多功能气流感应器的研制与临床应用

0 引言

在给患者气管插管时，气管导管有误入食管的潜在危险，如不及时发现并纠正，可导致患者缺氧及心跳骤停等严重后果。所以，准确判断气管导管位置的正确性是行气管内插管的必须步骤，是机械通气的前提，也是决定患者能否抢救成功的关键环节。而现有的判断方法如:肺部听诊、支气管镜检查、呼气末CO2检测、变色试纸等都是在气管插管完成后再根据相应指标判断气管导管位置的，无形之中就延长了气管插管时间，也即延迟了机械通气时间，导致患者缺氧时间的延长。经反复试验，我们研制出一种能在最短的时间内达到最准确、能全程判断气管导管位置的多功能气流感应器（multifunctional airflow sensor，MAS），该仪器同时还具备观察患者的自主呼吸以及安全防护功能。

1 多功能气流感应器的研制

1.1 装置功能

本装置（MAS）具有间接直视患者声门、直观显示患者呼吸及对医护人员安全防护等功能。MAS对呼吸气流具有高度的灵敏反应特性，可感应到声门及气管内微弱的气流，从而实现无需直视患者声门就能快速定位患者声门并全程引导气管插管的目的；还可直观地观察气管插管患者的自主呼吸情况；同时，因其能改变并引导患者呼出气流或呛咳物喷出方向，还能达到对医护人员的安全防护目的。

1.2 装置设计

如图1、2所示，MAS由呼吸气流感应气囊、感应活瓣、侧开口及标准外接头等4个部分构成。感应气囊有良好的膨胀性，其上面的2个活瓣对气流有高度的灵敏性及可膨胀性，都可随呼吸气流而移动和摆动，可据此定位患者声门及观察呼吸；气囊上的侧开口可改变并引导患者气流或呛咳物喷出方向，另外，还可通过侧开口插入管芯塑型气管导管；接头为国际标准内椎接头，可直接套在气管导管、喉罩等通气管末端的接头上。感应气囊与接头有良好的紧密连接。

1.3 装置采用的材料

MAS的接头为普通医用塑料或由橡胶注塑而成，气流感应气囊及感应活瓣由较薄的医用橡胶或医用塑料薄膜制成。

2 应用方法

当为保留患者自主呼吸经口气管插管时，把MAS套在气管导管末端的接头上，使侧开口对着指定方向，让患者的呛咳物向指定方向喷射。把气管导管管芯通过MAS的侧开口插入气管导管，调整好深度及弧度后，在喉镜的辅助下置入气管导管，注意观察气流感应气囊及活瓣的活动幅度。当活动幅度最大时，说明气管导管前端正对患者声门，在患者吸气末期插入气管导管，拔出管芯，调整气管导管深度后，感应气囊及活瓣的活动幅度增大或不变时，说明气管导管在气管内，除去多功能气流感应器，余行常规操作。如气流感应气囊及活瓣的活动幅度骤减至无活动时，说明气管导管滑入食道内，应重新操作。

图1 多功能气流感应器设计简图

1.气流感应气囊；2.小活瓣；3.大活瓣；4.接头；5.侧开口

图2 多功能气流感应器实物图

1.气流感应气囊；2.活瓣；4.接头；5.侧开口；6.管芯；7.气管导管

急救气管插管时，无需停止胸外心脏按压，因为胸外心脏按压产生的人工气流跟自主呼吸产生的气流一样，所以操作同保留自主呼吸经口气管插管一样。

在观察气管插管患者的自主呼吸时，连接好MAS，观察气流感应气囊及活瓣的活动幅度:当气流感应气囊及活瓣无活动时，说明该患者无自主呼吸；当活动幅度较小时，说明该患者有微弱的自主呼吸；当活动幅度较大时，说明该患者有较好的自主呼吸，且气流感应气囊及活瓣活动的频率即是患者的呼吸频率。

