濕氣治療理論與臨床實務操作 陳碧燕 2014/10/03
學習目標 一 了解濕氣治療原理與目的 二 了解濕氣治療的適應症及併發症 三 了解濕氣治療的不同設備 - 比較高 低流量的加濕器 四 trouble shooting( 故障排除 ) 五 實務操作
Humidity therapy( 濕氣治療 ) 相關生理原理 適應症 合併症 分類及 trouble shooting
常見濕度的表示方法 濕氣 (humidity): 指水分子以氣體型態存在於環境中. 1 水蒸氣壓 : 以 torr 或 mmhg 表示 2 絕對濕度 (absolute humidity,ah) 以 g/m3 或 mg/l 表示 3 相對濕度 (relative humidity;rh) 以 % 表示 正常體溫 37,100% R.H. 下, 其 A.H. 為 44(43.9) mg/l 水蒸氣壓是 47 mmhg BTPS:Body Temperature and Pressure,Saturated with water vapor 即體溫 1 atm R.H. 100 % 的環境下 4 露點或露點溫度 : (RH 100% 有水凝結出 > 0 )
相關生理原理 1. 濕氣治療的目的 : 可用來防止吸入乾氣體形成的濕度不足額 (humidity deficit) * 濕度不足額 (humidity deficit): 指吸入濕氣不夠的氣體, 需由身體來補足的量 2. 任何治療氣體傳送系統的輸出濕氣, 皆應符合吸氣時, 呼吸系統的需求, 各點的情形參見圖 若濕熱程度低於此時, 會產生濕度不足額 (humidity deficit), 若濕熱程度高於此時, 則會產生液體過量 (fluid overload) 和病人的不舒服
3. 等溫飽和線 (Isothermic saturation boundary:isb 1) 表示呼吸道內, 在此處的氣體為 37,100% R.H. (BTPS) 2) 正常時,ISB 剛好在 carina 下約 5 cm 處 3) 在 ISB 以上的氣道 : 吸氣時, 溫度及濕氣會下降吐氣時, 溫度及濕氣會上升 在 ISB 以下的氣道 : 吸吐氣時, 皆會維持 BTPS 的狀態 4) 造成 ISB 會更往呼吸道下移動的原因 : 吸入乾冷的氣體 上呼吸道繞道 每分鐘通氣量 > 正常值時 5) 吸入之氣體為 37,100% R.H. 時,ISB 會上升
4. 美國國家標準局和國際標準組織規定, 使用呼吸器時, 濕氣設備至少要能提供 30 mg/l A.H. 的氣體濕氣 5.AARC 的操作規範 : 使用呼吸器時,30 的氣體溫度, 至少需有 A.H. 30 mg/l 6. 提供適當的相對濕度很重要, 因較低的相對濕度, 在使用呼吸器人工氣道時, 會使痰液變乾 ( 吸入氣體的相對濕度 會使痰液變乾 ) 7. 肺損傷和吸入不適當濕度的氣體有關, 如 : 痰液變乾 肺順應性降低 表面張力素活動變低 塌陷和缺氧
何時要給予濕化治療 插有氣管內管或有氣切造口的病人 未插管但使用高流量的氣體治療如 : 使用鼻導管 (nasal cannula) 及氧氣面罩 (simple mask) 但流量 >4LPM, 則需要給予濕化治療 高燒病人 通氣量大的病人 痰液粘稠且量多的病人如 :bronchititis cysticfibrosis, bronchiectasis
吸入氣體的濕度不適當時對氣道的影響 濕化 : 維持呼吸道粘液 - 纖毛系統的正常生理功能 飽和濕度狀態 ( 即在 37ºC 時氣道內的濕度為 100%, 即 44mg/L) 吸入氣體濕化不足 (1) 損傷粘液 - 纖毛系統 (2) 分泌物排出不暢肺功能下降 (3) 引起呼吸道炎症 吸入氣體濕化過度 (1) 粘液 - 纖毛系統受損, 過度水化, 纖毛運動功能減弱, 排列紊亂 (2) 肺功能下降, 換氣功能受損, 肺泡動脈氧分壓差減低,PaO2, 肺順應性下降 (3) 引起水中毒, 肺水腫 ( 小兒 ) (4) 增加感染機率
濕氣治療的合併症 1. 下呼吸道的污染 (contamination): 大多來自病人本身, 並非是濕化器引起, 因加熱濕化器的溫度高, 足夠抑制細菌的生長, 且濕化器不會產生氣霧粒子 2. 液體過量 : 通常是新生兒或腎衰竭病人, 使用加熱噴霧器 3. 增加痰液的體積 : 氣道有大量痰液時, 使用溫和的氣霧 (bland aerosol) 會增加痰液的體積, 使氣道阻塞更嚴重
