改装EcoScreen冷凝器收集机械通气患者呼出气冷凝液的研究

改装EcoScreen冷凝器收集机械通气患者呼出气冷凝液的研究 改装EcoScreen冷凝器收集机械通气患者呼 出气冷凝液的研究 中国呼吸与危重监护杂志2010年7月第9卷第4期ChinJRespirCritCareMed,July2010,Vo1.9,No.4 改装EcoScreen冷凝器收集机械通气患者 呼出气冷凝液的研究 张文彬陈建荣蔡映云 1南通大学第二附属医院急诊科(江苏南通226001);2复旦大学附属中山医院呼吸病研究所(上海 200032) 【摘要】目的探讨设计改装EcoScreen冷凝器收集机械通气患者呼出气冷凝液(EBC)的可行 性.方法?体外模拟肺测试:改装EcoScreen冷凝器与模拟肺连接,在干燥呼吸机管道不连接湿化 器,连接不加温湿化器,连接加温湿化器三种不同连接状态下机械通气60min,观察气道压和潮气量 (V)的变化,并测量收集冷凝液量.?人体测试:10例患者在干燥呼吸机管道不连接湿化器状态下 进行机械通气20min,观察气道压,V,呼吸频率及心率,血压,SpO的变化.并测量收集冷凝液量. 结果?体外模拟肺测试发现,干燥呼吸机管道不连接湿化器机械通气60min可收集冷凝液 2.2mL,期间气道压,V无明显增高,冷凝器收集管腔无阻塞;连接不加温湿化器,机械通气中V下降 伴气道压升高,50min时被迫中止测试,发现冷凝器收集管腔被冷凝物质明显堵塞,收集冷凝液 5mL;连接加温湿化器机械通气60min,收集冷凝液10.5mL,期间气道压轻度升高,V轻度下降.? 人体测试显示,干燥呼吸机管道不连接湿化器,直接与呼吸机相连,机械通气20min可收集冷凝液 2mL,收集过程中气道压,V,呼吸频率及心率,血压和SpO无显着变化.结论改装EcoScreen冷凝 器可用于收集机械通气患者的EBC.为获得检测所需的足量EBC标本,并防止EBC被稀释和气道阻 塞, 建议 关于小区增设电动车充电建议给教师的建议PDF智慧城市建议书pdf给教师的36条建议下载税则修订调整建议表下载 脱离湿化器,收集时间20min,同时加强呼吸机和临床监护. 【关键词】机械通气;EcoScreen冷凝器;呼出气冷凝液 ApplicationofModifiedEcoScreenCondenserinVentilatedPatientsforColl ectingExhaledBreath CondensateZHANGWen—bin,CHENJian—rong,CAIYing—yun.DepartmentofEmergencyMedicine, SecondAffiliatedHospitalofNantongUniversity.Nantong,fiangsu,226001 ,China CorrespondingAuthor:CHENJian—rong,E—mail:drchenjr@163.com 【Abstract】 ObjectiveToinvestigatethefeasibilityofcollectingexhaledbreathcondensate(EBC) fromartificiallyventilatedpatientswithmodifiedEcoScreencondenser.Methods?Invitrotestwithlung simulator:themodifiedEcoScreencondenserwasconnectedtolungsimulatorandmechanicallyventilatedfor 60minthroughthreedifferenttypesofconnectedtubeasfollows:dryventilatorpipedisconnectedto humidifier,connectedtotheunheatedhumidifier,andconnectedtoheatedhumidifier.Meanwhile,thechanges ofthepeakpressureofinspiration(PI)andtidalvolume(VT)wereobserved.Thevolumeofcondensatewas measuredatlast.? Invivotestfromartificiallyventilatedpatients:10patientswereartificiallyventilatedand