人工氣道管理研究進展

陶毅 王凱飛 解立新

中國人民解放軍總醫院第一醫學中心呼吸與危重癥醫學科,北京 100083

機械通氣是急性呼吸衰竭患者呼吸支持治療的基石。在ICU,有39.5%～48.8%的患者接受了機械通氣,平均呼吸機利用率為24%～47%[1-3]。自20世紀80年代機械通氣在中國廣泛應用以來,機械通氣患者的特征和通氣參數發生了顯著變化,其預后也得到了明顯的改善,但是機械通氣相關并發癥的發生率并沒有明顯的改變[2]。在一項前瞻性的觀察研究中,中國ICU 中接受長時間機械通氣治療(定義為連續21 d接受機械通氣且每天持續時間超過6 h)的患者比例為36.1%,明顯高于國外ICU (6.3%)[4-5],機械通氣時間延長增加了其相關并發癥的累計發生率。因此,建立基于循證醫學證據的人工氣道管理標準尤為重要。

人工氣道相關并發癥主要包括呼吸機相關事件(ventilator-associated events,VAE)、呼吸機相關性肺炎 (ventilator-associated pneumonia,VAP)、氣道黏膜損傷、肺不張等[3]。人工氣道管理包括人工氣道的固定、人工氣道的通暢性、聲門下分泌物引流、人工氣道氣囊壓力管理和VAE 的預防。其中,保持人工氣道的通暢性包括臨床常規操作如氣道濕化、吸痰,清除導管內生物膜和阻塞等。聲門下分泌物引流包括持續性聲門下吸引和間歇性聲門下吸引。VAE 的預防包括VAE 對臨床治療、預后的重要影響和目前最新觀點認為可能有效的干預手段等。

一、人工氣道的固定

人工氣道成功建立后,需要充氣氣囊和外部固定以防止導管意外移位或滑脫,造成誤吸、氣道損傷甚至死亡的嚴重后果。目前臨床上經常使用的固定材料包括膠帶、斜紋膠帶和各種氣管導管固定裝置等。

關于人工氣道固定材料的選擇,在美國的一項多中心前瞻性觀察性研究中,Kupas等[6]通過觀察多種氣管插管固定方法對導管移位的影響,發現在18個月內觀察到的1 732例氣管插管患者中,導管移位率為2.9%,且只有使用斜紋膠帶固定組中無導管移位,其他固定組的導管移位率為2.3%～4.5%。在臨床工作中,需要綜合考慮患者情況,比如患者躁動狀態、皮膚情況、面部毛發等,根據患者氣管導管固定要求選擇合適的固定方法。在多項研究中,斜紋膠帶固定相比于其他固定方法具有更好的固定能力且并發癥少、更經濟,而導管易滑脫、固定要求更高的患者更適合商用的氣管導管固定裝置。

二、保持人工氣道的通暢性

(一)氣道濕化

氣道濕化是人工氣道管理的標準程序,即通過外部將吸入氣體加溫加濕以達到模擬人正常吸入氣體的溫濕度。臨床上常用的濕化方式主要包括3種:加熱濕化器 (heated humidifiers,HH)、熱濕交換器 (heat and moisture exchanger,HME)又稱人工鼻、HME聯合持續氣道濕化方法[7]。

關于不同濕化方式的選擇,HH 和HME 都可能出現氣管導管阻塞、內徑狹窄的情況,而HME組出現氣管導管阻塞的風險更高,氣道阻力增加更明顯,同時分泌物較多的患者更容易出現HME 污染和堵塞[8]。因此,需要根據預計使用時間、患者實際情況選擇合適的濕化方式,HME 具有模擬生理狀態、操作簡易、可過濾大分子等優點,但是不建議肺水腫、咯血患者使用,同時對于預計時長超過96 h的患者,更建議使用H H 濕化方式[9]。

