本研究提出了一种新型方法,可高效控制患者体温,用于患者降温或升温治疗。该方法将一次性使用的三腔导管置入食管,类似于标准的口胃管,连接现有的热交换设备,以实现患者体温的自动管理。
本研究提出了一种新型方法,可高效控制患者体温,用于患者降温或升温治疗。该方法将一次性使用的三腔导管置入食管,类似于标准的口胃管,连接现有的热交换设备,以实现患者体温的自动管理。
控制患者体温对于多种临床状况至关重要。在缺血性损伤(如出血性卒中、蛛网膜下腔出血、心脏骤停或其他缺氧性损伤)后,常通过降温至正常或低于正常体温以实现神经保护。将发热状态的患者降温可治疗发热,并减轻高热对受损神经元的不利影响。在手术室中对患者进行加温,可预防意外的围手术期低体温,后者已知可导致失血增加、伤口感染和心肌损伤,并延长恢复时间。已有多种体温管理方法被报道,包括利用常规医疗物资改造而成的简易方法(例如冰、冷盐水、风扇、毯子)等,但专为温度管理设计的更先进设备通常能更成功地实施优化方案。近十年来,先进设备主要围绕两种热交换方式发展:体表设备(如水毯、强制气流加温装置)和血管内设备(需置入血管的无菌导管)。最近,一种新型设备已投入使用,该设备置于食管内,类似于标准的口胃管,可通过患者核心部位实现高效的热交换。该设备可连接现有的热交换装置,通过伺服机制自动调控患者体温,以标准体温传感器(直肠、Foley导管或其他核心温度传感器)获取的体温数据作为输入变量。该方法避免了血管内置管相关的并发症(如深静脉血栓、中心导管相关性血流感染),减少对患者操作通路的阻碍,并与体表方法相比显著减少寒战发生。已有发表数据表明,采用食管途径进行体温管理具有高度的准确性和稳定的体温维持能力。因此,本方法旨在为重症监护环境中的患者体温控制提供一种低风险的替代方案。
在治疗多种疾病时,患者体温管理具有重要意义,包括心脏骤停、难治性或复发性发热、神经源性发热以及重大手术等。在美国,每年约有50万例心脏骤停病例,其中部分发生在医院内(例如正在接受内科或外科常规治疗的患者)1,另一部分发生在院外(例如在家中或公共场所发病后被送往急诊科的患者)2。在这两种情况下,实施主动体温管理均可显著改善患者预后3,而目标体温管理(TTM)自2005年以来已成为心脏骤停治疗的标准护理措施。美国每年有超过500万患者入住重症监护病房4。其中,非神经系统损伤患者中高达45%会出现发热5,而神经系统损伤患者中这一比例可达70%6。在重症监护病房中,控制发热与改善预后和降低死亡风险相关,因为体温升高会增加代谢需求,加重脑缺血,并加剧神经元丢失7。美国每年进行的至少1000万例外科手术需要对患者实施主动加温,以防止意外的围手术期低体温8。在手术室中,接受手术的患者应维持体温高于36 °C,以避免多种不良反应。术前、术中或术后意外的体温下降会增加出血量、感染风险及住院时间,使每位患者的住院费用增加7,000美元以上9,10,11,12。
尽管临床上有迫切需求,但目前最广泛使用的体温管理方案仍表现出效果不足,或给患者带来显著风险。体表设备(如水毯、导热床垫和强制送气覆盖装置)使用不便,热交换能力有限,且在进行患者护理和手术操作时必须移除。血管内设备具有侵入性,放置困难,并可能增加患者感染和血栓形成的风险。现有预防意外围手术期低体温的方法在多达70%的情况下无法维持正常体温12,13,14,15,16;一项针对心脏骤停后降温治疗的回顾性分析发现,总体上有30%的患者在6小时内未能达到目标体温17。
食管途径的患者体温管理方法相较于现有技术具有显著优势18。食管体温管理装置保留了通常用于重症监护和手术患者群体的胃管功能,可在持续进行胃内容物吸引和气体、液体减压的同时,利用食管良好的热交换环境,安全高效地调节患者体温(图1)。通过将食管体温管理装置连接至任一使用水作为冷却介质的外部热交换器(也称为制冷机),即可实现温度调节。多家厂商生产的兼容热交换器已在医院中广泛用于驱动现有的体温控制产品(最常见的是水毯)。食管体温管理装置通常由护士、执业护士或医生放置,但任何接受过标准经口胃管置入培训的医护人员均可操作。该装置不会限制对患者的接触,无需无菌操作,可避免医护人员发生针刺伤的风险,同时减少患者出现皮肤并发症、血流感染和血栓形成的风险。因此,本方法旨在为重症监护和手术室环境中的患者体温控制提供一种低风险的替代方案。

