胡霞，范英英

(温州医科大学附属慈溪医院 护理部，浙江 慈溪 315300)

流体力学泊肃叶定律在吸痰术中的应用

胡霞，范英英

(温州医科大学附属慈溪医院 护理部，浙江 慈溪 315300)

目的探讨流体力学泊肃叶定律在吸痰术中的应用。方法将收集痰液分成米汤样或白色泡沫样的稀痰与浊黄色凝成痂块的黏痰两种样品，在体外用小儿吸痰器测试6 Fr、8 Fr、10 Fr三种管径吸痰管在四种吸引压力(-0.01、-0.02、-0.03、-0.04 MPa)下的吸痰效果。结果6 Fr、8 Fr、10 Fr三种管径吸痰管，在吸引压为-0.01 MPa时吸引5 ml稀痰所需时间分别为38、12、5 s；5 ml黏痰时所需时间分别为>600、600、357 s。随着吸引压力由-0.01、向-0.02、-0.03、-0.04 MPa的递增，6 Fr 、8 Fr、10 Fr三种吸痰管在15 s内吸引黏痰的量分别为0、0、0、0.27 ml；0.125、0.25、0.83、0.15 ml和0.21、0.83、2.5、3.75 ml。结论吸痰必需综合评估吸痰管管径、吸引负压与痰液黏稠度这三者的关系；吸痰术中，低负压与粗吸痰管等效于高负压与细吸痰管；当吸引负压与导管口径不变时，稀释痰液成为降低流阻的最佳选择。

泊肃叶定律；吸痰术；流阻；管径；压强差

[Nurs J Chin PLA,2014，31(12)：71-73]

吸痰是在负压作用下，由护士持吸痰导管插入患者口咽部或气管内，将呼吸道内的痰液或误吸物吸出于体外的操作。痰液有效清理有赖于一定的吸引负压与适宜管径的吸痰导管。目前，临床上设定了成人、小儿、新生儿三种吸引负压标准与吸痰管直径。年龄越小，吸痰导管则越细，吸引负压越低。但在临床实际操作中，护士经常遇到细的吸痰导管在较低负压下吸引较黏稠的痰液时无法达到清理呼吸道的效果，尤其是在儿科婴儿吸痰时。根据流体力学中的泊肃叶定律，即流体在一段圆管中流动时，其体积流量是由液体的黏稠系数、管子的半径和管子两端压强差等因素共同决定。为了探索痰液黏稠度对吸引效果的影响究竟有多大，假设成人与小儿痰液黏稠程度相似时，适合小儿吸痰的小型号吸痰管的体外吸引效果如何？笔者进行了以下实验。

1 材料与方法

1.1 材料 小儿电动吸痰器1个(型号YB-RX-1,上海医疗设备厂出产)，6 Fr、8 Fr、10 Fr 一次性痰液收集器各1条(上海上医康鸽医用器材有限公司生产，长50 cm，内径分别为1.5、2、2.5 mm)、一次性吸痰连接导管一条(杨州市双菱医疗器械有限公司生产，长180 cm，内径0.8 cm)。10 ml玻璃量杯2只，5、2、1 ml注射器各1副，秒表1只。

1.2 方法 采用一次性痰液收集器从重症监护室人工气道患者中吸引收集到16份痰标本，参照痰液黏稠分度[1]，将米汤样或白色泡沫样、观之较稀的痰液(简称稀痰)与浊黄色、凝成痂块观之较黏稠的痰液(简称黏痰)分开盛装后获得稀痰12 ml及黏痰8 ml。把一次性吸引导管接上小儿电动吸痰器，启动吸痰器，检查吸痰器性能，反折导管，将负压调节为所需刻度，然后进行以下各项试验。实验1：取稀痰与黏痰各5ml分装入10 ml的玻璃量杯，调试压力为-0.01 MPa，用6 Fr、8 Fr、10 Fr吸痰管分别吸引5ml的稀痰与黏痰，记录吸尽时所需的时间。实验2：取6 Fr、8 Fr、10 Fr吸痰管分别计时15 s，记录在-0.01、-0.02、-0.03、-0.04 MPa下吸引黏痰的量。以上每项试验由两人操作，一人吸引，另一人按秒表计时，吸引时导管侧孔完全浸入液体中。痰液计量用一次性注射器(5、2、1 ml)抽吸量出。

2 结果

2.1 三种型号吸痰管在-0.01 MPa下分别吸尽5 ml稀痰与5 ml黏痰所需的时间 6 Fr、8 Fr、10 Fr三种管径吸痰管，在吸引压为-0.01 MPa时吸引5 ml稀痰所需时间分别为38、12、5 s；5 ml黏痰时所需时间分别为>600、600、357 s。

2.2 三种型号吸痰管在15秒内4种负压下吸引黏稠痰量的比较 随着吸引压力由-0.01、向-0.02、-0.03、-0.04 MPa的递增，6 Fr 、8 Fr、10 Fr三种吸痰管在15 s内吸引黏痰的量分别为0、0、0、0.27 ml；0.125、0.25、0.83、0.15 ml和0.21、0.83、2.5、3.75 ml。

