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气道湿化的物理基础：
绝对湿度（AH）—— 每升气体中含水蒸汽的量，单位mg/L 饱和湿度：在一定的温度下，每升气体中最大能容纳水蒸汽的量。饱和湿度的决定因素只有温度，什么意思？温度越高能容纳的水蒸气越多；但是温度一定的情况下，定量空气能容纳的最大水蒸气是固定的。可参见下图，如体温37℃，绝对湿度为43.9mg/L，水蒸气压力为46.9。曲线图就表示了温度越高，水蒸气压力越高，含量越高。
相对湿度（RH）—— 指在特定温度的条件下，气体中含有水蒸气的量与其最大水蒸气容量的比值，单位%；就是上面两个值的比
气道湿化生理基础： 正常人的湿化分两个位置，一部分为上呼吸道，主要是指鼻腔，另一部分在肺部。从下面这个图我们知道，随着气体从上呼吸道走到下呼吸道，气体温度、绝对湿度和相对湿度都在逐渐增加，而这些增加都是上面两个位置做出的贡献。但也不是无休止的增加，这里就有了等温饱和线的概念。 
鼻腔是上呼吸道进行水分好热量交换最主要的器官，吸气时对气体进行加温、加湿；呼气时，呼出气体通过对流作用将热量传递给温度相对较低的气管及鼻腔黏膜，水分在黏膜表面冷凝，水被重吸收，补充体液，正常成人在这个过程中每天丢失250-300ml水分，气管切开患者每天丢失水分可到800ml以上。而口腔在回收热和水方面效率就低很多 当吸入气体进入肺部后，一直到某一位面，在这个位面加温加湿到体温的37℃；大气压；饱和水蒸气（37℃ 100%相对湿度，44mg/L绝对湿度），他的名字叫等温饱和线（ISB）。一般说其位于隆突下5cm左右，也有描述为第四或第五亚段支气管处，如下图。在ISB以上，吸气时温度和湿度降低，呼气时温度和湿度增加。在ISB以下，温度和相对湿度保持不变。
临床上有很多因素可以使ISB向肺内下移，比如人工气道、呼吸干冷的医用气体和经口呼吸等。此时，本来以前不用丢失水分和温度的气道将参与加温、加湿以满足肺对温度和湿度的需求，最终就是整个气道更干巴，消耗热量还多，表现在病人身上就是痰粘不易咳出，人冷发抖。 湿化不当的危害：
干冷气体直接进入下呼吸道，可损伤气道黏膜上皮细胞，黏膜粘液分泌和纤毛活动受影响，气道自净能力降低或消失。干冷气体吸入3h，细胞形态异常可达50%；干冷气体吸入10h，纤毛受损可达100% 影响咳嗽 气道失水增大（800ml/d），分泌物易变粘稠，形成痰栓堵塞气道，影响通气功能 肺泡表面活性物质受到破坏，肺顺应性下降，引起或加重炎症、缺氧 易诱发支气管痉挛 临床表现包括痰液清除障碍、粘液栓、肺不张、呼吸功增加、低体温以及低氧血症
湿化的适应症： 这里总结了湿化治疗的适应症，还包括在进行湿化时，气体输送的部位不同，对气体温湿度的要求不同。 序号
| 适应症
| 1
| 未建立人工气道而使用干燥医用气体，尤其是流量＞4L/min
| | 2 | 建立人工气道者
| 3
| 高热、脱水
| 4
| 呼吸急促或过度通气
| 5
| 痰液粘稠或咳痰困难
| | 6 | 气道高反应
| | 7 | 低体温
| 8
| 由冷空气引起的支气管痉挛 |
不同部位湿化推荐的气体温湿度水平
| 输送部位
| 温度（℃）
| 相对湿度（%）
| 绝对湿度(mg/L) | 鼻/口腔
| 20-22
| 50
| 10
| 下咽部
| 29-32
| 95
| 28-34
| 气管
| 32-35
| 100
| 36-40
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注：这里其实可以理解为不同氧疗方式时的湿化目标。比如面罩、鼻导管吸氧，湿化目标为湿化至空气状态，即：温度22℃，相对湿度50%；绝对湿度10mg/L。再比如说有创通气，其湿化目标为：温度32-35℃（也有说37℃），相对湿度100%，绝对湿度36-40mg/L。
气道湿化的常见装置： 一般分为两类：主动加湿器和被动加湿器，又可分为加热和不加热两类。通常不加热的湿化器用于低流量氧疗中，加热的湿化器一般用在机械通气或高流量氧疗设备。 主动加热型湿化器
又叫加温型湿化器，有两大类 非伺服控制型湿化器，见下图，其特点为只有加热底盘，不带呼吸管路加热导丝和呼吸管路温度传感器；需根据实际情况人工调节加热档位。这里需要注意的是，无加热导丝的呼吸机回路，湿化器需加热至少50℃，才能在患者吸入气端达到37℃ 
目标设定：一般通过湿化器档位调节，参考下表
