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气管和隆突切除及重建手术的麻醉

2021

02/20

古麻今醉

A-

A+

王委译邱郁薇吴镜湘审校上海交通大学附属胸科医院麻醉科

导语

健康患者，传导气道（终末细支气管及以上的气道）可允许空气自由进出肺泡。气道狭窄时，会增加呼吸做功，并影响有效的氧合和气体交换。对于合并轻、中度临床症状的气管狭窄，机械扩张、支架置入、激光消融等措施可使气道维持通畅，但通常效果有限且持续时间短暂。当气道狭窄出现严重症状或其他难治性气道狭窄，则必须进行手术干预。主气道和隆突部位的手术可改善患者生活质量，且成功率＞90%，但手术本身相对复杂，需要多学科共同协作。麻醉方面的挑战包括气道解剖结构和生理异常，以及在维持呼吸功能的同时需要与外科医生共享气道。围术期整个过程中，团队间的密切沟通至关重要，尤其是在气管切开、气道开放时。

经验丰富的中心，气管切除和重建（TRR）相对安全，死亡率约为1%～2%。然而，尽管目前技术先进且疗法创新，气管术后并发症的发生率仍然高达15%～45%，独立危险因素包括糖尿病、再次手术、切除时间长、术前气管切开和年龄<18岁。肥胖和类固醇的使用并不增加并发症的发生率。

本文主要探讨气管手术围手术期的重要问题，以帮助麻醉医生处理成年患者气管和隆突切除及重建术的问题。

适应证

气管插管后的气管狭窄是TRR最常见的适应证 。最初，气管导管对气管粘膜产生压力损伤，随后慢性炎症反应、肉芽肿形成进而演变成气管狭窄。即使短时间的气管插管也可发生插管后气管狭窄。还有一些先天性或后天性的气管良性病变虽不常见，但仍需手术矫正。先天性气管病变包括血管环（译者备注：血管的畸形发育造成血管对后方的气道压迫产生症状）、气管囊肿、气管狭窄或主动脉瘤等疾病。后天性气管病变包括急性气道损伤、吸入性损伤或手术创伤（如肺移植或肺袖形切除术后）。

无论是原发性还是继发性气管肿瘤，均是TRR的适应证。原发性气管肿瘤十分罕见，仅占所有恶性肿瘤的0.01%和呼吸道恶性肿瘤的0.2%。鳞状细胞癌（占原发性气管肿瘤的63.8%）和腺样囊性癌（占原发性气管肿瘤15.5%）是最常见的原发性气管恶性肿瘤的组织学类型，前者预后较差（5年生存率为13%），而腺样囊性癌预后较好（5年生存率达74%）。其他罕见的原发性气管恶性肿瘤包括粘液表皮样癌、软骨母细胞瘤和类癌。良性气管肿瘤相对少见，包括神经纤维瘤、软骨瘤、血管瘤、错构瘤、神经源性肿瘤、颗粒细胞瘤和鳞状细胞乳头状瘤。尽管继发性气管肿瘤比原发性气管肿瘤更为常见，但其真实发病率尚不清楚。涉及气管的转移性或局部浸润性病变可源于甲状腺、喉、肺、食道、乳房或其他远处器官。通常，与来自远处器官的转移性病变相比，局部浸润性病变更容易切除。

禁忌证

无论是行择期手术还是急诊手术，术前严重呼吸功能不全都是TRR手术的禁忌证，这些术前严重呼吸功能不全的患者往往存在呼吸机依赖，术后可能需要长期的机械通气支持。而术后长时间正压通气可能损伤气管吻合口、导致吻合口裂开。传统观点认为正在接受大剂量糖皮质激素治疗（>10mg/d强的松）是TRR手术的禁忌证，因为这些药物可能增加感染和吻合口裂开的风险，因此建议接受TRR手术前必须停止糖皮质激素2到4周。然而这种做法正受到质疑，因为观察性研究认为皮质类固醇激素与TRR术后并发症的增加无关。颈部或纵隔放疗史或其他原因（例如糖尿病）导致的微血管病变可增加气管裂开的风险，是TRR的相对禁忌证。TRR手术的成功实施依赖一定程度的气管顺应性，年龄较大的患者气管及周围组织弹性降低，气管吻合部位张力增加，愈合存在一定困难。其他禁忌证还包括广泛或复杂的气管病变、手术无法重建、以及存在严重的合并症，手术风险极高。

