气囊压力监测（精选4篇）
气囊压力监测 篇1
随着抢救技术及呼吸支持水平的提高, 气管插管或气管切开术的患者例数逐年增多, 而医源性的气道狭窄发病率也出现增多的趋势。此次研究之前通过回顾分析良性气管狭窄的病因构成发现气管插管和气管切开术后狭窄是良性气管狭窄的首要原因 (占61.4%) , 明显高于第2位的气管结核 (占16.5%) [1]。气管插管后造成气道狭窄的重要原因之一是过高的导管气囊压力[2]。根据中华医学会重症医学分会制订的《机械通气指南》 (以下简称《指南》) [3]建议将人工气道导管套囊内压力保持在25～30 cmH2O (1 cmH2O=0.098 kPa) , 这样能保证正压通气的效率, 也可防止气囊压力过高引起的气道损伤[4]。本研究将以广东省内11个城市48家医院的重症监护室内接受人工气道插管治疗的529例患者作为研究对象, 对其气管导管气囊压力管理的现状、气囊压力监测方法及其监测结果进行调查, 旨在为气管导管气囊的管理应用提供参考和依据。调查结果表明, 广东省多数医院并未采用直接测压法检测气囊压力, 而直接测定法准确、可靠、简便, 可有效地指导气囊压力的调整, 在气管导管气囊管理中应作为基本的监测手段, 临床上可以进一步推广使用。现将调查情况报道如下:
1 资料与方法
1.1 一般资料
本研究采用分层整群随机抽样法抽取2013年1月～2015年3月在广东省11个城市 (包括广州、佛山、云浮、肇庆、东莞、江门、湛江、惠州、清远、汕头、韶关) 的48家各级综合医院 (包括:三级医院22家、二级医院26家) 的重症监护室接受人工气道插管治疗的529例患者作为研究对象, 其中男316例, 女213例, 年龄55～77岁, 平均 (61.75±13.76) 岁。按照实际情况, 上述患者分为测压组和估算组, 其中测压组252例, 占47.64%, 男150例, 女102例, 年龄56～77岁, 平均 (62.15±13.12) 岁;估算组277例, 占52.36%, 男166例, 女111例, 年龄55～73岁, 平均 (61.04±12.96) 岁。全部患者均签订接受本研究的知情同意书, 符合广东省医学伦理委员会的相关要求。
1.2 方法
上述两组患者中, 估算组患者的气囊压力监测方法为估算法, 包括手指捏感法、固定注气法、最小漏气体积/最小封闭压技术 (minimum hermetically sealed vessel, MOV/minimum hermetically sealed pressure, MOP) ;测压组患者的气囊压力监测方法为直接测定法, 即使用气囊压力检测器直接进行气管导管气囊压力的检测。整个调查过程为18个月, 期间建立调查表, 现场调查并记录两组患者所处各地各级重症监护室人工气道压力管理的现状, 调查表内容包括:各患者置管天数、方式、型号、深度、气囊压力等参数, 同时使用COVIDIEN (德国, Mallinckrodt公司) 手持压力表对气管导管的患者进行气管导管气囊压力的检测情况。
1.3 观察指标及评价标准
整个调查过程中, 气囊压力及其分布情况为关键观察指标。以中华医学会重症医学分会制订的《指南》[3]的推荐压力25～30 cmH2O作为参考标准, 以测得的气囊压力更为接近此参考标准的气囊压力监测方法视为更优的监测手段。
1.4 统计学方法
采用SPSS 16.0统计学软件进行数据分析, 计量资料数据用均数±标准差 表示, 两组间比较采用t检验;非正态分布的计量资料, 使用中位数 (四分位数间距) 表示, 使用Mann-Whitney U检验进行统计对比, 用秩和检验;计数资料用率表示, 组间比较采用χ2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者的气囊压力监测结果比较
估算组患者测得的气囊压力为60 (45, 76) cmH2O, 明显高于《指南》推荐的25～30 cmH2O;而测压组患者测得的气囊压力为27 (26, 28) cmH2O, 更为接近推荐的参考标准25～30 cmH2O。测压组的气囊压力明显低于估算组, 差异有高度统计学意义 (Z=14.716, P<0.01) 。见表1。
注:1 cmH2O=0.098 kPa
2.2 两组患者的气囊压力分布情况比较