ii. 伺服控制型湿化器，见下图。其特点为，有加热底盘，在呼吸管路内装有加热导丝和呼吸管路温度传感器，通过监测湿化罐和Y型管处的温度进行反馈调节，有动态温度显示，能为患者提供温度37℃、相对湿度100%、绝对湿度44mg/L的湿化气体。是长期机械通气（时间＞96h）的首选。在添加湿化液次数、倾倒冷凝水次数次数、管道护理次数和管道使用时间等几方面有好处。 
患者呼吸机环路中的温度低于湿化器的输出气体，因此环路中易积水。环境温度是导致环路积水的主要原因。但是在有加热导丝存在的情况下，这种积水就明显的减少。以下为主动湿化器的注意事项、不良事件。还应该包括：湿化器温度不能超过43℃；水位不超过标准线；湿化罐不加入雾化药。 
2. 湿热交换器 被动湿化器，又叫人工鼻（HME）。其是一种双向的空气过滤器，在呼气时保存患者呼出来的热量和湿度，并在下一次吸气时将70%的热量和湿度返还给患者的装置。目前主要分为吸湿性HME和疏水性HME，吸湿性HME可从呼出气中捕获更多的水分，提高湿化效果，如下图，显示了呼吸周期中温度的变化和相对湿度和绝对湿度的变化，达到了70%的效率（40mg/L呼出，27mg/L吸入）  疏水性HME，加湿效果和吸湿性HME相似，如下图
人工鼻同样可以在机械通气患者中使用。但是，只有一些条件下使用才能对人工气道提供有效湿化。当患者潮气量500-1000ml时，HME可以提供有效的湿化。当患者潮气量500-1000ml时，HME可以提供10-14mg/L的绝对湿度。由于静加热和水分的丢失，使用HME时，需要加强对痰液性状的评估，如是否出现干燥粘痰，见下表。
大多数HME会增加2.5-3.5cmH20的阻力。当HME中潮湿甚至有分泌物时，气道阻力会明显增加，从而出现气流受限，出现auto-PEEP，呼气做功增加。如果由于分泌物的原因，24h内需要更换4个以上的HME，建议更换湿化装置，应用能提供31℃至35℃ 100%相对湿度的加热湿化器。且HME会增加呼吸机环路的无效腔量50-100ml，对于潮气量低的患者影响更大。下表为HME 的禁忌症
湿化液的选择：
遵循既要保证气道湿化，又不至于湿化过度，同时还需对气道壁和肺黏膜的刺激性小。 另外，临床上常用的气泡式湿化器湿化，又名湿化瓶湿化，气体由气源流向插入湿化液中的毛细管，在尖段产生气泡，经湿化后输出，将接鼻导管或面罩给患者。气泡式雾化器在流量5L/min以下时的湿化效率较高，绝对湿度在10-20mg/L，相对湿度在30-40%，当氧流量超过5后，湿化效率下降。 气道湿化的并发症： 湿化过度
| 湿化不足
| 细胞脱落
| 破坏气道纤毛和粘液腺
| 黏膜溃疡
| 假复层柱状上皮和立方上皮的破坏和扁平化基膜破坏
| 气道损伤后反应性充血
| 气管、支气管黏膜细胞膜和细胞质变性细胞脱落
| 最终导致黏膜纤毛清除功能受损，小气道塌陷，肺不张
| 黏膜溃疡
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| 气道损伤后反应性充血
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| 最终导致黏膜纤毛清除功能受损，小气道塌陷，肺不张
| 吸入气体温度低于30℃，可引起支气管上皮细胞纤毛运动减弱，气道过敏的患者易诱发哮喘发作 吸入气体温度高于40℃，也可使支气管黏膜纤毛活动减弱或消失，气道烧灼。临床表现为发热、出汗、呼吸急促，严重者会出现高热 |
其他证据相关的建议： 为有效避免气道痰痂形成，应定期评估并及时调整痰液引流和气道湿化措施。建议希地奈德1 mg，异丙托溴铵0.5 mg，2~3 次/d 雾化吸入，可结合盐酸溴索30 mg 静脉注射，2~3 次/d，以利于祛痰。 有创机械通气使用主动湿化时，湿化水平在33 mg/L 和44 mg/L，Y 型口处气体温度在34~41°C，保持相对湿度为100% 有创机械通气使用被动加湿时，建议热湿交换器提供至少30 mg / L 的湿度 最常用的是热湿交换器，其中气流在吸气之前通过加热进而湿化 温湿交换器和加热湿化器在人工气道阻塞、肺炎和死亡率方面无差异。应根据临床情况选择加湿器，以避免可能存在的并发症，并在较低的成本下达到最佳的性能 0.9%氯化钠溶液与0.45%氯化钠溶液在气道湿化效果上相当，但0.45%氯化钠溶液在并发症发生率和湿化后痰液活菌比例上明显较低，说明低渗溶液较之等渗溶液湿化效果更好，更适合用于气道湿化，不良事件发生率低 持续氧气雾化吸入的气道湿化效果优于微量泵或输液泵持续滴注湿化液 0.45%氯化钠液气道湿化效果与灭菌注射用水相当，但不良事件发生率低。0.45%氯化钠液更适合用于气道湿化
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