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摘 要 目的：研究不同吸痰方式对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）机械通气患者呼吸力学的影响。方法：选择28例ARDS并行机械通气治疗患者，随机分为两组，A组（n=14）：先进行密闭式吸痰（CS），后施行开放式吸痰（OS）；B组（n=14）：先进行OS，后施行CS。观察记录两组患者行不同方式吸痰后1分钟呼吸系统力学参数的变化。结果：两种吸痰方式均不影响呼吸系统顺应性（Cst）（P>0.05），但开放式吸痰可致吸气阻力（Raw）升高（P<0.05）。结论：不同吸痰方式对ARDS机械通气患者呼吸力学影响主要集中在吸气阻力，开放式吸痰使吸气阻力增高，两者对呼吸系统顺应性无影响。建议对应用机械通气的ARDS患者使用气管内吸痰首选密闭式吸痰方法。
关键词 急性呼吸窘迫综合征 气管内吸痰 呼吸力学
Abstract Objective：This study aimed to the effect of different modes of sputum aspiration on respiratory mechanics in acute respiratory distress syndrome （ARDS） patients with ventilation.Methods：28 ARDS patients received mechanical ventilator，were randomly divided into two groups，In A group （n=14）：the patient received closed aspiration（CS） firstly，and then received opend aspiration（OS）.In B group（n=14）：the patient received OS，and then received CS.The respiratory mechanics changes were recorded 1min after aspiration finished.Results：The two different modes of aspiration had no effect on respiratory compliance（Cst）（P>0.05），but the opened modes resulted in an increased inspiratory resistance （Raw）（P<0.05）.Conclusion：The different aspiration modes mainly concentrated in the inspiratory resistance.The opened modes increased inspiratory resistance.There was no effect on the respiratory compliance.The closed aspiration system could be the first choice for airway management in ARDS patients with ventilation.
key words Acute respiratory distress syndrome； Transtracheal aspiration；respiratory mechanics
重症ARDS患者通常需要依靠机械通气治疗。而气管内吸痰是机械通气患者清除气道分泌物直接而有效的方法。临床广泛使用的是开放式气管内吸痰（OS），需要中断机械通气，往往在吸痰后出现氧合下降，影响机械通气效果。密闭式气管内吸痰（CS）则能在吸痰过程中较好地维持机械通气状态，保证吸痰前后气道压力的相对稳定。呼吸系统顺应性（Cst）和吸气阻力（Raw）是评估机械通气患者呼吸力学的重要指标。本研究旨在探讨两种吸痰方法对患者呼吸力学的影响。2012年10月-2013年6月行机械通气治疗ARDS患者28例，分别进行OS和CS，观察两种吸痰方法对患者呼吸力学的影响，以期评价更有益的针对ARDS机械通气患者的气管内吸痰方法。
资料与方法
2012年10月-2013年6月收治ARDS患者28例，均为经口气管插管，其中男18例，女10例；年龄20～82岁，平均51±10.5岁；氧合指数（Pa02/FiO2）<300 6例，<200 10例，<100 12例；病种选取肺内源性及肺外源性ARDS，其中包括感染性休克12例，肾移植6例，重症胰腺炎4例，复合性外伤6例。
分组方法：28例按照随机数字表法随机分为A、B两组，为自身配对设计。A组：14例，先行CS，操作后待患者生命体征及呼吸参数恢复至操作前水平后再进行OS，以避免余波效应。B组：14例，先行OS，操作后待患者生命体征及呼吸参数恢复至操作前水平后再进行CS，以避免余波效应。
试验方法：对A、B两组采取自身前后对照的方法，测量两种方法吸痰后患者呼吸力学参数的变化，包括：潮气量（Vt）、气道峰压（Ppeak）、气道平台压（Pplat）、呼吸末正压（PEEP）。