根据推荐的气管导管气囊压力水平25～30 cmH2O, 把气囊压力分为3个档次<25 cmH2O、25～30 cmH2O、>30 cmH2O, 在25～30 cmH2O及>30 cmH2O。结果表明, 测压组中占85.32%的患者的气囊压力落在25～30 cmH2O范围内, 而估算组中仅有13%的患者在这压力范围内, 测压组的气囊压力分布情况显著优于估算组, 差异有高度统计学意义 (χ2=277.8, P<0.01) 。见表2。
注:1 cmH2O=0.098 kPa
2.3 不同估算方法对气囊压力的影响
使用估算方法, 即估算组共有277例, 其中使用指压法/固定注气法进行气囊压力估算的为123例 (44.40%) , 压力58 (28, 72) cmH2O;使用MOV/MOP法进行气囊压力估算的为154 (55.60%) , 压力62 (50, 72) cmH2O, 两种估算方法均显著高于《指南》的推荐压力。结果表明, 两者压力的差异无统计学意义 (Z=1.910, P>0.05) 。
3 讨论
气囊压力监测是气管导管管理的重要环节[5], 目前临床上常用的气囊测压方法分两类, 一类为估算法, 包括手指捏感法、固定注气法、MOP/MOV技术, 另一类是使用气囊测压器检测压力的方法。指捏法是使用手指对气囊的压力进行压力的检测, “比鼻尖软, 比唇硬”为合适的压力。固定充气法是选择对气囊进行注射器的固定充气, 注入5～10 mL的气体。利用听诊器和呼吸机参数的MOP/MOV:MOP是指吸气时有少量气体漏出, 方法为将听诊器置于气管处, 向气囊内打气, 直至听不到漏气声为止, 往外抽气0.1 mL/次, 直至吸气时听到少量漏气声为止, 为最小漏气技术;MOV是指吸气时刚好无气体漏出。具体使用何种方法进行监测, 不同地区、不同医院有不同的方法, 在澳大利亚和新西兰的一个调查研究报告[6], ICU普遍采用气囊测压充气技术, 西班牙国家有57%的ICU使用气囊测压器测压充气方法至少每日使用1次。而英国研究调查结果报告[8], 气囊测压器充气测压技术较少应用, 24个ICU中有75%的ICU不检查气囊压力。Spittle等[7]研究发现, 30家被调查的英国ICU, 有13家 (43%) 从不用气囊测压器充气测压方法, 13个ICU中只有在气囊密闭性存在疑问时应用, 常规使用的只有4家ICU。本研究是国内首个进行的有关气管导管压力调查的研究。本研究显示, 在广东地区, 不同的医院有不同的气囊压力监测手段。广东省大多数医院未采用直接测压法检测气囊压力。
手指捏感充气法全凭医护人员个人经验给导管气囊充气, 用手指捏测压均值偏高或偏低, 此法虽简便, 但因无固定的参照标准, 单凭个人经验和指感估压欠准确, 很难达到预期气囊压力的效果[9,10]。调查过程中发现, 指压法手指捏感测压法多与固定注气法同时使用, 固定注气5～12 mL后评估手指评估气囊压力。国内外也有诸多研究资料表明[11,12,13,14,15,16], 手指捏感充气法准确率低, 均不认为指压法为合适的气囊测压方式。MOP的优点为减少潜在的气道损伤, MOV则不易发生误吸, 不影响呼吸机工作。研究者的调查也发现, MOP与MOV的结合使用成为了部分单位监护室的选择。有研究指出[17,18], MOP/MOV对压力的估算偏差巨大, 虽然使用MOV/MOP技术, 但部分患者的气囊压力仍低于20 cmH2O, 本调查显示, 使用指压法/固定注气法、MOV/MOP法压力之间无差异, 中位数均高于25～30 cmH2O, 无统计学差异 (Z=1.910, P>0.05) , 说明各种估算的方法对气囊的实际压力影响无显著差异, 且对气囊压力的指导有限。结合本研究的结果, 气囊压力估算的方法粗略, 受操作者的个人经验、知识背景的影响, 不同的患者也对气囊压力的估算造成一定的影响。对气管导管气囊压力的检测、调整指导意义不大, 不是准确的测量方法, 且通过调查也发现估算测压法的实际气囊压力远高于专家共识所推荐的气囊压力。
直接测压法使用气囊测压器能准确对气管导管气囊进行压力的测定, 同时测压表上有明确的警戒范围, 可操作性强, 是气囊压力管理的准确、可靠的方式。本研究结果显示, 使用气囊测压器进行监测的患者, 气囊压力的检测, 发现压力为26 (27, 28) cmH2O, 而未使用气囊压力测压器充气测压的患者气囊压力为60 (45, 76) cmH2O, 两者间有显著的统计学差异, 说明使用气囊测压器建立气囊充气测压管理对压力控制和检测具有有效的指导作用。精确控制及管理气囊压力, 对预防气管黏膜受损有着非常重要的作用。国内外也有相关的研究证实使用测压器检测气管导管气囊压力的积极意义, Granja等[19]在一项95例患者的前瞻临床试验中得出结论, 每日3次使用气囊检测器监测套囊压, 85%患者气囊压力维持在20～30 cmH2O, 可减少气道黏膜缺血性损伤和气管狭窄的发生。朱小芳等[20]使用不同气囊压力检测法研究对气囊压力的影响, 估算法[手指捏感法 (38.6±4.2) cmH2O、固定充气法 (40.6±3.2) cmH2O]压力高于直接测压法的 (40.6±3.2) cmH2O (P<0.05) , 同时进行远期观察, 发现估算法 (手指捏感法组、固定注气法) 组相比, 直接测压法组不良事件 (气囊破裂、气道损伤、气管食管瘘) 最少。