濕氣治療的合併症 4. 刺激氣道 : 冷的霧氣會刺激氣道, 使敏感氣道 (reactive airway) 如氣喘 COPD 等病人, 造成氣道阻力增加 故提供此類病患的濕氣, 應使用潮濕器, 不要用會產生氣霧顆粒的噴霧器 5. 灼傷 : 加熱濕化器和加熱噴霧器, 皆可能發生灼傷 呼吸道的灼傷較不可能, 但照護者的手, 常會被灼傷, 只要一不小心 6. 吵雜 : 一些潮濕系統, 特別是氣動噴霧器, 有較高的吵雜聲, 故新生兒不建議使用, 因易造成早期聽力喪失
濕化器 (humidifier) 的分類 濕化器 (humidifier): 能使流經它的氣體含有更多水蒸氣的裝置 影響濕化治療效果的因素 1 溫度 : 溫度是濕化治療的要素, 溫度越高, 所能攜帶的水蒸氣量越高 理想上, 希望能達到 37 的 100% 相對濕度 ( 實際濕度 / 飽和濕度 =44mg/L) 2 接觸面積 : 基礎面積越大, 潮濕效果越好 3 接觸時間 : 接觸時間越長, 超時效果越好 * 氣體和水接觸的時間越長, 傳送的相對濕度越高
分類 (types of humidity therapy) 以用具提供溼度的方式 : 主動式 (active) 被動式 (passive) 以流量區分 ( 以 10 LPM) : Low-flow humidifiers High-flow humidifiers 以有無加熱區分 : Heated humidifiers Non- heated humidifiers 用具設計的方式區分 : Bubble Passover
低流量的加濕器 Low-flow humidifiers 用於流量 10 L/min, 有 reusable 或 disposable 設計 為無加熱式, 較無效能 (efficient), 只達 30 ~ 40 % body humidity ( 視流量大小而定 ) 或約室溫的 R.H. 100% (21, 為 18.4 mg/l) 用於低氧流量時 ( 如 : 鼻套管等 ), 因病人僅吸入少量流經濕化器內的氧氣, 故低氧流量輸送時, 潮濕效用有限, 可不用 通常有一個 2 psig 的 pressure relief valve, 當濕化器內壓力超過時, 壓力釋放閥會打開, 且發出笛聲 此情況, 常見於濕化器下游的氧氣管路 (tubing) 受到阻塞 低流量濕化器使用的是窄口管 (narrow-bore tubing) 為避免管路阻塞, 故建議使用不會扭結的導管 (non-kink tubing)
Low -flow humidifiers 之類型 吹 ( 掠 ) 過型濕化器 Passover or blow-by humidifiers 氣泡型濕化器 Bubble humidifiers 氣泡擴散型濕化器 Bubble diffuser humidifiers 噴射型濕化器 Jet humidifiers 噴射擴散型濕化器 Jet diffuser humidifiers 水下噴射型濕化器 Underwater jet humidifiers
Passover or blow-by humidifier 1.Passover or blow-by humidifiers 設計簡單, 濕化能力差, 僅以氣流通過水面, 帶走部份的水氣, 祇用於低流量氧氣治療 ( 未加熱者 )
2.Bubble humidifier: 氣流直接經由一個管子, 在水儲存器的水表面下, 產生氣泡然, 後上升到水表面上 當氣泡碰到水, 增加了相對濕度 3.bubble diffuser humidifers( 氣泡擴散式濕化器 ): 一擴散器 (diffuser) 加在 bubble humidifer 的管子底部 目的是產生較小的氣泡, 增加氣體和水的接觸面積, 進而增加相對濕度
Bubble & diffuser Humidifiers A. Bubble type B. Diffuser type Pressure-relief valve pop-off (2 psig)
