 處標(biāo)為藍(lán)色，作為穿刺深度參考標(biāo)尺。通氣外接口前端安裝可旋調(diào)限位片?？尚{(diào)限位片是由塑料制成的帶有螺紋的裝置，直徑16 mm，厚度1 mm?？尚{(diào)限位片位于4.5 cm 處默認(rèn)位置，使用時(shí)可根據(jù)不同傷員的胸壁厚度，在上下1.5 cm 的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)胸腔穿刺深度。通氣外接口中空，前端設(shè)有螺紋，與可旋調(diào)限位片相吻合，后端呈錐形座，錐形座上開(kāi)設(shè)凹陷的環(huán)狀凹槽，用于安裝通氣活瓣。通氣外接口末端設(shè)有針芯卡口，實(shí)現(xiàn)穿刺針芯插入留置針管后固定，也可用于外接管路。單向通氣活瓣由聚氨酯薄膜制成，開(kāi)口端設(shè)有彈性膠圈，彈性膠圈卡持在通氣組件基座的環(huán)狀凹槽中，實(shí)現(xiàn)固定。彈性膠圈的寬度小于環(huán)狀凹槽，通氣活瓣厚度0.06 mm，展開(kāi)長(zhǎng)度30 mm，展開(kāi)后可實(shí)現(xiàn)單向通氣，如圖1（b）所示。環(huán)形固定膠貼為無(wú)菌性環(huán)形膠貼，以無(wú)紡布、紡粘布為基材，涂以醫(yī)用壓敏膠，貼于剝離紙上，內(nèi)孔直徑8 mm，外口直徑40 mm。穿刺通氣后，使用環(huán)形固定膠貼將可旋調(diào)限位片貼附于皮膚上。

2 應(yīng)用范圍和使用方法

2.1 應(yīng)用范圍

新式胸腔穿刺留置針主要處置傷情包括：（1）胸部外傷史；（2）進(jìn)行性呼吸困難；（3）傷側(cè)胸部飽滿(mǎn)，呼吸音減弱或消失，皮下氣腫；（4）心率加快，血氧飽和度降低，甚至低血壓及休克[7-8]；（5）在戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)條件下傷員出現(xiàn)呼吸困難并伴有胸部外傷。經(jīng)過(guò)評(píng)估判斷，即可進(jìn)行胸腔穿刺，適用于院外環(huán)境急救和傷員轉(zhuǎn)運(yùn)階段，也可用于院內(nèi)穿刺救治。

2.2 使用方法

將傷員迅速轉(zhuǎn)移至安全地帶后，施救人員取出新式胸腔穿刺留置針，在傷側(cè)鎖骨中線(xiàn)第2 肋間垂直進(jìn)針至留置針管藍(lán)色位置處（根據(jù)傷者體型適當(dāng)調(diào)整限位片位置），當(dāng)出現(xiàn)突破感并伴呲呲聲時(shí)，表明穿刺針已進(jìn)入胸腔，再緩慢進(jìn)針0.5 cm 后，旋轉(zhuǎn)可旋調(diào)限位片至胸壁，然后拔出針芯，用環(huán)形固定膠貼將可旋調(diào)限位片固定于胸壁，最后將通氣外接口后端的聚氨酯膜套向上翻轉(zhuǎn)變?yōu)楸∧せ畎暌员ＷC持續(xù)單向通氣。當(dāng)傷員吸氣時(shí)，胸腔內(nèi)壓力大于大氣壓，通氣活瓣開(kāi)放，胸膜腔內(nèi)氣體排出；呼氣時(shí)，胸腔負(fù)壓使通氣活瓣關(guān)閉，阻止外界氣體進(jìn)入胸膜腔，因此傷員的呼吸、循環(huán)障礙在短時(shí)間內(nèi)可得到緩解。在穿刺留置針留置過(guò)程中，密切觀察傷員的意識(shí)、呼吸及血氧飽和度等，警惕因血凝塊堵塞留置套管而影響氣體的排出，有條件時(shí)每2 h 用生理鹽水沖洗留置針管確保通暢[7]。在后送過(guò)程中，清醒傷員可采取仰臥位，昏迷傷員呈復(fù)蘇體位，到有條件的醫(yī)療機(jī)構(gòu)后可改用胸腔閉式引流。