图1. 食管温度管理装置的放置位置。 该装置靠近大血管和心脏,有助于在患者核心部位实现高效的热交换。请点击此处查看此图的放大版本。
本方案遵循本机构人类研究伦理委员会的指导原则。
1. 放置前评估指南
注意:尽管美国产品标签中未列出正式的禁忌证,但仍建议对已知存在食管畸形、有食管损伤证据的患者,以及在近24小时内已知摄入酸性或腐蚀性毒物的患者,谨慎使用食管温度管理设备。
2. 装置插入

图 2. 测量食道温度管理装置的放置深度。 该示意图展示了确定装置放置深度的正确操作步骤,如步骤 2.1 中所述。请点击此处查看此图的放大版本。

图3. 食管温度管理装置的润滑。 该示意图展示了在插入装置前,按照步骤2.2所述正确涂抹水溶性润滑剂的操作流程。请点击此处查看此图的放大版本。

图 4. 插入食管温度管理装置。 该示意图展示了插入装置时适当的患者体位,如步骤 2.3 中所述。请点击此处查看此图的放大版本。
3. 温度管理——降温
4. 温度管理——维持
5. 温度管理——加温
6. 问题排查
注意:系统中出现扭曲或受压可能导致外部热交换器发出阻塞警报。如果无法找到原因,应停止治疗并移除食管温度管理装置。
7. 装置移除
汇总数据
在降温、维持和复温速率方面,食管温度管理与其他先进的温度管理技术表现相似。一项针对30例接受食管温度管理治疗长达36小时的患者的分析显示,达到目标温度的平均时间为2.7小时(标准差±2.8小时),在维持期间记录的96%的温度读数均在±1 °C范围内19。在所有治疗方案中,性能表现一致,不受目标温度影响(图5、图6、图7、图8)。即使治疗持续时间超过72小时,其性能仍保持一致(图9和图10)。
典型案例
大量病例研究描述了食管温度管理在临床实践中的应用,包括用于治疗心脏骤停后的缺血-再灌注损伤、中枢性发热降温以及维持手术期间的正常体温20,21,22,23,24,25,26,27。尽管食管温度管理方法最初是在心脏骤停治疗背景下提出的,但以下病例凸显了其在其他重症监护和围手术期领域的成功转化应用。
病例1:脑膜炎
一名36岁、体重64 kg的女性因严重的化脓性链球菌性脑膜炎入院。入院时体温为38.2 °C,6小时后升至40.0 °C;静脉注射对乙酰氨基酚及体外降温毯均未能有效降低体温。
食管温度管理于48小时开始,患者体温在4小时内从39.4 °C降至37.8 °C。随后12小时内,患者体温持续下降至36.6 °C,并在接下来的5天内维持在36 °C至37 °C之间。第7天的胃镜检查显示,未见与食管温度管理装置相关的任何改变。
病例2:严重烧伤与发热逆转
一名49岁男性,体重86 kg,因49%体表面积的环形烧伤入院,烧伤部位包括双下肢、左上肢及左侧躯干的全层皮肤烧伤。入院两天后,患者被送入手术室接受手术治疗,手术包括分阶段切除双下肢创面并进行植皮。置入食管温度管理装置并启动温度管理后,患者核心体温维持在正常体温水平,同时手术室温度得以成功降低至 24 °C随后,在患者住院的第22天,患者因发热而出现症状 E. coli 以及对常规降温方法耐受的念珠菌败血症。再次启动食管温度管理,使患者的体温从 40 °C 设定值 38.5 °C,尽管将允许的最低水温限制为 12 °C.

图5. 33 °C 方案的温度变化曲线。 17 例心脏骤停后患者被降温至 33 °C 并维持 24 小时,随后在 4 小时内复温至 37 °C。之后维持正常体温 8 小时。每个数据点代表单个患者的一次温度测量值。请点击此处查看该图的放大版本。

图6. 35 °C方案的温度变化曲线。 6名心脏骤停患者被冷却至35 °C并维持24小时,随后在4小时内复温至37 °C。之后维持正常体温8小时。每个数据点代表一名患者的一次温度测量值。请点击此处查看该图的放大版本。

图7. 难治性发热患者的体温变化曲线。 4名难治性发热患者被降温至36.5 °C或38 °C。详见插图图例。 请点击此处查看该图的放大版本。

图8. 围术期正常体温的温度曲线。 3名重度烧伤患者(体表面积40–50%)在手术期间接受加温以防止意外性低体温。所有患者的中心体温均维持在36 °C以上,手术室环境温度维持在27 °C。 请点击此处查看该图的放大版本。