(二)吸痰

吸痰是人工氣道管理的標準程序,通常選擇較細的吸痰管,成人的吸痰負壓應在150 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)以下,吸痰前不常規使用生理鹽水。

目前按需吸痰已成為臨床共識,美國呼吸治療學會推薦的吸痰時機包括V-P 曲線環出現鋸齒狀改變或氣道聽診明顯大水泡音等[10]。同時應在不斷開患者與呼吸機的連接的情況下進行吸痰,對高吸氧濃度或呼氣末正壓以及肺不張的患者推薦使用封閉式吸痰。關于吸痰深度、吸痰持續時間等研究較少,有待進一步臨床研究證明。

三、聲門下分泌物引流

人工氣道建立后,正常的下呼吸道直接與外界相通,由于口腔清潔困難,含大量定植菌的口咽部分泌物由于體位變動、氣囊壓力不足等原因流入下呼吸道,是導致VAP 的主要發病機制[11]。2018年中國成人醫院獲得性肺炎與VAP診斷和治療指南明確推薦,對于預期有創機械通氣時間超過48 h或72 h的患者,使用具有聲門下吸引功能的氣管導管可以預防誤吸和減少VAP的發病率 (高等級強推薦證據)[12]。

常用的聲門下分泌物引流包括持續性聲門下吸引和間歇性聲門下吸引[13]。國內的薈萃分析發現2種吸引方式的VAP發病率、機械通氣時間和病死率并沒有顯著性差異[14]。目前聲門下分泌物引流已在臨床廣泛應用,多項研究證明其可降低VAP的發病率,但是對臨床結局并無改善[15-16]。

四、人工氣道氣囊壓力管理

氣管導管氣囊壓力控制是人工氣道集束化管理的重要內容[17]。氣囊壓力過低則分泌物流入下呼吸道,導致VAP;氣囊壓力過高則壓迫氣道,導致潰瘍、氣道狹窄、氣管瘺等并發癥。2018年中國成人醫院獲得性肺炎與VAP診斷和治療指南推薦氣管導管氣囊充盈壓應不低于25 cm H2O(1 cm H2O=0.098 k Pa)(高等級強推薦證據)[12]。

人工氣道氣囊壓力管理主要包括間斷監測控制和持續監測控制。間斷監測控制即人為測量并調節氣囊壓;持續監測控制即通過連接設備監測氣囊壓,通常穩定在25 cm H2O左右。國外多項研究發現持續監測控制更有利于維持氣囊壓在安全水平,且顯著降低VAP 發病率,減少咳嗽、聲嘶等并發癥[18]。

氣囊壓力不僅與控制水平有關,同時還會受到正壓通氣、體位、狀態和黏膜水腫等多種因素的影響,持續控制氣囊壓力在同一水平可能并不一定適合所有患者。有研究報道,氣道衛士通過實時監測氣囊上方CO2水平來判斷氣囊周圍的泄露并自動調節控制氣囊壓力[19],確保氣囊處于剛好封閉氣道的狀態,同時還具備自動沖洗并吸引聲門下分泌物的功能。梅奧醫學中心將其應用于肺移植術后患者,可成功吸引出大量聲門下分泌物并有效控制氣囊壓[20]。這表明對于不同患者,持續性的監測分析氣囊漏氣情況并及時自動調整氣囊壓力的智能氣道管理系統可能是解決方案。