综上所述, 在临床气管导管气囊压力管理上, 尽管估算法 (手指捏感法、MOV/MOP、固定注气法) 操作简便, 但由于其不准确, 对临床气管导管气囊压力监测价值有限, 可带来引起气囊压力过高的风险。直接测压法利用气囊压力检测器能准确测量气囊压力, 操作简单、明了, 可有效地指导气囊压力在合理的范围, 是监测气囊压力, 指导气囊压力调节的可靠、科学的选择, 建议直接测压法作为基本监测手段。
摘要：目的 通过深入调查, 了解广东省内各级医院气管导管的气囊压力监测情况, 旨在提高气管导管的气囊压力管理水平。方法 本研究采用分层整群随机抽样法抽取2013年1月2015年3月在广东省11个城市的48家各级综合医院的重症监护室接受人工气道插管治疗的529例患者作为研究对象, 按照实际情况, 将上述患者分为估算组和测压组, 其中估算组患者的气囊压力监测方法为估算法, 包括手指捏感法、固定注气法、最小漏气体积/最小封闭压技术 (MOV/MOP) ;测压组患者的气囊压力监测方法为直接测定法, 即使用气囊压力检测器直接进行气管导管气囊压力的检测。整个调查过程为18个月, 期间建立调查表, 现场调查并记录两组患者所处各地各级重症监护室人工气道压力管理的现状和气囊压力监测数据。以中华医学会重症医学分会的推荐压力2530 cm H2O (1 cm H2O=0.098 k Pa) 作为参考标准, 评价两组患者的气囊压力监测方法的优劣。结果 估算组患者测得气囊压力60 (45, 76) cm H2O, 测压组测得气囊压力为27 (26, 28) cm H2O, 估算组的气囊压力明显高于测压组, 差异有高度统计学意义 (P<0.01) , 测压组的气囊压力更为贴近推荐压力2530 cm H2O;气囊压力分布情况方面, 测压组和估算组气囊压力落在推荐压力2530 cm H2O内的患者比例分别为85.32%和13.00%, 测压组明显优于估算组, 差异有高度统计学意义 (P<0.01) ;估算组中不同估算方法对气囊压力的影响无明显区别, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。结论 直接测定法准确、可靠、简便, 可有效地指导气囊压力的调整, 在气管导管气囊管理中应作为基本的监测手段, 临床上可以进一步推广使用。
关键词：气管插管,气囊压力,压力监测
气囊压力监测 篇2
1 方法
成立品管圈小组, 确定主题, 进行现况调查, 目标设定, 原因分析, 对策拟定, 应用PDCA原则实施各项对策, 具体如下。
1.1 品管圈组建
我院于2015年2月成立品管圈, 共13人。圈名为护肺圈, 寓意努力维持人工气道病人合适的气囊压力, 为顺利安全地完成气道护理保驾护航。其中1名成员为辅导员, 选举1名成员为圈长, 其余成员为圈员。辅导员负责对整个质量控制活动进行指导和监督;圈长负责对活动进度进行统一管理和统筹安排, 圈员则参与每个步骤的实施以及轮流负责某一步骤的具体实施。
1.2 主题选定
首先由圈成员对主题选定的上级重视程度、可行性、迫切性、圈能力4个方面进行打分并计算每一项目的相对权重系数。然后应用头脑风暴法, 全体圈员提出临床气囊压力监测过程中的问题, 然后根据上级重视程度、可行性、迫切性、圈能力4个维度进行主题评价, 每个维度以1分、3分、5分计分, 根据权重系数计算得分并排序, 最后选定“降低人工气道病人气囊压力监测错误率”为本次品管圈活动的主题, 对主题概念做出界定。气囊压力监测错误:建立人工气道病人气囊压力监测结果时间和 (或) 数值错误。衡量指标:以周为单位, 记录人工气道病人气囊压力监测错误次数。
1.3 计划拟定
品管圈活动时间为2015年7月1日—2016年2月29日, 具体计划见图1。
1.4 现况把握