Jet humidifier 運用伯努力原理, 氣體採高速 低側壓離開 jet, 因低側壓水會經毛細管上升, 遇到高速氣流產生氣霧 氣霧粒子會在瓶內蒸發完, 氣流會經一個 sponge (or baffle) 再送給病人
Jet diffuser humidifier 或 underwater jet humidifier 在靠近 diffuser 處的管子內, 加一個 jet 及一個側孔 此孔可將水引入, 產生氣霧粒子及氣泡 ( 氣泡內有氣霧粒子 ), 氣泡上升至水面後, 氣霧粒子會在蓄水瓶內蒸發完, 再送給病人
Jet Nebulizer & Bubble humidifier (reusable )
低流量濕化器 (low-flow humidifiers) 故障排除 問題可能原因建議解決方式 濕化器沒流量 1. 沒流量到濕化器 : 流量錶沒打開 2. 接頭鬆了 : 濕化器至流量錶 水儲存器至蓋子 管子接到濕化器 1. 確認到濕化器的流量 2. 檢查所有接頭並栓緊 大的氣笛聲 1. 管子阻塞 折到 1. 檢查管子並排除阻 塞 病人抱怨氣體乾燥 1. 低流量濕化器較易抱怨 2. 濕化器的水位太低 1. 考慮使用高流量濕化器或改善房內濕氣 2. 補充無菌水或假如需要更換儲存器
高流量的加濕器 High-flow humidifiers 可提供近體溫情況下,RH. 100% 具加熱作用, 可用於人工氣道病患及預防體熱流失, 對新生兒尤其重要 加熱濕化器, 需持續監測病人氣道溫度 最好同時監測, 近氣道的相對濕度, 但目前臨床尚無較好的方式 儲存器水位的控制可用 : 開放系統 --- 拆開管路加水 較易發生水溢出和儲存瓶的污染 密閉系統 --- 使用補充水袋或補充瓶, 經手動加水或自動補充系統 (automatic fill system) 來維持 自動補充密閉系統的好處 : 可維持恆定水位 -- 壓縮容積較穩定 ( 尤其在低 Vt 的病人 ) 輸送氣體的溫度及濕氣較穩定 較不會被汙染 有些濕化器是 Servo-controlled ( 伺服控制濕化器 )
Auto-feed Humidification Chamber
Air lock system Parallel fill system Auto-feeding humidifier chamber 水位維持方式 : Float system 可維持較恆定的水位能有較穩定的氣體壓縮容積 Pinch clamp system
High - flow humidifiers 之類型 Wick type of humidifier (passover+heater ) Vapor-phase humidifier Cascade humidifier ( bubble + heater) Heat and moisture exchangers (HME) HME- Booster Active hygroscopic heat and moisture exchangers
Passover heater humidifier 氣體進入濕化器, 通過水儲存器的表面, 藉由加熱的水, 使氣體相對濕度增加後離開系統
Wick Type Humidifier A cylinder of absorbent material (wick) is placed upright in a reservoir of water and surrounded by a heating element. Dry gas enters the chamber, flows around the wick, picks up moisture, and leaves the chamber saturated with water vapor 氣體進入一圓筒, 圓筒內襯一張, 底部浸在水中的吸水紙 (wick) 氣體通過濕熱的紙張時, 相對濕度增加 此濕化器為 passover humidifier 的一種改良型
Wick Type Humidifier 氣體進入一圓筒, 圓筒內襯一張, 底部浸在水中的 (wick) 氣體通過濕熱的紙張時, 相對濕度增加
Concha Humidifier (Wick Type) Conchacolumn:cylindrical heating element, provides a large heating surface area.
