紧急情况下实时超声引导下经皮气管切开术：局限已被打破
”翻译：CCUSG段军
校对：小胖
摘要
背景：近年来，超声引导下经皮气管切开术（USPCT）已成为重症医学科内一项常规手术。在所选病例中已证实，其安全性和优越性不逊于传统的经皮气管切开术和支气管镜引导下的经皮气管切开术。但是，其在紧急经皮气管切开术中的作用尚无研究，因为经皮气管切开术本身在建立紧急气道中的作用亦不清楚。超声引导下经皮气管切开术在紧急情况下的应用目前文献中尚无报道。我们报道了紧急情况下USPCT的早期经验。
方法：
16名因急诊经口气管插管失败而需紧急建立外科气道的成人患者为研究对象。他们的气道建立均通过USPCT。记录临床和人口数据，包括操作时长及并发症。对幸存者进行长达两年的短期及长期随访。
结果：12名男性患者和4名女性患者接受了手术，平均手术时间为3.6分钟，没有手术失败或转行外科气管切开术患者，无并发症。患者平均氧饱和度为86%，平均格拉斯哥昏迷评分为8.4。手术时间包括氧气注入时间。10名患者成功拔管，6名患者由于疾病本身死亡。短期和长期随访均无并发症发生。
结论：
USPCT在创伤或非创伤急诊患者中均有重要作用。有经验的医师进行这项操作是安全，可行且快速的。在急诊病例中使用USPCT进一步缩小了经皮气管切开的禁忌症。
背景
建立安全的人工气道是面对紧急病人的首要任务，尤其对于创伤患者。大多数情况下这是通过气管插管完成的。但是对于一些头颈部损伤（创伤或其它原因）的特定患者，由于仰头受限、上气道水肿或呕吐等原因，建立安全的人工气道是很困难甚至不可能完成的。在这些情况下，环甲膜切开术是可行方法之一，相比气管切开术它有许多优点，如快速、安全并且更加简单[1,2]。因此外科气管切开术并不是一个优选方案。随着经皮气管切开术的出现，外科气管切开术在重症医学科病房的使用越来越少，多项研究已证实PCT相关并发症少于或等于外科气管切开术。传统上，急需建立安全气道是经皮气管切开术（PCT）的绝对禁忌症[3]。而超声在气道评估中的使用增加了超声引导下经皮气管切开术（USPCT）在大多数重症医学科中的应用。虽然这是一项有吸引力的操作，但USPCT还从未在急诊病例中被尝试，即使已证实这项操作与环甲膜切开术一样快速简单。我们在这里报道了16例紧急情况下的USPCT。目前没有找到任何关于急诊病例使用USPCT建立安全气道的文章或病例报道。
方法
年1月至年12月期间，共有16名患者由于即将发生气道梗阻急需建立人工气道而进行USPCT。在所有病例中，急诊USPCT都是在麻醉医师尝试通过各种非手术方法建立人工气道失败后进行的。非手术方法包括球囊面罩通气失败时采用声门上气道技术，插管型喉罩，i-gel喉罩和气管食管联合导管。为了通过气管内插管成功建立人工气道操作者曾尝试更换喉镜片和使用Eschmann插管器(bougie)。所有的USPCTs均由受过训练且经常操作的麻醉医师完成。USPCTs均在急诊室床旁或重症医学科病房内完成。经皮气管切开术采用Griggs单次扩张技术。经皮气管切开套装包括：穿刺针及套管，导丝，小扩张器，弯扩张钳和气切套管。超声机（SonositeMturbo）使用6-12MHz探头。操作需两位术者：一位进行经皮气管切开操作，另一位使用超声帮助显示血管及解剖定位。所有操作者在麻醉和重症医学领域接受USPCT训练程度及经验相似。操作时患者凝血状态未知。