人工气道病人气囊压力监测错误率%=监测期间气囊压力监测错误总例数/监测期间记录的总例数×100%。通过调查2015年7月的197次人工气道病人气囊压力监测数据, 发现人工气道病人气囊压力监测错误次数为161次, 监测错误率现况值为81.73%。对人工气道病人气囊压力监测错误的原因进行归纳统计, 用柏拉图进行分析发现, 数值错误为第一位原因, 占52.80%, 根据二八定律, 数值错误为本次品管圈活动的改善重点, 见图2。
1.5 目标值设定
经品管圈小组活动讨论确定圈能力为0.9, 根据目标值=现况值-改善值=现况值- (现况值×改善重点×圈能力) =81.73%- (81.73%×52.80%×90%) =42.5%。改善幅度为48%。
1.6解析
1.6.1要因选定
明确目标后圈员应用头脑风暴法和鱼骨图 (图3) 对改善重点进行分析, 依据二八原则:总分=圈员13×5=65, 65×0.8=52, 即52分以上的前4位的原因为要因。将选定的要因进行汇总, 见表1。
1.6.2 真因验证
圈员对60次因数值错误导致人工气道病人气囊压力监测错误的原因进行柏拉图分析得出知识缺乏、监测方法不当、流程执行不规范、间隔时间长为真因, 具体见图4。
1.7 对策拟定与实施
全体品管圈成员首先对对策从可行性、效益型、经济性3方面进行打分, 计算相应的权重系数。全体圈员针对要因, 找出拟定解决问题的对策并依可行性、经济性、圈能力等项目进行对策选定。评价方式:优5分, 可3分, 差1分, 圈员共13人, 以80/20法则, 676分以上为实行对策, 共计选出12个对策, 然后将选定的对策进行整合形成4条对策方案。
1.7.1 落实护士培训和考核制度
(1) 培训模式:气道专业委员会培训气道组护士, 考核合格后由气道组护士培训科室护士, 并在临床实践中考核。 (2) 考核制度:气道组护士负责实践考核, 考核合格后上报气道专业委员会。 (3) 加强考核管理力度:护士考核成绩与科室护理绩效考核挂钩, 与护士考评以及护士晋级结合。
1.7.2总结旋转快速连接法技巧并对护士进行培训
(1) 总结旋转快速连接法技巧:如上旋连接, 准确读数, 下旋断开。 (2) 制作旋转快速连接法宣传单页:图文并茂, 方便护士学习。 (3) 组织旋转快速连接法技巧培训及经验交流活动。 (4) 成立气道攻关小组:攻关小组专业人员负责气囊压力监测护理会诊和现场技术指导。
1.7.3 多元化方法规范操作流程
(1) 制作气囊压力监测操作视频并组织学习。 (2) 制作标准操作流程图表。 (3) 加强气囊压力监测规范操作质量控制:气囊压力监测操作规范情况列入护士长日查房重点, 每日质量控制, 随时纠偏。 (4) 气道专业委员会每月随机抽调10例病人进行检查, 动态评估气囊压力监测效果, 检查结果作为气道专业委员会对小组成员年度考核评价的依据之一。
1.7.4 确定监测时间间隔
(1) 积极查找文献有关气囊压力监测的时间段, 汇总分析, 并进行循证, 作为支撑依据。 (2) 分组进行比较4h、6h不同时间段气囊压力值的差异, 讨论分析得出最佳监测时间段, 指导临床进行气囊压力的监测。 (3) 完善气囊压力监测操作流程:气道管理委员会对气囊压力监测流程进行补充和修订, 将最新的流程发放给护士进行学习、统一组织培训和相关知识的理论和操作考核。
1.8 统计学方法
采用SPSS11.5统计学软件进行数据处理, 采用χ2检验, 以P<0.0 5为差异有统计学意义。
2 效果确认
2.1 有形成果
2.1.1 制定了人工气道病人气囊压力监测标准流程图, 改善前后流程图见图5和图6。
2.1.2 降低了人工气道病人气囊压力监测错误率
2015年10月—2016年1月实施对策后, 通过查检表调查了131次人工气道病人气囊压力监测, 发现人工气道病人气囊压力监测错误次数为26次, 监测错误率现况值为19.85%。目标达标率= (改善后-改善前) / (目标值-改善前) ×100%= (19.85%-81.73%) / (42.5%-81.73%) ×100%=157.73%。进步率= (改善前-改善后) /改善前×100%= (81.73%-19.85%) /81.73%×100%=75.71%。品管圈活动前后人工气道病人气囊压力监测错误率的比较见表2。
次
2.2 无形成果
通过本次活动不仅降低了人工气道病人气囊压力监测错误率, 提升了气道管理质量。同时圈员的分析解决问题能力、责任心、沟通协调、团队凝聚力、积极性、品质管理手法、脑力激荡均得到了提升。见图7。
3 讨论
3.1 品管圈活动的实施改善了人工气道病人气囊压力监测流程