Vapor-phase humidifier ( 分階段蒸發之濕化器 ) Passover Humidifier 使用一種無水的過濾器 (hydrophobicfilter) 水是在過濾器下方加熱, 水蒸氣會通過無水 過濾器時, 會使氣體濕化 此無水的過濾器, 可防止微生物滲入, 僅讓單純的水蒸氣通過
Vapor-phase humidifier
Cascade Humidifier 氣體進入水下後上升經一格網 (grid), 產生氣泡 加熱器使水溫提升增加濕化效果, 溫度由電熱調節器控制
High-flow humidifiers 注意事項 管路積水, 是院內感染的來源, 但未必一定, 因污染通常來自病人本身 積水可能會導致, 病人氣道的意外灌洗, 可使用管路內有加熱線的 heater circuits 或集水瓶 收集到的凝結水, 不能倒回潮濕瓶會造成感染 高流量加熱濕化器, 可連接呼吸管路 面罩 氣切罩 T- piece 和 hoods
Face Tent Aerosol mask 臉部有受傷者用 Tracheostomy Mask
High - flow humidifiers Servo-controlled humidifier ( 伺服控制濕化器 ): 近病人端有一電熱調節器 (thermistor) 測量該點溫度 操作者需設定期望氣體溫度, 系統會維持並控制管路中的氣體溫度, 不使其受氣體流量或儲水槽水位的影響 這些系統配置有聲 光警報, 可警告溫度過高 此系統的電熱調節器的反應是相對較慢的, 只反應吸入氣體的平均溫度 ; 真實的氣體溫度, 在氣流的週期中, 是在平均溫度上下間變動著
使用 Heater circuits 目的 :( 加溫保濕 ) 防止濕化器至病人端的管路內氣體的降溫 防止管路內的水凝結 積水 維持輸送氣體的絕對濕度 (A.H.) 預防院內管染, 如 : 積水灌入病人氣道內 兩個溫度控制
Servo-controlled humidifier; heater circuits Fisher Paykel (Wick Humidifier)
無加熱線的呼吸管路 有 40 mg/l(84-44=40) 的水分留在呼吸管路中
加熱線和濕化器的設定溫度兩者不同 濕化器溫度設定 : 低於病人端期望的溫度數度 加熱線溫度設定 :> 濕化器溫度數度, 如此可降低管路內氣體的相對濕度, 維持輸送氣體的水含量 AH 37.31mg/L AH 37.6mg/L AH 37.6mg/L ( 因氣體的 R.H. 近 100% 時, 極易產生凝結, 故 溫度, 可維持管路中氣體的 A.H. 在一定量, 避免因溫降 凝結 氣體內的 A.H.( 水含量 )
簡易判斷吸入氣體 R.H. 有無近 100%: 看近病人端的管路, 有無凝結的水, 若有表 R.H. 近 100 % 在照光或保溫箱中, 使用 servo-controlled 加熱線時, 傳送氣體會暴露在兩種溫度下 ( 室溫和保溫箱的溫度 ) 故加熱線的溫度感應器, 應放在保溫箱外, 或而非近病人氣道端
人工鼻 (Artficial noses) 1. 人工鼻有類似人類鼻子的功能, 用生理的方式, 來交換濕 熱 是一種被動 凝結型濕化器能保存病人吐出來的熱和 濕氣, 儲留至下一個吸氣時被利用 2. 人工鼻所能提供的熱濕氣, 稱為濕氣的輸出量, 其測量單位為 mgh2o/l 3. 人工鼻並無最低濕氣輸出量的標準規定 4. 加熱式潮濕器 (heater humidifiers) 最少濕氣輸出量的標準為 33 mgh 2 O/L, 但對 HME HHME 不適用 5.AARC 建議需要的濕氣輸出量, 視使用時間及臨床運用而定
人工鼻的使用及注意事項 1. 人工鼻可接受的濕度至少是 28 mgh2o/l 2. 大部份人工鼻, 可有效的回吸收, 病人吐氣濕度的 70%~80% 3. 機械換氣時使用人工鼻 (HMEs) 的禁忌症 : 黏稠 (thick) 量多 (copious) 的或血塊痰液 (bloody secretion) 呼出氣體容積 < Vt 70 % 時 ( 例如 : bronchopleural fistulas 或氣管內管及氣切管的氣囊漏氣 ) 體溫過低的病人 (BT < 32 時 ) 若病人體溫僅有 32 ( 絕對濕度是 32 mgh2o/l), 雖使用效果不錯的 HHME(80%) 僅能傳送 25.6mgH2O/L 的絕對濕度
過大的潮氣容積, 如 >1000 cc, 或自然呼吸每分鐘換氣量 > 10 L/min 時 藥物霧氣吸入治療時 ( 須待噴霧治療結束後在接上使用 ) 小 Vt, 使用大無效腔的 HMEs 與加熱式潮濕器或噴霧器連接使用 ( 會使阻力增加 ) 4. 被動濕化器絕不能和加熱濕化器同時使用 5. 若水阻塞了過濾器, 則病人在正壓通氣時, 無法適當的通氣和完全吐氣, 會造成過度充氣 低血壓和氣胸
6. 在加護病房人工鼻的使用, 最多不能超過 5 天, 因很多研究指出, 使用太久會造成氣管內管的部份或全部阻塞 7. 在抽痰過程中, 只要連續兩次顯示, 痰液濃稠, 就要更換為加熱濕化器 8. 大部份廠商建議每 24 小時, 需更換人工鼻, 但最近顯示, 若分泌物清澈則可增加為每 48 或 72 小時更換, 沒有副作用