3 讨论

从力学的观点看，痰液从呼吸道流经的吸引导管与贮痰瓶间是一套封闭的管道，黏性流体(痰液)在低负压，细导管下流动近似符合泊肃叶定律的条件。泊肃叶认为，流体在水平管道中稳定流动时，单位时间内液体的流量Q与管子两端的压强差Δp，管的半径r，长度L，以及流体的黏稠系数η有以下关系，即Q=π×r^4×Δp/(8ηL)[2]。在本实验中η即痰液黏稠度，π×r分别由6 Fr、8 Fr、10 Fr吸痰管代表，Δp即吸引负压，由低到高分开4个档次，与临床上推荐新生儿吸痰负压为-8.0～-13.3 kPa、儿童吸痰负压为-13.3～-26.6 kPa[3]相近，把吸痰操作中每次吸引时间中的最高限值15 s[4]，作为三种型号吸痰管在 4种负压下吸引黏稠痰量的观察时限。

3.1 吸痰必需综合评估吸痰管管径、吸引负压与痰液黏稠度这三者的关系 关于吸痰负压与吸痰管型号的选择一直是临床讨论的话题。吸痰管过粗会造成呼吸道通气量不足或形成无效腔，过细则影响吸痰效果[5]。吸引负压值与呼吸道黏膜损伤程度成正比，即吸痰负压越大，越容易损伤呼吸道黏膜[6]。Oh等[7]通过Meta分析发现，临床采用的吸痰负压都基于各自的经验，缺少实证性。本实验结果可见，-0.01 MPa下6 Fr、8 Fr、10 Fr导管吸引5 ml 痰液所需的时间因痰液黏稠度增加而延长，导管越细，所需的时间越长久，其中6 Fr导管吸尽稀痰时计时38 s，到吸引黏痰时管道堵塞使吸引10 min仍不见底，流量接近为零，只有当痰液稀薄时，-0.01 MPa可使6 Fr、8 Fr、10 Fr导管启动吸引效果。当痰液黏稠时，吸引效差或无法显效。为了让最细的6 Fr 管在15 s内吸引黏稠痰液有效，必需启动-0.04 MPa的吸引压力。泊肃叶定律中十分强调流阻因素，流阻与液体的黏稠程度成正比，与管子半径的四次方成反比，与管子的长度成反比。在吸痰术中，吸痰管管径与痰液的黏稠度及吸引管道的长度是构成流阻的三个成分，当吸痰管长度与吸引负压不变时，液体越黏稠，吸痰管管径越细，吸引所需的时间就越久。若需缩短吸引时间及增加痰液的吸引流量，必需采用以增加压力差或降低流阻的方法。因此，就吸引效果而言，依从年龄梯度选择吸引负压与管径吸痰管的方法并不合适，吸痰必需综合评估吸痰管管径、吸引负压与痰液黏稠度这三者的关系，有效的吸引负压只有在综合评估痰液黏稠度与吸痰管管径时才具有科学的依据。

3.2 低负压与粗吸痰管等效于高负压与细吸痰管 随着吸引负压的增加，各型号导管在单位时间内吸引的量也随之增加；随着吸痰管管径的增粗，15 s内所吸引的黏痰量也随着递增，10 Fr管在-0.02 MPa下吸引痰量等同于8 Fr管-0.03 MPa下的吸引痰量。由此可得出，吸痰时，低负压与粗吸痰管等效于高负压与细吸痰管。吸痰操作中，为了提高吸引效果又不增加高负压带来黏膜损伤的风险，若条件允许(如口咽部)，我们选择型号偏大的吸痰导管效果会更佳。

3.3 当吸引负压与导管口径不变时，稀释痰液成为降低流阻的最佳选择 临床上，吸引负压与吸痰管口径受到众多的限制，如吸痰管外径不超过气管插管或气管切开套管内径的1/2[5]。当新生儿、早产儿吸痰或机械通气的婴儿气管内吸痰时，往往会用到型号最小的吸痰管，将吸引负压适当降低，以防吸痰管侧孔对局部黏膜的吸力过大而造成损伤[8]。本实验中我们可以看到，细的吸痰导管在较低负压下吸引较黏稠的痰液时无法达到清理呼吸道的效果，此时唯一办法就是稀释痰液以降低流阻。因此，我们有必要把稀释患儿痰液的工作提升为呼吸道护理中的重中之重。

4 小结

综上所述，吸痰术必须遵循流体力学中的泊肃叶定律，综合考虑吸痰管管径、吸引负压、痰液黏滞度，以获取最好的效果。目前，按年龄选择导管型号与负压的操作标准有待进一步完善，须加入痰液粘滞度等标准，结合痰液粘滞度为患者选择最合适型号的导管、负压，以保证患者安全，防止各种并发症的发生。当吸痰负压与导管管径受条件限制时，尽可能地稀释痰液以取得最佳的吸引效果。为此，我们有必要参照美国呼吸治疗协会关于吸痰负压的要求，设定在能达到吸痰效果的最小范围[9-10]，把吸痰管型号的选择为尽可能细的同时又能保证充分吸引出气道内痰液作为临床的参考标准，指导实践从中获得最确切的实验数据使吸痰技术日益完善，更有利于患者的康复。

[1] 沈梅芬,张海英.脑外伤患者气管切开后不同黏稠度痰液适宜吸痰负压的临床研究[J].中华护理杂志,2009,44(8):694-697.