改善前的气囊压力监测流程简单, 并无针对仪器的检查方法, 且应用的直接监测法不能很好地维持气道内的压力。通过品管圈所有成员的努力, 改善后的人工气道病人气囊压力监测流程增加了关于仪器检查的方法, 并且创新了旋转式快速连接法进行仪器和气管导管的连接, 能够很好地维持气道内压力。通过柏拉图2可知, 人工气道病人气囊压力监测错误的原因主要数值的错误, 因此探寻能够更好地维持气道压力的方法技巧及改善后流程图更具有实际应用性, 可以更好地对人工气道病人气囊压力监测起到指导作用。
3.2 品管圈活动的实施降低了人工气道病人气囊压力监测错误率
国内很多文献报道, 品管圈活动是一项提高护理质量的有效手段[3,4,5,6]。通过品管圈活动, 查找出造成人工气道病人气囊压力监测错误的主要原因是数值错误, 并针对真因提出对策, 开展规范化培训, 对护士进行理论培训, 安排气囊压力监测知识讲座并进行操作示教。安排气道专业委员会护士分布到各科室进行床旁示教指导;由气道组专家现场指导, 规范操作。实施培训与考核制度。使护士气囊压力监测错误率由改善前的81.73%降到了19.85%, 效果明显, 差异具有统计学意义, 达到了活动预设的目标值, 也减少了病人的痛苦, 提高了护理质量。
3.3 品管圈活动的实施提升了圈员的综合能力
通过本次品管圈活动, 全体圈员一起共同参与选定圈名, 确定主题, 解析要因, 进行真因验证, 拟定可行性对策并实施, 挖掘了圈员的个人潜能, 提高了圈员参与质量管理的积极性, 增强了责任心, 真正实现了护理质量的持续改进。同时也使圈员掌握了科学的管理工具方法, 如柏拉图, 鱼骨图, 直方图及统计学方法的使用, 学会使用“二八原则”找到解决问题的重点, 提高其分析问题、解决问题的实际能力。
参考文献
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[2]王辰, 梁宗安, 詹庆元, 等.呼吸治疗教程[M].北京:人民卫生出版社, 2010:84.
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[4]蒋凯, 陈玲玲, 宋樱桃.应用品管圈降低ICU出凝血功能检验非计划性复检率的实践[J].中国护理管理, 2015, 15 (5) :571-574.
[5]章飞雪, 于燕燕, 徐枝楼, 等.品管圈活动在精神科老年病房基础护理质量管理中的应用[J].中华护理杂志, 2013, 48 (2) :127-129.
气囊压力监测 篇3
1 资料与方法
1.1一般资料
选取2013年3月~2014年7月我院采用人工气道进行机械通气治疗的患者228例,其中男198例,女30例;年龄39~88岁,平均(57.53±13.83)岁。本次研究使用双腔气管插管和气管切开管,其中,选用双腔气管插管7.5号24例,7号108例;选用气管切开管8号24例,7.5号60例,7号12例;留置时间3 d~2年。本研究经医院医学伦理委员会批准 ,所有患者及家属均知情并签署知情同意书。
1.2 器材
采用型号为COVIDIEN专用气囊测压仪器,本仪器由压力表、球囊、连接管等组成[3],注气、测压和放气等功能可通过压力表上的压力调节旋钮控制。其他辅助器材包括5 m L注射器、各种型号高容低压气管导管和听诊器等。
1.3 不同气囊压力下漏气情况测定
首先将患者口鼻腔及气囊上方的分泌物吸干净,再将气囊测压仪连接气囊并挤压气囊,使气囊的压力从10 cm H2O逐渐升高至40 cm H2O,每次升高幅度为5 cm H2O(1 cm H2O=0.098 k Pa)。将听诊器放在患者的甲状软骨下或者侧边,通过听诊器可监听气体的泄露情况。
1.4 最小漏气技术下气囊压力测定
气囊测压 仪连接上 气囊后 , 直接将气 囊充至100 cm H2O,然后利用压力调节按钮 ,慢慢使气囊内的压力降低,再利用听诊器测定最低的漏气技术下,气囊压力的情况以及例数。
2 结果
2.1 不同气囊压力下漏气情况测定
在将气囊内的压力加大的同时,气体泄露的情况也在逐渐的减少,气囊压力从10 cm H2O以每5 cm H2O增加,至40 cm H2O时,漏气例数从198例逐渐减少到18例 ,气囊压力与漏气例数对应如下 :15 cm H2O为156例、20 cm H2O为90例、25 cm H2O为66例、30 cm H2O为60例、35 cm H2O为42例。
2.2 最小漏气技术下气囊压力测定