大部分患者仰卧于脊椎板上并佩戴颈托。操作中Philadelphia颈托的前部需摘除。面罩持续给氧。由助手抬起患者下颌，但这一操作不适于创伤引起颈部解剖结构破坏者。经过快速消毒和准备后，对患者颈部区域进行超声检查，长轴切面确定环状软骨，气管环位置，根据短轴切面上显示的动脉，静脉和甲状腺狭部的位置于第1-2气管环或2-3气管环之间确定穿刺点(Fig.1)。短轴切面还可测量皮肤到气管前壁之间的厚度。探头向头侧大体扫查以便术者更好了解术野情况。1%利多卡因局部麻醉，然后在预先确定的穿刺点处做一1cm长的横向切口。对软组织进行钝性分离后，在实时超声引导下用带套管的穿刺针进行气管壁穿刺。在短轴视野中可以确定穿刺针位置。穿刺针及套管在软组织中显影如Fig.2，之后进入气管后在气体中可见清晰白色显影，如Fig.3。拔出针头，套管连接氧源30-45s以改善患者的氧合情况。通过套管置入导丝，在长轴及短轴切面上可见高回声信号。撤出套管留导丝在原位，小号扩张器初步扩张后，将Griggs扩张钳沿导丝划入气管前壁完成对软组织和气管前壁的扩张。沿导丝将气切套管旋转置入造口内。气切套管的位置可以通过多种方法确定，包括听诊，观察呼吸机上正确的通气波形以及超声显示双侧“肺滑征”。对PCT的并发症进行监测。所有患者在拔管前（包括死亡患者）或者未拔管患者出ICU前均进行气管镜检查。对所有存活患者在3个月，6个月和1年时进行随访。
Fig.1气道长轴切面。AM气体粘膜界面，CC环状软骨，T1第1气管环，T2第2气管环，T3第3气管环
Fig.2短轴切面V静脉
Fig.3进入气管腔内的针及套管。TH甲状腺，IS峡部，箭头显示针与套管复合物
结果
一所繁忙的三级医疗中心的16名患者在急诊室或重症医学科病房内接受了USPCT。其中12名为男性患者，4名为女性患者。平均年龄32岁，最大47岁，最小18岁。8名患者因严重颌面部损伤导致解剖结构破坏或口腔面部出血而无法进行气管插管（ETT），他们中的4人可疑颈椎损伤，其中2人后来被影像学检查证实。这8名患者只有2名患者尝试了ETT但最终失败，剩下的所有患者均直接选择通过USPCT建立安全的人工气道。5例患者有严重颅脑损伤及可疑颈椎损伤。这些患者全部尝试了ETT但均未成功。2例患者因吸入性烧伤严重气道水肿，导致气道不畅。1例患者病理性肥胖突发心脏骤停，无法通气或插管。所有患者除1人外均有自主呼吸，但不足以将氧饱和的维持在90%以上。患者平均氧饱和度86%（83-89%），置管后改善至92-96%，给氧后可达%。操作结束5min后患者平均氧饱和度98%（95-99%）。只有1例患者采用颈部过伸体位。操作前患者的平均GCS评分为8.4（6-11），操作结束5min后为9.2（6-13）。7例患者躁动明显需芬太尼和咪达唑仑镇静。放置声门上气道装置仅在1例患者中尝试但未成功。1名患者在USPCT前接受了心肺复苏。从切皮到气切套管置入用时最长为4.6min，最短为3.4min，平均用时3.6min（Table1）。这一时间包括了用超声确定解剖标志和30-45s的经套管给氧时间。未发现早期（在院期间）和晚期（存活者随访一年）操作相关并发症。6例患者因与USPCT无关的原发病死亡。其余患者均在6个月内拔管。
讨论
环甲膜切开术是紧急情况下开放气道的常用手段。但是这项操作有一些长期的并发症，而且待症状缓解后必须再作常规气管切开术。经皮气管切开术被认为是急性气道阻塞时开放气道的绝对禁忌症。但是，一些相关研究及病例报道已证实它在紧急建立人工气道时是安全可行的[4-6]。所有这些研究均采用传统的经皮气管切开方法。最近十年，超声在PCT中的应用使这项操作更安全，快速且短期及长期并发症更少。在大多数重症医学科病房中，USPCT已成为真正意义上的外科气道金标准。
Davidson等人[7]进行了关于急诊PCT的最大的回顾性研究，共纳入18例患者。作者提到所有患者的经皮气管切开术都成功完成。其中有8例患者曾通过声门上装置包括喉罩或联合导管建立临时气道。而我们的患者无一例使用声门上气道装置除了氧浓度%的面罩给氧。这可能是由于PCT适应症不同所致。而且在我们的研究中所有患者在急诊室或重症医学科病房中接受USPCT，操作由经过USPCT训练的麻醉医师完成，而Davidson等人的研究中这一操作由不同的专科医师（普外科医师，胸外科医师，麻醉科医师和耳鼻喉医师）在不同的病房中完成。大部分我们的患者有颌面部损伤引起气道变形和出血。对于颈椎损伤插管失败的患者，我们立即床旁采取USPCT。传统PCT发生并发症机会更多，相比USPCT也耗时更长，使用超声实时评估气道可以使操作者信心更足。