[2] 潘志达.医学物理学[M].北京：人民卫生出版社，2003：39-45.

[3] 吕云.低体重早产儿呼吸暂停98例护理体会[J].齐鲁护理杂志,2010,11(5A):442.

[4] 顾怡蓉,尚少梅,游兆嫒,等.人工气道内吸痰的研究进展[J].护理学报2010,17(10B):8-10.

[5] 齐颖.吸痰术的进展研究[J].临床肺科杂志,2010,15(5):706-707.

[6] 李晓芳,高敏,程青虹,等.两种吸痰负压对急性呼吸窘迫综合征病人血流动力学及血氧饱和度的影响[J].护理研究:上旬版,2010,24(4):873-875.

[7] 廖常菊,林清芳.机械通气患者人工气道内吸痰的研究进展[J].中国医学创新,2012,9(4):154-155.

[8] 黄丽娟.三种不同型号吸痰管吸痰安全性研究[J].广西医学,2007,29(1):49-50.

[9] 刘晓荣. 机械通气人工气道内吸痰的护理进展[J]. 全科护理,2013,11(4):371-373.

[10]翁燕燕,黄榕. 人工气道内吸痰的护理技巧[J]. 中国误诊学杂志,2010,10(35):8603.

(本文编辑：郁晓路)

常用词汇缩写示例

乙型肝炎病毒e抗原(HBeAg)白细胞(WBC)艾滋病(AIDS)乙型肝炎病毒核心抗体(抗-HBc)血红蛋白(Hb)多器官功能衰竭(MOSF、MOF)乙型肝炎病毒表面抗体(抗-HBs)血小板(PLT)慢性阻塞性肺疾病(COPD)乙型肝炎病毒e抗体(抗-HBe)一氧化氮(NO)丙氨酸转氨酶(ALT)乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)动脉血氧分压(PaO2)天冬氨酸转氨酶(AST)乙型肝炎病毒(HBV)动脉血二氧化碳分压(PaCO2)精制结核菌素试验(PPD)甲型肝炎病毒(HAV)血氧饱和度(SaO2)白细胞介素(IL)丙型肝炎病毒(HCV)体质指数(BMI)干扰素(IFN)人类免疫缺陷病毒(HIV)心肺复苏(CPR)全肠道外营养(TPN)辅助性T淋巴细胞(Th)自控镇痛(PCA)变异系数(CV)自然杀伤细胞(NK细胞)心电图(ECG)肿瘤坏死因子(TNF)呼吸(R)磁共振成像(MRI)葡萄糖(GS)脉搏(P)心脏监护病房(CCU)中心静脉导管(PICC)体温(T)重症监护病房(ICU)生理盐水(NS)血压(BP)严重急性呼吸综合征(SARS)磷酸盐缓冲液(PBS)心率(HR)急性呼吸窘迫综合征(ARDS)世界卫生组织(WHO)

本刊编辑部

ApplicationofFluidMechanicsPoiseuilleLawonSputumSuctioning

Hu Xia,Fan Yingying

(Department of Nursing,Cixi Hospital Affiliated to Wenzhou Medical Univesity, Cixi 315300, Zhejiang Province, China)

ObjectiveTo discuss the application of fluid mechanics Poiseuille law on sputum suctioning.MethodsThe sputum was divided into two samples of rice-water alike or white foam alike thin phlegm and turbid yellow sticky phlegm. The sputum suction effects under four suctioning pressure (-0.01, -0.02, -0.03, -0.04 MPa) were evaluated by testing three sized of pipe 6 Fr、8 Fr、10 Fr using in vitro children sputum suction apparatus.ResultsThe suctioning time of 5 ml thin phlegm in 6 Fr、8 Fr、10 Fr three sizes of the pipe were 38, 12 and 5 s under the suctioning pressure of -0.01 MPa, while the suctioning time for 5 ml sticky phlegm were >600, 600, 357 s. With the increasing of suctioning pressure from -0.01 to -0.02, -0.03, -0.04 MPa, the amount of sputum suction within 15 s of 6 Fr、8 Fr、10 Fr three sizes of the pipe were 0, 0, 0, 0.27 ml；0.125, 0.25, 0.83, 0.15 ml and 0.21, 0.83, 2.5, 3.75 ml.ConclusionThe sputum suctioning needs to evaluate the relationship between size of the pipe, suctioning pressure and viscosity of sputum. In sputum suctioning, low pressure and big size pipe were equally effective as high pressure small size pipe, if there was no change in pressure and the size of the pipe, thin phlegm was the best choice for reduce the flow resistance.

Poiseuille law; sputum suctioning; flow resistance; pipe size; pressure difference

2013-12-06

2014-04-24

胡霞，本科，副主任护师，主要从事护理管理和临床护理工作

10.3969/j.issn.1008-9993.2014.12.00

R197.323

A

1008-9993(2014)12-00-0