术前评估

非特异性症状，如劳力性呼吸困难或咳嗽，可能是气道疾病最早出现的症状。 此症状也可能归因于其他疾病，如哮喘、慢性阻塞性肺疾病（COPD）和肺炎，可能会延误诊断。气管内径减小至原始大小的一半（大约<8 mm）时劳力性呼吸困难才可能会出现。当管腔进一步缩窄至<5 mm时，可进展为静息时呼吸困难和喘鸣。

放射成像技术的进步，可对气管腔内外以及多个节段的气管环进行三维成像检查。术前应仔细查看计算机断层扫描、纤维支气管镜、正电子发射断层扫描和肺功能检查的结果，以确定气管阻塞的位置、范围和严重程度以及肿瘤的大小（图2）。纵隔淋巴结是否受累，决定患者是否具备气管重建手术的指证。

呼吸流量-容积（F-V）环，可帮助区分固定型（吸气相或呼气相）还是动态型（胸内或胸外）气道阻塞。 气道阻塞的机制分为外源性阻塞（甲状腺肿或纵隔肿物）、内源性阻塞（气管狭窄或气管肿瘤）和功能性气道张力异常（声带异常综合征、功能性喘鸣）。术前应评估患者对各种体位的耐受程度以及明确哪种体位是最适体位。另外还必须进行彻底的气道检查，以明确是否存在困难插管。

气管重建手术需要多学科协调合作。麻醉前应与外科医生进行详细的术前讨论，以了解手术步骤、评估气道内着火的风险（使用电灼可能引起气道火灾）以及明确共享气道的关键部位。除了气道管理必要的工具和用品外，如果气道发生故障，应保障应急“救援”设备随时可正常使用（表1），其中包括各种气管插管，例如加长单腔管、微喉管（喉部显微手术所用特殊气管插管，细管径加长带套囊气管导管，如图）、双腔管、硬支气管镜和纤维支气管镜、高频喷射通气机、面罩和无菌呼吸回路。此外，如果需要体外生命支持（ECLS），则提前与心胸外科和体外循环科联系。

微喉管

表1 气管手术特殊的气道工具

手术注意事项

上1/3的气管病变可采用颈部切口入路。中1/3气管病变颈部切口可向下延伸至胸骨（劈开胸骨），而远端气管病变通常采用第四或第五肋间隙入路行右胸开放手术。累及隆突的长气管病变需要劈开胸骨，尤其是需要行双侧肺门松解的手术。

当气管切除长度局限在4 cm以下时，手术效果较好。通过仔细筛选，长达6 cm的气管病变也可安全切除。为了保证充足的血液供应，通常环切气管时要尽量控制在预计切除气管节段远端的1～2个气管环。由于喉返神经离气管较近，解剖气管周围组织时应仔细分离、避免损伤喉返神经，同时应限制单极电凝的使用（见图1）。此外，在向气管后方解剖时必须特别小心，以免损伤食管。气管外解剖时如果病变的远端不明显，需要术中行支气管镜检查。手术结束前也需行支气管镜检查，以评估吻合口的情况，如是否存在吻合口缝合线较松、吻合部位连接不够紧密或吻合后气管缩窄。最后，通常需要将气管吻合部位浸没在生理盐水中，施加20～30 cmH2O的正压通气测试吻合口是否存在漏气。也可进行食道镜检查，以确保气管后壁吻合时没有损伤食道。

图1.气管与周围重要神经血管的空间关系

（备注：Superior vena cava：上腔静脉，Right vagus：右侧迷走神经，Left common carotid a：左颈总动脉，Left subclavian a：左锁骨下动脉，Innominate a：无名动脉，Left recurrent laryngeal n：左喉返神经，Pulmonary trunk：肺动脉干，Ligamentum arteriosum：动脉韧带，Aorta：主动脉）

气管恶性肿瘤的切除目标要求切端阴性，但有时实现起来较为困难。腺样囊性癌尤其如此，因为它通常伴有广泛的粘膜下和神经周围扩散。在考虑切除长度时，冰冻切片病理很有帮助。