操作方法：患者均平卧，床头抬高30°，OS使用12F一次性吸痰管，将中心负压吸引表压力调为10～20kPa，断开呼吸机，把吸痰管经气管插管放入气道内，旋转提拉手法吸出气道分泌物，吸痰时间10秒，后接上呼吸机。CS使用12F密闭吸痰系统，将中心负压吸引表压力调为10～20kPa，把密闭吸痰装置内的吸痰管放入气道内，旋转提拉手法吸出气道分泌物，吸痰时间10秒。
气道压力测量条件：患者均为镇静状态，无自主呼吸，依靠Drager Evita 4型呼吸机进行容量控制（VC）通气，潮气量8ml/kg，吸气流量50lpm，PEEP 5～10cmH2O，Fi02 40%～80%；呼吸机可准确测量Vt，Ppeak，Pplat及PEEP。 监测方法：吸痰前、吸痰后1分钟记录患者Vt，Ppeak，Pplat及PEEP等参数的改变。
计算方法：呼吸系统静态顺应性（Cst）=容积变化（△V）/压力变化（△P），Cst=Vt/（Pplat-PEEP）；吸气阻力（Raw）=压力变化（△P）/吸气流量（Flow），Raw=（Ppeak-Pplat）/Flow。
统计学处理：采用SPSS11.5软件建立数据库，实验结果以（x±s）表示，组内资料的比较采用配对t检验。
结 果
密闭式吸痰对患者各项参数的影响：采用密闭式吸痰前后患者Cst、Raw均无明显变化（P>0.05）。见表1。
开放式吸痰对患者各项参数的影响：采用开放式吸痰前后患者Cst均无明显变化（P>0.05），Raw升高均有统计学差异（P<0.05）。见表2。
讨 论
呼吸系统顺应性（Cst）是指每单位压力变化而产生的容积变化，成人正常值为100ml/cmH2O。吸气阻力是吸气时气流经过呼吸道所产生的摩擦力，成人正常值≤10cmH2O/（L·S）[1]。
依据2012柏林定义，ARDS为已知临床发病或呼吸症状新发或加重后1周内，X线或CT扫描示双肺致密影，并且胸腔积液、肺叶/肺塌陷或结节不能完全解释，无法用心力衰竭或体液超负荷完全解释的呼吸衰竭。据氧合状态分轻度：PaO2/FiO2=201～300mmHg，且呼气末正压（PEEP）或持续气道正压（CPAP）≤5cmH2O；中度PaO2/FiO2=101～200mmHg，且PEEP≥5cmH2O；重度PaO2/FiO2≤100mmHg，且PEEP≥10cmH2O[2]。
正常情况下，人体气道分泌物依赖纤毛转运系统可从气道中清除，以维持通气功能。而对于机械通气患者来说，人工气道的建立破坏了呼吸道的防御功能，机械通气抑制了机体的咳嗽反射功能，因此人工吸痰是排出呼吸系统分泌物的唯一手段。
20世纪80年代初，密闭式吸痰在美国应用于临床，吸痰系统可直接连接在患者气管插管与Y型管之间，该系统最显著特点为操作时无需断开与呼吸机连接终止机械通气[3]。因其操作是在密闭条件下进行的，避免了分泌物喷出造成的对人、物及环境的污染，加强了医护工作的安全性。密闭式吸痰因无需断开呼吸机，可以减少吸痰所造成的肺容量下降及肺泡萎陷，避免了因肺泡萎陷而造成的严重通气血流比例失调，克服了肺泡萎陷与复张形成的剪切力，减少了肺组织再损伤。
开放式吸痰时必须断开呼吸机，中断机械通气，导致肺容量大幅度下降及（PEEP）丢失[4]，而密闭式吸痰从根本上解除了这一不利因素。
两种吸痰方式均不会影响Cst的稳定：本研究结果显示，患者Cst在密闭式吸痰前后无明显变化，分析原因可能为密闭式吸痰过程是在较短的时间内（10秒）抽吸痰液，对潮气量的损耗较小，容量控制（VC）通气模式的最小允许漏气量是设定潮气量的20%，因此呼吸机能继续送气。气道压力虽会受到吸痰负压影响而降低，但对于容积变化（△V）/压力变化（△P）的结果来说会保持稳定的数值不变。提示对于Cst降低的机械通气患者采用密闭式吸痰是安全可行的。开放式吸痰前后Cst无差异（P>0.05），分析结果认为开放式吸痰中断了机械通气，使保持肺泡复张的PEEP降为零，呼吸机断开及吸痰负压抽吸作用均引起肺容量丢失[5]。开放式吸痰在负压的抽吸下肺通气量的减少更加严重，肺容量与压力同比降低，从而导致开放式吸痰前后Cst不变。
开放式吸痰方式使Raw明显升高：两种吸痰操作后Raw变化差别明显，开放式吸痰的Raw升高具有统计学意义（P<0.05）。导致上述结果的可能因素是吸痰清除了气道内积聚的分泌物和痰液，降低了气道阻力，但吸痰导致的咳嗽运动使胸腔内气道被压缩、气道受刺激后痉挛等因素均使气道压力升高，密闭式吸痰在吸痰过程中呼吸机仍有送气，对患者气道压力影响相对小，气道压力变化小。开放式吸痰中断机械通气，压力变化更大。压力变化（△P）/吸气流量（Flow），流量恒定，开放式吸痰压力变化更大。因此，开放式吸痰相比密闭式吸痰Raw明显增高。
吸痰是一个微创性的临床操作，为ARDS机械通气患者气道管理重要部分。开放式吸痰不能维持正常的机械通气，易出现吸痰后低氧血症，研究显示密闭式吸痰较开放式吸痰方式具有更多优势[6]。密闭式吸痰安全性高，在保持机械通气的基础上改善氧合，且能维持ARDS患者吸痰前后血液动力学稳定[7]。本研究显示两种吸痰法不影响Cst，但开放式吸痰使Raw增高，不利于维持氧合及血流动力学稳定。
密闭式吸痰在环境保护，医务人员保护及减少交叉感染方面具有优势[8]。RCT研究提示密闭式吸痰能减少下呼吸道感染，显著减少支气管炎和肺炎的风险[9]。本研究结论，对于应用机械通气的ARDS患者推荐密闭式吸痰方法。
参考文献
1 杜斌，主译.麻省总医院危重病医学手册[M].北京：人民卫生出版社，2012：32-33.
