【醉仁心胸】当前胸科麻醉实践问题进展

吴雨桐       编   译；   张楠 吕欣       审校  

同济大学附属上海市肺科医院

胸外科麻醉要求麻醉医师管理患有复杂合并症的患者，并通过肺隔离和单肺通气（OLV）提供"安静"的手术区域，要实现肺隔离和单肺通气需要麻醉医师选取最佳的工具如双腔管（DLT）或支气管封堵器（BBs）以及最佳麻醉方式等。本综述讨论了肺隔离的现有策略、各种类型的双腔管和支气管封堵器的使用；回顾了选择正确DLT尺寸的方法以及视频喉镜在放置DLT中的作用；强调了吸入麻醉剂在单肺通气（OLV）期间可能具有保护作用的机制，并讨论了胸科手术期间火灾的风险和预防。作者来自纽约西奈山伊坎医学院麻醉科，本文于2021年12月发表于Anesthesia& Analgesia杂志上。

实现单肺通气：肺隔离

通过选择性支气管插管进行肺隔离和单肺通气（OLV）仍然是在胸科手术期间实现解剖学分离的最佳方法。有多种双腔管（DLT）和支气管封堵器（BB）可用于肺隔离。实现肺隔离装置的选择取决于临床情况和执业者的个人偏好。

DLT：种类、尺寸的选择和确认

Robertshaw设计的一次性聚氯乙烯（PVC）DLT是大多数麻醉医师熟悉的。该双腔管易于插入气管，并配有近端气管腔和远端支气管腔，可以分别通气任意一侧肺。除了一次性RobertshawDLT外，还有其他几种新型DLT可用，但使用频率相对较低。

Silbroncho管（Fuji Systems Corporation）呈D形，具有可弯曲的钢丝加强的管腔末端，允许以>50°的角度插入而不会扭曲支气管腔，适用于左上肺叶切除术后需要进行肺隔离的患者。在此类患者中，肺左下叶扩张导致左支气管（LMB）向上旋转并与气管形成90°角，这导致常规DLT需要被扭转后才能放置到左主支气管内。Silbroncho管只有左侧的型号。

Papworth BiVent管（P3Medical）是一种分体式单腔管，带有一个可放置于隆突上的分叉端。组装完成的BB可被推进到术侧肺中。该管无需进行支气管插管，并且不需要在纤维支气管镜引导下放置BB即可实现肺隔离。

VivaSight-DL管（Ambu Inc）是一种在管腔末端配备摄像头的DLT，能持续提供所在位置的实时腔内视图，便于初始位置的放置以及术中错位的纠正。数篇报道强调了其潜在用途，即能够减少在初始管腔放置和DLT位置确认期间对纤维支气管镜检查的需求。有研究将其与传统的RobertshawDLTs进行比较并发现与常规Robertshaw/纤维支气管镜（FB）方法相比，它具有成本效益。除了减少围手术期对FB的需求外，VivaSight管还可以通过在隆突水平可视化BB位置来指导BB的放置。这种对BB位置的实时连续监测在BB的右侧隔离期间非常有用，因为错位的可能性较小。VivaSight-DL管还可用于在患者头部远离麻醉工作站的情况下验证导管的位置，例如在某些机器人外科手术中。

图1显示了原始Robertshaw设计DLT（P3 Medical）的一次性复制品，其在术中不太可能移位。右侧支气管双腔管具有更狭长的通气孔，以增加其与右上叶开口对齐的机会。

ECOM DLT（ECOM Medical，Inc.）在支气管套囊上有电极，可以实时监测升主动脉的阻抗变化并估计心输出量，适用于在肺移植和非体外循环心脏手术期间需要肺萎陷或有心脏合并症行肺叶切除术的患者。

DLT尺寸的选择：公式，CT扫描和超声

为了实现肺隔离必须选用合适型号的DTL。尺寸太大可能导致支气管套囊移位或导致气管或支气管损伤，而尺寸过小的导管可能在术中脱出从而导致肺隔离失败。DLT的最佳尺寸应允许导管腔以最小的阻力进入主支气管，且当支气管套囊充气时能密封支气管。

