重症患者人工气道痰痂形成危险因素的Meta分析

重症患者人工气道痰痂形成危险因素的Meta分析

姜守波1，侯年1△，杨纯1，田良东1，陆光兵1，王波2

（1.眉山市中医医院重症医学科，四川眉山 620000 2.洪雅县中医医院呼吸内科，四川眉山，620000）

摘要：[目的]系统评价重症患者人工气道痰痂形成的危险因素。[方法]计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CNKI、VIP、WangFang Data、CBM数据库，搜集有关重症患者人工气道痰痂形成危险因素的研究，检索时限均从建库至2023年10月。由 2位研究者独立筛选文献、提取资料并评价纳入研究的偏倚风险后，采用RevMan5.4软件对提取的数据进行Meta分析。[结果]共纳入5项研究，包括1365例患者。Meta分析结果显示：咳嗽反射消失[OR=1.80，95%CI1.02 ~ 3.18，P=0.04]、合并肺部感染[OR=2.15，95%CI1.44 ~ 3.19，P=0.0002]、误吸[OR=2.07，95%CI1.13 ~ 3.77，P=0.02]、气道湿化不足[OR=3.11，95%CI1.81 ~ 5.35，P＜0.0001]、气道出血[OR=1.81，95%CI1.26 ~ 2.60，P=0.001]、吸痰次数小于3次/天[OR=2.93，95%CI1.01 ~ 8.54，P=0.05]可能是重症患者人工气道痰痂形成的危险因素，而急性生理与慢性健康评分（acute physiology and chronic health evaluation II，APACHE II）≥15分[OR=2.36，95%CI0.55 ~ 10.15，P=0.25]与重症患者人工气道痰痂的形成不相关。[结论]咳嗽反射消失、合并肺部感染、误吸、气道湿化不足、气道出血、吸痰次数小于3次/天可能是重症患者人工气道痰痂形成的危险因素，而APACHE II评分≥15分不是高危因素。受纳入研究数量及质量限制，上述结论尚需开展更多高质量研究予以验证。

关键词:人工气道；痰痂；危险因素；Meta分析

Risk factors for sputum scab formation in critical patients with artificial airway: a meta-analysis

JIANG Shoubo1，HOU Nian1△，YANG Chun1，TIAN Liangdong1，LU Guangbing1，WANG Bong2

(1.Traditional Chinese Medicine Hospital of Meishan，Sicuan，Meishan 620000，P.R. China;2.Hongya Chinese Medicine Hospital,Sicuan，Meishan 620000，P.R. China)

Abstract[Objective] To assess the risk factors of sputum scab formation in critical patients with artificial airway. [Methods]PubMed，EMbase，The Cochrane Library，CNKI，VIP，WangFang Data and CBM databases were electronically searched to collect studies on the risk factors of for sputum scab formation in critical patients with artificial airway from inception to October，2023. Two reviewers independently screened literature, extracted data and assessed the risk of bias of the included studies, and RevMan5.4 software were used to perform meta-analysis.[Results] A total of 5 studies involving 1365 patients were included. The results of meta-analysis showed that: Disappearance of cough reflex [OR=1.80, 95%CI1.02 ~ 3.18, P=0.04], pulmonary infection [OR=2.15, 95%CI1.44 ~ 3.19, P=0.0002], aspiration [

OR=2.07, 95%CI1.13 ~ 3.77, P=0.02], insufficient airway humidification [OR=3.11, 95%CI1.81 ~ 5.35, P < 0.0001], airway bleeding [OR=1.81, 95%CI1.26 ~ 2.60, P=0.001], sputum aspiration less than  three times per day [OR=2.93, 95%CI1.01 ~ 8.54, P=0.05] may be the risk factors for the sputum scab formation in critical patients with artificial airway, while APACHE II≥15 scores [OR=2.36, 95%CI0.55 ~ 10.15, P=0.25] were not the risk factor.[Conclusions] Disappearance of cough reflex, pulmonary infection, aspiration, insufficient airway humidification, airway bleeding, sputum aspiration less than three times per day may be the risk factors for the sputum scab formation in critical patients with artificial airway, while APACHE II score≥15 is not the risk factor. Due to the limited number and quality of included studies, the above conclusions need to be verified by more high-quality studies.

