呼吸机相关性肺炎(ventilator-associated pneumonia，VAP)是气管插管机械通气患者最常见的并发症之一，导致病死率可高达19.4%~51.6%^[1]。由于呕吐、胃内容物反流、口咽等分泌物可聚集于气管导管气囊上方，分泌物可沿气囊与气道壁间隙进入肺部支气管，导致肺部感染。VAP防控指南指出人工气道气囊压力维持为25～30 cmH₂O(1 cmH₂O=0.098 kPa)证实可降低VAP的发生率；然而临床上发现常规每日3次监测气囊压力有60.2%气囊压力低于25 cmH₂O或高于30 cmH₂O ^{[2, 3]}，因此有效调控气囊稳定的压力水平对预防呼吸机相关性肺炎具有重要意义，然而目前国内尚未发现有气囊压力连续监测并自动控制的应用报道，本研究运用自主研发的人工气道气囊压力连续监测控制仪进行持续自动调控气囊目标压力水平，观察对机械通气患者误吸发生率、VAP发生率、病死率等影响。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2013年6月至2014年 6月无锡市第二人民医院重症医学科收治的患者，采用前瞻性、随机、对照研究，按完全随机设计。纳入标准：入科后需立即经口气管插管行有创机械通气患者，年龄18岁以上，需机械通气48 h以上；排除标准：入科时已建立人工气道患者、年龄18岁以下患者、合并多器官功能不全患者。患者入选后均选用具有声门下吸引功能的7.0、7.5或8.0号的经口气管导管 (PVC，高容低压型气囊)，按入住顺序随机分为两组，其中试验组采用气囊压力连续监测控制仪调控气囊压力，对照组气囊压力按VAP防控指南要求常规监测调控^[2]，两组气囊压力控制目标均为：25～30 cmH₂O。两组患者均采取床头抬高30°，0.1%洗必泰液和2.5%碳酸氢钠液交替口腔护理，每日4次；使用一次性吸痰管每小时吸除口咽部分泌物，使用密闭式吸痰管按需吸痰，每24 h更换一次吸痰管，至少每两小时进行一次翻身、拍背等VAP预防措施。入院后连续3 d以及研究期间每2 d经密闭式吸痰管抽吸留取标本送检细菌和真菌培养加药敏。整个研究经过医院伦理委员会讨论同意，所有受试者均签署知情同意书。

1.2 气管导管气囊管理

两组患者气囊压力均设定25~30 cmH₂O为目标范围。其中对照组采用德国产VBM人工气囊监测表设定气囊压力并VAP防治指南要求每8 h监测调整一次；试验组采用本院自行研制的并已投入临床应用的人工气道气囊压力连续监测控制仪(国家实用新型专利，ZL201220191762.0)连续监测控制气囊压力，仪器具体操作方法如下：连接仪器的电源，设置好充气压力范围25～30 cmH₂O；将人工气道气囊通过连接管路与本仪器侧面出气口相连接(必须确保连接紧密)；打开本仪器的电源开关，按下“开始”键，仪器开始自动充气，当仪器感应到其气道压力达到25～30 cmH₂O时将停止充气，若发现压力超过30 cmH₂O，系统将会自动放气；当气囊压力处于设定范围时，蜂鸣器响一下，控制器内部气泵自动停止充气，当气囊压力低于设定范围时，仪器自动充气，仪器显示器即时显示气囊压力^[4],见图 1。

两组患者建立人工气道后24 h内均另有专人采用德国产VBM人工气囊监测表每4 h监测并记录气囊实际压力。

1.3 气道分泌物胃蛋白酶检测

两组患者按常规启动肠内营养能全力液(肠内营养混悬液，500 mL/瓶，纽迪希亚制药无锡有限公司)，至鼻饲1 000 mL/d(24 h维持鼻饲输注)后第2天8：00、16：00、24：00分别用无菌注射器抽取声门下引流物、经密闭式吸痰管吸取气道分泌物标本各2 mL，立即送-80 ℃冰冻保存备测，共收集540份标本。标本处理方法：将冰冻标本室温下复温，量取1 mL，加入1%二硫代苏糖醇10 μL，振荡摇匀，以1 000 r/min 离心10 min，取上清液行ELISA测定胃蛋白酶的含量，人胃蛋白酶ELISA试剂盒(No.CSB.E08919h)购于武汉华美生物；按试剂盒操作说明书进行测定。若经密闭式吸痰管吸取气道分泌物标本检测出胃蛋白酶即为阳性，即提示有误吸发生。