胸部影像学检查作为选择DLT的指南

确定DLT尺寸的最佳方式尚未达成共识，大部分麻醉医师根据他们的个人经验选择DLT的尺寸大小。根据以下身高/性别标准的使用：“女性<1.6米（63英寸），35 Fr;女性>1.6米，37 Fr;男性<1.7米（67英寸），39 Fr;男性>1.7米，41Fr”，成功定位的发生率>90%，肺隔离有效率也相近。虽然 LMB 管腔的大小是选择DLT的一个相关因素，但与气管不同是，在 50%以上的病例中LMB 在胸部 X 线检查中不能清晰可见。然而，由于气管宽度与LMB宽度密切相关，LMB宽度可估计为0.68×气管宽度。此外，在身高170厘米的男性或女性中，左侧DLT置入的平均插入深度估计为28至29厘米，身高每变化10厘米约±1.0厘米。

二维超声测量气管粗细也应用于估算正确的DLT大小。对计算机断层扫描（CT）扫描测量LMB进行比较时，超声估计与CT扫描测量值相关的气管大小以及根据超声测量结果选择DLT放置位置，结果均一致成功。胸部超声也用于确认DLT的放置位置，并且在比较试验中，与听诊相比，其对正确位置的敏感性更高。当（FB）不可用时，使用超声检查来验证DLT位置可能是另一个选择。

使用视频喉镜进行DLT插管的争议

与放置单腔管相比，使用DLT插管更具挑战性，因为DLT更长，外径更大且更硬。视频喉镜（VL）在困难气道管理期间常规使用，其在困难气道患者中可视化喉部结构方面的优势已得到充分证实。然而，VL在DLT插管中的作用尚不清楚，因为DLT尺寸较大以及DLT和VL镜片曲度之间的差异可能会影响声带的可视化，从而影响插管的成功。VL用于DLT放置的临床研究结果好坏参半，主要集中在首次插管成功所需时间，外部推压喉部（ELM）的需求，DLT定位不良以及口腔，粘膜或牙齿损伤的发生率。

2012年一项对60名患者的研究将VL（GlideScope [GLS]）与直视喉镜（DL）（Macintosh）进行了比较，发现二者插管成功率相似，但DL的插管持续时间更长，咽喉痛发生率更高。

2018年的一项荟萃分析同样发现，与DL相比，VL首次插管成功率更高，而咽喉痛，口腔、粘膜或牙齿损伤的发生率较低。然而作者还发现，VL的DLT定位不良发生率更高。

相比之下，2013年的一项试验报告称，与GLS相比，Macintosh喉镜的插管时间更短（33秒vs 70秒），术后声音嘶哑更少，并且首次插管成功率没有差异。有趣的是，参与该研究的30名麻醉医师认为VL比DL更难进行支气管内插管。2015年的一项试验发现，McGrath VL的喉镜视野比 DL 更好，但插管时间更长，DLT错位的发生率更高。

2020年DL对比GLS的试验同样发现，GLS插管持续时间延长，并且定位错误和需要ELM的发生率更高。此外，内镜检查显示，VL组声带有血迹、声带血肿和声带出血的发生率较低。VL组插管时间大于DL组的一个可能原因是主治麻醉医师更倾向于让学员完成喉镜操作，因为学员使用VL能清晰看到气道并进行插管，因此主治医师不太可能在学员操作过程中接手或是匆忙完成插管。

有几种机制能够解释喉镜视野充足但VL插管时间却延长的现象。一种可能性是大多数 VL镜片比DL镜片更倾斜。然而，由于摄像头位置位于喉镜片较低的位置，因此即使喉镜视野很好，但是在VL镜片处于较尖锐的角度时想要在其周围操控气管导管(ET)可能是困难的。当超出声带时，DLT的末端可能会伤及气管腹壁侧，因此VL插管期间多达三分之一的患者需要进行ELM。