在为气管插管患者做口腔及其他护理时，把MAS接头套在气管导管上，可引导患者的呛咳物向某一方向喷射，达到防止医护人员及其他无菌或清洁区受到患者痰液的沾染。

3 应用效果分析

以MAS临床应用于经鼻及经口气管插管108例，其中全麻保留自主呼吸经口气管插管80例、经鼻气管插管5例、院内急救气管插管有自主呼吸者12例、呼吸心跳停止者8例、颈椎骨折伴截瘫原位气管插管抢救者3例，均能准确引导并验证气管导管的位置。在进行心肺复苏时，无需中断胸外心脏按压操作就能准确插入气管导管，尤其是患者平躺在地面上时，麻醉医生无需跪下或趴在地上找患者声门，能大大缩短插管时间。因操作者可远离患者头部就能完成气管插管过程，且能准确改变患者气流方向，所以所有操作人员无一被患者气管内喷射物沾染。

4 讨论

4.1 对呼吸气流有高度灵敏性

本装置（MAS）具有间接直视患者声门功能及直观显示患者呼吸等功能的前提是MAS的气流感应气囊及活瓣对患者呼吸气流有高度的灵敏性，可感应到声门及气管内微弱的气流，可据此引导气管插管及观察患者的自主呼吸。

4.2 具有间接直视患者声门功能

MAS引导气管插管时，喉镜仅起辅助作用，无需挑起会厌直接看到患者声门，仅直接观察MAS的气流感应气囊及活瓣活动幅度即可判断患者声门的位置并快速把气管导管导向气管内。可避免现场急救气管插管时因各种难以预料的困难气道导致声门暴露困难而引起的尴尬及医疗纠纷，同时也为开放人工气道节约宝贵时间。

4.3 可全程动态观察

为保留自主呼吸对患者行气管插管时，可以从寻找声门到气管导管插入气管内全程观察气流感应气囊及活瓣的活动幅度，动态地鉴别气管导管前端是否靠近患者声门、是否进入气管内等。集插管、鉴定2个过程于一体，无形之中就缩短了气管插管时间，为快速开放患者呼吸通道赢得宝贵时间。但气管插管鉴定囊[1]及肺部听诊胸部视诊等方法均需在气管插管完成后才能进行观察鉴定，且无引导并全程动态观察鉴定气管导管位置之功能。

4.4 低阻力

气流感应气囊及侧开口有良好的可扩张性，对气管插管患者呼吸及呛咳所产生气流的阻力较小，可防止患者的肺气压伤；同时也有利于弯曲的气管导管管芯的抽出，防止因管芯通道过细而影响管芯的拔出，或因阻力较大而把气管导管带出声门。而像判定气管插管后导管位置的简易装置[2]、L.M.J型困难与急救插管管芯[3]等虽有气囊可感应气流，但气囊无开口，不能使气流流动，当患者呛咳时可使患者产生肺气压伤。

4.5 具有安全防护功能

本装置的气流感应气囊侧开口能有效地改变患者气流方向，防止医护人员及其他无菌或清洁区受到患者喷射物或痰液的沾染。而气管插管挡唾液装置[4]虽然可阻挡痰液直喷，但无阻挡痰液向四周喷射功能。其他的比如:气流发生器[5]、呼气末CO2检测仪[6]、光棒、光导管芯[7]等则无安全防护功能。使用MAS给患有呼吸系统传染性疾病如SARS等患者气管插管时，对医护人员等于又加了一层最简洁的安全防护措施，此点明显优于其他任何方法。

5 结语

MAS不仅可用于气管导管上，还可在喉罩、双腔气管导管、食管气管联合导管、气管切开套管等气道通气装置上使用。具有全程引导气管插管、观察呼吸及可进行安全防护等优点。同时，还具有体积小、携带方便、结构简单、操作简便快捷、易于操作者掌握等特点。可应用于任何级别医院及任何场所的气管插管及对呼吸的观察，特别适合用于急诊抢救和出诊气管插管，具有较大的临床实用价值及推广价值。