凌　偉（通訊作者），周廷發(fā)，徐承禮（臨沂市人民醫(yī)院，山東臨沂276003）

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袖珍氧氣治療儀的研制與臨床應(yīng)用

凌偉（通訊作者），周廷發(fā)，徐承禮
（臨沂市人民醫(yī)院，山東臨沂276003）

〔摘要〕目的：袖珍氧氣治療儀通過全程地氧療使呼吸衰竭及缺血性心腦血管病達(dá)到按需給氧的目的，最終為治療贏得時(shí)間。方法：對Ⅰ型呼吸衰竭及缺血性心腦血管病應(yīng)用單純氧療及O2和自身CO2的混合氣體；對COPD使用負(fù)壓通氣模式（負(fù)壓5～10cmH2O）。結(jié)果：混合氧治療心絞痛，數(shù)分鐘顯效；負(fù)壓通氣對COPD的療效確切，血氧明顯改善，無不良反應(yīng)。結(jié)論：本氧療儀功能齊全，療效確切、便捷、價(jià)廉、實(shí)用，具有較高地應(yīng)用推廣價(jià)值。

〔關(guān)鍵詞〕氧療；呼吸衰竭；心絞痛；混合氧

1　工作原理

袖珍氧氣治療儀是自行研制的集氧療與通氣功能于一體的，專用于治療以呼吸衰竭（簡稱呼衰）為主的各類缺氧性疾病的一種小型醫(yī)療器械。按其功能可分為如下兩種呼吸模式。

1.1儲(chǔ)備式。主要用于治療I型呼衰、心絞痛、 腦 動(dòng)脈硬化癥等。以達(dá)到按需給氧的目的。

原理及使用方法：（見圖1）面罩正前方1為呼氣管道（內(nèi)有單向閥）；其一側(cè)為供氧管2；面罩底部連通一個(gè)硅膠空心球，容積為350mL（包括面罩內(nèi)間隙），相當(dāng)于肺泡通氣量（VA ）；球底部連接一個(gè)三通管，管的一端3為吸氣開口；另一端4為呼氣開口（內(nèi)均有單向閥）；球下側(cè)5也是一個(gè)供氧管。

（1）用于單純氧療時(shí)，開放1、3、5；關(guān)閉2、4。佩戴好面罩后，每次吸氣末球內(nèi)均充滿氧氣和大氣的混合氣體，計(jì)算吸氣末球內(nèi)氧濃度（FO2）也即相當(dāng)于鼻塞法吸入氧濃度（FiO2）。在呼氣過程中氧氣由5處進(jìn)入球內(nèi)，作為下次吸氣時(shí)的儲(chǔ)備氧氣，現(xiàn)以吸:呼（I:E）為1:2.5，則儲(chǔ)備氧氣=氧流量（L/min）÷呼氣頻率（f）÷3.5×2.5。再計(jì)算球內(nèi)FO2也即FiO2。FiO2=[儲(chǔ)備氧氣mL＋（350mL-儲(chǔ)備氧氣mL）×吸氣末球內(nèi)FO2]÷350mL。下面按上述公式計(jì)算氧流量（L/min）與FiO2的關(guān)系（見表1）。

表1　I型呼衰 f 25次/min I:E （1:2.5）

（2）吸入O2和自身CO2混合氣體時(shí)亦即重復(fù)呼吸，開放2、3、4；關(guān)閉1、5 ?？招那颡q如置于體外的肺大泡，將每次呼吸進(jìn)入空心球內(nèi)的肺泡氣O2和CO2及同外來O2最大限度地被重吸入。 重復(fù)呼吸FiO2及 FiCO2峰值的計(jì)算比較繁雜，僅就其計(jì)算流程和方法簡述之。第一步：在某種氧流量下，先計(jì)算首次重復(fù)呼吸在呼氣末空心球內(nèi)原肺泡氣O2為49mL（350mL×0.14）及原肺泡氣CO2為19.6mL （350mL×0.056）在外來O2稀釋后的FAO2及FACO2；再計(jì)算吸氣過程中進(jìn)入的外來O2稀釋后的FAO2及FACO2，亦即FiO2及FiCO2。第二步：將FiO2及FiCO2借助肺泡氣方程式計(jì)算出第二次重復(fù)呼吸的PAO2及PACO2，并換算出毫升數(shù)。[PAO2=713×FiO2-（713 ×FiCO2+40） ×1.25；PACO2=713×FiCO2+40]，再按第一步流程計(jì)算其在呼氣末進(jìn)入空心球內(nèi)的肺泡氣O2及CO2在外來O2稀釋后的FAO2及FACO2，以此類推。在重復(fù)呼吸過程中，F(xiàn)iO2及FiCO2的增幅隨著呼吸次數(shù)增加逐漸減小，直至出現(xiàn)“0”距離（需數(shù)次呼吸時(shí)間）即謂FiO2峰值及FiCO2峰值。近兩年對確診為心絞痛的8例次均采用重復(fù)呼吸氧療，給氧流量8L/min，按以上流程計(jì)算FiO2峰值0.96；FiCO2峰值0.023。結(jié)果無一例外的均在數(shù)分鐘后胸痛消失，而心電圖缺血性ST—T改變依舊。其中一例為服用硝酸酯類藥物多年的耐藥者；另一例在胸痛消失后伴有全身大汗淋漓，改為單純氧療，F(xiàn)iO2100%（表1中呼吸頻率13次/min，氧流量6.5L/min時(shí)，即可達(dá)FiO2100%），出汗?jié)u消失。該兩例均為本院職工。由于重復(fù)呼吸不可避免地會(huì)受VA的影響，已知FiCO2大于1%就會(huì)增加VA；4%FiCO2可使VA增加一倍[2]。若按此比例計(jì)算，氧流量8Lmin時(shí)，實(shí)際FiCO2峰值應(yīng)為0.015，小于計(jì)算值0.023，但仍在有效治療笵圍內(nèi)，F(xiàn)iCO2大于0.3%仍能增加心腦血流量[1]。也說明增加VA對FiCO2的影響是有限度的。微量的FiCO2的變化對居高的FiO2的影響可視為“0”。