多项研究发现，使用VL时DLT错位的发生率会增加。虽然这种现象的原因尚不清楚，但一种可能性是，将DLT推进气管期间需要更多的VL旋转操作从而导致主支气管DLT错位的发生率更高。一种可能的解决方式是，当支气管套囊到达声带位置时，部分抽出管芯并将DLT旋转90°至目标支气管的方向，一旦支气管套囊完全越过声带应立即将管芯完全抽出，气管膜壁或主支气管近端部分的撕裂与选择DLT尺寸过大或试图将支气管导管末端插入主支气管未能拔出管芯有关。

另一种可能性是，在VL期间将DLT送达声带位置所需的管芯形状实际并不便于推进支气管内。对此一种解决方案时将DLT的管芯弯曲成与VL镜片一致的角度，但过度弯曲的DLT通常不能在声带之间平滑穿过，并且需要ELM。Bussières等人通过设计半刚性导管管芯来解决这个问题，主要用于GLS（GlideRite）的DLT插管。在VL和DL用于DLT插管的比较研究中，一致的发现是VL的气道创伤较小，因为它可以提供更好的视野和更大的旋转操作空间，因此咽喉痛和声音嘶哑的发生率更低。

支气管封堵器

对于困难气道或气管造口术的患者如果DLT放置不可行，支气管封堵器（BBs）可作为替代方案。目前，有4种BB可选。每个都有用以阻塞相应主支气管腔的球囊末端，并且都有一个管腔可供非手术侧肺进行吸痰或输送氧气。其中三种BB具有类似的设计：9.0-，7.0-和5.0-Fr Arndt BB（Cook Medical），9.0-Fr Cohen BB（Cook Medical）和Uniblocker（Fuji System Corporation）。

EZ-Blocker（Teleflex Medical）是BB设计的新进展，它是一种Y形导管，其末端延伸出两个4厘米长且可通过颜色区分的球囊。然后"Y"横跨于隆突处，2个高压低容量球囊分别位于两侧主干支气管中。因为任意球囊在哪一侧支气管中并不重要，所以EZ-Blocker通常可以在无需FB的情况下定位，这在患者大量咯血的情况下很有用。当放置EZ-Blocker时，单腔ET的末端应位于隆突上方至少4cm处以避免两个球囊末端最终进入同一侧支气管的风险。

由于BB可以与ET分开操作，因此如果大直径的纤维支气管镜检查是手术的一部分或者患者需要术后通气支持，则在手术过程中无需更换导管。Figure2显示了适用BB的临床情况。

迄今为止的研究普遍发现，BBs能够提供可靠的肺隔离，但是定位可能不够稳定。2009年的一项试验发现，Cohen、Arndt和Uniblocker以及DLT在肺萎陷的时间和质量方面表现同样良好，但BBs的使用与更多的套囊脱位事件有关。2015年的一项研究也得出了类似的结论，同时还注意到DLT组的声音嘶哑和咽喉痛发生率更高。2015年一项系统评价和荟萃分析支持上述观点并发现DLT和BB之间的疗效没有差异，且BB组的咽喉痛和声音嘶哑的发生率较低。然而2016年的一项试验报告说，与DLT相比，BB的肺隔离效果更好，并且外科医生无法确定使用了哪种肺隔离策略。

双腔管还是支气管封堵器？

是否使用DLT或BB通常是基于外科医师和麻醉医师的偏好来决定的。当两侧肺分别需要单肺通气时，DLT能提供最佳通气控制。当需要保护非术侧肺免受术侧肺危及生命的严重感染时，DLT的使用也非常重要。在这种情况下，低压大容量BB套囊所提供的肺隔离不太可靠。如果肿瘤位于主支气管或需要进行袖状切除术时，应使用对侧DLT。袖状切除术是一种开放式支气管手术，任何放置在手术区域的隔离装置都会干扰支气管吻合。双侧手术，如双肺移植或双侧交感神经切除术，也最好使用DLT，因为需要分别为两侧肺通气。