1.4 VAP临床诊断标准

根据中华医学会重症医学分会VAP临床诊断标准^[1]：胸部X线影像可见新发生的或进展性的浸润阴影是VAP的常见表现。如同时满足下述至少2项可考虑诊断VAP：(1)体温>38 ℃或<36 ℃；(2)外周血白细胞计数>10×10⁹ L^-1或<4×10⁹ L^-1；(3)气管支气管内出现脓性分泌物。需除外肺水肿、急性呼吸窘迫综合征、肺结核、肺栓塞等疾病。

1.5 统计学方法

用SPSS 16.0统计软件进行统计处理，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，组间比较采用方差分析(ANOVA)，组内比较采用成组t检验，计数资料采用χ²检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 两组患者一般情况比较

对照组和试验组患者性别、年龄、急性生理功能及慢性健康状况评分Ⅱ(APACHEⅡ)、开始鼻饲肠内营养1 000mL/d时间、基础疾病等方面两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表 1。

2.2 两组患者气囊压力达标率、声门下引流量比较

试验组患者24 h内监测气囊压力达标率100%，对照组患者24 h内监测气囊压力低于和高于目标气囊压力发生率共高达40.5%；两组患者建立人工气道3 d(72 h)内气管导管声门下引流液总量试验组明显高于对照组(P<0.05)。见表 2。

2.3 两组患者气道分泌物胃蛋白酶比较

对照组和试验组经气管导管吸引气道分泌物胃蛋白酶阳性者分别为16例(38.1%)，8例(16.7%)，两组比较差别有统计学意义(P<0.05)；两组气道分泌物胃蛋白酶阳性患者胃蛋白酶质量浓度均数分别为(10.5±1.1)ng/mL，(4.3±2.1)ng/mL，两者差异有统计学意义(P>0.05)；两组声门下引流物胃蛋白酶阳性率和平均浓度差异无统计学意义(P>0.05)。见表 3。

2.4 两组患者VAP 发生率、机械通气时间以及病死率等比较

试验组机械通气时间、VAP发生率以及ICU住院时间显著低于常规对照组(P<0.05)；其中ICU住院病死率以及28 d病死率试验组也低于常规对照组，但差异无统计学意义(P>0.05)。见表 4。

2.5 两组患者VAP痰培养病原学资料

试验组VAP患者11例，对照组VAP患者20例，其中试验组VAP患者痰培养病原菌革兰阳性菌分离比例显著低于对照组(P<0.05)；而革兰阴性杆菌分离比例则高于对照组(P<0.05)，见表 5。

3 讨论

气管插管机械通气患者胃内容物反流混合口腔、上呼吸道分泌物误吸是呼吸机相关性肺炎(VAP)病原体感染的主要来源。由于人工气道的建立减弱了患者的咳嗽反射和吞咽功能，因此含有致病菌的口咽部分泌物和胃内反流物往往易沿呼吸道流下并聚集于声门下气管导管的气囊上方。有研究报道引起VAP的病原菌有85.7％是先前在声门下分泌物培养分离出来的，在声门和气管导管气囊之间的间隙有严重污染积液存在，每0.1 mL可带入10亿个细菌；应用气管套管的患者发生误吸率高达50%~75%^[5]。

因此，保持气管导管气囊和气管壁的有效安全封闭压力是防止气囊上分泌物下流的重要手段。尽管目前VAP防治指南建议维持人工气道气囊压力25~30 cmH₂O，且每日3次监测调整压力可有效降低VAP发生率，但研究指出随着患者的呼吸、咳嗽、吸痰等操作以及患者身体、头部体位变换、气管管径的改变以及镇静、肌松药物使用、体温变化、气囊内气体的慢性渗漏等因素均可导致目标气囊压力下降或升高^[6]，从而易导致气囊上滞留物由气囊与气管管壁之间的间隙进入下呼吸道，研究也表明了气囊压力低于20 cmH₂O是VAP发生的独立危险因素。另外，有研究表明每日3次人工压力计监测调整气囊压力，并不能将气囊压力恒定维持在25~30 cmH₂O范围，并且医务人员常规监测调整气囊压力的依从性并不高，一天监测气囊压力一次以上的仅占83%，而且医务人员在经验性气囊充气时往往会使气囊压力高于目标范围的风险，因此，有效维持气囊稳定压力范围非常重要^{[7, 8]}