评估肿瘤的可切除性时，还要确保气管吻合口无张力吻合并保证吻合口足够的血液供应。

隆突切除和重建的手术切口取决于要切除的主支气管的长度，可以通过正中开胸或右侧后外切口进胸来完成。随着胸腔镜技术的进步，电视辅助胸腔镜手术（VATS）下行隆突和肺袖形切除的手术越来越多；与多孔VATS相比，单孔VATS下实施该类手术也逐渐增多。当隆突切除的长度受限时，可将两侧主支气管缝合形成一个新隆突。当肿瘤累及一侧支气管时，可以将对侧支气管（较长的支气管）与气管端端吻合，然后将患侧支气管（较短的支气管）与主气管端侧吻合。

针对气道手术技术要求高，针对每个患者特定的病理特点术前应当详尽规划，最新已经有新技术如高分辨CT扫描后3D打印气道重建效果模具来帮助医生模拟预期的修复效果。此研究正在进行，未来可用于确定手术个体化模型预测能否改善患者预后。

术中注意事项

全凭静脉麻醉是气管手术的理想选择。 当气道状况发生变化，或可能需要转换为另一种抢救性的气道技术时，全凭静脉麻醉仍可提供恒定的输注速度。常用药物包括长效肌松药（备注：本文译者对长效肌松药的使用持审慎态度，因为气道手术后常需早期气管拔管，中短效肌松药的使用可能更为合理）、异丙酚50～150μg / kg / min、右美托咪定0.5～1.0μg / kg /h和瑞芬太尼0.025～0.125μg / kg / min或舒芬太尼 0.005～0.1005μg / kg / min。当需要保持自主呼吸时，应避免使用肌松药，并进行药物滴定以避免呼吸暂停、保持患者制动对预防手术并发症十分重要。对于机械通气患者，强烈建议使用肌松药。但应确保完全逆转肌松，以防肌松残余导致术后呼吸窘迫。全凭静脉麻醉时应进行麻醉深度监测，如脑电监测。

区域神经阻滞镇痛对于非插管自主呼吸患者尤其重要，且对大多数气管手术患者都是有益的；可以最大程度地减少用力呼吸、咳嗽、运动相关疼痛，减少与阿片类药物相关的通气不足和高碳酸血症继发的脑病。有效地进行多模式镇痛可以最大程度降低阿片类药物的副作用，预防术后再插管。

关于围手术期使用类固醇激素是否会增加气管裂开的风险还存在争议，但围手术期使用地塞米松已被证实可在多次气道操作后减轻急性喉水肿，方案为每6小时给予一次5mg地塞米松，连续使用4次。此外，术中可能需要间断停止通气，以改善术野或改变气道路径。在任何一次停止通气前，都应吸入100%氧气进行预给氧去氮。

对于主气道手术而言，理想的气道管理应确保充足的通气和供氧、防止胃内容物和术野组织碎屑进入远端气道、保证适当的手术条件、且尽可能降低风险。然而，目前靠单一气道管理策略无法实现所有目标（表2）。根据患者个体的需求和所使用的手术方式，麻醉和气道管理都有几种选择。无论使用哪种技术，共享气道手术都需要麻醉医师与台上外科医师不断进行沟通和协调。

表2.气管重建手术不同氧合/通气方法的比较

气管或隆突切除和重建手术常规使用全身麻醉和气管插管。最新的系统综述和Meta分析显示在气道狭窄的患者气道管理中，全麻气管插管占绝大多数。绝大多数患者，行全身麻醉诱导可安全控制气道；然而严重气道狭窄的患者，强烈推荐患者保持清醒下行纤支镜引导插管，必要时使用硬质气管镜（译者补充：硬支气管镜操作刺激大，往往需全麻和肌松药）。

为了优化手术视野的暴露和入路，插管路径通常会随手术的进展而改变（图2）。微喉管由于其较窄的轮廓而非常适合该手术，可以很容易地穿过狭窄区域，而其较长的管道可根据需要进行气管或支气管内插管。加强导管插入时通过狭窄段有利于防止气管管腔塌陷。