如上所述，对BB使用的研究表明，它们比DLT更有可能发生术中移位。正确将BB锁定在ET管内可能会降低这种可能性，因此可以需要注意固定ET。由于BB具有低压高容量套囊，因此应将气道峰值压力保持在<30cmH2O，以防止气体绕过BB套囊。阻断是否足够充分可以通过FB可视化对充气套囊进行确认。另外，BB的管腔可以间歇性地连接到抽吸装置以确保吸气和呼气潮气量之间不存在因吸入泄漏气体而引起的差异。困难气道患者的肺隔离处理不在该综述的范围。

右侧封堵器

与用于左肺隔离的BB相比，使用BB进行右侧隔离仍然存在争议，因为隆突和右上叶支气管开口之间的"放置区"很小。因此，右侧支气管封堵器的管理需要警惕，要有使用BB的经验并与外科医生密切沟通。由于套囊靠近右上叶支气管，当BB套囊充气时，肺右上叶萎陷可能会变慢。这个问题通常可以通过打开气道与大气相通或者在给BB套囊充气之前对ET施加轻柔的吸力来解决。

右侧封堵器会引起2个临床管理问题。首先，BB套囊可能会由于手术操作而移位并导致术侧肺再充气。右上肺叶切除术期间解剖结构切除的顺序首先是肺静脉切除，然后是动脉，最后是支气管。如果套囊在静脉切除后但在肺叶动脉切除之前移位，由于引流静脉已被切除，扩张的肺叶将因滞留的血液而发生充血。由于右上叶扩张导致手术视野受限，这可能迫使外科医生从电视辅助胸腔镜手术（VATS）转为开胸手术。其次，男性右主支气管的平均长度为19±6mm。中段支气管的长度是从右上叶支气管的起始部到右中叶支气管的分叉处，约为2.5cm。放置右侧DLT时，为了将右侧DLT的通气口与右上叶支气管口对齐，安全范围在4至8 mm之间。虽然正确使用DLT时安全范围很重要，但在使用BB时则无关紧要。将BB的套囊放在靠近隆突的右主支气管内将不可避免地阻塞右上肺叶开口。重要的是中段支气管的长度。当计划进行右中、下叶切除术时，应将封堵器撤回气管，直到中段支气管被夹闭。如图3所示，尽管BB套囊正确定位在靠近隆突的位置，但在切除中段支气管期间，支气管的尖端会卡在缝钉线中。在这种情况下，通常需要进行支气管的修复。

需要肺隔离且无法容纳35-Fr DLT的气管狭窄患者对麻醉医师来说是相当大的挑战。有几种可能的解决策略。首先，如果狭窄不严重，可以使用32-Fr DLT，其外径为10.7 mm（而35 Fr为11.7 mm）。在这种情况下如果需要确认导管的位置，则必须使用2.2 mm FB。其次，根据可放置的单腔ET管的大小，9.0-Fr BB可通过7.0 mm单腔ET用于实现肺隔离。由于BB套囊增大了封堵器的宽度并阻碍了FB的通行，因此在置入FB之前，应首先插入BB以使球囊超过ET的末端。另一种选择是使用7.0-Fr BB，可以通过较小的导管插入。最后，当较小的ET可以通过狭窄处放置时，可以在没有FB的情况下盲插7.0-Fr EZ封堵器（7 Fr = 2.33 mm直径），并通过听诊进行定位。

第三种是BB与喉罩（LM）的结合。喉罩可用作放置BB的导管，并允许意外困难插管患者进行肺隔离。这种方法可能是气管狭窄患者肺隔离的唯一替代方案。2015年一项对30例以这种方式管理患者的研究中，25例患者首次放置BB成功，外科医生将肺通气评为8/10。2014 年的一项前瞻性研究将55名患者随机分配到 LM使用 BB 或 DLT，发现LM/BB组合支气管和声带损伤较轻，术后咽喉痛和声音嘶哑的发生率较低。

BB的应用很有限，可能是因为一些胸外科医师不愿意尝试新的东西，BB更昂贵，并且有可能导致放置肺隔离装置所需的<4.0毫米的纤维镜不可用。DLT很可能仍是提供肺隔离和OLV的"金标准"，但一些临床情况下可能需要DLT的替代品，麻醉医师应该将BB作为他/她的"工具箱"的一部分。