本研究通过使用无锡市第二人民医院自主研发的连续自动监测调控气囊压力仪可持续监测并自动调控气囊压力，确保气管导管气囊压力持续稳定于25~30 cmH₂O的安全有效范围，从而有效避免气囊压力下降和过度升高导致气道黏膜缺血性损伤。本研究表明实验组气囊压力达标率为100%，对照组气囊压力达标率仅占59.9%，并且实验组患者气管插管3 d内声门下引流液量也显著多于对照组，这可能也提示由于气囊的有效压力维持可持续保持气囊壁与气管之间的密闭性，从而减少气囊上方的分泌物下流，故声门下吸引更能有效地发挥清除气囊上滞留分泌物作用。

胃内容物反流误吸后胃酸、胃蛋白酶的消化作用及渗透压的改变是吸入性肺炎的重要发病因素，正常生理情况下，呼吸道分泌物中不含有胃蛋白酶等胃液成分，研究发现可以通过测定气道痰液中胃蛋白酶等的含量诊断误吸^[9]。本研究发现实验组气道分泌物中的胃蛋白酶测定阳性率、平均浓度显著低于对照组患者，而两组患者声门下引流物胃蛋白酶阳性率、平均浓度差异无统计学意义，说明实验组经持续气囊压力监测和控制可恒定保持气囊的目标压力，从而更有效地防止声门下引流物沿气囊和气管壁间隙下流至下呼吸道，减少了误吸的几率，降低实验组患者VAP发生的风险^[10]。

本实验证实了实验组患者VAP的发生率、机械通气时间、ICU住院时间明显低于对照组，与实验组气管导管气囊压力稳定有效防止气囊上分泌物渗漏下流、减少误吸发生的结果相吻合。实验组和对照组患者相比，住院病死率和28 d病死率有下降趋势，但差异无统计学意义，这可能尚需进一步大样本临床研究证实，另外，目前采取综合性集束化措施预防VAP已日益受到关注和重视^[11]。本研究显示对照组气囊压力超出30 cmH₂O占7.1%，这可能与护士经验性气囊充气导致气囊压力过高以及气囊发生变形、移位、不当的压迫等有关；然而即使1~3 h的气囊压力过高(30 cmH₂O以上)，也会导致气管黏膜的缺血、损伤，甚至形成气管食管瘘发生等并发症^[12]。正常人口咽部一般存在肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌等阳性球菌，而革兰阴性杆菌在正常人口咽部分离率却少于5％；本研究发现试验组VAP患者痰培养革兰阳性菌比例低于对照组，从而也印证了试验组患者因持续稳定控制气囊压力可有效地预防声门下引流物的渗漏下流。

导致气管导管气囊上分泌物沿气管壁间隙向下渗漏尚有较多影响因素，比如，目前常用的聚氯乙烯高容低压气囊充气后气囊壁沿气管壁形成的皱褶、凹槽也降低了和气管壁的封闭性，从而使声门下气囊上分泌物渗漏^[13]；高容低压气囊具有自动封闭机制，如采用气囊压力快速自动补偿可能会降低气囊与气管壁的封闭性，因此也有研究表明持续自动监测控制气囊压力并不能有效防止声门下分泌物的下渗^{[14, 15]}，气囊的形状、构成材料以及机械通气中呼气末正压(PEEP)的不同设置均会影响声门下气囊上分泌物的渗漏，影响误吸的发生^{[16, 17]}；另外，在气管插管时确保气囊位于理想正确的气管位置也很重要^[18]。

本研究不足之处：对照组出现气囊压力超出目标范围以及实验组的即时反复充气放气导致气管壁缺血-再灌注等损伤情况无实验结果证实比较；该研究样本量较小、为单中心研究。