HME
被動濕化器或人工鼻有四種型式 : 一濕熱交換器 HME Heat and moisture exchanger: a. 含一層鋁 (aluminum), 可外加纖維成份, 鋁可快速交換溫度並在吐氣時, 將水氣凝結於鋁層間, 吸氣時再將存留的熱和濕氣送回, 可外加的纖維成份, 有助濕氣的保留, 並減少水皆凝結在 HME 的下方部位 (dependent part) b. 為最簡單 便宜, 且最早被使用的被動濕化器但潮濕效果最不好, 不常被使用 可用在開刀房麻醉時, 當作短時間使用的潮濕器 c.hme 在潮氣容積 500~1000 ml 時提供 10~14 mg H 2 O/L 的濕氣輸出量
二濕熱交換過濾器 HMEF Heat and moisture exchanging filter a. 比 HME 的潮濕效能好 b. 多加枋紗過濾材料 (Spun filter media), 或增加內容物與空氣接觸的表面積如 : 增加皺摺和厚度 c. 某些裝置當潮氣容積 500~1000 ml 時, 可提供 18~28 mgh2o/l 的濕度
三吸濕性濕熱交換器 HHME Hygroscopic heat and moisture exchanger a. HHME 為最受歡迎的人工鼻 b. 在其內部, 使用一紙張或聚丙烯 polypropylene), 再塗上吸濕性化學物質, 通常是鈣 (calcium) 或氯化鋰 (lithium chloride), 提高濕氣的保存 c. 當潮氣容積 500ml 到 1000ml 時其可提供 22~ 34 mgh2o/l 的濕度
四吸濕性濕熱交換過濾器 HHMEF Hygroscopic heat and moisture exchanging filter a.hhme 加了過濾器就是 HHMEF b. 可比 HHME 增加濕度 1~2 mgh2o/l, 同時過濾器可能會增加阻力
HME-Booster The HME-Booster (TomTec, Belgium) is similar in concept to an active HME, but simpler and less efficient. The booster is a small heating element placed between the passive humidifier and the patient. The heating element is covered with a Gore-Tex membrane. Water flows onto the surface of the heating element and is vaporized, then passes through the membrane and is delivered to the patient during inspiration.
HME-Booster
主動吸溼溼熱交換器 ( Active hygroscopic heat and moisture exchangers)
使用人工鼻的故障排除 問題可能原因解決方式 濃痰 病人缺水分泌物增加濕氣不足 病人呼吸困難中間被分泌物, 血或水堵住氣流路徑被外物堵住死腔增加 過多的分泌物增加設備污染的頻率 濕氣不足過多的痰液 更換為加熱濕化器更換為加熱濕化器更換為加熱濕化器 檢查裝置若堵住更換新的 從管路移除裝備, 若症狀惡化更換為加熱濕化器更換為加熱濕化器 更換為加熱濕化器更換為加熱濕化器
加熱和被動濕化器的優缺點 加熱濕化器 被動濕化器 優點 缺點 可靠溫度傳送範圍較廣溫度可控制溫度過高的警告可加濕熱於呼吸道可使用于所有病人 不能移動的需要電力管路凝結 ( 無加熱線 ) 可能過熱費用高需要補充或更換水細菌聚集的危險氣體溫度高導致相對濕度不足 不貴丟棄式被動運轉排除凝結容易使用可攜帶 不能使用於所有病人不能加濕度於呼吸道增加死腔增加管路阻力可被分泌物阻塞細菌聚集的危險氣管內管阻塞導致裝備低濕度吸藥物治療時需拿掉
實務操作
學習目標 (learning objectives) 一 了解濕氣治療作業目的 適用範圍 二 了解濕氣治療前準備 三 了解濕氣治療的不同設備 四 異常狀況原因與處理對策 五 消毒與感染控制
圖 1 Puritan-Bennett Cascade humidifier 圖 2 Fisher& Paykel MR500 與 MR730 圖 3 Fisher& Paykel MR730 使用在 High-Flow System 中, 不是 servo-controlled Heated wick humidifier 是 servo-controlled. Heated wire circuit 運用在呼吸器中
濕氣治療技術與人工鼻更換技術評核 1 治療前準備 : 治療的目的, 適應症及併發症, 準備用物及工具, 影響濕化治療效能的因素, 確認病人及向病人或家屬解釋 2 執行治療 : 選擇適當氧氣用具及濕化用物組裝各種氧療濕化的用具, 處理各種濕化用具的警報, 3 監測