Ben-Nun等人[8]进行了一项回顾性研究，在急诊应用Griggs技术对10例患者进行PCT。所有的PCT均为传统方法，由胸外科医师独立完成。这一研究中完成PCT的平均时间为5.5min，我们的研究中是3.4min。两个时间都包括了给氧时间。我们的时间相对比较短，但仍需前瞻性的RCT研究来证实。目前甚至没有关于USPCT病例的文献报道。
传统经皮气管切开有许多弊端，包括无法清楚地看到进针点和气管套管放置的位置，产生假腔，损伤食管及临近组织[9]。使用支气管镜可以帮助更好的确定穿刺点避免损伤临近组织，但不适用于急诊和创伤患者，因为这一操作耗时且需要患者配合。而且如果可以进行支气管镜检查，那通过传统的气管插管为创伤和急诊患者建立气道也是可行的。对于已插管的患者，PCT是一个好的选择，即使有研究显示非急诊情况下PCT相比USPCT并发症发生率更高且操作难度更大[10-13]。
USPCT有很多优点。它能够帮助医生明确血管，甲状腺，气道位置，评估颈部皮肤厚度，观察穿刺针头及导丝的走行[14]。且早期并发症如失血性低血压，气胸，纵膈气肿，操作失败，损伤气管后壁和晚期并发症如气道狭窄，气管软化，气管食管瘘等的发生率低于传统盲PCT[10,11]。
在我们的研究中，报道了积极应用USPCT的经验并发现它是安全可行的。事实上，在急诊室相比传统气管切开和传统盲PCT，USPCT更为简单容易。与金标准环甲膜切开术的对照研究将更好的确立USPCT的可实践性。在Davidon等人的研究中，已对2例环甲膜切开术失败的患者进行了PCT，我们的所有患者是在ETT失败或无法进行ETT即将发生致命性气道梗阻情况下进行的USPCT。除1例外其余所有患者均有自主呼吸（虽然存在呼吸衰竭），因此USPCT优于易发生并发症的环甲膜切开术。与环甲膜穿刺相同，我们对所有患者进行了套管内给氧。所以实际上我们同时进行了两项操作，任一操作均无并发症且没有太多难度。已有研究报道，对于USPCT经验丰富的医师来说，相比盲PCT在重症医学科病房中USPCT是PCT患者更好的选择[11]。我们的研究发现在急诊室对于有经验的医师，USPCT是一项安全，简单，快速，挽救生命的操作，尤其对于创伤患者。
随着超声的应用PCT的禁忌症范围日益缩小。在急诊和创伤病人中禁用PCT已被很多作者质疑，随着超声评估气道的使用，应认真考虑将其从禁忌症名单中删除。但是，仍需要更大规模的随机研究来确定这项操作的相对优势，适应人群，在急诊和创伤患者中使用US-PCT的安全性和长期并发症。对于其它团队来说，如果仅有很少或没有超声或颈部解剖方面经验，那么很难对我们的结果进行补充，如果没有专家意见共识，那这很大程度上只是一项证实USPCT在建立外科气道方面优于传统方法的小型研究。但是这一操作很具吸引力。
结论
在急诊室内由经验丰富的医师对创伤或非创伤患者进行超声引导下经皮气管切开术是安全的。超声的使用帮助更好的了解颈部解剖结构并且防止穿刺到血管以及其他并发症的发生。
局限
这项研究有一定的局限性。首先样本量过少，不能得出结论USPCT相比金标准（外科气管切开术）更好，还需大规模随机对照研究进行证实。另一局限是只有两位经过训练的麻醉医师进行急诊USPCT，并不是所有患者都有机会接受这项操作，导致了研究的偏倚。
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