【爱儿小醉】小儿单肺通气实践中的错误

2022-02-21 16:21 古麻今醉

儿童单肺通气存在许多挑战，多种潜在的错误可以导致操作中出现显著的困难。

复旦大学附属儿科医院

1 背景

随着新型支气管封堵器（BB）的出现和腔外放置BB方法的应用，小儿单肺通气（OLV）的实践已经有了多年的发展。单肺通气通常用于优化胸腔内手术时手术视野的显露，包括肺、胸膜、血管结构、食道、纵隔、胸壁和脊柱手术（表1）。除此以外，解剖性肺隔离对于防止健侧肺被对侧肺因出血或脓液污染也是必须的，另外还可以允许双侧差别通气。胸腔镜手术（VATS）在儿科中的普及增加了对OLV的需求。尽管在VATS过程中，通常会充入二氧化碳以形成二氧化碳气胸，但最佳的肺隔离可以改善手术视野，并且是防止从胸腔镜手术转为开胸手术的关键因素。尽管微创手术技术、器械和手术经验的不断改进已经降低了并发症的风险，但在小儿OLV和胸外科手术过程中仍然被发现存在一些错误。在某些情况下，如果麻醉医生没有考虑到小儿下气道解剖的局限性，那么肺隔离计划可能在第一步就失败。此外，肺隔离装置的放置从最开始就可能充满了许多技术挑战。在手术操作时，维持小儿肺隔离状态也极具挑战性。最后，缺乏对于非手术侧肺机械通气和/或低氧血症处理实践的数据支持，是另外两个潜在的错误。这篇文章强调了小儿OLV期间五种常见的错误，并讨论了潜在的解决方法，以帮助麻醉医生成功地管理这些具有挑战性的病例。

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2 错误1：未能选择合适尺寸的肺隔离装置

由于小儿气道内径较小，所以明显限制了肺隔离技术的选择。对于婴幼儿，主要的选择是主支气管内插管和腔外放置BB。选择正确大小的气管导管（ETT）或BB对建立和维持OLV都至关重要。

2.1 解决方法

通过使用高分辨率CT对小儿胸部影像进行的解剖学研究，极大地提高了我们对儿童下气道的了解，从而得出了重要的见解和尺寸方面的推荐。左主支气管明显小于右主支气管，这对于支气管内插管时选择正确的ETT大小尤为重要。小于6个月的婴儿，左主支气管直径的中位数为3.9 mm （IQR 3.7-4.1）。然而，不带套囊和带套囊的3.0ETT（Kimberly-Clark Health Care, Atlanta, GA），其外径分别为4.2 mm和4.3 mm。如果麻醉医生没有考虑到这一点，就面临支气管损伤的风险，以及主支气管水平封闭不充分导致术侧肺膨胀的可能。在某些情况下，即使ETT只略微大了一点，它就无法进入所需进入的主支气管，从而无法实现肺隔离。这对于小婴儿，即那些小于3个月的婴儿尤其重要，因为即使是不带套囊的3.0ETT，也很难或根本不可能插入主支气管，尤其是需插入左侧的病例。对于体重小于4kg的患儿，可能需要使用5Fr BB腔外放置，或者是使用5Fr或更小的Fogarty导管（Edwards Lifesciences, Irvine, CA），而不是尝试支气管内插管。

如果麻醉医生选择使用BB进行肺隔离，那么在BB尺寸方面可能有更多的选择余地。小于2岁的儿童，应当使用4Fr或5Fr BB［Arndt（Cook Medical, Bloomington, IN）或Fuji（Fuji Systems, Tokyo, Japan）］。3-4岁的儿童，可以选择5Fr BB腔内或腔外放置，也可以选择7Fr BB腔外放置。然而，在这个年龄组，为了封堵主支气管实现肺隔离，5Fr BB的套囊可能需要相对的过度充气，对于4岁以上儿童更是如此。虽然通常耐受良好，但套囊压力的升高可以导致支气管粘膜损伤，还可能导致位置不稳定。对于套囊过度充气的担忧在使用Fogarty导管时更加明显，其套囊为低容高压型，充气后会突然膨胀并产生很高的压力。大型号的BB，如9Fr的Arndt或Fuji可考虑用于8岁以上儿童。表2总结了不同年龄段支气管大小和肺隔离装置尺寸的推荐。插入BB时要小心，不要损伤喉部结构。将ETT放置在BB的前面，可以使封堵器有更大的活动空间，并将其对声带的直接压迫和损伤风险降至最低。