图2. 气管重建手术的常规气道管理策略的示意图

（A）经口气管插管，气管导管尖端越过狭窄段。

（B）气管切开后，为切除狭窄段做准备，无菌回路穿过手术区域连接气管导管置入远端主气道。

（C）吻合过程中，切换回经口腔插管，导管尖端位于吻合口远端。

气管切开后，手术医生进行台上插管，将ETT横穿手术的无菌区直接置入远端气管进行通气。无菌呼吸回路有效期短且比较昂贵或可能无法使用。如果没有无菌回路，作者所在机构的做法是使用非无菌回路（图3）。通过将标准回路封装在无菌塑料套中，用无菌外科手术胶带覆盖末端，在末端切割一个孔，然后将其连接至无菌的ETT，可以将标准回路传递到外科手术区域（补充：译者所在的上海市胸科医院我们在术前会准备好满足灭菌消毒要求的螺纹管回路，我们也有加长的气管导管可供使用）。手术过程中，仔细确认ETT或套囊是否被损坏或意外脱落。在手术即将结束时，换回经口插管。

图3. 非无菌回路转换为可跨手术区通气的回路技术

（A）用无菌塑料套包裹连接有气体采样管的呼吸回路。

（B）用无菌胶带固定回路的末端。

（C）呼吸回路的末端开一小口。

（D）无菌气管导管连接到回路。

放置ETT后，在吻合过程中气管后方的手术视野会因ETT的置入而变差干扰手术，需要间歇性地停止通气、撤出ETT。 传统控制气道的方法其他潜在缺点还包括反复的插管创伤、ETT操作相关的损伤、更换气道通气方式时耗费额外的时间和人员协调。需要肺隔离的手术，将ETT插到一侧主支气管中，通气和氧合可能不佳。对于气道组织易碎和或合并高危血管疾病患者的气管手术，尝试将ETT越过病灶可能会导致气道内出血或组织碎片进入远端气道。

自主呼吸或喉罩通气

在全身麻醉的情况下采用自主呼吸或喉罩低压通气可成功进行气管和隆突切除和重建手术。监护下局部麻醉进行气管手术亦可行。

显然，对于保留自主呼吸的气管手术患者，全麻药通常需要静脉滴定给药以维持自主呼吸。另外，神经阻滞或区域麻醉可增加患者舒适感并最大程度地减少运动或咳嗽时的疼痛。镇痛技术包括在C7~T1或T1~T2间隙硬膜外麻醉（译者补充：目前已很少使用），双侧颈丛神经阻滞或手术切口局部浸润。经术野进行迷走神经阻滞可抑制咳嗽反射。

避免在手术区域使用导管（即ETT或喷射通气导管）最显著的优势是吻合过程中改善了手术视野，极大地易化了技术要求，吻合时更加灵活方便。 此外，避免在气管病变处附近使用导管可预防脆性组织破裂，从而防止远端气道大出血的发生。自主呼吸患者可以实现双肺通气，改善隆突手术和/或VATS期间的通气和氧合。此外，自主呼吸患者因气管/隆突上无额外导管，故苏醒期呛咳反射较少，这可以防止早期的吻合口破裂。

尽管气管后方的手术视野暴露较好，但是，在开胸/ VATS手术期间，不能进行肺隔离使得胸腔内视野较差。自主呼吸患者也无法进行吻合口漏气测试。无ETT套囊容易使分泌物或组织进入远端气道。此外，如果没有越过狭窄病变的气道装置，可能存在通气不足的风险。“补救”方案为放置LMA并给予大于20 cmH2O压力进行正压通气以克服气道阻力，但这种方式可能会导致胃胀气和增加返流误吸的风险。为维持氧合通常要提高吸入氧浓度，吸入氧浓度过高可能增加外科电凝时气道着火的风险。

喷射通气（JV）

喷射通气是气道管理的一种替代方案，可控制氧合并对手术视野暴露干扰最小。

JV的优点是不需要使用大直径气管导管，在吻合过程中，手术视野暴露较好。 HFJV（高频喷射通气）的附加优势是最大限度降低呼吸运动对手术野的影响，降低气道峰压及其对心输出量的负面影响。

