“醉”译献 | 小儿气道管理

2021-06-03 07:00#1 标记1

嘉兴市第二医院麻醉科徐海（译）周红梅（审）

介绍
由于其独特的解剖结构、高水平代谢氧耗以及心肺储备的减少导致小儿在气道管理期间易出现严重的低氧血症，从而使得其并发症发生率和死亡率的显著增加。因此，通过提供合适的环境以及持续的教育和培训来应对已知风险因素的有效气道管理策略是安全进行小儿麻醉实践的关键。麻醉科医生与耳鼻喉科医生、新生儿科医生以及其它小儿专业密切合作，在研究和开发正确的工具和基于系统的实践中起着重要作用。严重的急性呼吸系统综合症冠状病毒-2（SARS-CoV-2）大流行进一步凸显了熟练和成功的气道管理的重要性以及医疗团队暴露风险的增加。
小儿气道并发症发生率和死亡率
在所有接受麻醉的儿童中，大约有5%发生严重的围术期事件。呼吸系统不良事件占小儿群体危重事件的60-75%，年龄较小和多次气管插管尝试被确定为前瞻性数据收集的主要危险因素。主动报告登记系统和回顾性数据分析也已用于指导儿童的气道管理策略，但由于报告不足，可能会遗漏大量不良事件。低氧血症通常被用作感兴趣的结果，但是，低氧血症的定义在研究中并未标准化，单次和长期低氧血症的长期影响尚不明确。回顾性数据分析经常无法捕获较短时间的低氧血症或其他呼吸不良事件。需要使用更为精细的数据进行前瞻性研究以便发现围术期并发症，从而记录与新的干预措施和实践相关结局的改善。
几项大型研究一致表明，对于正常气道解剖结构的患儿直接喉镜下气管插管困难的发生率非常低。在新生儿、婴儿以及青少年的，改良Cormack-Lehane评分的较高等级更为常见，并呈双峰分布。尽管如此，对于儿科麻醉医师而言，气道困难或预期困难的儿童仍然是一项重要的挑战。儿科困难插管（PwDI）注册中心是由30多个机构组成的大型国际、多中心合作组织。由小儿麻醉学会赞助，收集了气管插管困难儿童的自我报告数据。PeDI Registry的研究人员表明，每一次额外的插管尝试都会使得困难气道儿童发生并发症的风险增加两倍。这与报道的无困难气道的健康婴儿气管插管的回顾性数据一致，多次喉镜检查导致相关低氧血症的高发生率（16%）。必须在向教学或学术中心的医疗保健机构提供气道教育经验的背景下考虑这种（潜在）并发症发生率。
解剖学
小儿气道管理的一个主要问题是儿童大小及其气道解剖结构存在很大差异。先前发表的报告提示环状软骨是喉部最为狭窄的部分，环状软骨从婴儿期的漏斗状过渡至成年后的圆柱状。最近的计算机断层扫描研究表明，环状软骨入口的横向直径是喉的最狭窄部分，并且环状软骨的漏斗形状在整个发育过程中都保持不变。在前3岁中气道存在一个快速生长阶段，而在青春期之后则是第二个快速生长阶段。这些解剖发育阶段与生理变化和三岁以下儿童并发症发生率的升高相关。
已经描述了各种技术来估计气管导管大小和即时插管深度。环状软骨的超声检查也可用于估计合适的气管导管直径。该技术的最大用途是在识别出明显小于或大于其年龄标准方程式估计的尺寸，从而减少低估或高估的情况。可以使用胸骨柄关节的位置估计2-8岁儿童的气管插管插入深度，这也是气管隆突平面的体表标志。
生理学
在婴儿、儿童及成人中的呼吸道预充氧可显著延长至缺氧的时间。生理取决于：患者充分的预充氧并降低肺泡中氮气分压、氧气从源头至肺泡的连续流动以及室内空气（呼吸暂停）的最小输送。由于患者的代谢氧气消耗，氧气从肺泡吸收至血液中。通过吸入输送至上呼吸道的氧气沿压力梯度向下传播至肺泡。
高流量鼻导管氧合
在过去的十年中，湿化的高流量鼻腔充氧系统（HHFNOS）在气道管理中已用于呼吸道充氧。湿化的高流量鼻腔充氧系统被加湿并加热至37℃，并通过鼻导管以2-70L/min的速度输送。吸入的氧气浓度在0.21至1.0之间调整。HHFNOS已被证明可将儿童的呼吸暂停时间延长至少是对照组的两倍。一项研究比较了通过儿童鼻导管给予100%和30%的氧气以高流速（≤2L/kg/min）和100%的氧气以标准流速（0.2L/kg/min）进行吸氧。两种使用100%氧气的技术都延长了呼吸暂停时间（HHFNOS 100% O2，456s vs 低流量100% O2，414s），而含30%氧气的HHFNOS却没有延长呼吸暂停时间（HFFNOS 30% O2，180s）。
