【骨麻征途】创伤性脊髓损伤患者气道管理相关进展

翻译：马鹏； 点评：袁红斌

海军军医大学附属长征医院     

全球每年约有100万人遭受脊髓损伤，脊髓损伤特别是高位脊髓损伤会引起严重的神经功能障碍并可能导致严重的后遗症，给患者和家属带来极大的负担。在所有的脊髓损伤中，颈髓损伤和可疑颈椎损伤对麻醉医师来说最为棘手，气道管理无疑是其中最具挑战性的一环：既要保证可靠的气道管理又要维护患者脆弱的脊髓神经功能。本期“骨麻征途”为大家带来一篇叙述性综述，重点关注疑似或确诊创伤性脊髓损伤患者的气道管理。原文于今年9月发表在英国《Anaesthesia》杂志上。

研究背景

创伤患者往往需要气管插管，但由于约40%的颈椎损伤患者伴有颈椎不稳定，插管可能会加重现有的神经功能缺损或导致新的脊髓损伤。此外，一些气道干预措施如“环状软骨压迫”、“面罩加压通气”等也有可能影响到颈椎的对位。何种插管技术可以将颈椎位移降至最低目前仍有争议，支气管软镜引导下清醒气管插管曾经是首选技术，但随着视频喉镜的普及，在颈椎不稳的患者中使用视频喉镜插管变得越来越普遍，现在英国国家指南中也鼓励使用这种方法。本综述旨在为临床医生提供一份近期研究的摘要，这些研究对用于疑似或确诊创伤性脊髓损伤患者的气道管理技术进行了比较研究。

方法

在MEDLINE、PubMed、Web of Science、EMBASE、Cochrane Reviews、Cochrane Trails和Google Scholar中搜索与疑似或确诊外伤性脊髓损伤患者气管插管有关的研究。所用的搜索策略见在线支持信息（附录S1）。检索包括涉及成人（年龄＞18周岁）的随机对照试验、临床试验、系统回顾和Meta分析，仅限于2018年1月1日至2022年6月1日期间以英文发表的研究。在此之前发表的、未被重复或更新的关键里程碑式的研究也被纳入。被选入本叙述性综述的研究是作者认为与当代临床实践最相关的研究，所选的研究被划分为气道管理的不同领域。

结果

气道干预措施：

气道干预措施包括仰头提颏、双手托下颌和面罩通气等。一项尸体研究发现，双手托下颌比仰头提颏产生的颈椎节段角度小，但这仍然比使用直接喉镜进行气管插管时观察到的角度要大。这一发现在一项通过手术造成C5/6损伤的尸体研究中得到了证实，该研究显示，仰头提颏和双手托下颌都会减少脊髓可用空间（space available for cord，SAC）[译者注：SAC通常指椎管内脊髓周围的脑脊液空间，它是衡量椎管狭窄的直接指标，也是预测脊髓损伤后脊髓病变风险和预后的有效工具，SAC在脊柱MRI图像上等效于椎管直径与脊髓直径两者的差值]，且减少幅度比使用Macintosh喉镜行气管插管时更大。然而，总体上SAC的数值变化非常小，且这项尸体研究是否具有临床意义仍不确定。另一项研究中使用了没有颈椎损伤的尸体来研究面罩通气的影响，在气道干预过程中，尸体的颈椎被三重固定（硬质颈托、背板和胶带）。研究发现面罩通气引起的平均（标准差）最大颈椎前后位移为3.13（1.59）mm，明显大于使用Macintosh喉镜进行气管插管时的位移（1.33（0.57）mm），但这项研究没有测量SAC，因此这种位移在“脊髓压迫”方面是否有意义仍然未知。

手法轴线固定（MILS）：

手法轴线固定(MILS)在20世纪80年代作为高级创伤生命支持指南的一部分而普及。尽管MILS是在预防原则的基础上引入的，但它目前被广泛用于气管插管，以稳定颈椎并最大限度地降低继发性脊髓损伤的风险。在最近的一篇综述中讨论了MILS在保护颈髓方面的功效，几乎没有证据表明MILS减少了颈椎节段间移位，MILS甚至可能会加重受损节段的半脱位。此外，MILS还有几个与气管插管直接相关的潜在损害。