1.2負(fù)壓通氣式。主要用于治療COPDⅡ型呼衰，以改善通氣，達(dá)到氧療的目的。原理及使用方法如圖2所示。

圖2　負(fù)壓通氣式的工作原理

面罩正前方1為呼吸管道，內(nèi)有特制的硅膠雙向閥；其一側(cè)2為供氧管；面罩底部3連接中心負(fù)壓吸入器（一般醫(yī)院均有設(shè)置）；4連接負(fù)壓表。佩戴好面罩，（面罩周邊切勿漏氣）。一切就緒后，慢慢打開負(fù)壓吸入器旋鈕，開放氧管（氧流量2L/min）。呼氣過程中，由于負(fù)壓的作用，硅膠閥由向外開放轉(zhuǎn)向關(guān)閉，面罩內(nèi)逐漸由大氣壓（0 cmH2O）變?yōu)樨?fù)壓，此過程操作者要一面旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸入器旋鈕，一面注視負(fù)壓表指針，以使在呼氣末將面罩內(nèi)負(fù)壓調(diào)節(jié)在-5～-10cmH2O （在設(shè)計(jì)上要求硅膠閥關(guān)閉時(shí)只能使其負(fù)壓控制在如此水平）；吸氣時(shí)硅膠閥向內(nèi)開放，面罩內(nèi)由負(fù)壓變?yōu)榇髿鈮?。通氣過程中可根據(jù)病情或在血?dú)獗O(jiān)測下酌情調(diào)節(jié)負(fù)壓大小，避免導(dǎo)致過度通氣。

2　臨床應(yīng)用

近年來作者觀察一組COPD伴II型呼衰25例次住院患者，每1例次均在常規(guī)藥物治療下，鼻塞法吸氧（氧流量2L/min）至少30min后作一次動(dòng)脈血?dú)夥治?；而后采用本呼吸摸式進(jìn)行通氣至少30min后再作一次動(dòng)脈血?dú)夥治觯髯陨韺φ?。結(jié)果見表2。

PaCO2平均下降了19.9mmHg （2.67 Kpa）；PaO2平均上升了26.3 mmHg（3.5 Kpa）；PH呈呼吸性堿中毒（醫(yī)源性）。

表2　通氣治療前后動(dòng)脈血?dú)獗容^

如果在基層醫(yī)院無中心負(fù)壓吸入器設(shè)施，可將2直接與真空泵相接，（醫(yī)用電動(dòng)吸引器即可）。對較重患者因最大呼氣流速（PEFR）顯著減小硅膠閥可能不被啟動(dòng)，可取下硅膠閥換上手動(dòng)管，呼氣時(shí)由操作者將手動(dòng)管末端用手指堵上，吸氣時(shí)松手，呼吸節(jié)奏參照負(fù)壓表指針移動(dòng)規(guī)律即可。