所有类型的喷射通气都可出现通气不足，也很难准确测量呼气末二氧化碳水平。 因此，长时间的喷射通气时，应经常进行动脉血气分析。然而，在文献报道的病例中，患者可耐受高达100 mmHg高CO2血症，而无任何不良后果。喷射通气其他的潜在缺点包括空气潴留、气压伤、张力性气胸、皮下气肿、血液或其他杂物进入下气道（如果导管位于气管切口上方）以及粘膜损伤。以前认为喷射通气对肥胖患者风险较大且疗效较差，但目前认为肥胖患者中仍可选择喷射通气。

体外生命支持

体外生命支持（ECLS）是一种效果较好但创伤较大的替代策略。 包括静脉-静脉体外膜氧合（VV-ECMO）、静脉动脉体外膜氧合（VA-ECMO）和体外循环（CPB）。这些方法在气管手术方面的主要优势是无需依靠专门气道工具即可维持足够的通气和氧合。气管导管在气管吻合时会影响气管后壁的手术视野，与LMA和自主呼吸技术相似，ECLS的患者在手术中也无需气管插管。

尽管患者仍在接受机械通气，但呼气末CO2数值可能不能正确反映动脉血CO2水平。因此，应密切监测动脉血气和/或评估膜氧合器气体交换情况。所有形式的ECLS均需抗凝以防止回路血栓形成。VV-ECMO和VA-ECMO仅需部分肝素化，目标ACT可控制在160~180秒，而CPB需要完全肝素化，目标ACT> 400~450秒。因此，CPB手术出血风险更高。

选择最合适的气道

对于经验丰富的手术团队和低危患者，采用自主呼吸的方式进行气管或隆突手术是可行的，可减轻与气道内导管相关的并发症，同时最大程度地暴露手术视野；另一方面，对于经验不足的团队，尤其是在处理高危患者的时候，建议使用ETT进行常规麻醉。采用自主呼吸方式进行手术的纳入标准为：上呼吸道良性疾病、能够在浅麻醉下保持不动、手术切口较少；排除标准包括左心室射血分数<40%、ASA>3级、体重指数> 25 kg / m2、用力呼气量<60%预计值或哮喘控制不佳、血容量不足、血流动力学不稳定、凝血功能障碍和局麻药过敏。自主呼吸需要转换成其他气道管理策略的原因包括严重低氧血症或呼吸性酸中毒、镇痛不足和大出血。

JV是一种可以迅速启动并缓解紧急气道的技术。使用其他气道管理技术的患者也可以使用JV向单侧或双侧肺进行通气增加气道的安全性。

其他所有气道策略均不适用的患者，ECLS可能是最终的解决方法。

术后管理

术毕早期拔管可减轻气管导管套囊对TRR患者气管粘膜的压力。保持颈部前屈位， 即将患者的下巴缝合到胸前，缝合时保持颈部于中线位置，可防止气管吻合口张力过大。术后必须避免患者呕吐、咳嗽和颈部过伸，因为这些会增加吻合口张力并可能导致其破裂。如果在气管切除术后早期需要重新插管，应使用较细的气管导管以最大程度地减少损伤。使用支气管镜确认导管位于吻合口上方。不论呼吸状况如何，均应在重症监护病房中进行术后1~2天的密切监测，以了解呼吸衰竭和其他并发症的早期征兆。

术后镇痛

颈部小切口可切除的胸外气管病变，一般术后疼痛较轻。常用的药物包括对乙酰氨基酚、加巴喷丁或普瑞巴林、氯胺酮和滴定使用的阿片类药物。开放或微创进胸手术（即开胸或胸腔镜手术）的患者，建议采取其他措施以减少呼吸引起的疼痛。强化镇痛的金标准为胸段硬膜外局麻药联合静脉阿片类药物，既可提供完善的镇痛且恶心、呕吐、低血压和尿潴留等并发症较少。局部麻醉已被证明与胸段硬膜外疗效一样且并发症较少，30天死亡率、住院时间和主要并发症方面无显著差异。其他替代方法包括肋间神经阻滞和肌肉筋膜平面阻滞，例如竖脊肌平面阻滞。

