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第二节
常用压力学器具的作用原理

目前常用的技术和设备包括IPC、循序减压弹力袜(graduated compression stockings,GCS)和弹性绷带等。各种压力治疗技术之间既有共同的原理,也有细节的变化。

一、间歇性充气加压装置

IPC多被广泛用于常规手术患者围手术期护理,被认为是最有效的预防下肢深静脉血栓形成的物理预防措施。一项涉及19个研究包含2 255名患者的荟萃分析研究发现,与对照组相比,IPC组下肢深静脉血栓形成的发病风险降低了66%。尤其在整形外科、骨科关节置换以及伴有出血并发症风险的患者群中,IPC的临床预防价值更为突出。

目前市场上的IPC品种很多,根据气泵或气囊的充气速度大致可分为两大类,即毫秒级的足底泵和分钟级的通用型IPC。

1.足底泵(venous foot pump,VFP)

又称为静脉足泵,其构成上包括仅有一个腔室的足底气囊和主机。与其他IPC不同的是,主机内部还有一个储存压缩气体的储气罐。VFP的作用是模拟人体生理性足泵。人在行走或负重时,足底静脉丛中的血液被猛烈挤压,回流进入下肢深静脉,回流的静脉血液具有较强的搏动性。仅靠这种力量就足以在不需要任何肌肉收缩协助情况下,使人在站立位时将血液从足部驱动回流至右心房。VFP要模仿人体足部着地的瞬间冲击力,其充气相一般在200~400ms,所以VFP又称为脉冲泵(impulse pump)。要在毫秒级的极短时间内使作用于足底静脉丛的充气垫达到具有生理效应的压力值(一般为60~200mmHg),一般的气泵是不能实现的,必须通过空气压缩机把高压压缩气体储存在储气罐内,以便在VFP充气相能瞬间释放大量的气体。此外,足底气囊的容积比一般IPC的气囊要小得多。

2.通用型IPC

也是市面上大部分IPC的形式。这类IPC的套筒由许多气囊组成,可以完整包裹四肢甚至部分躯干,每个气囊的容积比VFP的气囊要大得多。由于气囊数量多,所以整个套筒的充气时间在数分钟以上。一般制造商设置的默认压力在60~80mmHg,临床用途也不像VFP那么单一,除了用于预防静脉血栓栓塞症,还可以用于治疗水肿类疾病(特别是淋巴水肿)、改善和缓解下肢外周动脉缺血性疾病、预防和治疗卧床和长期行动不便患者容易出现的压疮与肌肉的失用性萎缩。在血流动力学上,通常35~55mmHg的压力持续1min,即可以间歇性顺序压缩腿部静脉容积,促使下肢静脉血流速度加快,从而起到提高静脉血回流和预防血栓形成的作用。

3.VFP与通用型IPC的比较

两种IPC都能增加静脉血回流、减少静脉血淤滞、降低静脉高压,在临床上用于预防深静脉血栓形成。相对来说,VFP使下肢回心血流速度较快,血流形态具有一定的搏动性。也就是说,在对血流动力学的影响上,VFP显著优于通用型IPC。但后者因加压的区域很大,能够刺激血管(动脉和静脉)内皮细胞释放大量的生物活性因子[(如组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)、组织因子途径抑制因子(TFPI)、内皮释放的舒血管因子(EDRF)和前列环素等],在整个机体的范围内降低血液的高凝状态,所以在对血液学的影响上要优于VFP。总体来说,通用型IPC的静脉血栓预防效果要优于VFP。通用型IPC除了常规配备全长的肢体套筒外,也可以使用分段套筒,甚至是只有一个气囊的足底套筒或包裹整个足部的足部套筒。这种情况下,有些制造商称之为足底泵,但这不是真正意义上的VFP,因为它达不到毫秒级的脉冲效果。

对于合并皮肤感染(蜂窝织炎和丹毒)、充血性心力衰竭、急性肺水肿等人群,建议谨慎使用IPC,因为有促进感染扩散、加重心力衰竭的风险;对于确诊或疑似深静脉血栓形成的患者禁用IPC,因为可能会导致血栓脱落。