[Key words]artificial airway；sputum scab；risk factors；Meta-analysis

   人工气道是指将气管导管经鼻或经口腔插入气管，或经气管切开建立的气体通道，是保证气道通畅的有效手段。临床上常用建立人工气道的方法是气管插管与气管切开。人工气道的主要作用除了保证气道通畅外，还可以有效防止误吸、便于去除分泌物以及进行机械通气。人工气道的建立是危急重症患者抢救和治疗的重要手段。对于人工气道建立的患者，吸入气体经人工气道直接进入下呼吸道，导致正常呼吸时上呼吸道的加温、加湿及过滤作用缺失。吸入干冷空气，由于对流作用，致使气道分泌物水分丢失，呼吸道粘膜屏障功能受损、纤毛功能障碍，痰液黏稠，甚至形成痰痂阻塞气道，导致肺不张、肺部感染等并发症[1, 2]。目前临床实践和研究表明，痰痂堵管是气管插管和气管切开患者最常见、最严重的并发症之一，一旦人工气道内痰痂形成，会增加呼吸机相关肺炎的风险，导致呼吸困难、窒息、严重肺通气换气功能障碍等严重后果，甚至危及患者生命[3]。人工气道痰痂形成的危险因素多，包括咳嗽反射消失、合并肺部感染、误吸、带管时间长、气道出血、吸痰次数、气道湿化不足、年龄≥65岁等[4-6]。但目前的研究多为独立、小样本研究，研究结论不统一，因此本文采用Meta分析的方法对重症患者人工气道患者痰痂形成的危险因素进行分析，为有效预防痰痂形成提供理论依据。

1. 资料与方法

1.1纳入与排除标准

1.1.1研究类型 队列研究或病例对照研究。

1.1.2 研究对象 年龄≥18岁，病例来源为各医疗机构明确为人工气道痰痂形成的患者，对照组为同时期、同一医院未形成人工气道痰痂的患者。

1.1.3 研究内容 涉及人工气道痰痂形成的相关危险因素。

1.1.4结局指标 人工气道痰痂形成。

1.1.5 排除标准 重复发表的文献；非中文或英文文献；同一年同一地区文献；无对照组、基础数据不全及失访过多的研究；综述类文献；无法获得全文的文献。

1.2文献检索策略

计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CNKI、VIP、WangFang Data、CBM数据库，搜集有关人工气道痰痂形成危险因素的研究，检索时限均从建库至2023年10月。此外，追溯纳入文献的参考文献，以补充相关文献。采用主题词+检索词相结合的方式进行检索，根据不同数据库进行适当调整。中文检索词包括：人工气道、气管切开、气管插管、痰痂、危险因素、高危因素等；英文检索词包括：artificial airway occlusion、tracheotomy、trachea cannula、risk factor、influence factor等。为更全面地检索到所需文献，在计算机检索后，手工检索纳入文献的参考文献。

1.3文献筛选与资料提取

由2位评价员独立筛选文献、提取资料并交叉核对，如遇分歧，则咨询第三方协助判断，缺乏的资料尽量与作者联系予以补充。文献筛选时首先阅读文题和摘要，在排除明显不相关的文献后，进一步阅读全文，以确定最终是否纳入。资料提取内容包括：第一作者、发表时间、研究的类型、样本量、患者的平均年龄、人工气道种类、痰痂形成相关危险因素、结局指标。