2 ARDS Definition Task Force，Ranieri VM，Rubenfeld GD，et al.Acute Respiratory Distress Syndrome：The Berlin Definition[J].JAMA，2012，307（23）：2526-2533.
3 Carlon GC，Fox SJ，Ackerman NJ.Evaluation of a closed-tracheal suction System[J].Crit Care Med，1987，15（5）：522-525.
4 Choong K，Chatrkaw P，Frndova H，et al.Comparison of loss in lung volume with open versus in-line catheter endotracheal suctioning[J].Pediatr Crit Care Med，2003，4（1）：69-73. 5 Maggiore SM，Lellouche F，Pigeot J，et al.Prevention of endotracheal suctioning-induced alveolar derecruitment in acute lung injury[J].Am J Respir Crit Care Med.2003，167（9）：1215-1224.
6 Lindgren S，Almgren B，Hogman M，et al.Effectiveness and side effects of closed and open suctioning：an experimental evaluation[J].Intensive Care Med，2004，30（8）：1630-1637.
7 Cereda M，Villa F，Colombo E，et al.Closed system endotracheal suctioning maintains lung volume during volume-controlledmechanical ventilation[J].Intensive Care Med，2001，27（4）：648-654.
8 Hoellering AB，Copnell B，Dargaville PA，et al.Lung volume and cardiorespiratory changes during open and closed endotracheal suction in ventilated newborn infants[J].Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2008，93（6）：436-441.
9 Rudnov VA，Karpun NA，Demeshchenko VA，et al.Role of closed aspiration systems in the prevention of lower respiratory tract infections during artificial ventilation[J].Anesteziol Reanimatol，2007，（3）：22-24.
关键词 急性呼吸窘迫综合征 气管内吸痰 呼吸力学
Abstract Objective：This study aimed to the effect of different modes of sputum aspiration on respiratory mechanics in acute respiratory distress syndrome （ARDS） patients with ventilation.Methods：28 ARDS patients received mechanical ventilator，were randomly divided into two groups，In A group （n=14）：the patient received closed aspiration（CS） firstly，and then received opend aspiration（OS）.In B group（n=14）：the patient received OS，and then received CS.The respiratory mechanics changes were recorded 1min after aspiration finished.Results：The two different modes of aspiration had no effect on respiratory compliance（Cst）（P>0.05），but the opened modes resulted in an increased inspiratory resistance （Raw）（P<0.05）.Conclusion：The different aspiration modes mainly concentrated in the inspiratory resistance.The opened modes increased inspiratory resistance.There was no effect on the respiratory compliance.The closed aspiration system could be the first choice for airway management in ARDS patients with ventilation.