theirEBCswerecollectedwiththemodifiedEcoScreencondenserthroughdrypipedisconnectedtohumidifier f0r20min.ThechangesofPI,VT,respiratoryfrequency(f),heartrate(HR),meanarterialbloodpressure (MAP),andbloodoxygensaturation(SpO2)wereobserved.Results? Invitrotestwithlungsimulator:At theendoftheventilatingthroughthedrypipedisconnectedtohumidifierfor60min,2.2mLcondensatewas collected.NeitherthechangeofPIorVTnortheobstructionofthecollectingtubebyicedcondensatewere observed.Theventilatingthroughdrypipeconnectedtounheatedhumidifierhadtostopat50minasthe obstructionofthecollectingtubecausedbyice.5mLcondensatewascollected.ItwasobservedthatVr decreasedandPIincreased.Afterventilationthroughdrypipeconnectedtoheatedhumidifierfor60min, 10.5mLcondensatewascollectedwhilePIslightlyincreasedandVTdecreased.?Invivotestfrom artificiallyventilatedpatients:Afterventilationthroughdrypipedisconnectedtohumidifierfor20min,2mL 通讯作者:陈建荣,E-mail:drchenjr@163.tom ? 391 ? 论着? ? 392?2010年7月第9卷第4期ChinJRespirCritCareMed,July2010,V.!. EBCwascollectedwithoutsignificancechangesinPI,VT,f,HR,MAP,andSpO2.ConclusionsThe modifiedEcoScreencondensercanbefavourablyappliedtoartificiallyventilatedpatientsforcollectingEBC. Itisrecommendedtoperformfor20minthroughthepipedisconnectedtohumidifiertoobtainsufficientEBC withoutc0ndensatedilutionandairwayobstruction.Itiswarrantedmoreattentiontotheclinicaland mechanicalmonitoringinthisprocedure. 【Keywords】 Mechanicalventilation;EcoScreencondenser;Exhaledbreathcondensate 呼出气冷凝液(exhaledbreathcondensate,EBC) 检测是近年来新出现的用于研究下呼吸道生物介质 的方法,是评价气道炎症和氧化应激程度的一种无 创性采样手段,具有简便,易行,重复性好等优点,为 肺部疾病诊断和治疗效果评估提供了新的途 径[1.目前国际上收集EBC的市售冷凝器主要有 EcoScreen冷凝器(EricJaeger,Germany)和便携式 RTube管(RespiratoryResearchInc,USA),其中 EcoScreen冷凝器使用较为广泛.机械通气患者进 行EBC收集时,国外使用特制导管VentAdapter (FlitLungandadapterandChestDiagnosticGmbH, Berlin,Germany)将EcoScreen冷凝器与人工气道进 行转接,国内也有使用自制装置收集EBC的报 告].收集设备的不同可能会影响最终的检测结 果l6,.本研究尝试通过简单改装使EcoScreen冷 凝器外部接口与人工气道直接连接,并进行了相关 测试,现 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 如下. 