1.4纳入研究的偏倚风险评价

由2名研究者采用纽卡斯尔-渥太华量表进行纳入研究的偏倚评价。

1.5统计分析

利用RevMan5.4软件对提取的数据进行统计分析。采用比值比（odds ratio，OR）为效应指标，并提供95%CI，在进行Meta分析是将OR值取对数，根据其对数值及标准误进行合并分析。采用χ2检验对纳入研究结果间的异质性进行分析（检验水准为α=0.10），同时结合I2定量判断异质性的大小。若I2≤50%，表明异质性较小，则采用固定效应模型合并分析，然后进行Meta分析；若I2>50%，表示异质性较大，应先分析其异质性来源，采用随机效应模型合并分析，当异质性无法解释时，则仅进行描述性分析。

2. 结果
   1. 文献筛选流程及结果

    初检共获得相关文献23篇，经过逐层筛选，最终纳入5个研究[4, 5, 7-9]，包括1365例患者。文献检索流程结果结果见图1

2.2纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果

    研究的基本特征和偏倚风险评价结果见表1。

2.3Meta分析结果

2.3.1咳嗽反射消失  共纳入2项研究[5, 8]，各研究异质性较大（P=0.08，I2=67%），使用随机效应模型进行分析。Meta分析结果显示：咳嗽反射消失是重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，差异有统计学意义[OR=1.80，95%CI1.02 ~ 3.18，P=0.04]，见图2。

2.3.2合并肺部感染  共纳入2项研究[5, 8]，各研究异质性可接受（P=0.51，I2=0%），使用固定效应模型进行分析。Meta分析结果显示：合并肺部感染是重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，差异有统计学意义[OR=2.15，95%CI1.44 ~ 3.19，P=0.0002]，见图3。

2.3.3误吸  共纳入3项研究[7-9]，各研究异质性可接受（P=0.95，I2=0%），使用固定效应模型进行分析。Meta分析结果显示：误吸是重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，差异有统计学意义[OR=2.07，95%CI1.13 ~ 3.77，P=0.02]，见图4。

2.3.4气道湿化不足  共纳入4项研究[4, 7-9]，各研究异质性可接受（P=0.48，I2=0%），使用固定效应模型进行分析。Meta分析结果显示：气道湿化不足是重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，差异有统计学意义[OR=3.11，95%CI1.81 ~ 5.35，P＜0.0001]，见图6。

2.3.5气道出血  共纳入3项研究[7-9]，各研究异质性可接受（P=0.17，I2=43%），使用固定效应模型进行分析。Meta分析结果显示：气道出血是重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，差异有统计学意义[OR=1.81，95%CI1.26 ~ 2.60，P=0.001]，见图7。

2.3.6 APACHE II评分≥15分  共纳入2项研究[4, 9]，各研究异质性较大（P=0.09，I2=64%），使用随机效应模型进行分析。Meta分析结果显示：APACHE II评分≥15分不是重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，差异无统计学意义[OR=2.36，95%CI0.55 ~ 10.15，P=0.25]，见图8。

2.3.7吸痰次数小于3次/天  共纳入2项研究[4, 9]，各研究异质性可接受（P=0.22，I2=32%），使用固定效应模型进行分析。Meta分析结果显示：吸痰次数小于3次/天是重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，差异有统计学意义[OR=2.93，95%CI1.01 ~ 8.54，P=0.05]，见图9。

2.3.8其他因素：痰液性质[5]、吸烟[5]、COPD疾病[4]仅单项研究提及，年龄[4, 9]与技术缺陷[7, 9]有两项研究提及，但缺乏相关数据。

3. 讨论

本研究全面检索国内外文献，最终纳入5项研究，均来自我国，包括1365例患者。纳入的研究为队列研究或病例对照研究，研究质量均为中等及以上，具有较高可信度。Meta分析结果显示，咳嗽反射消失、合并肺部感染、气道湿化不足、误吸、气道出血、吸痰次数小于3次/天是重症患者人工气道痰痂形成的危险因素，而APACHE II评分≥15分与人工气道痰痂的相关性仍待进一步研究。