最近发表的一项研究针对0-8岁接受麻醉的儿童，表明通过低流量（5L/min）鼻导管吸氧延长了标准气道管理的安全时间间隔。对于疑似困难气道的任何患者，均应考虑低流量或高流量的呼吸道充氧，但患有肺内疾病的患者中可能发生分流并且有害。对于初学者来说，标准的儿科气道管理中也可以考虑低流量氧气的输送，特别是在婴儿群体中。
病理学
通常缺乏客观的方法来指导患有困难气道相关综合征的儿童进行气道管理。Pierre Robin序列征的儿童有下颌后缩、舌粘连和气道阻塞三联征。放射学研究表明，患有Pierre Robin序列征的4岁以下的儿童上呼吸道长度增加，特别是门齿至声带的距离以及鼻孔至声带的距离。当使用预制气管导管时这些发现尤为重要，因为其可能太短而无法通过声门。
另一组围术期困难气道发生风险较高的儿童是患有黏多糖积累病（MPS）或粘脂质积累病的患者。与MPS III型/Sanfilippo综合征相比，MPS I型/Hurler或Scheie综合征或MPS II型/Hunter综合征患者围术期不良事件的发生风险更高。单独使用声门上气道（22.6%）和直接喉镜插管（14.8%），发生不良事件的风险要比通过声门上气道进行柔性内镜下插管（2.1%）或其它间接插管技术（8.7%）要高。对于此种患者，首次尝试应采用间接插管技术（常规的柔性内镜插管、通过声门上气道进行柔性内镜插管或视频插管）。
气道管理技术和进展
比较气道正常或困难儿童的气道管理技术的研究很少。最近的几项研究比较了所用设备类型和相关并发症。一项比较困难气道儿童麻醉实施的研究强调了维持该患者群体自主呼吸的挑战。三维打印和人工智能的进步为气道模拟和教育开辟了新的可能性。
气道设备
在健康儿童中，直接喉镜是最常用的气管插管设备，然而，视频喉镜已变得越来越流行。视频喉镜主要由两类。标准刀片式视频喉镜具有与常规直接喉镜检查所用刀片相似的形状和涉及。非标准刀片式视频喉镜具有超大角度曲线。标准刀片式视频喉镜可用于直接喉镜、视频辅助直接喉镜或间接喉镜。非标准刀片式视频喉镜仅设计用于间接喉镜检查。婴儿视频喉镜检查（VISI）研究是一项国际性、多中心、随机对照试验，比较了564名12个月以下且无通气困难的婴儿中，标准刀片式视频喉镜与直接喉镜进行经口气管插管的首次尝试成功率。视频检查组的婴儿首次尝试插管成功率为93%，而直接喉镜检查组为88%。视频喉镜检查组中有2%的婴儿发生了严重并发症，而直接喉镜检查组中则为5%。研究作者建议，对于没有困难气道的婴儿中首选插管技术应考虑使用标准刀片式视频喉镜检查。对于困难气道的儿童，使用PeDI Registry分析了使用标准式或非标准式的视频喉镜检查。与不使用标准式刀片的儿童相比，在体重不足5公斤的儿童中，使用标准刀片式的视频喉镜首次插管成功率更高（分别为51%和26%）和最终插管成功率（分别为81%和58%）。标准刀片式视频喉镜检查中的声门视图不足应促使切换至非标准的视频喉镜检查技术。
在资源匮乏地区，很少有研究可用于儿科气道管理。最近的研究在这种情况下比较了声门上气道装置和新生儿呼吸中的面罩通气。纳入了＞1000名新生儿，声门上气道装置组（27.4%）的死亡或中度至重度缺氧缺血性脑部与面罩组（24.4%）相比无差异。声门上气道装置在受过训练的助产士手中可能被认为是安全的。
通气技术和肌松
提供足够的麻醉深度和最佳的插管条件对于小儿困难气道的管理至关重要。但是，必须区分正常气道和预期困难气道。神经肌肉阻滞剂的使用与正常气道患儿呼吸系统不良反应的发生率较高有关，神经肌肉阻滞剂的逆转不足或静脉输注剩余药物的意外冲洗是造成儿科恢复区，特别是在新生儿和幼儿中不良事件的常见原因。但是，对于某些困难气道的儿童，缺乏神经肌肉阻滞剂或麻醉深度不足可能会造成不利影响。对PeDI Registry中预期存在困难插管的儿童进行了而分析，这些插管是通过自主呼吸或有或没有神经肌肉阻滞剂进行的控制通气。与神经肌肉阻滞剂组的控制通气（13.3%）和无神经肌肉阻滞剂的控制通气（13.4%）相比，自发通气组的非严重并发症要多得多（22.5%）。这项研究的结果突显了在困难气道患儿中进行气道管理时，要在麻醉深度和自主呼吸之间取得平衡的挑战。