在最小漏气技术下,气囊压力值的差异比较大,当气囊压力值在5~10 cm H2O时,有30例患者达到最小漏气的压力水平,每增加5 cm H2O,达到最小漏气压力水平的例数分别如下:10~15 cm H2O为37例、15~20 cm H2O为57例、10~25 cm H2O为24例、25~30 cm H2O为6例、30~35 cm H2O为18例、35 ~40 cm H2O为24例、40~45 cm H2O为12例、45~50 cm H2O为5例、50~55 cm H2O为6例、55~60 cm H2O为3例、60~65 cm H2O为3例和65~70 cm H2O为3例。
3 讨论
在使用人工气道过程中,防止气管黏膜受损,预防肺部感染以及保证足够的潮气量,气囊压力的精确测量是极其重要的。然而如何掌握并确定人工气道气囊最佳的充气量仍是现在需要关注的问题,使用专用气囊压力测量仪测量气囊的压力仍存在一定的局限。本研究显示,虽然当气囊的压力值调到30 cm H2O时,仍有60例的患者还存在气体泄露的情况, 但是在使用最小漏气技术下,气囊压力值在5~10 cm H2O时就已经有30例患者达到封闭气道的要求。通过气囊测压表对本次测试结果可以看出,气囊测压表只能测出气囊内的压力,而不能测量气囊对气管壁的压力。
本次测试的3例患者使用气管切开结合呼吸机进行机械通气2年多,即使将气囊的压力调到70 cm H2O,仍存在气体泄露的情况。这3例患者的局部气管黏膜因为长期受到压力而萎缩,气管已经失去了弹性,并导致气管内壁的直径增大,使用7.5号的气管切开管气囊充气后,仍然不能封闭气管导致气体泄露的。为了减轻患者的痛苦,首先采用呼吸机的螺纹管代替人体气管来进行气管插管的模拟测验。结果表明,只有患者气管内直径与气管插管的型号匹配相同,通过气囊测压表监测的压力值才是气囊与气管壁共同产生的压力。气管插管内直径过细,即使将囊内的压力加到最大也无法闭合气管管腔,这种情况气管壁承受的气囊压力无任何的相关性。气管插管内直径过粗,少量的充气将使气囊无法膨胀,从而监测的压力值会超出预定的范围,部分因没有将气囊充满而产生的褶皱也会对气管的内壁产生不均匀的压力[5,6,7,8]。
目前在研究人工气道气囊较多的推荐最小封闭压力(MOP)技术,它的特点在只需要在最小漏气压力的基础上再注入0.25~0.50 m L的气体,就能使气管黏膜的损伤降到最低,而且还能有效地防止漏气和误吸[9]。但是采用MOP技术操作的时间比较长、步骤也比其他技术要多,并需要2个人配合才能完成,听诊器所测的结果容易受到操作者主观因素的影响[10,11,12]。在对MOP技术模拟测验时发现,气管插管对于气管偏粗在最小漏气压力的基础上在注入0.25~0.50 m L的气体,可以明显增加气囊的压力。插管后的囊内压除了与气管的粗细有关之外,与患者的身高、体重等也有关。
4 气囊管理方法
4.1 选择与患者相对应的插 管和套管
气管插管直径的选择与患者的身高有较大的关联性,过细的气管导管可导致气管和气囊漏气,并会触发低通气量报警[13]。在此次检测中发现 ,过细的气管导管如要和患者气管达到封闭的效果,必须对气囊过度充气,而使其中间部分形成略大的圆柱体,若与气管接触的面积减少,极易引起坏死[14]。本次研究中的1例患者,身高约188 cm,对其使用了7号气管插管,最小漏气技术时气囊压力值是55 cm H2O。对于长期使用人工气道机械通气的患者要多次调整型号和压力,要使气管插管的型号与患者的气管直径相吻合,这样在对气囊进行充气的时,气囊的充气量及气管壁的压力才能产生共同的影响,测压仪显示的压力值为两者间的压力值。如前面已讨论过的3例患者。
4.2 检查气囊是否需要充气
不需要使用机械通气的患者如果没有呕吐和反流的风险,气囊不需要常规充气,减少气囊内的压力对气道黏膜造成的损伤、囊上积液的滞留及呼吸机相关性肺炎的发生,同时防止气囊上的死腔的封闭。使用鼻胃管喂食的患者应半卧在床上,进食一段时间后需放松气囊,防止食物吸入气管。使用机械通气或者存在呕吐和反流风险的患者应当常规充气,为携带气管插管患者置入胃管,可先将人工气道气囊放松,待操作完成之后马上充气,从而提高胃管置入的成功率,减轻患者的痛苦[15]。
4.3 确定合适的 充气量
目前在临床上可通过手指捏感法、气囊压测法、固定注气法及MOP技术的方法为人工气囊充气最为常用,研究表明,手指捏感法和气囊压测法气囊的压力明显高于正常的水平,对于长时间使用机械通气的重症患者可导致气管黏膜受损的风险,因此不建议使用[16]。
