【摘要】  目的 探索并评价使用喉罩或气管插管联合普通呼吸机机械通气进行全麻下气管镜介入治疗的方法。方法 纳入2009年07月至2010年01月收入首都医科大学附属北京天坛医院呼吸科在全麻经喉罩或气管插管联合普通呼吸机机械通气条件下接受气管镜介入治疗的患者29例,对操作前后的气道压、潮气量,术中血气分析、并发症及手术时间等指标进行观察,并对影响通气效果的相关因素进行讨论。结果  所有患者术中一般情况稳定,通气效果满意,无严重并发症出现。气管镜插入喉罩或气管插管后,潮气量下降27.1%,峰压升高63.1%,平台压及平均压分别升高43.7%和32.4%;使用气管插管的患者操作前后峰压升高79.3%,高于使用喉罩的患者峰压升高程度(55.3%)。结论  全麻下使用喉罩或气管插管联合普通呼吸机机械通气条件下进行气管镜介入治疗安全可靠。操作过程中峰压明显增高,但整个气道的平均压力仍能保持较低水平;在使用喉罩或气管插管进行气管镜介入治疗时,因尽可能选用较大内径的喉罩或插管,以最大限度地降低气道压并避免内源性呼气末正压的产生。

       如何安全高效地进行全麻下气管镜介入治疗是国内呼吸介入领域医生一直面临的难题。国外的全麻下气管镜介入治疗多使用硬质气管镜(简称硬镜)在喷射通气(Jet ventilation)条件下进行,但由于国内尚无进口喷射通气机上市,国产高频通气机的通气效果又往往无法保证手术顺利进行,故探索一种适合中国国情且易于推广的全麻下气管镜介入治疗方法,是国内呼吸介入领域迫切需要解决的问题。

       国外普遍使用的硬镜,是术中通气和气管镜操作的一个 “共享通道”。而这个“共享通道”的作用,实际上可以用喉罩或气管插管结合普通呼吸机进行机械通气来代替。但硬镜提供的“共享通道”呈开放状态,在这个开放通道内插入任何手术器械都不会导致气道压力的明显变化;而使用喉罩或气管插管需要密闭通气,两者有很大不同。

       本研究对全麻下气管镜介入治疗术中使用喉罩或气管插管联合普通呼吸机进行机械通气的方法进行探索,对操作前后的气道压、潮气量、通气效果、并发症及手术时间等指标进行观察,并对影响通气效果的相关因素进行讨论,进而为此类工作的开展提供借鉴。

对象与方法

一、研究对象

       2009年07月至2010年01月收入首都医科大学附属北京天坛医院呼吸科的气管、支气管病变患者。术前均接受常规气管镜探查,了解病变情况。

       纳入标准:(1)英国医学研究委员会(Medical Research Council,MRC)呼吸困难分级III级(每走100米或几分钟需停下来休息)及以上;(2)主气管狭窄程度≥75%;(3)病变需接受电刀处理者;(4)其他由气管镜医师探查后认为病变在局麻下处理风险较大或无法完成者。

       排除标准:(1)年龄<14岁;(2)血小板计数低于100×109/L;(3)严重的心、肝、肾等脏器功能不全;(4)其他由麻醉医师评价后认为不能耐受全麻手术者。

二、主要材料与方法

1.主要材料

       支气管镜(ET240、ET260,Olympus,Japan),呼吸机(PB840,Puritan Bennett,USA),医用喉罩,气管插管等。

2. 方法

(1)建立通气管路:患者入室后予面罩吸氧,开放静脉通路,全麻诱导后根据病变位置(病变位于气管上中段者选择喉罩;病变位于气管下段及支气管者选择气管插管)盲插置入喉罩或喉镜明视下插入气管插管,气管镜下确定喉罩或插管位置后将气囊充气。先与麻醉机连接,控制呼吸,当病人一般情况稳定后中断麻醉机连接,将喉罩末端或气管插管末端接呼吸机延长管,连接普通呼吸机管路。

(2)通气模式及参数:由于介入治疗过程中喉罩或气管插管内的气管镜会对通气造成很大阻力,常规气道压力设定范围内往往不能提供满意的潮气量,而气道压力设定值过高则影响安全性。因此本研究选用容量控制模式(VC),潮气量Vt:6-10ml/kg,通气频率f:12-16次/分,峰流速:40-70%,波形:减速波,给氧浓度FiO2:39-100%,峰压高限:40cmH2O。