MILS最重要的缺点是妨碍直接喉镜插管时的视野，从而增加气管插管失败的风险。MILS将喉镜显露分级（Cormack–Lehane glottic view ）3/4级的发生率从<5%增加到22~58%(表1)。在一篇包含了80项研究(n = 8039)的Meta分析文章中，作者调查了颈部固定患者的气管插管替代装置(包括视频喉镜)使用情况，在48项研究中使用了MILS来固定颈椎，在30项研究中使用了颈托；研究发现多家公司的各型气道工具均比Macintosh喉镜的一次插管成功率高。然而，当单独分析使用MILS的研究时，发现只有宾得气道镜(日本东京宾得公司)在首次插管成功率方面优于Macintosh喉镜(OR 7.98(95% CI 1.06~73.00))。值得注意的是，这篇综述没有考虑不同装置对颈椎运动或SAC的影响，也没有考虑神经并发症的发生。此外，只有一项研究涉及外伤患者的紧急气管插管，大多数研究排除了预测为困难气管插管的患者，因此这些研究有一定临床局限性。

表1  颈椎稳定性对直接喉镜插管时喉镜显露分级的影响。数据格式为：病例数（比例）。

环状软骨压迫：

在紧急插管中使用环状软骨压迫很常见，环状软骨压迫在减少反流误吸风险的有效性仍然存有争议。鉴于此，必须确保插管时使用环状软骨压迫手法不会产生不利影响。就颈椎而言，两项尸体研究显示，正确应用环状软骨压迫对颈椎对位的影响很小。Donaldson等人通过使用透视和侧向成像等技术，发现在C5/6损伤的尸体上使用环状软骨压迫手法造成的颈椎移动与气管插管相似。Prasan等人也使用了C5/6损伤的尸体，虽然没有评估SAC，但他们使用了电磁运动分析装置来测量三维的骨质排列变化。他们发现，环状软骨压迫对颈椎的影响很小，观察到的最小位移<3°。

总的来说，只有非常有限的证据（总共有10具尸体，而且只研究了一个骨折级别）支持环状软骨压迫在颈椎损伤患者中的安全性。因此，麻醉医师在气道管理时应综合考虑环状软骨压迫带来的的风险和益处。

直接喉镜和间接喉镜：

最近的一项Cochrane综述发现，与直接喉镜检查相比，所有类型的视频喉镜(Macintosh式、超切线式和通道式)都可能降低气管插管失败的风险，并增加首次插管成功的机会。但是222项研究中有25项使用颈托或MILS来模拟困难气道，且这些研究没有单独行相关性分析，因此很难将研究结果推广到颈椎损伤患者，此外，在追踪观察的气道并发症中，这项研究没有评估术后神经损伤。

Inan等人对接受择期颈椎手术的患者使用Macintosh 喉镜与LMA® Fastrach (Teleflex公司)和LMA CTrach(Teleflex公司)进行气管插管比较，研究没有纳入颈椎损伤或创伤的患者，没有使用颈部固定，也没有比较各自的喉镜暴露分级，只测量了二维侧位透视下的角度变化。研究发现，所有气道工具在C1/2处的颈椎角度相似，但与LMA Fastrach和Macintosh喉镜相比，LMA CTrach在C3处的颈椎延展度降低（分别为0.7°与3.7°和7.1°）。然而，使用LMA Fastrach（n = 5）和LMA CTrach（n = 1）进行气管插管时出现了失败，使用Macintosh喉镜进行的所有气管插管全部成功。

一项针对20名颈椎被半硬质颈托固定的患者的随机交叉试验，比较了使用Macintosh喉镜和C-MAC D型镜片视频喉镜的气管插管。研究没有纳入脊柱创伤患者，并且在直接喉镜检查中尽可能暴露出最好的声门视野。与直接喉镜相比，C-MAC D型在C0~C1处产生的颈椎移动较少，在侧向透视成像中（平均（标准差） 6.8 (5.0)° vs. 12.1 (4.2)°）；两种插管设备在C1~2和C2~C5处的移动相似。