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对于学龄期儿童和青少年，很少采用主支气管内插管，特别是当儿童大到足以使用双腔气管导管（DLT）时。最小的DLT为26Fr，其外径为9.1mm，与6.5带套囊ETT相当。尽管26Fr DLT也推荐用于8岁以下儿童，但对于一些8-10岁儿童，26Fr仍然可能太大而无法进入主支气管。因此，麻醉医生有责任在条件允许的情况下回顾最近的CT扫描，或者避免在10岁以下儿童中使用DLT，从而避免潜在的气道损伤和肺隔离失败风险。超过10岁的儿童，在DLT的选择上就有了更大的灵活性。26Fr和28Fr DLT可以用于10-12岁儿童，32Fr DLT可以用于12-14岁儿童（图1）。然而,需要重点注意的是，尺寸偏小的DLT有向远端移位进入主支气管的倾向，可能导致缺氧,内源性PEEP，气压伤，甚至是气胸。此外，与尺寸过小的BB一样，尺寸过小的DLT也需要将套囊过度充气以确保肺隔离，这也可能导致支气管损伤。青春期后，男孩气道内径明显增大，应选择较大型号的DLT。目前推荐：不到160cm的女孩使用35Fr DLT，超过160cm的女孩使用37Fr DLT；不到170cm的男孩使用39Fr DLT，超过170cm的男孩使用41Fr DLT。

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3 错误2：肺隔离装置未能正确放置

3.1 气管导管未能正确置入支气管内

支气管内插管仍然是5岁以下儿童实施OLV的常用方法，因为从技术上来说，这是这个年龄段最简单的肺隔离方法。然而，在使用此方法时，即使是正确的放置和隔离也可能会出现重大问题。

3.1.1 解决方法

实施支气管内插管的最大障碍仍然是选择了一根对于通气侧支气管来说太大的ETT。这在左侧病例中更为常见，因为左侧支气管内插管需要选择比通常用于气管插管更小型号的ETT。支气管内插管的另一个难点是ETT的正确深度。对于幼儿来说这往往是一个挑战，因为在主支气管中ETT正确深度的范围通常很小。由于右主支气管通常在距离隆突不到1cm处发出右上分支，因此ETT远端极易位于右上分支以下，从而导致右上肺叶无法通气。左主支气管插管的可允许误差率相对较大，因为左肺上叶支气管发出的位置距离隆突明显较远。当然,如果ETT置入过深，ETT远端位于左肺上叶开口以下，或者是ETT的Murphy孔被转至左肺上叶开口的对侧，左上肺叶也可能无法通气。因此，支气管内插管后，必须通过听诊、床旁超声或X线透视检查，来评估肺隔离状况，并确保非手术侧左肺上叶或右肺上叶的有效通气。

3.2 支气管封堵器未能正确放置

放置BB最先需要考虑的问题主要取决于是选择腔内放置还是腔外放置。对于BB腔内放置，最常见的问题是可弯曲的纤维支气管镜与支气管封堵器相互影响。而当尝试腔外放置BB时，主要的挑战是引导BB进入左主支气管。这是因为在大多数情况下，BB会自然地进入右主支气管。

3.2.1 解决方法

为了避免腔内放置支气管封堵器相关的问题，在将封堵器和纤维支气管镜置入ETT前充分润滑是很重要的。如果麻醉医生选择使用具有多个接口的装置，确保所有接口都能够匹配ETT远端15mm接口同样重要，因为该直径通常小于ETT的内径。通常情况下，在全身麻醉诱导以及体内操作之前先进行评估是谨慎的做法。为了增加BB和纤维支气管镜的操作空间，可以在ETT外附加一个更大尺寸的ETT接口。为了进一步加快操作进程，可以在置入纤维支气管镜之前先置入BB的套囊部分。如果没有合适尺寸的装置可供选择，而麻醉医生仍希望使用BB进行肺隔离，则应考虑采用腔外放置封堵器的方法。

腔外放置BB的传统方法之一是将头转向右侧，引导支气管封堵器进入对侧主支气管。如果这种方法或其他常规方法失败，麻醉医生可以考虑采用一种气管导管引导的方法，来帮助正确置入支气管封堵器。在初次使用喉镜时，将一根适合支气管内插管的ETT插入主气道。然后在纤维支气管镜或X线透视辅助下将ETT置入手术侧支气管。如果麻醉医生使用的是纤维支气管镜，一旦ETT正确到位，就退出纤维支气管镜，然后在ETT内置入一根润滑过的BB至适当的深度。这个时候，将ETT退出，而BB仍留在原处。这根ETT置于封堵器尾端部分，不用完全退出封堵器。接着第二次使用喉镜，将另一根ETT贴着BB插入声门。一旦确认有呼吸音，ETT内置入纤维支气管镜，以确定封堵器在所需封堵的主支气管内的位置。如果封堵器在另一侧主支气管内，退出ETT和封堵器，重复上述过程。取决于插管和放置封堵器所需时间的长短，患儿可能会出现氧饱和度下降。在这种情况下，在进行第二次喉镜操作前，可以在保持BB位置不变的情况下给予面罩通气，直到氧饱和度改善。操作流程见图2。