材料与方法 一 ,改装EcoScreen冷凝器的连接路径 装置示意图见图1,3. 吸气口 (A) 吸气单向 (B) 口腔咬口(c) 吸气途径以实线箭头所示:空气经吸气口(A)通过吸气单向阀(B) 进入收集器,经口腔咬口(C)进入人体肺部.呼气途径以虚线箭头 所示:呼出气经口腔咬口(c)进人收集器,然后在冷凝收集管(D)内 一 20?低温凝结,最后通过呼气单向阀(E)从呼气口(F)呼出 图l自主呼吸患者应用原装EcoScreen呼吸气流示意图 去除吸 去除吸气单向阀和呼气单向阀,将吸气口封闭,呼气口(F)开放.吸 气途径以实线箭头所示:呼吸机递送气流,经螺纹管吸气端(A),Y 型接头(B),气管插管(c)进人人体肺部.呼气途径以虚线箭头所 示:人体肺部呼出气流,经气管插管(C),Y型接头(B),螺纹管呼气 端(D)进入冷凝收集管(E)内局部一2O?低温凝结.然后从收集器 的呼气口(F)进入转接螺纹管,最后由呼吸机的呼气端口(G) 而呼出 图2改装EcoScreen与人工气道和呼吸机的连接及呼吸气 流示意图 气 冷凝收集管 图3改装EcoScreen与人工气道和呼吸机连接的实物外观 图及呼吸气流示意图 中国呼吸与危重监护杂志2010年7月第9卷第4期ChinJRespirCritCareMed,July2010,Vo1.9,No.4 二,体外模拟肺测试 改装EcoSereen冷凝器连接模拟肺和呼吸机, 在VC和PC两种模式下测试. 1.呼吸机参数设置:使用Puritan—Bennett760呼 吸机(PB760,泰科医疗器械公司),参数设置:?VC 模式,设置潮气量(V)500mL,呼吸频率(f) 20次/rain,吸气末停顿0.1S,气流速度(Flow) 40L/rain,吸氧浓度(FiO)21%,吸气峰压(PIP) 22emH,0(1cmH,0=0.098kPa),吸气平均压 (Pmean)12emH:0,吸气平台压(Pp]at) 20clnH0.?PC模式,设置V10L,吸气压力(PI) 25eInH0,吸气平均压(Pmean)8c:mH20, f20~/min,I:E=1:2,VT500mL. 2.模拟肺:气囊夹板模拟肺,容量1L(Maquet Testlung190,西门子公司). 3.管道连接:?干燥呼吸机管道不连接湿化器; ?干燥呼吸机管道连接不加温湿化器;?干燥呼吸 机管道连接加温湿化器. 4.测试环境:室内温度为18,22?,湿度为 32%,37%. 5.监测指标:V,PIP,Pmean,Pplat,每10min采 集一次数据,到60rain停止. 三,人体测试 1.对象:2009年3月重症加强治疗病房患者10 例,男7例,女3例;年龄30,80岁,中位数为55 岁.COPD2例,创伤术后6例,肠梗阻术后2例;均 气管切开置管行机械通气.人选患者满足以下条 件:意识清楚,血压130,90/90,60mmHg (1HimHg=0.133kPa),平均动脉压(MAP)> 70mmHg,无心律失常,经皮血氧饱和度(SpO)> 90%,FiO,=40%,使用PB760呼吸机(A/C—VC)模 式.本测试经南通大学第二附属医院伦理委员会批 准.所有研究对象经家属签署知情同意书. 2.方法:保持原有A/C—VC通气模式V,f等设 置参数不变的情况下,采用干燥呼吸机管道不连接 湿化器连接方法收集EBC.每次持续20rain.室内 温度为18,22?,湿度为32%,37%.分别于收 集前,收集20min和收集后观察呼吸机监测指标 (V,PIP,Pp]at,f)和生命体征(HR,MAP,SpO2)的 变化. 四,统计学处理 采用SPSS17.0统计软件,所有数据以面?s表 示,行方差 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,P<0.05为差异有统计学意义. 结果 一 ,体外模拟肺测试结果 1.干燥呼吸机管道不连接湿化器的呼吸机监测 指标:采用此连接方式,在0,10,20,30,40,50和 60minN定呼吸机相关参数,VC模式通气在各时问 点,保持PIP22emH2O,Pmean12emH2O,Pplat 20emHO和V500mL均不变;PC模式通气在各 时间点,保持PIP25cmH2O,Pmean8cmH2O和VT 500mL均不变.管腔无阻塞,融化后测定液体量为 2.2mL. 2.干燥呼吸机管道连接不加温湿化器的呼吸机 监测指标:VC模式或PC模式下,40rain后PIP和 V渐出现变化,50min后气道高压和低通气报警, 直至呼吸机内部机械阀门打开,测试被迫巾止.