基于光纤传感器的气管导管iTraXS

基于光纤传感器的气管导管称为iTraXS，防止气道受到压力损伤并协助监测生命体征。  

诺丁汉大学（University of Nottingham）从英国医学研究理事会（(Swindon and London, England英国斯温顿和伦敦）获得资金，用以加快配备光纤传感器的气管导管（endotracheal tube，ETT）的开发。

气管导管放置在需要人工呼吸支持的患者的气管（trachea或者windpipe）中ETT，称为iTraXS，旨在防止气道受到压力伤害并协助监测生命体征。

 

ETT具有位于气管内的可充气的气球状“袖带”（balloon-like"cuff"），形成气密性密封（gas-tight seal），可防止富氧空气泄漏并保持有效通风。密封件还可以保护肺部免受呕吐物或血液的污染，这种污染可能导致呼吸机相关性肺炎（ventilator-associated pneumonia，VAP）。

不正确的袖带充气压力会导致两个主要问题。如果压力太低，可能会导致液体流经袖带并导致VAP。相反，如果压力过高，则可能导致气管内的压力损伤。压力伤害的范围从术后的一半到中等程度到严重的喉咙痛，声音改变或咳嗽（数据统计：英国每年50万病人，占英国总人口1%），永久性疤痕和气管组织变窄（插管后气管狭窄[PITS]） ，英国每年约有2000名患者。

PITS是一种致残疾病，患者生活在“从呼吸到呼吸”的状态，并报告了对生活质量和多种医疗干预措施的长期不利影响。

目前，市场上没有医疗设备可以准确、安全地测量和监测充气袖带的接触压力以及气管内膜（粘膜）的血流。当前，最佳的建议是对所有患者保持固定压力。

然而，iTraXS技术允许临床工作人员为每位患者找到正确的压力，从而在良好的密封与组织压力和血流之间取得平衡，从而实现个性化护理。

iTraXS使用集成在一次性ETT中的细而柔软（thin, flexible）的光纤传感器，该ETT与光电监控和显示单元链接。

该设备会同时监测袖带-气管界面（袖带接触气管衬里的位置，the pointwhere the cuff touches the windpipe linin）的接触压力和血液供应，以确保良好的气密性，同时避免损伤气管。

iTraXS测量还可以在院前情况下帮助ETT放置和生命体征监测（氧饱和度，心率，脉搏量，温度oxygensaturation, heart rate, pulse volume, temperature）。

这可以替代多种设备，例如手指夹式氧气监测器（finger-clip oxygen monitors），这些设备在战场上或救护车（onthe battlefield or in an ambulance）中可能会带来不便，例如由于肢体丢失或血压低而导致不准确。

该设备将准备进行临床试验，并可能获得CE标记并在三年内投放市场。 医疗技术中心生物医学工程学教授兼联合主任史蒂夫·摩根（Steve Morgan）认为，iTraXS的范围可以扩大，以通过一系列不同的智能管（smart tubes）来满足其他医疗保健需求。“光纤传感是一种通用的平台技术，可以测量一系列物理和生化参数，并且可以同等地应用于任何内部导管。

通过适当的设计和结构优化（例如功能性的涂层），可以显着扩展传感能力，以监控例如导致感染的生物膜的形成（细菌生长）”。






审核编辑：刘清