(3)介入操作:操作时气管镜通过延长管进入喉罩或气管插管;通过气管镜工作孔道进行各项气道腔内操作(如APC、冷冻、电刀切除等)。所有操作均在全麻维持下进行,术中监测心电图、血压及血氧饱和度。如果出现SaO2 ≤ 90%,暂停操作,将气管镜撤出,进行密闭下机械通气,待SaO2回升到95%以上时继续手术。

(4)数据采集:在插入气管镜前(进镜前)及经喉罩或气管插管插入气管镜后(进镜后)两个阶段记录峰压、平台压、平均压、潮气量,每阶段连续记录10组数据并进行评价;如果10次数据的变异系数小于10%,那么取该组数据的平均值入组。

       记录入室诱导前、诱导后术前、术中30min、 术中60min及拔管后患者的心率(HR)、血压(BP)、脉搏血氧饱和度(SaO2);术中(一般在手术开始后30-60min)取一次足背动脉血进行血气分析;记录手术时间(气管镜进入喉罩或气管插管时开始至术毕气管镜撤出喉罩或插管时结束)及术中、术后并发症。

三、统计分析:

       采用SPSS 13.0软件进行统计分析。计量资料采用均数±标准差(±s)表示;不同时间点各指标采用配对t检验。以P<0.05为差异有统计学意义,P<0.01为差异有明显统计学意义。

结  果

一、纳入患者情况汇总

       2009年07月至2010年01月期间,共纳入收入首都医科大学附属北京天坛医院呼吸科接受全麻下介入处理的患者29例,其中男性19例,女性10例,年龄19-74岁,平均(47±18)岁。

       29例患者中,气管肿瘤患者15例(肺癌9例,腺样囊性癌4例,多形性腺瘤2例),气管切开、气管插管或外伤术后瘢痕性狭窄患者9例,气管、支气管内膜结核患者4例,支气管胸膜瘘患者1例。

       29例患者中,使用喉罩者18例(型号4.0),使用气管插管者11例(型号8-8.5)。

二、手术过程评价

       所有患者均成功完成手术。术中患者一般情况均较稳定,无严重并发症出现;术后效果满意(病变完全清除或超过5O% 的狭窄管腔重新开放,患者主观症状改善)。手术时间最短为45min,最长为220min,平均(113.6±48.0)min。

       所有患者术中均维持了较满意的通气效果。部分病人由于气道狭窄程度较重,气管镜在气道内长时间操作时出现一过性氧饱和度下降,但撤出气管镜后,氧饱和度很快上升至95%以上。术中血气分析示PH 7.41±0.09,PaO2(166.2±91.7)mmHg,PaCO2(47.4±13.7)mmHg,SaO2(98.0±29.7)%。尽管术中PaCO2较正常值增高,但随术后自主呼吸的恢复,其很快降至正常水平,且未对病人的苏醒时间造成明显影响。

       患者诱导前、诱导后、术中及术后的收缩压及心率见表1。麻醉诱导后及麻醉维持过程中,患者血压及心率较术前均有下降,但术中血压及心率平稳,未见明显血流动力学异常改变。

表1  患者诱导前、诱导后、术中及术后的收缩压及心率

指标

诱导前

诱导后

术中30min

术中60min

术后

收缩压(mmHg)

心率(次/分)

135.1±25.3

94.1±19.9

115.9±25.6

93.8±20.4

104.0±19.5

86.8±20.2

100.5±14.6

80.5±17.8

106.4±20.1

77.3±16.9

 

三、潮气量及气道压变化

 1. 所有患者潮气量及气道压的变化

       29例患者进镜前的潮气量均值为(388.6±70.6)ml,进镜后为(283.4±88.4)ml,下降27.1%,两组比较有明显统计学意义(t=5.745,P=0.000);进镜前峰压为(17.6±6.5)cmH2O,进镜后为(28.7±8.3)cmH2O,升高63.1%,两组比较有明显统计学意义(t=-10.923,P=0.000);进镜前平台压为(13.5±4.9)cmH2O,进镜后为(19.4±9.1)cmH2O ,升高43.7%,两组比较有明显统计学意义(t=-4.691,P=0.000);进镜前平均压为(7.4±2.8)cmH2O,进镜后为(9.8±2.3)cmH2O,升高32.4%,两组比较有明显统计学意义(t=-4.985,P=0.000)。