图 9. 心脏骤停患者食管温度的延长管理。 对18名患者进行降温至33 °C并维持24小时,随后在8小时内复温至36 °C。之后维持正常体温长达122小时。请点击此处查看该图的放大版本。

图10. 难治性发热患者长期食管温度管理。 根据医院方案,18例患者接受降温治疗,最长持续454小时,目标温度分别为37.5 °C(绿色三角形)、37 °C(紫色菱形)、36.7 °C(红色三角形)、36.5 °C(橙色方形)或36 °C(蓝色圆形)。请点击此处查看该图的放大版本。
本方案所需的修改和故障排除通常仅限于上文所述内容,涉及重症监护环境中常用的患者护理监测措施。调节核心温度在越来越多的临床情况下对患者预后至关重要。这些情况包括从正常体温(normothermia)有意诱导低温、从意外或有意的低温状态复温,以及在容易发生意外低温的条件下主动维持正常体温(即 normothermia),例如在手术室中。具体临床实例包括:遭受缺血-再灌注损伤的患者(如心脏骤停期间发生的情况),在复苏后通过降温(通常降至低于正常体温的水平)并随后缓慢复温以及预防发热,可获益,该治疗可持续至复苏后3天28,29,30。患有缺氧缺血性脑病的新生儿若降温至低于正常体温水平,预后更佳31。在神经功能死亡后、器官移植前对肾脏供体进行降温,已被证明可降低移植肾功能延迟的发生率32。控制脓毒性休克患者的发热可能减少血管加压药的使用需求,并有助于降低早期死亡率33。在外科手术过程中维持正常体温可减少手术伤口感染、心肌并发症、失血量和输血需求,同时缩短住院时间并降低死亡可能性10,11,16。
该技术的局限性包括在管理重症监护患者时遇到的挑战。尽管目标温度管理有助于改善预后,但目前最常用体温调节技术会给患者带来风险,并给医疗提供者造成操作上的困难(包括置管困难、血流感染、血栓形成、皮肤损伤以及成本问题)。食管体温管理旨在克服这些不足之处34,35,36。在正确操作下,食管体温管理装置不会接触血管系统(与血管内体温调节装置不同)或皮肤(与体表体温调节装置不同),从而避免了血栓形成、血流感染和皮肤损伤。该装置可由多种医疗专业人员快速放置,通常仅需几分钟时间21,37。其插入技术类似于标准的经口胃管置入,可最大限度减少对临床工作流程的干扰,避免延误治疗启动。采用核心体温调节方式似乎也比体表方式显著减少寒战负担27,38,39,40 。这一优势有助于降低镇静剂和抗寒战药物的使用成本,同时因所需镇静程度较低,患者苏醒更快,从而缩短住院时间。综合上述临床表现,这些特点支持将食管体温管理作为急诊科、重症监护病房和手术室中医疗提供者的可行选择。越来越多已发表的设备相关数据也支持这一新型方法21,22,23,24,27,41。
该方案中的关键步骤包括:在插入前启动装置内的液体流动,为装置提供充分润滑以确保顺利放置,进行胃部吸引和减压以实现装置与患者之间的最大程度接触,并及时处理可能出现的患者寒战。遵循本方案将获得最佳效果,并在此类重要患者群体的护理中实现高水平的性能与安全性。
作者 Melissa Naiman、Maria Gray 和 Erik Kulstad 是 Attune Medical 的员工,该公司生产本文所述的食管温度管理设备。作者 Ahmed Hegazy、Joseph Haymore、Neeraj Badjatia 和 Andrej Markota 收到了免费提供的设备,用于开展临床评估。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| EnsoETM | Attune Medical | ECD01 | 与 Gaymar/Stryker Medi-Therm III 和 Stryker Altrix 精密体温管理系统兼容的设备 |
| EnsoETM | Attune Medical | ECD02 | 与 Cincinnati SubZero Blanketrol II 和 Cincinnati SubZero Blanketrol III 兼容的设备 |
| Gaymar/Stryker Medi-Therm III | Stryker | n/a | 与 ECD01 配套使用的兼容性加热-冷却设备 |
| Cincinnati SubZero Blanketrol II | Gentherm | n/a | 与 ECD02 配套使用的兼容性加热-冷却设备 |
| Cincinnati SubZero Blanketrol III | Gentherm | n/a | 与 ECD02 配套使用的兼容性加热-冷却设备 |
| Stryker Altrix Precision Temperature Management System | Stryker | n/a | 与 ECD01 配套使用的兼容性加热-冷却设备 |
| 水溶性润滑剂 | Various | n/a | 用于辅助插入导管、导尿管及手指的标准水溶性润滑剂 |
| 固定装置 | Various | n/a | 例如 PrimeGuard Medical 公司的 Guard360 |