儿科急诊颈前通道
模拟是小儿气道培训的重要组成部分。但是，模拟的一个普遍局限性是小儿气道模型通常不能够准确反映解剖结构、触觉质量或特定于综合征的气道病理。三维打印的发展正在提高模型的保真度。这样的模型可能有助于复杂气道患者的气道管理规划。这些高保真气道模型可能被证明是儿科气道培训中的宝贵工具。
尽管必须牢记其局限性，但动物尸体也可以用作训练模型。据报道，兔子尸体是婴儿气管切开术成功的训练模型，医师在进行四次训练后即可在不到一分钟的时间内建立气道。
气道管理中的人工智能
人工智能是不断发展的领域，可以帮助改善气道管理的安全性。人工智能使用高级数学模型来查询数据中的联系，这些联系太过于复杂而无法仅由人工智能来确定。已经创建了一种人工智能算法的开发，该算法可以在实时视频源中识别并标记正常气道解剖结构中的声带和气管环。该人工智能算法的一种应用正在帮助插管操作初学者实时识别解剖结构。未来的潜在应用是人工智能识别气道病理并指导有经验的气道专家进行困难气道管理的能力。
最近发布了使用机器人内窥镜进行自动或喉镜下机器人自动气管内插管（REALITI）的概念验证研究。受过训练的麻醉医师和未经医学培训的非专业参与人员都可以通过手动操纵或使用自动操纵将内窥镜置入人体模型气道中。在非医疗组中，与手动模式相比，使用自动模式的插管速度更快。研究者认为，该原型的潜在未来应用是将能够进行气管插管的医护人员拓展至护理人员，类似于自动体外除颤仪如何拓展至可以提供基本生命支持的人群。这项技术在儿科中的有效性尚待确定，认识到有效的氧供和通气而不是气管内插管至关重要。
小儿气道管理的系统性方法
尽管新生儿和婴儿生理状况的不同而需要采用不同的管理方法，但已经从成人管理方法中改编了几种儿科气道管理方法。
儿科气道管理框架
经过过去十年的反复细化，已经提出了一种简单的、针对儿科的气道管理框架。该方法的优势在于其是直观且递进的，并具有根据本地专业知识和资源进行调整的能力。
此框架的关键原则是将问题明确分开：氧合通气和气管插管。气道管理的关键是氧合和通气。
气道阻塞是麻醉相关的围术期低氧血症的主要原因之一，需要尽早识别和治疗。气道阻塞可能是由于解剖/机械或功能/生理问题引起。解剖性气道阻塞是可以通过基本和高级气道操作缓解的物理阻塞，而严重的功能性气道阻塞通常可以通过药物治疗。例如，严重的喉痉挛可以通过异丙酚或神经肌肉阻滞剂的给药来改善，支气管痉挛可以通过吸入沙丁胺醇或静脉内肾上腺素治疗。
至关重要的是，在气管插管尝试期间应始终保持氧合通气。如果两次气管插管均未成功，则应寻求帮助。然后实行计划A，该计划包括用于插管的替代技术，包括视频喉镜或柔性内窥镜。如果不成功，则实施计划B，包括放置声门上气道设备或转向其它插管方式。
气道引导和困难气道管理
尽管处理儿科困难气道需要解决患者的解剖和生理问题，但也需要解决系统性的教学和培训。人为因素必须在个人和机构两个层面上加以确定。麻醉科室应确定气管管理相关负责人员，其作用是培训知识、领导质量改进措施并与医院其它专业合作以提高气道管理水平。医院多学科的困难气道管理还可以改善识别有困难气道或危重气道风险患者的过程，并为此类患者制定择期和急诊气道管理计划。应该基于证据的策略、结构化的沟通以及定期培训。需要建立预期的质量保证和质量改进计划以识别和纠正持续存在的挑战。
结论
有大量证据表明从个体医生的准备和管理策略到基于系统的策略，儿科气道管理均有改进空间。儿科患者气道管理设备的数量和质量均落后于成年患者。需要持续不断的开发高质量的柔性内窥镜和视频喉镜。此外，随着管理策略和技术的改进，通过人工智能准确检测出临床主要结局和不良事件的能力将有助于安全性的真正提高。
（Hsu G, von Ungern-Sternberg BS, Engelhardt T. Pediatric airway management. Curr Opin Anaesthesiol. 2021 Jun 1;34(3):276-283. doi: 10.1097/ACO.0000000000000993. ）
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