麻醉的选择

传统上，强效吸入麻醉剂是OLV的首选药物，因为它们通过直接作用于支气管的气道平滑肌组织来降低气道反应性。最初关于它们对低氧性肺血管收缩(HPV)的抑制作用的观点在临床试验中没有得到证实。

吸入麻醉剂对肺部炎症的潜在有益作用是目前研究的关注点。最近吸入麻醉剂和异丙酚之间的一些对比研究发现吸入麻醉剂减弱了炎症反应，从而不同程度地减少了术后肺部并发症。虽然吸入麻醉剂抗炎作用的机制尚不清楚，但有一种可能性是，这些药物保持了上皮细胞之间的紧密连接，防止炎症因子从毛细血管漏入肺泡。(图4)。吸入麻醉剂可能减轻肺部炎症的另一个机制是通过保护上皮细胞中的糖萼。糖萼是位于肺毛细血管内皮细胞内表面的糖蛋白/糖脂基质。在缺血/再灌注损伤过程中糖萼的破坏会导致通透性的增加，七氟醚可以减轻这种损伤。

胸科手术中的火灾

据估计，在美国每年发生550至650次外科手术火灾，这使得它们与手术侧错误一样常见。术中火灾是联合委员会的严重事件，需要有针对性的机构反应。

麻醉病人安全基金会(APSF)和急救护理研究所(ECRI)出版了《外科手术防火临床指南》 ，对在头部、面部、颈部和上胸部手术过程中进行开放式输氧提出了预防并提供了建议。最重要的是，在头部、面部、颈部和上胸部手术期间，应停止传统的使用100% 氧气开放输送的做法，并用医用空气代替。在这种情况下，应该使用最低浓度的氧气，不超过空气中的30%。如果输送的氧气浓度大于30%，外科医师只能使用不产热的设备，如解剖刀或剪刀。麻醉医师经常会遇到在面部手术中使用鼻导管吸氧引起的火灾，但是对可能发生在胸外科手术中的火灾也应该提高警惕。

在胸外科手术中，若患者存在肺实质渗漏并使用高氧浓度通气时，可能会发生火灾。起火需要三种基本元素的相互作用: 氧气，通常是在高氧浓度通气时; 点火源，如电动手术刀和其他能源装置，包括激光; 易燃材料(燃料) ，如窗帘、手术纱布垫和酒精溶液。

OLV期间常使用100%纯氧通气来防止低氧血症的发生，或者使用100% 纯氧的持续气道正压通气来提高氧合，这导致胸腔内操作极易发生火灾。这些操作在OLV或开放气道手术的麻醉管理中很常见，如气管、隆突和支气管切除术。

胸外科手术期间发生的火灾目前未得到充分报导。Eriguchi等人报道的一例VATS双侧肺大疱切除术中发生的火灾。左侧大疱切除时，高浓度的氧气积聚在巨大的大疱内。在大疱被切除时氧气从中溢出充满了胸腔，电刀引燃氧气引起了火灾。切除肺大疱时，建议使用剪刀、手术刀或针头而不是电刀。

Friedrich等人报道了一例重度慢性阻塞性肺病患者在冠状动脉搭桥手术中行左侧内胸动脉分离时，因肺部高浓度氧气泄漏导致胸腔内发生火灾。可见在富氧环境中，电灼或激光有可能会导致胸腔内起火。

Bansal等人报道，在双肺移植过程中，手术医师在支气管残端附近使用电刀时发生了火灾。在事故发生时，非手术侧右肺正在接受100%的氧气通气。左支气管被切开时冒出一团火焰导致ET被烧焦，管腔融化，需要紧急更换导管。

Lai 和 Ng 报道了一例经胸骨正中切除右下叶肿瘤时发生的火灾，在此期间支气管壁或肺实质的完整性可能被破坏。尽管OLV期间使用100% 吸入氧，但动脉血氧饱和度已降至88% ，需要使用CPAP通气。在切开右肺下叶后使用单极烧灼器时，切口附近的一块纱布被点燃。

