气管插管机械通气患者的气道湿化

呼吸道正常的生理功能

正常情况下，呼吸道的黏液-纤毛系统具有正常的分泌、运动生理功能，以保证气道的廓清和防御功能。呼吸道必须保持一定的温度和湿度，才能保持纤毛的正常运动和适当的黏液分泌。

温湿化（即热量和水分的交换）是上呼吸道的主要功能，其中鼻为主要部位。鼻在吸气时对气体进行加温加湿，并冷却呼出气体，从中回收水蒸气。鼻黏膜通过黏液腺、杯状细胞分泌黏液、呼出水蒸气的凝结保持内部湿润。而其丰富的血管结构可主动调节鼻腔内的温度变化，并促进有效的热量传递。此外，鼻窦、气管和支气管内黏膜均有助于对吸入气体进行温湿度调节。

当吸入气体进入肺时，它将达到等温饱和界面（isothermic saturation boundary，ISB）的条件，即温度可达到37°C，相对湿度为100%（图1）。该位置通常在隆突下5 cm，并可随着气体温度、湿度以及潮气量的变化而发生位置改变。ISB向肺更下沿移动受很多因素影响，如经口呼吸、吸入冷且干燥的气体、建立人工气道绕过上呼吸道、分钟通气量过高等。当患者的ISB下移时，呼吸道会额外补充温湿化以满足肺对气体温度和湿度的要求，而此时可导致气道上皮受损、黏液-纤毛系统功能障碍、大量隐形失水等负面影响。因此，医疗环境下的温湿化治疗尤为重要。

 

图1. 当人体呼吸空气时，上气道可将气体加温至30°C，同时增加20 mg/L的水蒸气，下气道加温至37°C，增加13.9 mg/L的水蒸气。呼气时，上气道可保留住呼出气体中一定的热量和水分，减少丢失。如所有的水分均被呼出，这将意味着湿度下降33.9 mg/L。AH：绝对湿度；RH：相对湿度；T：温度。

气道温湿化的目标

当危重症患者需要有创机械通气时，人工气道的建立使吸入气体绕过上气道的过滤加温及湿化，长时间吸入未充分温湿化的气体可导致气道水分的大量丢失，损伤黏液清除系统，造成气道分泌物黏稠、纤毛运动能力下降等，从而加重气道廓清障碍及炎症反应，增加细菌定植危险。大量分泌物聚集还会造成通气/血流比例失调，堵塞气道造成肺不张，引起或加重缺氧和感染。因此，充分温湿化是保障气道廓清的前提和基础。

针对建立人工气道的患者，不论采用何种湿化方式，都要求近端气道内的气体温度达到37°C，相对湿度达到100%，以维持气道黏膜完整、纤毛正常运动及气道分泌物的排出，降低呼吸道感染的发生。有创机械通气使用主动湿化时，湿化水平在33～44 mg/L，Y型口处气体温度在34～41°C，相对湿度为100%。值得注意的是，国际标准化组织建议吸入气体温度持续超过41°C可能导致潜在的热损伤，临床中应严格把控温湿化的目标范围，避免相关气道并发症的发生。

常用湿化装置和湿化方法

当患者吸入医源性气体时，需通过额外的装置进行气体温度和湿度的补充，通过充分温湿化以保持气道黏液-纤毛系统的正常生理功能和防御功能，避免相关并发症的发生。临床中常用的湿化装置主要有两种：主动加热湿化器（heat humidifier，HH）和热湿交换器（Heat and moisture exchanger，HME，即人工鼻）（图2）。

     

图2. 非伺服型湿化器（左一）、伺服型湿化器（中）、人工鼻（右一）

1. 主动加热湿化器

主动加热湿化器分为伺服型和非伺服型两种。非伺服型湿化器通过调节湿化器的温度档位来调节机器功率及温度，以产生不同温度及湿度的气体。因管路中无加热导丝，受环境温度、患者通气量、流速、管路长度等多种因素影响，针对气管插管患者，指南建议应用伺服型湿化器提高气道管理质量。

伺服型湿化器需要配合内置加热导丝的管路及位于湿化罐开口处及Y型口管处的温度探头，通过实时监测气体温度，并自动反馈调节装置加热功率，从而保证达到预设的目标温度，在保证温湿化效果的同时也可以减少管路中冷凝水的形成。