3.1咳嗽反射消失、合并肺部感染

咳嗽是重要的防御性呼吸反射，其作用是排出呼吸道异物、痰液，有清洁、保护和维持呼吸道通畅的作用。咳嗽反射能力减弱，气道内分泌清除障碍，易形成痰痂及肺部感染

[10, 11]。咳嗽反射消失的患者多为昏迷的患者，带气管导管和呼吸机时间往往较长，如果护理不恰当，容易导致气道分泌物引流不畅，导管阻塞和呼吸机相关肺炎的发生[12]。若患者合并肺部感染，痰液增多且粘稠，人工气道痰痂形成的风险进一步显著增加。而且人工气道患者，咳嗽能力减弱、痰液引流不畅，宿主气道保护能力减弱，易引起细菌的定植及繁殖，形成肺部感染[10]。两者相互影响，形成恶性循环。

3.2气道湿化不足、误吸、气道出血、吸痰次数小于3次/天

对于人工气道患者，上呼吸道加湿、加温功能丧失，而气道温化湿化治疗是机械通气过程中的一个不可或缺的部分。若吸入气体温度湿度不足，将导致气道粘膜损伤，粘液纤毛运动功能障碍，分泌物粘稠清除障碍，最终阻塞气道[13]。人工气道患者，发生呕吐或呛咳反射时，可能导致胃内容物返流误吸，引起化学性、感染性肺炎；或口、鼻咽腔分泌物和气囊上积聚的分泌物经气囊与气管壁之间间隙渗漏进入气道，发生微误吸，引起肺部感染，导致痰液增多，在气道内极易形成痰痂，进一步加重肺部感染和呼吸功能障碍。郑佩君[14]研究表明，误吸是ICU人工气道患者痰痂形成的独立危险因素；李雪明等[15]研究结果显示，误吸是神经内科人工气道患者痰痂形成的高危因素。一般情况下，人工气道患者，尤其是气管切开患者，气管切开术后切口渗血，或气囊长时间压迫或吸痰刺激导致气道粘膜破损，凝血功能障碍等会引起气道粘膜渗血，容易导致血痂及痰痂形成[15, 16]。每天及时有效吸痰可促进痰液清除，维持气道通畅，从而防止痰痂形成。有研究显示每天吸痰大于5次能减少痰痂形成[16, 17]，本研究表明吸痰次数小于3次/天是人工气道痰痂形成的高危因素。

3.3 APACHE II评分≥15分

   APACHE II评分即急性生理与慢性健康评分，包括三部分（急性生理评分、年龄评分、慢性健康评分），评分越高，死亡率越高，其最高值理论上是71分，15分以上的患者归属为重症。患者APACHE II评分越高，病情往往越重，尤其是人工气道患者，机体炎症反应及感染风险可能越高，气道痰痂形成风险也可能升高，目前仍存在争论。大部分研究表明，APACHE II评分高是痰痂形成的高危因素[16, 17]。本研究中仅纳入2项研究，两项研究异质性大，且结果相反，需进一步研究。

4.小结

   重症患者人工气道建立后易形成痰痂，导致堵塞气道、引起或加重肺部感染。因此，临床上尽早识别重症患者人工气道痰痂形成的高危因素，可以及时预防痰痂形成。本研究结果表明：咳嗽反射消失、合并肺部感染、误吸、气道湿化不足、气道出血、吸痰次数小于3次/天可能是重症患者人工气道痰痂形成的危险因素，而APACHE II评分≥15分不是高危因素。本研究的局限性：①纳入的研究均为中文研究，可能存在发表偏倚。②纳入的研究数目少，部分异质性大，可能会对研究结果造成一定影响。③部分因素因数据资料有限无法行meta分析，只进行了描述性分析。

参考文献

[1]Yang M, Song Y, Pan L, et al. Evaluation of the effect of two active warming and humidifying high-flow oxygen therapy systems in patients with tracheotomy [J]. Biomedical reports, 2019, 11(1): 31-7.

[2]胡翠霞, 张标新, 朱子秀, 等. 分级气道湿化管理策略在非机械通气气管切开患者中的应用效果研究 [J]. 中国全科医学, 2020, 23(S2): 97-9.