气管切除/重建术后的并发症

气管切除术后有9%~20%的患者会出现气道吻合口肉芽肿形成、气道再狭窄和吻合口无法愈合等并发症，严重时可危及生命。术后，气管内肉芽组织的形成比较常见，但很少会引起气道阻塞。肉芽组织形成最常见的临床表现为术后几天到几周内出现喘鸣，可以通过支气管镜进行评估；症状明显时，可进行清创或静脉注射类固醇药物，极少数情况下肉芽组织会造成气道阻塞，可能需要放置T管和再次手术。急性术后气管再狭窄可能是由于病变气管病变切除不彻底；术后数月的慢性气管再狭窄往往是由于局部缺血、吻合口张力过大或亚临床性吻合口分离。通常，慢性的气管再狭窄可以通过多次气管扩张来解决。吻合口分离或裂开发生率为4%~14%，死亡率高达7.8%。患者可能出现咯血、切口感染、分泌物增多、咳嗽或皮下气肿。通常发生在初次手术后的几天至几周。如果病变严重，则需要紧急控制气道，这时往往需要立刻床旁打开切口、进行远端气管插管，或立即返回手术室进行探查。吻合口愈合不良的主要原因是吻合口分离或裂开。Stock等人报道高压氧治疗可促进吻合口愈合。每天1~2次90分钟2个大气压纯氧进行高压氧治疗。

气管-无名动脉瘘极为罕见，死亡率很高，发生原因往往是由于气管吻合口前壁脱开时引起组织感染或炎症，继而侵蚀无名动脉。典型的患者会出现“前哨出血”，随后出现大咯血和严重呼吸窘迫。这种情况下难以控制气道，可能需要床旁手术探查。紧急气管插管套囊充气以减缓或阻止出血有一定效果，但通常操作起来比较困难。对于出血患者，死亡率很高，需要紧急进行急诊手术。Wright等人的研究显示，901例气管手术患者有3例发生了气管-无名动脉瘘，其中2例患者死亡。

气管食管瘘也是气管切除术后罕见但严重的并发症，往往是由于游离气管后壁时损伤食道所致。气管食管瘘往往会持续数周或数月，诊断性吞钡试验可明确诊断。患者常出现咳嗽、吞咽困难、吸入性肺炎或上呼吸道梗阻。治疗方法包括严格限制饮食，通过胃造口或空肠造口进行肠内营养，应用广谱抗生素以及纵隔积液引流等。与气管无名动脉瘘不同，气管食管瘘的预后更佳。Wright等人研究显示，901例患者中有3例发生了气管食管瘘，均取得了良好的结局。

喉部并发症在气管手术同期进行喉切除中更为常见。患者可能会出现喘鸣、声音嘶哑、吞咽功能障碍和喉头水肿。床旁支气管镜检查是首选的诊断工具。声音嘶哑和喘鸣可以通过头部抬高、利尿剂、雾化吸入外消旋肾上腺素（译者注：外消旋肾上腺素是肾上腺素的一种合成形式，主要用于缓解呼吸窘迫。它可以安全地用于儿童和成人，并可显著降低患者因呼吸道收缩而失去意识或死亡的风险。与其他形式的肾上腺素一样，外消旋肾上腺素作用迅速）、类固醇和禁声来治疗。吸入氦氧混合气也是一种有效的方法，氦气密度较低，可降低气道阻力。严重的气道阻塞可能需要气管切开。气管术后喉返神经损伤发生率不到2%，通常是牵拉神经所致，持续时间短暂。双侧喉返神经损伤可导致气道阻塞，必须进行气管切开。喉头水肿或手术创伤引起的吞咽功能障碍可能会发生误吸，发生率较高。通常症状随时间减轻，但是高危患者（例如老年人）应进行随访，以确保康复良好。

结论

尽管对整个围手术期团队来说，气管手术在技术上都具有一定挑战，但气管和隆突手术可有效改善患者预后。通过充分的多学科术前准备和围术期沟通协作，一般来说这类手术可在安全可控的方式下完成。根据患者的合并症和气道病理调整手术、麻醉和气道管理策略可拓宽复杂气管手术的适应证。加强预防、及时识别和处理术后并发症至关重要，可以提高这类手术的治疗效果。

王委译

邱郁薇吴镜湘审校

原始文献：

Smeltz AM, Bhatia M, Arora H, Long J, Kumar PA. Anesthesia for Resection and Reconstruction of the Trachea and Carina. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2020 Jul;34(7):1902-1913. doi: 10.1053/j.jvca.2019.10.004