值得注意的是，在应用伺服型湿化器时，需要关注面板中的温度提示，正常工作时可使湿化器近患者端温度监测为40℃，经过15 cm人工气道转接管后，使人工气道开口端温度维持于37℃，以防温度过高灼伤气道（图3）。向湿化罐中注水时，应使用灭菌注射用水，且液面不得超过刻度最高限，发现湿化罐中液体浑浊或管路污染时，应及时更换，避免院内感染的发生。

图3. 伺服型湿化器在气管插管患者中的温度监测

使用主动加热湿化器时，仍存在一些潜在风险值得关注：

（1）电击：如设备处于异常或危险状态时，则可能导致患者和操作人员存在电击风险。

（2）灼伤气道：过度使用湿化器、低湿度和高流量气体可能会使患者存在气道灼伤的风险。

（3）湿化水进入呼吸回路：如果添加湿化水时过量，使水量大于湿化器蒸发速率，则可使过量的湿化水进入呼吸回路，限制通气甚至流至患者端。

（4）呼吸机管路和VAP的细菌定植：尽管主动湿化器并不增加VAP的发生风险，但与呼吸机管路中细菌的快速定植相关，操作不当时可增加交叉感染风险。

（5）灼伤操作人员：湿化器的加热盘与湿化水温度较高，可能存在灼伤护理人员的风险。

（6）体温过低：机械通气患者吸入干冷气体有发生低体温的风险。

（7）湿化不足和黏液阻塞：湿化不足时可导致呼吸道内分泌物黏稠，阻塞气道/人工气道或导致肺不张等，因此可增加气道阻力、肺通气不足，导致相关感染加重。

（8）呼吸回路冷凝水聚集：管路中凝集冷凝水，可能导致回流至患者气道，增加管路中压力，导致人机不协调和呼吸机性能异常。

2. 人工鼻

美国呼吸治疗协会（AARC）建议有创机械通气患者使用被动湿化时，HME提供至少30 mg/L的湿度，但有评估证实有37.5%的产品能满足AARC的标准，其中25%的产品效率低于25 mg/L。因此，该装置更适用于短期（≤96 h）及转运时使用。大量血性和黏稠分泌物；机械通气患者呼出潮气量低于输送潮气量70%时（如：支气管胸膜瘘、人工气道气囊漏气等情况）；小潮气量通气患者；体温过低（<35℃）；分钟通气量过高（>10 L/min）；无创通气及雾化均为人工鼻使用的禁忌证。

目前，关于应用主动湿化器与人工鼻时，呼吸机相关性肺炎（VAP）的发生率并无统计学差异，且对患者的病死率、住ICU时间、机械通气时间亦无影响。但在选择时仍需关注人工鼻的多项禁忌证，定时评估湿化效果及患者气道廓清状态。

湿化效果评估

气道温湿化效果有多种评估方式，但需结合患者情况进行综合考量（图4）。临床常通过监测温度和湿度的数值来反馈装置性能，较易实施。此外，还可通过观察呼吸机管路、湿化器及无创通气面罩上的水雾进行判断，一般认为可看到湿气及适宜水珠的效果较为合适。若效果不佳，考虑提高非伺服型湿化器档位或调节伺服型湿化器的湿化补偿功能。痰液黏稠程度是较为简单有效的判断方法，一般将痰液黏稠度划分为3度：1度：痰液如米汤或泡沫样，吸痰管内壁上无痰液滞留；2度：痰的外观较黏稠，吸痰后有少量痰液在内壁滞留，但容易被水冲净；3度：痰的外观明显黏稠，吸痰管内壁上常滞留大量痰液且不易被水冲净。但患者痰液引流情况受感染、咳嗽能力、通气等多种因素影响，因此需要综合判断湿化效果并进行调整。

问题与展望

目前，临床实践中仍存在诸多温湿化不当的情况，如用雾化代替温湿化、气道内滴注盐水以促进痰液引流等错误方式。这些方式脱离了“温化是湿化前提”的理论基础，增加了上气道细菌移位及院内感染的风险，且针对危重症患者的综合治疗，容易忽略气道温湿化的重要性和必要性。危重症患者应用有创机械通气时，应选择合理的湿化方式并规范使用，密切监测、评估效果。提高气体温湿化质量，为后续的气道廓清保驾护航。

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