[3]Heffner J E. Management of the chronically ventilated patient with a tracheostomy [J]. Chronic respiratory disease, 2005, 2(3): 151-61.

[4]彭丽. 人工气道痰痂形成的危险因素分析 [J]. 临床肺科杂志, 2015, 20(02): 346-8.

[5]杨志洲, 林金锋, 邵旦兵, 等. 人工气道患者痰痂堵管的发生率及其影响因素的研究 [J]. 临床急诊杂志, 2014, 15(10): 605-8.

[6]姚燕红, 吴立峰, 苏红霞, 等. 人工气道患者痰痂形成的因素分析及护理 [J]. 护士进修杂志, 2003, (09): 846-7.

[7]李晶, 张丹, 王琳, 等. ICU患者人工气道内痰痂形成原因分析及护理对策分析 [J]. 实用临床护理学电子杂志, 2019, 4(23): 1-2.

[8]梁娟, 胡雪慧, 孙新, 等. ICU患者人工气道内痰痂堵管的发生率及影响因素分析 [J]. 医学临床研究, 2016, 33(11).

[9]覃龙. 呼吸重症患者人工气道内痰痂形成的高危因素及护理对策探讨 [J]. 健康必读, 2021, (29): 118,24.

[10]Levine S A, Niederman M S. The impact of tracheal intubation on host defenses and risks for nosocomial pneumonia [J]. Clinics in chest medicine, 1991, 12(3): 523-43.

[11]Wang K W, Chen H J, Lu K, et al. Pneumonia in patients with severe head injury: incidence, risk factors, and outcomes [J]. Journal of neurosurgery, 2013, 118(2): 358-63.

[12]Torres A, Aznar R, Gatell J M, et al. Incidence, risk, and prognosis factors of nosocomial pneumonia in mechanically ventilated patients [J]. The American review of respiratory disease, 1990, 142(3): 523-8.

[13]Branson R D, Gomaa D, Rodriquez D, Jr. Management of the artificial airway [J]. Respiratory care, 2014, 59(6): 974-89; discussion 89-90.

[14]郑佩君. ICU患者人工气道内痰痂形成的高危因素及护理对策分析 [J]. 中国现代医生, 2011, 49(30).

[15]李雪明, 万宝珍, 王雪萍. 神经内科患者人工气道内痰痂形成的高危因素及护理对策分析 [J]. 中国实用医药, 2018, 13(1).

[16]欧阳蓓蕾, 丁韵. ICU患者人工气道内痰痂形成的高危因素及护理对策 [J]. 新疆医学, 2017, 47(5).

[17]罗杨英. 重症患者人工气道内痰痂形成的高危因素及护理对策探讨 [J]. 饮食保健, 2020, 7(13): 21-2.

图1 文献筛选流程图

表1 纳入研究的基本特征

①咳嗽反射消失；②合并肺部感染；③误吸；④气道湿化不足；⑤气道出血；⑥APACHE II评分≥15分；⑦吸痰次数小于3次/天；⑧痰液性质；⑨吸烟；⑩年龄；⑪技术缺陷；⑫COPD疾病。

图2 咳嗽反射消失对重症患者人工气道痰痂形成影响的森林图

图3 合并肺部感染对重症患者人工气道痰痂形成影响的森林图

图4 误吸对重症患者人工气道痰痂形成影响的森林图

图5 气道湿化不足对重症患者人工气道痰痂形成影响的森林图

图6 气道出血对重症患者人工气道痰痂形成影响的森林图

图7 APACHE II评分≥15分对重症患者人工气道痰痂形成影响的森林图

图8 吸痰次数＜3次/天对重症患者人工气道痰痂形成影响的森林图

*基金项目：眉山市科技局课题（2023KJZD039）。第一作者简介：姜守波（1987年），主治医生，本科，主要从事重症医学（呼吸治疗方向）的研究。△侯年，Email：houn1992@126.com