研究中发现,可以自主呼吸的患者,吸气的时候气管扩张,气囊内的压力也会逐渐降低,而且存在自主呼吸的患者,气道内也会产生负压,若使用最小漏气技术,会导致囊上的积液下流引发肺部的感染。因此,自主呼吸的患者不推荐使用最小漏气技术。专用气囊测压表法科学性和操作性强,精确度高而且还有明显警戒范围的,使用专用气囊测压表为通常首选手段。MOP技术与专用气囊压力表的精确度接近,经过改良后的MOP技术,可先用注射器在气管插管或者气管切开后将气囊初步充气至最佳[17]。运转稳定后连接呼吸机进行气囊的压力调试。将患者口鼻腔及气囊上方的分泌物吸干净,再用气囊测压表连接气囊,转动压力调节旋钮缓慢放气。将听诊器放在患者的甲状软骨下或者侧边,通过听诊器可监听气体的泄露情况。如有漏气声,便可关闭压力调节旋钮,挤压球囊,让压力上升2~6 cm H2O,于此同时查看呼吸机潮气量的参数,确定无气体泄露后,记录气囊压力值,并标注在气囊上,进行交接班。
4.4 气囊压力的监测
除气囊注气量影响气囊压力之外,气管套管类型、使用时间和患者的咳嗽、体位、活动、吞咽以及气管插管深度等因素都能干扰气囊的压力。因此,在进行气囊压力监测前,应使患者的头颈部处于舒展的体位,并将患者口鼻腔及气囊上方的分泌物吸干净,减少影响气囊压力的各类因素,固定妥当后表明气管插管的深度。监测中如果改变了患者的体位,尤其是头颈部位置时,应重新监测气囊的压力。研究表明,患者在吞咽时气囊的压力明显增高,漏气的速度也会比常压时加快。同理可知,频繁咳嗽、躁动的患者,气囊漏气速度也会加快,对于这样的患者,需每4小时进行充气监测,以保证气囊内充气量的精准稳定[18]。
气囊压力监测 篇4
随着全球汽车保有量的不断增加,去年全球车祸死亡人数已经达到127万。安全性能也正在成为消费者购买车辆时考虑的越来越多的问题。从2006年开始,美国运输部国家公路交通安全管理局开始对其汽车安全法规进行修订,进一步强化了乘员的侧碰撞保护。增加和加严有关要求和指标,对范围更加广泛的车辆乘员提供更高的头部、胸部和骨盆的保护水准。而我国也已经将车辆安全标准提升至欧美等先进国家的同等水平。
1 压力传感器侧面碰撞检测
由于侧面碰撞对车辆乘员造成的伤害更为直接,而且从碰撞到人身接触的时间极短,这就对侧面碰撞的检测技术提出了十分严苛的要求。要求传感器必须在最短的时间内作出响应。现在普遍采用的加速度传感器有一系列的缺陷:安装在侧门空腔里和B柱上的传感器只能滞后地得到结果,而使用压力传感器是一种完全不同的侧面冲撞的检测技术。侧面冲击会造成车门变形,同时空腔里的压力上升。这种压力上升可以通过安装在空腔里的传感器测量。
按照惯例,侧面冲撞测试是通过一个和车门有相同结构的障碍物来实现的。
因此,撞击造成的冲击力直接通过车辆的B柱,如图1所示。安装在B柱里的加速传感器可以很快地检测到冲击来给安全系统提供信息。随着SUV和一些外形更高的车辆逐渐增多,传统的侧面撞击测试已经不能很好地代表所有的车辆。这样的车辆交通事故,只会触及车门而并不是整个车辆侧面,因而B柱并不会完全地受到影响。
在猛烈的撞击下,会导致车门变形,导致车门空腔的压力增大,Infineon专门为此研发的新一代传感器安装在车门空腔内,它可以检测冲击时发生的压力变化。如果碰撞没有涉及B柱,在车辆速度发生变化之前,B柱的加速度传感器是无法检测到碰撞的,但是此时车门空腔已经发生形变,其中的压力已经发生变化,安装在车门内的压力传感器就可以发出信号。所以,压力传感器可以更快地检测到发生在侧面的碰撞。
通过实验对比压力传感器和加速度传感器在碰撞中的信号输出,两次实验分别是32km/h的立柱侧面碰撞实验和一个篮球对侧面造成的冲击。第一次实验,安全系统应该立即做出反应,而第二次实验,安全系统不应该动作。
图2明显地显示出了压力传感器的优越性:一方面从决策到执行之间所需的时间很短,只需要7.5ms,而加速度传感器需要21.5ms;另一方面压力传感器的输出信号可以很轻易地判断出碰撞的强度。在侧面碰撞试验中采用压力传感器的另一个明显优势是,门内部的压力为常量,整个车门就成为一个整体,因此输出信号和发生碰撞的位置是相互独立的,而只与碰撞的强度有关。因此它对安装位置和固定技术要求并不是很高。除此之外,压力传感器只提供碰撞发生的瞬时结果,后续的压力趋向平衡的时候输出会不断减弱,这样错误的判定几率就可以尽量的降低。除此之外,压力传感器的另一个优点是输出信号和碰撞强度有直接关系,这样对于安全系统来说就有了很大的便利,可以方便安全系统根据碰撞的强度做出反应。
2 智能座椅对乘员信息采集