在胸膜剥脱术和胸膜切除术中，麻醉医师经常被要求给术侧肺充气，以便于识别解剖平面。在这种情况下，当肺被高浓度氧充满时，如果使用电灼术，任何泄漏都可能增加胸腔内起火的潜在风险。为了避免富氧气体的积聚，可以用比非术侧肺更低的氧浓度混合气体并通过独立的装置对术侧肺进行通气。使用第二台呼吸机和室内空气通气是一种在不影响患者氧合的情况下给肺充气的方法，有助于脏层胸膜的分离。术侧肺复张也可以通过手动通气模式充入室内空气或使用常见的CPAP通气装置来完成。如果要使用2台呼吸机，必须使用DLT进行肺分离。

总之，无论何时在开放气道手术或胸膜剥脱术过程中使用富氧混合气体引起火灾的风险都是很高的，此时可以采取几个步骤来降低风险（Table）。首先，降低术野周围的氧浓度是最重要的。其次，在布单下使用抽吸系统可以显著降低环境氧气浓度。第三，在动物模型的气管造口术中，用二氧化碳填充手术区域可以防止火灾。一种二氧化碳喷射套管已经被开发，该装置用于单极烧灼器装置周围，并在100%氧气测试中证明其可以消除了火灾风险。二氧化碳可以在电烙器末端周围形成一层气体，降低氧气浓度并降低了燃烧的可能性。如图5所示，二氧化碳通过一根连接到二氧化碳注入器的软管填充到了电烧灼器顶端周围的外科手术区域。Ho等人对二氧化碳填充的保护效果进行了评估，他们在猪模型中证明了在ET套囊漏气的情况下，使用10L/min的二氧化碳冲洗气管就可以防止火灾。值得注意的是，机器人胸科手术中经常使用的二氧化碳气腹，不仅可以优化手术视野，而且在使用烧灼器时可以防止燃烧。第四，DLT的选择可能对潜在的火灾风险有一定影响。大多数麻醉医师会使用左侧 DLT 用于右肺或左肺切除术，因为这种方法放置方便。然而，在术中起火风险较高的情况下，左侧手术时左侧DLT可能会在左肺门切开过程中或在使用富氧混合气体通气的开放式支气管修复过程中被电灼点燃。第五是避免在气道附近烧灼时使用干燥的海绵。第六，在剥脱术中，如果用富氧混合气体给肺充气，使用电灼时，任何泄漏都可能增加胸腔内起火的潜在风险。这种情况下可以使用第二台呼吸机或CPAP给术侧肺充入室内空气。第七，在肺大疱切除术中，充满肺大疱的富氧混合气体可能会被点燃。建议使用剪刀、手术刀或针，而不是电外科设备来切除肺大疱。最后，确保手术区域内ET套囊没有泄漏。

结论

虽然自DLTs问世以来，技术有了长足的进步，但它们仍将是实现肺隔离的“金标准”。在术侧肺不需要通气并且套囊密封不良所致的后果影响不大的情况下，BB是可供参考的另一种选择，因为它们更容易插入，并且在手术结束后不需要换管。新型DLT的使用可能会增加其普及程度。吸入麻醉剂可能具有抗炎作用，从而降低术后肺部并发症的可能性。当使用富氧混合气体通气进行胸腔操作时，医生应警惕潜在的火灾危险。

 点评

该综述首先对于胸科手术中实现肺隔离与单肺通气相关的DLTs和BBs的种类、尺寸进行了全面总结，并说明了如何根据公式、影像学方式来确定最佳的DLTs尺寸，其次回顾了视频喉镜在DLTs上的临床应用。关于如何确定选用DLTs还是BBs也进行了探讨，对麻醉医师在胸科手术中的工作具有一定的指导作用。随后文章详细分析了右侧BB在临床应用中存在的问题及可能的解决方案。对于胸科手术中吸入麻醉药物抗炎作用的可能性进行了简要的概述。最后文章强调了胸科手术中火灾发生的可能性并详细阐述了如何降低富氧混合气体引起火灾的风险，提醒麻醉医师对于胸科手术中的火灾事故可能性应提高警惕。

编译：吴雨桐 审校：张楠 吕欣

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