3 應(yīng)用評(píng)測(cè)

3.1 評(píng)測(cè)方法

選取醫(yī)院的6 名實(shí)習(xí)學(xué)員進(jìn)行張力性氣胸的急救標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程培訓(xùn)和新式胸腔穿刺留置針的使用操作培訓(xùn)。6 名學(xué)員分別采用普通胸腔穿刺留置針及新式胸腔穿刺留置針在醫(yī)用綜合模擬人上進(jìn)行胸腔穿刺減壓操作，記錄完成穿刺操作所需要的時(shí)間。普通胸腔穿刺留置針采用醫(yī)用透氣聚乙烯（polyethene，PE）材質(zhì)的透明貼布纏繞固定，新式胸腔穿刺留置針采用環(huán)形固定膠貼進(jìn)行固定。

3.2 數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果分析

用秒表記錄掌握胸腔穿刺方法的6 名實(shí)習(xí)生使用2 種穿刺留置針的穿刺操作時(shí)間。穿刺操作時(shí)間從開(kāi)始操作時(shí)計(jì)時(shí)，以穿刺套管固定在胸壁時(shí)為結(jié)束。每名實(shí)習(xí)生使用每種穿刺留置針各操作2 次。穿刺留置針固定完畢后，用繩帶連接外接口和拉力計(jì)，逐漸加力牽拉，直至套管松脫，記錄松脫時(shí)拉力計(jì)的數(shù)值（防脫落力）（當(dāng)留置針管向外脫出約0.5 cm 時(shí)視為脫落）。拉力測(cè)量采用NK-300 指針式推拉力計(jì)。數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，2 組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 種胸腔穿刺留置針操作所需時(shí)間和固定穩(wěn)固性的比較結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 可以看出，使用新式胸腔穿刺留置針操作時(shí)間較普通穿刺留置針顯著縮短（P＜0.001），表明新式胸腔穿刺留置針操作更快捷。在防脫落方面，新式胸腔穿刺留置針?lè)烂撀淞γ黠@大于普通穿刺留置針（P＜0.001），表明新式胸腔穿刺留置針固定效果更好。另外，2 種胸腔穿刺留置針均能起到排氣減壓的作用，新式胸腔穿刺留置針自帶通氣活瓣，能快速實(shí)現(xiàn)持續(xù)單向通氣減壓。同時(shí)，新式胸腔穿刺留置針的穿刺深度設(shè)定較普通胸腔穿刺留置針快捷、準(zhǔn)確，不同操作者的穿刺操作均能保持同一穿刺深度（4.5 cm）。

表1 2 種胸腔穿刺留置針操作所需時(shí)間和固定穩(wěn)定性的比較

4 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）穿刺操作方面：為解決現(xiàn)有穿刺留置針的穿刺深度難以調(diào)節(jié)的問(wèn)題，本新式胸腔穿刺留置針設(shè)計(jì)了可調(diào)整進(jìn)針深度的可旋調(diào)限位片，穿刺時(shí)默認(rèn)在進(jìn)針4.5 cm 處停止，適合成年亞洲人的胸壁厚度，更適合中國(guó)人群。針對(duì)不同體型的傷員，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)可旋調(diào)限位片調(diào)節(jié)穿刺留置針的進(jìn)針深度。

（2）留置固定方面：為解決現(xiàn)有穿刺留置針固定不牢靠、可能因移動(dòng)或搬運(yùn)發(fā)生松脫、移位的問(wèn)題，本新式胸腔穿刺留置針配有環(huán)形固定膠貼，可將可旋調(diào)限位片固定在胸壁皮膚上，避免在搬運(yùn)過(guò)程中松脫，實(shí)現(xiàn)留置。

（3）持續(xù)通氣方面：為解決現(xiàn)有穿刺留置針不便于保持持續(xù)性通氣功能的問(wèn)題，本新式胸腔穿刺留置針增加了單向通氣活瓣，展開(kāi)后可實(shí)現(xiàn)單向通氣。在留置過(guò)程中，胸腔的氣體進(jìn)入聚氨酯膜套進(jìn)行減壓，不需要進(jìn)行重復(fù)穿刺，避免了因重復(fù)穿刺造成的感染及創(chuàng)傷。留置針管前端開(kāi)設(shè)通氣孔，加上留置套管前端的開(kāi)口，在留置及通氣過(guò)程中不會(huì)造成堵塞從而影響通氣順暢。