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另一个影响BB正确放置或支气管内插管的问题，是由于支气管内分泌物或其他气道内血性碎屑，导致纤维支气管镜视野不清。而对于生理储备不足的儿童，在氧饱和度下降之前根本没有足够的时间来充分清晰看到肺隔离装置并将其正确放置。在这两种情况下，X线透视检查对于正确放置肺隔离装置极为有用，而且它可以应用于侧卧位和仰卧位两种体位。

4 错误3：因手术操作和肺隔离装置移位，而未能维持肺隔离状态

在大多数情况下，使用BB或支气管内插管来维持幼儿的OLV状态，对于保证满意的手术条件是必要的。这在胸腔镜手术中尤为重要，因为即使是肺隔离状况很小的改变，也可能显著降低手术条件。不幸的是，术中肺隔离状态未能维持这一现象，在幼儿中相当常见。在小儿中采用支气管内插管或使用BB，哪种方法更容易发生移位而导致肺隔离失败，关于这方面的数据非常有限。在成人，正确定位的前提下，DLT比BB更加稳定。显然，肺隔离状态失败和装置移位的诊断和管理，很大程度上取决于所使用的装置本身。

4.1 解决方法

使用BB时，首先要评估气道的通畅程度和肺隔离不全的程度。可能发生的最严重的问题之一是BB从手术侧主支气管滑出至远端气管，导致气道完全阻塞。麻醉医生必须意识到，使用BB行肺隔离时，无论是腔外途径还是腔内途径，都有发生这种情况的可能性。当发生呼气末二氧化碳波形突然消失或是数值显著下降时，麻醉医生必须假定BB已经滑入主气道，并立即将BB套囊内气体抽出。同时，麻醉医生应该与外科医生进行沟通，让他们知晓接下来将会暂时中断肺隔离，手术可能需要暂时停止。一旦麻醉医生确认重新恢复了通气（即呼气末二氧化碳波形恢复，直接观察手术侧肺见通气明显恢复），此时应将纤维支气管镜置入ETT检查气道情况。大多数情况下，BB发生了明显的移位。将BB重新置入所需封堵的主支气管，并在直视下给套囊充气。在某些情况下，将BB盲探置入也是可能的，但是如果不在直视下将BB放置到位并给套囊充气，重新建立的肺隔离通常并不可靠。如果出现因视野不佳或患儿呼吸储备减少，在纤维支气管镜检查时氧饱和度下降反复发生的情况，可以使用X线透视检查来定位BB的位置。

BB也可能向远端移位，上叶支气管发生通气，导致肺隔离不全。在幼儿中如果需要使用BB封堵右肺，这种风险的发生率显著增加，因为与左侧相比，右上肺叶支气管开口的位置距离隆突的距离明显更短。在这种情况下，即使是轻微的移动也可能导致肺隔离失败，可以通过增加BB套囊内气体容量，从而完全堵塞主支气管或右上肺叶支气管开口来纠正。尽管左侧放置BB时也会出现这种情况，但由于隆突到左上肺叶支气管开口的距离较远，所以使得左上肺叶隔离失败不太常见。在切除左下肺叶时，BB被吻合器钉子夹住的病例报道至少有一例。因此，在左侧病例中，在外科医生分离左下肺叶支气管之前，麻醉医生可能需要将BB退回主气道内。

使用支气管内插管技术行OLV时，肺隔离失败的管理更具挑战性，因为肺隔离失败常常是因为外科手术牵拉导致气管支气管树扭曲，ETT无法有效密闭主支气管。在这种情况下，识别正确的解剖结构极具挑战，因为血性分泌物常常会影响纤维支气管镜的视线，从而阻碍了侧位位时ETT的正确操作。此外，由于ETT在支气管内，识别合适的标志物也很困难。有时，可能很难正确识别隆凸，因为支气管内和节段的解剖结构可能会与隆突混淆，特别是在气道分泌物导致视线受损的情况下。在这种时候，可能有必要使用X线透视来重新定位ETT。或者，外科医生可以选择不需要OLV。

5 错误4:未能给正在接受OLV的儿童提供适当的呼吸机设定

接受单肺通气的儿童在氧合和通气方面面临独特的挑战。虽然在成人中采用低潮气量和PEEP的肺保护性通气策略是标准方案，但在儿童中何种方案最佳尚缺乏客观的数据支持。此外，目前尚不清楚儿童肺保护性通气的构成因素。