安全气囊系统最重要的作用是提供驾乘人员的头部保护,准确地获取乘员的人体形态信息是实现功能的前提条件。随着汽车工业的发展,对安全系统提出了更高的精确性要求。在这种需求的驱动下,安全系统的检测精确性有了突飞猛进的发展。安全系统所需要的最重要的数据就是乘坐人员的信息,比如是成人还是儿童,身高、体重对于安全系统都是很重要的数据,这些数据都被传输到主动或被动安全系统(气囊,座位安全带预应力系统)。主动安全系统对于不同的人员需要不同的应对方案。到目前为止,在汽车工业领域还没有压力传感器来很好地完成这项任务。传统的基于金属导线,永磁体或者电磁感生电流的传感器可以获得离散的数据,但是并不能获得整个座椅表面的情况。而且这种传感器只能定性的做出分析,就是座椅上有没有人员,而并不能作出定量的分析。
当前,新一代针对座椅应用的压力传感器正在飞速发展,这种传感器由压阻聚合材料构成,塑料夹层包裹。在受到外界压力时,表现出电阻减小。这些传感器使监控整个座椅表面成为了现实,而不是像以前一样只能监控离散的几个点。但是其使用的材料成本较高,大面积的使用并不太现实。这种激电材料是在聚合材料胶片内嵌入金属(银)微粒,或者是有弹性聚合材料胶片分离开的金属(银)箔片。在现阶段,已经有若干传感器广泛地开始商业化应用,在其结构上也有很多的不同,大体可以分为压力电容或者压阻式传感器。在压阻传感器中,Tekscan公司采用在每个塑胶电极上用银墨水镀层,再在上面覆盖一层压力敏感材料,构成了传感器的主体,这种结构可以在传感器上被施加了压力之后使其电阻降低。而Peratech公司采用的是金属填充聚合物作为激电材料。这种聚合材料在没有压力的情况下近乎为绝缘体,而在受到压力、弯曲、伸展等造成变形时其属性近乎金属导体。由观察得出,其阻抗降低和压力的关系呈指数关系。虽然这些传感器都有很明显的优势,但是使用银为材料的产品始终无法解决其成本高昂的问题,使其大面积使用的构想并不能成为现实。
目前,由导电聚合物作为激电材料的传感器正在快速发展。其结构是两层导电聚合体胶片层覆盖于塑料基层之上,从而对压力产生电信号反应,在不同压力条件下,传感器的阻抗呈现一定关系的降低。电感耦合等离子材料(ICP),作为一种使用简单、成本低廉的材料,在压力传感器胶质薄层的应用中有着广泛的前景。在柔软基层上涂抹由ICP制成的导电油墨,是一种新型的低成本并且具有很好的柔软性的压力传感器的制作工艺。通过在座椅上安装这种传感器,就可以获得连续的压力数据而不是像以前只能获得离散的点的数据。通过这些传感器,可以将乘员的体型、体重、位置等信息传送给车辆中央电气控制系统来对安全气囊系统进行调整。
3 安全系统调节
车辆交通事故中,侧面碰撞是最危险的事故类型之一。汽车被动安全可分为安全车身结构和乘员保护系统两大类。其中,安全车身结构主要是为了减少一次碰撞带来的伤害,而乘员保护系统则是为了减少二次碰撞造成的乘员损伤或避免二次碰撞。乘员约束系统是指在碰撞事故中对乘员起保护作用的装置,可以减小二次碰撞的强度,安全气囊就是其中之一。
减少侧面碰撞中的人体损伤,不仅要保护头部,也要保护胸部和骨盆。在侧面碰撞中,头部与B柱发生碰撞产生的损伤值很高。针对这种碰撞损伤,现在有一种L型头胸部气囊设计,可以较大地减少乘员损伤。
图3为安全气囊完全起爆后的形状,相对于传统的B柱的安全气囊,它可以给胸部腹部提供更多的保护。这样的安全气囊可以完全发挥功能,需要把L型的下部和乘员的胸部位置相对应,这就需要对乘员信息进行采集。通过智能座椅,可以得出乘员的身高和位置,如果依次对安全气囊系统进行位置调节,可以得出最优的乘员约束效果以及保护性能。
4 结束语
随着消费者的安全意识和车辆安全标准的不断提高,安全系统也在不断进步。越来越快的反应速度和更全面的乘员保护是不变的发展趋势。本文将压力传感器与新型安全气囊结合起来,可以实现安全气囊更快的起爆,并且为不同体型的乘员在侧面碰撞中提供更多的头胸部以及腹部的保护。
摘要：由于近年来交通事故不断增多,汽车侧面碰撞造成的人员伤亡数量不断增加,而且安全气囊的使用情况并不能使人满意,某些情况下甚至会出现气囊引爆时的冲击伤害到人体。鉴于这种情况,提出了基于压力传感器对现有汽车侧面安全气囊的改进,通过压力传感器可以减少从碰撞到引爆所需时间,以及通过座椅的传感器获取乘坐人员信息对安全气囊进行调整,以达到对人员保护的最佳效果。
关键词：压力传感器,侧面碰撞,安全气囊,乘员信息采集
参考文献
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