五、VAE的預防

VAP是長期以來用于監測呼吸機相關并發癥的定義,其因診斷標準不一、主觀性強、非特異性且介入干預措施后臨床結局并無顯著改善而難以滿足臨床監測要求[21]。VAE 是由美國疾病控制和預防中心于2013年提出并推薦用于監測任何與呼吸機相關的感染與非感染性并發癥的新定義[21]。VAE的定義主要包括3個等級[22]:(1)呼吸機相關并發癥;(2)呼吸機相關感染并發癥;(3)疑診呼吸機相關肺炎。VAE 監測具有更客觀的診斷標準、可量化的臨床指標和可自動化監測功能,而且近幾年國內外研究證實了其對機械通氣患者預后的評估價值。VAE的發病率為每千機械通氣日5.8～12.1例,機械通氣患者中發生VAE 的比例一般為5%～10%,長時間機械通氣患者中比例可超過20%[23-27]。在美國,VAE是ICU 內成本最高的感染之一, 比重占整體醫療花費的第二位(31.6%)[28],機械通氣患者一旦發生VAE,醫療費用增加1.2萬～4 萬美元[29-30]。與VAP 患者相比,發生VAE的患者機械通氣時間、ICU 住院時間、總住院時間顯著延長,在長時間機械通氣的危重患者中,發生呼吸機相關并發癥和呼吸機相關感染并發癥的患者住院病死率更高[31-32]。因此,人工氣道一旦建立,VAE 的預防就至關重要。通過有效的人工氣道管理降低VAE 的發病率,減少人工氣道相關并發癥,對患者病死率、改善機械通氣患者預后有著重要的臨床意義。

VAE 代表了與機械通氣相關的所有并發癥,從邏輯上講,尋找合適的措施減少機械通氣時間應該是VAE預防的關鍵。研究證明,有效的人工氣道管理是可以預防VAE 的。在歐美的一項涉及9個ICU 的隨機對照試驗中,Mekontso 等[33]通過監測腦利鈉肽進行嚴格液體管理,發現對處于準備脫機狀態的患者,液體管理組機械通氣時間、呼吸機相關并發癥和VAP 發病率明顯下降。Rawat等[34]研究了干預措施包括抬高床頭、聲門下分泌物引流、口腔護理、每日執行自發覺醒試驗和自主呼吸試驗對機械通氣患者預后的影響,發現干預組患者VAE、呼吸機相關感染并發癥、疑診呼吸機相關肺炎發病率顯著下降。在一項大樣本回顧性研究中,Klompas等[35]發現自主呼吸試驗和鎮靜中斷可以降低患者VAE 發病率、病死率并促進拔管,而用洗必泰進行口腔護理和預防應激性潰瘍則增加了VAE和VAP的發病率。

目前國際上還沒有明確指南推薦的預防VAE集束化策略,自2013年提出VAE 這一定義至今,有證據支持的干預措施包括減少鎮靜藥物使用(盡可能使用右旋美托咪啶替代苯二氮卓類藥物或異丙酚)、每日自發覺醒試驗聯合自主呼吸試驗、低潮氣量呼吸機模式、液體管理(維持入出平衡或負平衡)、限制輸血等[36],而目前的VAP 集束化策略對VAE的預防作用不大[37-39],可能需要謹慎使用洗必泰進行口腔護理和預防應激性潰瘍[35]。因此,目前仍需要設計嚴謹的大規模隨機對照試驗來找到最有效的VAE 預防集束化策略,并證明降低VAE發病率與臨床結局的關系,同時VAE 的診斷標準仍有需要完善的部分。總之,VAE 作為一個替代VAP的定義,擴大了對呼吸機相關并發癥的監測范圍,具有客觀性,預防VAE 集束化策略可能會改善機械通氣患者臨床結局,但仍需要更多的研究來完善其定義與預防策略。

六、結論

人工氣道中,人工氣道的固定、氣道濕化和吸痰的選擇已有相應的臨床標準,同時目前有很多新設備可以提供更適合患者的聲門下分泌物引流和氣囊壓力管理,其中智能化氣囊壓力控制可能是未來氣道管理的更優方案。VAE 作為一個監測呼吸機相關并發癥的新定義,其診斷標準和預防策略仍需要更多的研究加以完善。人工氣道的建立既有可能挽救患者生命,也有可能危害患者健康,臨床工作者應該全面評估有創機械通氣利弊,有效地管理人工氣道,從而預防機械通氣相關并發癥,改善患者臨床結局。

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