 2. 使用喉罩患者潮气量及气道压的变化

       18例使用喉罩的患者进镜前的潮气量均值为(408.7±68.6)ml,进镜后为(297.1±98.6)ml,下降27.3%,两组比较有明显统计学意义(t=4.170,P=0.001);进镜前峰压为(19.9±6.7)cmH2O,进镜后为(30.9±9.7)cmH2O,升高55.3%,两组比较有明显统计学意义(t=-7.678,P=0.000);进镜前平台压为(14.9±5.6)cmH2O,进镜后为(20.7±10.8)cmH2O,升高39.3%,两组比较有明显统计学意义(t=-3.235,P=0.005);进镜前平均压为(8.3±3.0)cmH2O,进镜后为(10.4±2.5)cmH2O,升高25.3%,两组比较有统计学意义(t=-2.792,P=0.013)。

 3. 使用气管插管患者潮气量及气道压的变化

       11例使用气管插管的患者进镜前的潮气量均值为(355.5±63.6)ml,进镜后为(261.1±67.1)ml,下降26.6%,两组比较有明显统计学意义(t=4.410,P=0.001);进镜前峰压为(14.0±4.1)cmH2O,进镜后为(25.1±3.6)cmH2O,升高79.3%,两组比较有明显统计学意义(t=-8.248,P=0.000);进镜前平台压为(11.3±2.3)cmH2O,进镜后为(15.8±3.4)cmH2O,升高39.8%,两组比较有明显统计学意义(t=-4.951,P=0.001);进镜前平均压为(5.8±1.5)cmH2O,进镜后为(8.9±1.8)cmH2O,升高53.4%,两组比较有明显统计学意义(t=-6.617,P=0.000)。

 4.各组患者各参数改变率汇总(表2)

表2  患者术中进镜前后潮气量及气道压改变率汇总

指标

所有患者

喉罩患者

气管插管患者

潮气量 (ml)

峰压 (cmH2O)

平台压(cmH2O)

平均压(cmH2O)

↓27.1

↑63.1

↑43.7

↑32.4

↓27.3

↑55.3

↑39.3

↑25.3

↓26.6

↑79.3

↑39.8

↑53.4

 

讨  论

       目前,气管镜下介入治疗技术如氩等离子凝固术、冷冻、电刀等,已经取代外科手术,成为治疗气道病变的重要手段,其中很大一部分介入操作需要在全麻下才能安全有效地进行。而由于技术及设备的限制,国内一直没有较理想的全麻下气管镜介入治疗操作方案,因此,探索一种适合中国国情的全麻下气管镜介入治疗方案,是目前国内呼吸介入领域亟待解决的问题。

       利用喉罩或气管插管联合普通呼吸机机械通气条件下进行气管镜介入治疗是一种简单经济的方法,但由于介入治疗过程中喉罩或气管插管内的气管镜给通气造成了很大阻力,同时通气管路无法实现完全密闭状态,使得这种方法下的机械通气与常规密闭情况下的机械通气有很大区别。曾有相关学者曾对此进行过研究,利用肺模型模拟不同模式来观察气管镜操作时对通气参数的影响[1,2],但其与临床实际操作情况仍有一定区别;而另外一些临床观察的研究则多关注氧合情况及并发症[3,4],对通气参数变化的观察较少。本研究通过对临床实际操作中各种气管镜介入治疗过程的观察,着重对操作前后气道压、潮气量等重要参数进行了比较。

一、操作前后气道压的变化

       本研究显示,气管镜进入喉罩或气管插管后,气道峰压明显增高(63.1%),但平台压及平均压的增高程度比气道峰压要小(分别为43.7%和32.4%)。也就是说,在操作过程中,尽管气管镜进入喉罩或气管插管内时可能会导致峰压非常高(28.7±8.3)cmH2O,但整个气道的平均压力仍能保持较低水平(9.8±2.3)cmH2O,远端肺泡压则可能更低,这在一定程度上避免了纵隔气肿及气胸的产生[5]。当然,在操作过程中,仍有必要密切关注气道压并观察胸廓的变化,必要时气管镜操作完毕后复查胸片。