二、纺织基压力器具

纺织基压力器具是一种特殊设计的用于促进静脉血回流和预防下肢深静脉血栓形成的医用产品,主要包括循序减压弹力袜GCS和压力绷带。

1.循序减压弹力袜

多项研究和meta分析的结果表明,GCS可使下肢深静脉血栓形成的发病率降低57%~66%。有研究表明,足踝部加压18mmHg和大腿部加压8mmHg均可以使静脉血流速度较普通状态增加75%。使用压力达到30~40mmHg的弹力袜的患者,在跟踪随访16个月后,疼痛、水肿、皮肤色素沉着、活动耐力降低等深静脉瓣膜功能不全的症状得到明显改善。多数学者认为其工作原理是通过弹力袜特殊的材料学设计形成压力梯度,使压力从脚踝处向上循序递减,通过加压使小腿部皮下组织间隙体积减少、促进皮下组织液体回流入血,减少局部静脉的横截面积,起到维持下肢静脉血管张力并促进下肢浅表静脉血液向深静脉回流的作用,达到增加局部静脉血流速度、减少下肢静脉淤血、维持下肢静脉良好循环的目的。但也有部分学者对上述观点持怀疑态度,Mayberry等对10名健康志愿者和16名患有深静脉功能不全的患者分别给予30~40mmHg和40~50mmHg的医用弹力袜压力治疗,发现弹力袜对股腘静脉几乎毫无作用,仅降低了浅静脉的横截面积。Pierre-yves Rohan等通过有限元分析的方法对弹力袜影响下肢深静脉的生物力学进行计算机模拟,结果表明小腿肌肉的激活状态是影响深静脉直径的主要因素,而并非弹力袜产生的外在压力。但毫无疑问,对血管腔的外在加压可以辅助保护静脉瓣膜的功能结构,有效地缓解或改善下肢静脉和静脉瓣膜所承受的压力,进而防止浅表静脉曲张等并发症。由于该方法简便、安全,更适用于日常生活中合并轻度瓣膜功能不全和血栓形成倾向的患者,如果配合正确的静脉功能锻炼和规范化的药物治疗,可以达到明显减轻下肢酸胀感、促进水肿消退、延缓静脉疾病病情进展、减少深静脉血栓形成后综合征的发生和改善职业性静脉瓣膜功能不全的目的。有研究报道,坚持穿循序减压弹力袜2年,可使下肢深静脉血栓形成后综合征减少50%,故在深静脉血栓形成的后期维护方面具有更为重要的意义。

2.压力绷带

无弹性绷带对下肢循环无明显影响,但也有研究表明,在静息状态下,其抵抗静脉反流的疗效比弹性绷带更好。通过测试发现,无弹性绷带的压力丢失远大于弹性绷带,只有在压力高于50mmHg时,才会对行走患者产生效果。在行走过程中(图3-2),无弹性绷带可产生80mmHg的间歇性压力,使下肢静脉间歇性闭塞,相比之下,在行走状态时,弹力袜只能维持3~8mmHg的持续压力作用。有研究指出,静脉溃疡患者使用无弹性绷带相比高弹性的绷带能够更大限度地改善下肢的静脉容量和静脉充盈指数。但不可忽视的是,由于四肢体积的迅速减小,患者使用无弹性绷带后静息压力将会在很短的时间内即下降至少25%,这是因为无弹性绷带一般较弹性绷带具有更高的起始张力,且由于行走后,患肢水肿得到控制后,压力会下降。因此,使用无弹性绷带时应该注意,应该在水肿减轻后短期内重新包扎或改为高弹性的绷带。

图3-2 小腿肌肉泵活动前后的压力和静脉容积变化曲线

值得一提的是,静脉压力治疗的前提是必须通过无创检查如踝肱指数测定、血管超声等手段排除严重动脉缺血性病变。静脉溃疡合并动脉缺血性病变(如血栓性脉管炎、下肢动脉硬化闭塞症或糖尿病足等)时,静脉溃疡是极难愈合的。静脉压力治疗可能会加重合并动脉缺血性疾病患者的病情,使本已降低的皮肤动脉灌注由于外部压力的增加进一步恶化,从而加重组织缺血,严重者可能导致肢体坏疽和截肢。因此,静脉压力治疗对于踝肱指数低于0.5的下肢静脉疾病患者是禁忌。急性下肢深静脉血栓形成同样属于静脉压力治疗的禁忌证,因为外在的压力压迫会增加血栓脱落造成继发性肺动脉栓塞的风险。此外,全身性因素如糖尿病、营养不良、应用免疫抑制剂等也会影响静脉压力治疗的疗效,尤其对于合并静脉溃疡的患者。静脉压力治疗可以显著增加体液的重吸收率,从而增加机体的总体血容量,造成心功能不全患者体液负荷的增加,因此对于合并重度心功能不全,如充血性心力衰竭的患者,在静脉压力治疗的同时合并使用利尿剂可以降低诱发心力衰竭的风险。 ZjJkxAD2RX6KNa3NpzQpG+0t1aqH1S8ufghMx4nECIDxrsMa6j6aGtNJwJfkXM5v

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