冷 凝收集管腔可见固态冷凝物堵塞,融化后测定量约 为5mL.结果见表1. 表1干燥呼吸机管道连接不加温湿化器方式时的呼吸机 监测指标 时问 (rain) VC模式PC模式 PIPPmeanPplatV,rPIPPmeanV1l (r2mH20)(cmH20)(cmH20)(mL)(elTlH20)(emHzO)(mL) O 1O 20 30 40 50 60 22l220500 22l220500 22122O500 22122O5oo 23l22O480 40393920o 85oo 850o 85oo 8500 l0480 251O0 3.干燥呼吸机管道连接加温湿化器的呼吸机监 测指标:机械通气50rain后PIP略升高,而V略减 低,60rain冷凝收集管可以见冰水混合物,管腔部 分堵塞,收集量为10.5mL.结果见表2. 表2干燥呼吸机管道连接加温湿化器方式时的呼吸机监 测指标 时间 (rain) VC模式PC模式 PIPPmeanPp]atVTPIPPmeanVr (cmHzO)(ellaH20)(emH20)(mL)(cmH20)(cmH20)(mL) 0 10 2O 30 40 50 60 22 22 22 22 22 23 24 2O5oo 20500 2O5oo 20500 20500 20480 20480 5o0 500 5o0 500 5oo 480 480 4.不同连接方式下V的变化:图4显示,VC模 式通气时,干燥呼吸机管道不连接湿化器,连接加温 中国呼吸与危重监护杂志2010年7月第9卷第4期 ChinJRespirCritCareMed,July2010,Vo1.9,No.4 湿化器时,V无明显变化;干燥呼吸机管道连接不 加温湿化器时,在收集40min时出现V下降, 55min时出现管道堵塞报警.图5显示,PC模式通 气时,干燥呼吸机管道连接不加温湿化器时,在收集 40min时出现V下降,50min时出现管道堵塞报警. 图4VC模式时不同连接方式下V的变化 图5PC模式时不同连接方式下V的变化 5.不同连接方式下收集PIP的变化:图6显示, VC模式通气时,干燥呼吸机管道不连接湿化器,连 接加温湿化器时,PIP无明显变化;干燥呼吸机管道 连接不加温湿化器时,在收集40min时出现PIP的 升高,55min时出现管道堵塞报警.图7显示,PC 模式通气时,干燥呼吸机管道连接不加温湿化器时, 在收集40min时出现Pmean升高,50min时出现管 道堵塞报警. 二,人体测试结果 10例患者机械通气状态20min可获得EBC量 为1.6,3mL,平均2mL.测试期间患者未出现呼 吸困难,心电监护未出现心律失常.呼吸机和监护 仪监测数据在各时间点的差异均无统计学意义 (P>0.05),结果见表3. 图6VC模式时不同连接方式下PIP的变化 图7PC模式时不同连接方式下Pmean的变化 表310例患者EBC收集过程中呼吸机监测指标和生命体 征的变化(n=10,?s) 讨论 EcoScreen冷凝器是常用的EBC收集装置,可 以与口腔连接进行自主呼吸的标本收集.机械通气 患者EBC的收集,国外主要使用VentAdapter完成 EcoScreen冷凝器与人工气道和呼吸机的连接. 本研究将EcoScreen冷凝器外部接口进行简单改 装,可用于机械通气患者的EBC收集.肺部呼出气 流经冷凝器后由呼吸机呼气端口而排出体外.此改 装不影响其内部冷凝结构,收集的标本完全来自下 呼吸道,可避免口腔分泌物的污染. 中国呼吸与危蘑护杂志2010年7月第9卷第4期 ChinJRespirCritCareMed,July2010,Vo1.9,No.4 体外模拟肺测试结果显示,冷凝液的收集与干 燥呼吸机管道是否与湿化器连接有关.?不连接湿 化器机械通气60min,可以收集到2.2mL冷凝液, 固态冷凝物较少,不堵塞冷凝收集器管腔.?连接 不加温湿化器机械通气50min,可以收集5mL冷凝 液,且固态冷凝物量较多,可堵塞冷凝收集管腔,引 起呼吸机管道阻力升高,呼吸机监测指标表现为V 下降,气道压上升.?连接加温湿化器机械通气 60min,可以收集10.5mL冷凝液,冷凝器收集管腔 内固态冷凝物较少,呼吸机监测指标显示气道压力 轻度升高,V轻度下降,但收集量增加.由此可见, 后两种收集方式有阻塞管道或稀释冷凝液的缺点, 故建议以干燥呼吸机管道不连接湿化器进行收集为 好.这种收集方法也接近于常规操作自主呼吸时由 口腔吸人大气中未经湿化的空气. 