      另外,分析显示,使用气管插管的患者操作前后峰压增加程度明显高于使用喉罩的患者(79.3% VS 55.3%)。本研究所用OLYMPUS 1T240及ET260气管镜的外径均为6.0mm;使用喉罩型号为4.0,内径为10mm;使用气管插管型号为8.0-8.5,内径为8.0mm-8.5mm。喉罩内径比气管镜外径大4mm,而气管插管内径比气管镜外径大2.0-2.5mm,因此推测这是导致喉罩组峰压增加程度低于气管插管组的重要原因。

       关于机械通气条件下进行气管镜操作时,喉罩或插管内径与气管镜外径之间的关系,不同研究有很多推荐,有文献称插管直径应比气管镜外径大2.0mm以上[2],另外有学者按年龄将其分为不同标准:认为对于婴幼儿气管镜和气管插管直径之间应大于1.3mm,对于儿童和青少年应大于2.0mm,对于成人应大于2.5mm[1,6]。本研究的结果也证实了喉罩或插管内径的大小的确会对通气产生不同影响,因此,在使用喉罩或气管插管进行气管镜介入治疗时,应尽可能选用较大内径的喉罩或插管,以降低气道压并最大限度的降低内源性呼气末正压(auto-PEEP)的产生。

二、通气效果

       本研究显示,气管镜进入喉罩或气管插管后,潮气量明显降低(27.1%),但所有患者术中均维持了较满意的通气效果。由于介入操作中要对气道内的分泌物不断吸引,这在很大程度上影响了有效潮气量,因此术中往往采用较高的氧流量(39%-100%)以保证氧气的供给,这也是术中血气分析PaO2升高(166.2±91.7)mmHg的原因;另外,术中血气分析示PaCO2均值为(47.4±13.7 )mmHg,高于正常值,这与介入操作术中气管镜长时间占用气道,在一定程度上影响了呼气过程中二氧化碳的排出有关;但短时间内的二氧化碳潴留随术后自主呼吸的恢复很快降至正常水平,且未对病人的苏醒时间造成明显影响。

       因此,在使用喉罩或气管插管进行气管镜介入治疗时,使用普通呼吸机进行机械通气可以保证有效通气。但推荐间断给予纯氧,并在清理气道过程中尽量缩短持续吸引时间,避免出现长时间内低潮气量的情况。另外,医生在介入操作过程中应间断撤出气管镜,使病人可以得到短时间无气管镜阻塞的通气;如果有条件,要持续进行血氧及二氧化碳监测,必要时多次复查血气分析,调整呼吸机参数。

       由于临床实际操作的复杂性及不确定性,本研究仅选用了一种呼吸机,并且没有对通气频率、通气模式、吸气流速及吸气波形等因素进行观察。但通过对29例病人临床实际情况的监测表明,全麻下使用喉罩或气管插管联合普通呼吸机机械通气条件下进行气管镜介入治疗是安全可靠的,并且易于推广,所得数据可以为临床中此类工作的开展提供借鉴。

 

参考文献

1. Hsia D, DiBlasi RM, Richardson P, et al. The effects of flexible bronchoscopy on mechanical ventilation in a pediatric lung model. Chest 2009; 135:33-40.PMID:18812449

2. Lawson RW, Peters JI, Shelledy DC. Effects of fiberoptic bronchoscopy during mechanical ventilation in a lung model. Chest 2000; 118:824-831.PMID:10988208

3. Fernandez-Bustamante A, Ibanez V, Alfaro JJ, et al. High-frequency jet ventilation in interventional bronchoscopy: factors with predictive value on high-frequency jet ventilation complications. J Clin Anesth 2006; 18:349-356.PMID:16905080

4.  Lindholm CE, Ollman B, Snyder JV, et al. Cardiorespiratory effects of flexible fiberoptic bronchoscopy in critically ill patients. Chest 1978; 74:362-368.PMID:699643

5.  Biro P, Layer M, Becker HD, et al. Influence of airway-occluding instruments on airway pressure during jet ventilation for rigid bronchoscopy. Br J Anaesth 2000; 85:462-465.PMID:11103191

6. Ricou B, Grandin S, Nicod L, et al. Adult and paediatric size bronchoscopes for bronchoalveolar lavage in mechanically ventilated patients: yield and side effects. Thorax 1995; 50:290-293.PMID:7660345

 

王婷  发表于《中华结核和呼吸杂志》2011年第34卷第10期

全麻下气管镜介入治疗术中使用喉罩或气管插管联合普通呼吸机进行机械通气的方法学研究

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