5 討論

如何實(shí)施方便、快捷的穿刺操作，提高穿刺成功率，是院外急救的重要研究?jī)?nèi)容[9-10]。張力性氣胸在確認(rèn)傷情后，須立即穿刺排氣以降低胸腔內(nèi)壓力[11]。院內(nèi)胸腔穿刺裝置為胸腔閉式引流管，由專(zhuān)科醫(yī)生操作，外接水封瓶以實(shí)現(xiàn)持續(xù)減壓，需通過(guò)縫合固定。但在戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)條件下，救治環(huán)境有其特殊性，現(xiàn)場(chǎng)的第一急救人員往往不具備豐富的臨床處置經(jīng)驗(yàn)，因此現(xiàn)場(chǎng)施救要求救治器材操作簡(jiǎn)單、效果穩(wěn)定。目前，在戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)條件下，一般使用鋼制空心針芯及外套導(dǎo)氣管進(jìn)行穿刺，穿刺深度難以把握，難以快速實(shí)現(xiàn)持續(xù)通氣減壓，且醫(yī)用膠帶纏繞固定效果不佳。

為解決上述問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了新式戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)急救胸腔穿刺留置針。目前，我國(guó)使用的穿刺針的針長(zhǎng)為8.0 cm；歐美ARS 套管針長(zhǎng)為8.25 cm，直徑為1.9 mm，該長(zhǎng)度適合歐美男性胸壁厚度[12-13]。文獻(xiàn)報(bào)道超聲測(cè)定中國(guó)普通男性及女性胸壁厚度為1.1～3.7 cm[14]，中國(guó)胸腔急救穿刺專(zhuān)家推薦進(jìn)針深度為3～4 cm。該新式胸腔穿刺留置針的長(zhǎng)度是基于我國(guó)人體數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的，穿刺體內(nèi)部長(zhǎng)為4.5 cm，針對(duì)不同體型的傷員，可通過(guò)可旋調(diào)限位片調(diào)整進(jìn)針深度。該新式胸腔穿刺留置針設(shè)計(jì)的環(huán)形固定膠貼操作便捷、固定牢靠，可有效減少通氣管松脫的情況。在戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)救治環(huán)境下，可能需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間后送，傷員對(duì)持續(xù)性減壓的要求較高。有報(bào)道稱(chēng)在留置鞘管的針座上安裝單向止回閥，可解決單向通氣問(wèn)題[15]，但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，胸部外傷產(chǎn)生的滲出物會(huì)堵塞單向止回閥，進(jìn)而影響通氣功能。該新式胸腔穿刺留置針只需將膜套拉出即可有效通氣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作快捷，能滿(mǎn)足傷員現(xiàn)場(chǎng)救治階段和后送階段的持續(xù)單向通氣減壓需求。

本研究設(shè)計(jì)的新式胸腔穿刺留置針借鑒了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的通氣器材和技術(shù)，通過(guò)自救互救迅速糾正張力性氣胸，穿刺深度適用于亞洲人群，有效穿刺的同時(shí)可避免對(duì)胸腔臟器的損傷和引流不暢，通氣活瓣和環(huán)形固定膠貼便于持續(xù)性單向的通氣和留置固定，應(yīng)用評(píng)測(cè)顯示其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)單、安全，適合戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下急救胸腔穿刺使用。本研究在應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)一些不足需要進(jìn)一步改進(jìn)：該新式胸腔穿刺留置針的各部件為單獨(dú)加工制作組裝，部分配件需制作模具以提升加工精度；另外，可旋調(diào)限位片的厚度可從中央到邊緣逐漸變薄，以利于環(huán)形固定膠貼更好地黏附在皮膚上。為促進(jìn)該新式胸腔穿刺留置針技術(shù)的轉(zhuǎn)化，下一步將在改進(jìn)優(yōu)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)物模型研究并申請(qǐng)臨床應(yīng)用研究。