建立气管插管人工气道的目的是及时清除气道分泌物，改善患者通气功能，保证机体供氧。气道湿化是气道管理的重点，有效的气道湿化可以提高患者的舒适感，减少痰痂形成，降低气管导管堵管事件及呼吸机相关性肺炎的发生率。
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（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。
图4：湿化效果
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。
参考文献（可上下滑动浏览）
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作者简介
孙兵
首都医科大学附属北京朝阳医院 医学博士，主任医师、教授；首都医科大学附属北京朝阳医院 北京呼吸疾病研究所 呼吸与危重症医学科；中华医学会呼吸病学分会呼吸危重症学组委员；中国医师协会体外生命支持专业委员会委员；中国医师协会呼吸医师分会呼吸危重症工作委员会委员；中国心胸血管麻醉学会体外生命支持分会常务委员；中国病理生理学会危重病医学专业委员会呼吸治疗学组副组长；中国康复医学会呼吸康复专业委员会青年委员会副组长；主要研究方向：呼吸危重症、呼吸治疗和呼吸支持技术。
袁雪
首都医科大学附属北京朝阳医院 呼吸与危重症医学科呼吸治疗师；2015年毕业于四川大学华西临床医学院呼吸治疗专业；中国老年医学学会呼吸病学分会呼吸治疗与肺康复学术工作委员会委员兼秘书；多次参与编写呼吸治疗相关专著及专家共识。
本文转载自订阅号「重症肺言」
原链接戳：气管插管机械通气患者的气道湿化
本文完
排版：Jerry
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