人体测试结果显示:?改装EcoScreen冷凝器 与人工气道及呼吸机连接,机械通气20min可收集 2mL的EBC,与常规操作自主呼吸30rain经口腔收 集的EBC量相似.?在20min的收集过程中,呼吸 机监测指标基本维持稳定.冷凝收集管内仅有少量 固态冷凝物,并未造成管腔堵塞.因此,20min的 收集时间足够,而且比较安全.?在20min的收集 过程中,患者的生命体征也维持稳定,提示短时间的 EBC收集操作不会影响患者的呼吸机治疗. Moloney等的研究也表明呼吸机监测指标基本维 持稳定,与笔者一致.但Muller等?的研究显示, EcoScreen冷凝器经呼吸机非湿化管道收集EBC 30min,发现呼气末正压轻度上升,提示呼吸道湿化 不充分有潜在增加气道阻力的可能. 总之,改装EcoScreen冷凝器连接人工气道及 呼吸机进行EBC收集,操作简单,临床应用可行. 为防止EBC内生物介质的稀释,并保证足够的收集 量和防止气道堵塞的发生,建议收集时应注意以下 几点:?更换干燥呼吸机管道,脱离湿化器;?收集 时间20min左右;?在收集过程中,密切观察生命 体征和呼吸机监测指标变化,加强气道管理. 参考文献 1HorvathI,HuntJ,BarnesPJ,eta1.Exhaledbreathcondensate: methodologicalrecommendationsandunresolvedquestions.Eur RespirJ,2005,26:523—548. 2刘春涛.呼出气一氧化氮检测技术的前景:阳光灿烂还是阴云 密布?中国呼吸与危重监护杂志,2009,8:318-321. 3刘翱,李少莹,杨伟康,等.支气管哮喘患者呼出气冷凝液中8- 异前列腺素水平的研究.中国呼吸与危重监护杂志,2009,8: 337-340. 4陈燕文,何权瀛,尚颖,等.哮喘患者呼出气冷凝液中硝酸盐/亚 硝酸盐,白细胞介素4和干扰素检测的临床意义.中国呼吸 与危重监护杂志,2009,8:131—134. 5薛晓艳,高占成.机械通气患者呼出气冷凝液中硝酸盐/亚硝酸 盐水平与肺部感染的相关性分析.中国呼吸与危重监护杂志, 2009,8:333—336. 6IAuJ,ConradDH,ChowS,eta1.Collectiondevicesinfluencethe constituentsofexhaledbreathcondensate.EurRespirJ,2007,30: 807.808. 7PrietoL,FerrerA,PalopJ,eta1.Differencesinexhaledbreath condensatePHmeasemdntsbetweensamplesobtainedwithtwo commercialdevices.RespirMed,2007,101:1715-1720. 8RocaO,G6mez?Oil&S,CruzMJ,eta1.Effectsofsalbutamolon exhaledbreathcondensatebiomarkersinacutelunginjury: prospectiveanalysis.CritCare,2008,12:R72. 9MoloneyED,MumbySE,GajdoesiR,eta1.Exhaledbreath condensatedetectsmarkersofpulmonaryinflammationafter cardiothoracicsurgery.AmJRespirCritCareMed,2004,169:64— 69. 10MullerWG,MoriniF,EatonS,eta1.Safetyandfeasibilityofexhaled breathcondensatecollectioninventilatedinfantsandchildren.Eur RespirJ,2006,28:479485. (收稿日期:20104734修回日期:2010-04~2) (本文编辑:许扬) 关于文题撰写的基本要求 ? 读者?作者?编者? 文题力求简明,醒目,准确反映文章主题.有助于选定关键词和编制题 录,索引.要求用最少的术语准确表达文章内容, 中文题名一般以20个汉字以内为宜,英文题名不宜超过10个实词; 中,英文题名含义应一致.中文文题宜使用反映论文主题 的短语,逻辑词组,不使用具有主,谓,宾结构的完整语句;不设副标题; 避免使用非公知公认的缩略语,字符,代号;10以下的 数字使用汉字;外文人名用原文. 本刊编辑部