3　討論

無創(chuàng)正壓通氣（NIPPV）的問世是一項(xiàng)重大技術(shù)革命，它使一些患者避免了病情至后期不得不使用有創(chuàng)通氣的嚴(yán)重地步。萬變不離其宗，NIPPV仍然以正壓通氣為主要模式，所以難免有某些缺陷，如氣壓傷、須人力物力的配套、價(jià)格不菲等，這可能是一般醫(yī)院使用頻率低，難以普及的主要原因，也正是作者研制本氧療儀的初衷 。本氧療儀可提供不同的FiO2（包括純氧）及O2和自身CO2混合氣體，療效優(yōu)于鼻塞法及普通面罩給氧，又舒適，可達(dá)到按需給氧的目的。因CO2是很強(qiáng)的解痙劑，用O2和非自身CO2混合氣治療缺血性心腦血管病如心絞痛、腦動(dòng)脈硬化癥等早在醫(yī)學(xué)界形成共識(shí)[3][4]，然而可能是技術(shù)操作的緣故，在臨床上較少使用。本文介紹的吸入O2和自身CO2混合氣治療心絞痛，療效令人滿意。僅一例伴有全身大 汗淋漓，顯然是由于CO2的血管擴(kuò)張作用及對CO2的過度敏感所致，可改用單純氧療。其治療心絞痛尚僅限于即時(shí)效應(yīng)，但也給患者（特別對耐藥者）一個(gè)不錯(cuò)的舉措。如能在實(shí)踐中為患者設(shè)計(jì)一個(gè)中短程治療方案，通過改善側(cè)支循環(huán)功能，及在藥物的配合治療下或許能取得遠(yuǎn)期療效。重復(fù)呼吸的FiO2及FiCO2峰值計(jì)算較繁雜，很難用幾個(gè)公式表示，本文僅描述重復(fù)呼吸FiO2及FiCO2峰值的運(yùn)算流程和方法，以免喧賓奪主。既得數(shù)值也僅作參考，因還有其它一些影響 FiO2及FiCO2峰值的因素?？梢匝趿髁?L/min作為心絞痛的治療量，因?yàn)镕iO2峰值隨氧流量增加而遞增；FiCO2峰值隨氧流量增加而遞減，這是必然規(guī)律。在要求足夠高FiO2的同時(shí)，與其相對應(yīng)的FiCO2峰值又不宜太低。氧流量8L/min符合此要求。如有必要也可在呼氣口處加一個(gè)呼氣壓（5～10cmH2O）調(diào)節(jié)裝置，起到呼氣末正壓（PEEP）的作用，以消減增加VA的影響。

關(guān)于負(fù)壓通氣的問題，其實(shí)早在國外呼吸機(jī)就有此功能，只因在呼氣時(shí)可促使氣道及肺泡萎陷的發(fā)生，逐漸被正壓通氣所取代[5]。已證實(shí)用本氧療儀通過面罩給于12cmH2O以內(nèi)的負(fù)壓，不會(huì)出現(xiàn)氣道及肺泡的萎陷，也無不適感，痰量增加，血?dú)饷黠@改善，但應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)護(hù)，避免通氣過度。氣道壓力變化符合生理要求，不干擾心肺功能，無反指征。這種呼吸模式的精髓是面罩一側(cè)的特制硅膠雙向閥，如同無創(chuàng)呼吸機(jī)內(nèi)的自動(dòng)控制呼吸轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電磁閥，可與人的呼吸同步。負(fù)壓來源于中心負(fù)壓吸入器，它本身變成了功能齊全而又袖珍的氧療儀。

歸納上述，本氧療儀具有構(gòu)造簡單合理、功能齊全、療效確切、便捷、價(jià)廉、實(shí)用的特點(diǎn)，而且兩種模式可相互轉(zhuǎn)換，清潔消毒方便，可重復(fù)使用。適合各級(jí)大小醫(yī)療衛(wèi)生單位使用，具有較高的應(yīng)用推廣價(jià)值。因故未能采集足夠的臨床病例是一缺憾。望以拋磚引玉，共同為完善臨床氧療問題再盡力。

［參考文獻(xiàn)］

［1］ 劉景昌.高壓氧醫(yī)學(xué)的理論與技術(shù)[M].軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社1998，10.

［2］ 山東醫(yī)學(xué)院 人體機(jī)能學(xué)[M].人民衛(wèi)生出版社，1979，7.

［3］ 主編李溫江.高壓氧醫(yī)學(xué)[M].上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998，12：262.

［4］ 上海第二醫(yī)學(xué)院內(nèi)科手冊[M].上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1982，737.

［5］ 劉昌起.各種機(jī)械通氣類型的定義及臨床應(yīng)用[C].BiPAP呼吸機(jī)臨床應(yīng)用論文專集.北京.中華結(jié)核和呼吸雜志編輯委員會(huì)，1995，8.

Development and Clinical Application of Pocket Oxygen Therapy Apparatus

LING Wei，ZHOU Tingfa，XU Chengli
（People’s Hospital of Linyi City, Shandong Province, 276003）

Abstract：The pocket oxygen therapy apparatus through the entire oxygen cure to respiratory failure and ischemic cardiocerebrovascular disease to achieve the objective of the demand for oxygen， eventually win the time for etiological treatment. Method: Application of pure oxygen therapy and the mixture of O2and CO2gas（hereinafter referred to as mixed oxygen） for type of Ⅰrespiratory failure and ischemic cardio-cerebrovascular diseases; Using negative pressure ventilation mode with COPD （negative pressure 5-10 cmH2O）.Result: The mixed oxygen treatment of angina pectoris， in several minutes takes effect; The negative pressure ventilation in COPD has curative effects， and the blood oxygen is significantly improved， with no bad reaction. Conclusion: The pocket oxygen therapy instrument function is complete， curative effect， convenient， inexpensive and practical， and it has a high popularization value.

Key words：oxygen therapy respiratory failure angina pectoris mixed oxygen

收稿日期：2015-05-13

〔中圖分類號(hào)〕TH789

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1002-2376（2015）09-0017-03