key words Acute respiratory distress syndrome； Transtracheal aspiration；respiratory mechanics
重症ARDS患者通常需要依靠机械通气治疗。而气管内吸痰是机械通气患者清除气道分泌物直接而有效的方法。临床广泛使用的是开放式气管内吸痰（OS），需要中断机械通气，往往在吸痰后出现氧合下降，影响机械通气效果。密闭式气管内吸痰（CS）则能在吸痰过程中较好地维持机械通气状态，保证吸痰前后气道压力的相对稳定。呼吸系统顺应性（Cst）和吸气阻力（Raw）是评估机械通气患者呼吸力学的重要指标。本研究旨在探讨两种吸痰方法对患者呼吸力学的影响。2012年10月-2013年6月行机械通气治疗ARDS患者28例，分别进行OS和CS，观察两种吸痰方法对患者呼吸力学的影响，以期评价更有益的针对ARDS机械通气患者的气管内吸痰方法。
资料与方法
2012年10月-2013年6月收治ARDS患者28例，均为经口气管插管，其中男18例，女10例；年龄20～82岁，平均51±10.5岁；氧合指数（Pa02/FiO2）<300 6例，<200 10例，<100 12例；病种选取肺内源性及肺外源性ARDS，其中包括感染性休克12例，肾移植6例，重症胰腺炎4例，复合性外伤6例。
分组方法：28例按照随机数字表法随机分为A、B两组，为自身配对设计。A组：14例，先行CS，操作后待患者生命体征及呼吸参数恢复至操作前水平后再进行OS，以避免余波效应。B组：14例，先行OS，操作后待患者生命体征及呼吸参数恢复至操作前水平后再进行CS，以避免余波效应。
试验方法：对A、B两组采取自身前后对照的方法，测量两种方法吸痰后患者呼吸力学参数的变化，包括：潮气量（Vt）、气道峰压（Ppeak）、气道平台压（Pplat）、呼吸末正压（PEEP）。
操作方法：患者均平卧，床头抬高30°，OS使用12F一次性吸痰管，将中心负压吸引表压力调为10～20kPa，断开呼吸机，把吸痰管经气管插管放入气道内，旋转提拉手法吸出气道分泌物，吸痰时间10秒，后接上呼吸机。CS使用12F密闭吸痰系统，将中心负压吸引表压力调为10～20kPa，把密闭吸痰装置内的吸痰管放入气道内，旋转提拉手法吸出气道分泌物，吸痰时间10秒。
气道压力测量条件：患者均为镇静状态，无自主呼吸，依靠Drager Evita 4型呼吸机进行容量控制（VC）通气，潮气量8ml/kg，吸气流量50lpm，PEEP 5～10cmH2O，Fi02 40%～80%；呼吸机可准确测量Vt，Ppeak，Pplat及PEEP。 监测方法：吸痰前、吸痰后1分钟记录患者Vt，Ppeak，Pplat及PEEP等参数的改变。
计算方法：呼吸系统静态顺应性（Cst）=容积变化（△V）/压力变化（△P），Cst=Vt/（Pplat-PEEP）；吸气阻力（Raw）=压力变化（△P）/吸气流量（Flow），Raw=（Ppeak-Pplat）/Flow。
统计学处理：采用SPSS11.5软件建立数据库，实验结果以（x±s）表示，组内资料的比较采用配对t检验。
结 果
密闭式吸痰对患者各项参数的影响：采用密闭式吸痰前后患者Cst、Raw均无明显变化（P>0.05）。见表1。
开放式吸痰对患者各项参数的影响：采用开放式吸痰前后患者Cst均无明显变化（P>0.05），Raw升高均有统计学差异（P<0.05）。见表2。
讨 论
呼吸系统顺应性（Cst）是指每单位压力变化而产生的容积变化，成人正常值为100ml/cmH2O。吸气阻力是吸气时气流经过呼吸道所产生的摩擦力，成人正常值≤10cmH2O/（L·S）[1]。
依据2012柏林定义，ARDS为已知临床发病或呼吸症状新发或加重后1周内，X线或CT扫描示双肺致密影，并且胸腔积液、肺叶/肺塌陷或结节不能完全解释，无法用心力衰竭或体液超负荷完全解释的呼吸衰竭。据氧合状态分轻度：PaO2/FiO2=201～300mmHg，且呼气末正压（PEEP）或持续气道正压（CPAP）≤5cmH2O；中度PaO2/FiO2=101～200mmHg，且PEEP≥5cmH2O；重度PaO2/FiO2≤100mmHg，且PEEP≥10cmH2O[2]。
正常情况下，人体气道分泌物依赖纤毛转运系统可从气道中清除，以维持通气功能。而对于机械通气患者来说，人工气道的建立破坏了呼吸道的防御功能，机械通气抑制了机体的咳嗽反射功能，因此人工吸痰是排出呼吸系统分泌物的唯一手段。
20世纪80年代初，密闭式吸痰在美国应用于临床，吸痰系统可直接连接在患者气管插管与Y型管之间，该系统最显著特点为操作时无需断开与呼吸机连接终止机械通气[3]。因其操作是在密闭条件下进行的，避免了分泌物喷出造成的对人、物及环境的污染，加强了医护工作的安全性。密闭式吸痰因无需断开呼吸机，可以减少吸痰所造成的肺容量下降及肺泡萎陷，避免了因肺泡萎陷而造成的严重通气血流比例失调，克服了肺泡萎陷与复张形成的剪切力，减少了肺组织再损伤。
开放式吸痰时必须断开呼吸机，中断机械通气，导致肺容量大幅度下降及（PEEP）丢失[4]，而密闭式吸痰从根本上解除了这一不利因素。