5.1 解决方法

总之，麻醉医生必须意识到，顺应性的下降，尤其是在年龄较小的患者接受OLV时，可能最终限制了OLV期间的潮气量。在某些情况下，即使吸气峰压增加，潮气量也无法超过4-5ml/kg。而在其他情况下，潮气量可能增加到6-8ml/kg。这可能会随着年龄的改变而改变，随着年龄增大，顺应性增加，潮气量也增加。此外，年龄较大的儿童随着身体的生长，呼吸回路的死腔量相对减小，也就可能在较小的潮气量下维持足够的氧合和通气。对于年龄极小的儿童来说，维持潮气量在4-7ml/kg，PEEP至少4cm H2O是比较可取的。此外，幼儿吸气峰压应维持在21-24cm H2O。另外，某些患儿的通气可能因为顺应性改变而受损，麻醉医生必须意识到在OLV期间发生高碳酸血症的风险相对增高。

除了设定适当的潮气量和一定程度的PEEP外，麻醉医生还必须给予较高的吸入氧浓度（FiO2），以维持OLV期间足够的组织氧合。在过去，这意味着许多麻醉医生在幼儿OLV期间维持FiO2＞0.9。然而，许多研究表明，使用高FiO2可能与多种组织的氧化损伤和肺部并发症有关。这些风险在儿童中可能更严重。因此，在小儿OLV期间，麻醉医生必须权衡低氧血症的风险与FiO2较高可能导致的肺损伤。

不管实现OLV的方法是什么，OLV期间的管理目标包括，在顺应性降低和潮气量经常减小的情况下维持足够的氧合。在最近的一项多中心关于围手术期结局（MPOG）的回顾性研究中，回顾了幼儿接受OLV期间的呼吸参数，肺隔离时采用的潮气量平均为6.1-6.7ml/kg，取决于手术位于哪一侧以及OLV的方法（支气管内插管vs.BB）。有趣的是，潮气量＜6ml/kg与低氧血症发生率的增加并不相关。在这个研究中，使用BB和支气管内插管进行左侧OLV时FiO2的中位数分别为72%和80%，右侧OLV时分别为80%和96%。

在Lee等人的一项关于较低潮气量通气方式在幼儿中应用的随机研究中，他们发现在OLV期间，与8ml/kg潮气量同时不给予PEEP相比，潮气量设定为4ml/kg，同时给予6cm H2O的PEEP，可以显著降低术后肺部并发症的风险。值得注意的是，对照组中PEEP为零可能具有明显的混淆性。此外，这是一个样本量相当小的单中心研究。

在前面提到的MPOG研究中，高碳酸血症（定义为呼气末二氧化碳或动脉血气里PaCO2＞60mmHg）的发生率为50%（95%CI, 44%-56%）。潮气量＜6ml/kg、支气管内插管、VATS以及OLV持续时间增加与高碳酸血症风险的增加相关。幸运的是，大多数儿童似乎都能很好地耐受高碳酸血症，在恢复双肺通气后，二氧化碳水平迅速恢复到基线水平。

6 错误5：未能在OLV期间正确处理低氧血症

在患儿OLV期间，低氧血症（定义为FiO2为1.0时，氧饱和度下降到＜90%，或动脉氧分压＜60mmHg）很常见。在最近的一项多中心研究中，幼儿OLV期间低氧血症的发生率为26%，严重低氧血症（定义为氧饱和度＜90%超过5分钟）的发生率为18%。OLV期间低氧血症是由于非通气侧肺的强制性分流和通气侧肺的V/Q不匹配引起的。侧卧位时，通气侧肺顺应性和功能残气量（FRC）下降，而灌注增加。OLV开始后，缺氧性肺血管收缩使血液流向通气更好的通气侧肺，从而改善V/Q。然而，有些因素使婴幼儿易于发生V/Q不匹配和低氧血症。婴儿的大部分肋软骨不能完全支撑位于下侧的肺。由于潮式呼吸时婴幼儿的FRC接近于残气量，通气侧肺更有可能发生小气道关闭。此外，较小的体型也降低了液体静水压梯度，从而减少了血液向通气侧肺的再分配。最后，婴幼儿氧耗量的增加也使其易于发生低氧血症。

6.1 解决方法

如果患儿在OLV期间出现低氧血症，麻醉医生必须将FiO2提高到1.0，并告知外科医生，使用20-30cm H2O持续气道正压进行肺复张，以防止肺不张。如果怀疑有血液或分泌物，可以吸引气道，并使用纤维支气管镜确定BB的位置。如果这些措施无效，可以考虑给予通气侧肺4-5cm H2O PEEP，或是给予非通气侧肺5-10cm H2O持续气道正压。对于持续性低氧血症，偶尔需要恢复双肺通气。图3总结了这些措施。

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