两种吸痰方式均不会影响Cst的稳定：本研究结果显示，患者Cst在密闭式吸痰前后无明显变化，分析原因可能为密闭式吸痰过程是在较短的时间内（10秒）抽吸痰液，对潮气量的损耗较小，容量控制（VC）通气模式的最小允许漏气量是设定潮气量的20%，因此呼吸机能继续送气。气道压力虽会受到吸痰负压影响而降低，但对于容积变化（△V）/压力变化（△P）的结果来说会保持稳定的数值不变。提示对于Cst降低的机械通气患者采用密闭式吸痰是安全可行的。开放式吸痰前后Cst无差异（P>0.05），分析结果认为开放式吸痰中断了机械通气，使保持肺泡复张的PEEP降为零，呼吸机断开及吸痰负压抽吸作用均引起肺容量丢失[5]。开放式吸痰在负压的抽吸下肺通气量的减少更加严重，肺容量与压力同比降低，从而导致开放式吸痰前后Cst不变。
开放式吸痰方式使Raw明显升高：两种吸痰操作后Raw变化差别明显，开放式吸痰的Raw升高具有统计学意义（P<0.05）。导致上述结果的可能因素是吸痰清除了气道内积聚的分泌物和痰液，降低了气道阻力，但吸痰导致的咳嗽运动使胸腔内气道被压缩、气道受刺激后痉挛等因素均使气道压力升高，密闭式吸痰在吸痰过程中呼吸机仍有送气，对患者气道压力影响相对小，气道压力变化小。开放式吸痰中断机械通气，压力变化更大。压力变化（△P）/吸气流量（Flow），流量恒定，开放式吸痰压力变化更大。因此，开放式吸痰相比密闭式吸痰Raw明显增高。
吸痰是一个微创性的临床操作，为ARDS机械通气患者气道管理重要部分。开放式吸痰不能维持正常的机械通气，易出现吸痰后低氧血症，研究显示密闭式吸痰较开放式吸痰方式具有更多优势[6]。密闭式吸痰安全性高，在保持机械通气的基础上改善氧合，且能维持ARDS患者吸痰前后血液动力学稳定[7]。本研究显示两种吸痰法不影响Cst，但开放式吸痰使Raw增高，不利于维持氧合及血流动力学稳定。
密闭式吸痰在环境保护，医务人员保护及减少交叉感染方面具有优势[8]。RCT研究提示密闭式吸痰能减少下呼吸道感染，显著减少支气管炎和肺炎的风险[9]。本研究结论，对于应用机械通气的ARDS患者推荐密闭式吸痰方法。
参考文献
1 杜斌，主译.麻省总医院危重病医学手册[M].北京：人民卫生出版社，2012：32-33.
2 ARDS Definition Task Force，Ranieri VM，Rubenfeld GD，et al.Acute Respiratory Distress Syndrome：The Berlin Definition[J].JAMA，2012，307（23）：2526-2533.
3 Carlon GC，Fox SJ，Ackerman NJ.Evaluation of a closed-tracheal suction System[J].Crit Care Med，1987，15（5）：522-525.
4 Choong K，Chatrkaw P，Frndova H，et al.Comparison of loss in lung volume with open versus in-line catheter endotracheal suctioning[J].Pediatr Crit Care Med，2003，4（1）：69-73. 5 Maggiore SM，Lellouche F，Pigeot J，et al.Prevention of endotracheal suctioning-induced alveolar derecruitment in acute lung injury[J].Am J Respir Crit Care Med.2003，167（9）：1215-1224.
6 Lindgren S，Almgren B，Hogman M，et al.Effectiveness and side effects of closed and open suctioning：an experimental evaluation[J].Intensive Care Med，2004，30（8）：1630-1637.
7 Cereda M，Villa F，Colombo E，et al.Closed system endotracheal suctioning maintains lung volume during volume-controlledmechanical ventilation[J].Intensive Care Med，2001，27（4）：648-654.
8 Hoellering AB，Copnell B，Dargaville PA，et al.Lung volume and cardiorespiratory changes during open and closed endotracheal suction in ventilated newborn infants[J].Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed，2008，93（6）：436-441.
9 Rudnov VA，Karpun NA，Demeshchenko VA，et al.Role of closed aspiration systems in the prevention of lower respiratory tract infections during artificial ventilation[J].Anesteziol Reanimatol，2007，（3）：22-24.