Romito等人使用手术造成的最大颈椎不稳定的尸体模型来比较四种设备：Macintosh喉镜、GlideScope、C-MAC D型喉镜以及McGrath MAC X型喉镜（Medtronic公司）。使用Mayfield钳实现颈椎固定，使用侧位X光片测量颈椎位移。所有的视频喉镜在全颈椎节段(C1~C6)造成的移位程度相似，并且明显低于使用Macintosh喉镜所观察到的移位。所有用Macintosh喉镜实现的喉镜暴露分级都是3级或4级。

第二项尸体研究使用了脊髓造影来评估气管插管过程中硬膜囊宽度的变化。虽然这不是对SAC的直接测量，但它确实评估了椎管直径的变化，是评估气管插管时脊髓受撞击风险的最有临床意义的方法。通过手术在六具尸体上制造寰枢椎脱位，然后使用Macintosh喉镜和King Vision aBlade视频喉镜（Ambu）进行气管插管，没有采用任何颈椎固定措施。研究发现：直接喉镜导致硬膜囊宽度的中位数（范围）减少了1.6（0.6~1.9）mm，而使用King Vision aBlade视频喉镜则为0.9（0.6~1.1）mm。

支气管软镜引导下气管插管：

支气管软镜引导下气管插管曾被认为是颈椎损伤患者插管的金标准，这在一定程度上是由于软镜清醒气管插管可以在插管后、全身麻醉诱导前进行神经学评估。最近的一项随机对照试验比较了通过LMA-Fastrach和C-MAC视频喉镜进行的镇静状态下支气管软镜引导的气管插管。这表明使用支气管软镜技术时，C0/C1和C1/C2水平的移动略有减少。，并对椎体成角进行了横向的影像学评估。在C1/2，视频喉镜检查时角度变化较大，但在C3的移动是相似的。气管插管后，没有任何患者出现新的运动障碍。目前，清醒气管插管对颈椎损伤的确切益处还不确定，需要进行更多的研究。

随着视频喉镜的普及，在许多中心，视频喉镜插管已成为一种常规的技术。一项随机对照试验比较了镇静状态下通过LMA-Fastrach支气管软镜引导的气管插管和C-MAC视频喉镜插管，研究结果表明在使用支气管软镜技术后，C0/C1和C1/C2水平的活动度有轻度下降。然而，这项研究并没有评估SAC，只是对成角的变化进行了X线测量。此外，在患者有可能未经禁食的急症情境下，使用声门上气道可能是禁忌的。一项随机对照试验对40名接受手术固定的创伤性颈椎骨折患者进行了镇静状态下经纤维支气管镜引导的气管插管和经Airtraq视频喉镜插管的比较。这项研究是为数不多的直接评估气管插管对脊髓影响的研究之一，研究者通过监测体感诱发电位(SSEPs)的变化进行脊髓功能评估。所有患者均佩戴颈托接受气管插管。结果发现，每组中只有一名患者的SSEPs出现显著变化，但这与术后神经系统的恶化无关。值得注意的是，与气管插管相比，患者体位与更高的SSEPs变化发生率相关。所有患者的气管插管都是成功的，两组患者插管的主观难易程度相同。这表明，视频喉镜插管可做为支气管软镜引导气管插管的替代选项。

气管插管的风险：

气管插管期间继发性脊髓损伤的风险仍不清楚，但有可能被高估。脊髓损伤后延迟出现的神经功能损害的病理生理过程给插管风险评估带来一定困难，这就是脊髓损伤后的神经损伤程度通常要在损伤后72h确定的原因。这种急性继发性脊髓损伤有几个潜在的机制，包括:继发于血管损伤的缺血；促炎因子引发的兴奋毒性级联反应、趋化因子、自身抗体和自由基形成；钙内流；水肿等，最终共同导致神经轴突变性和脱髓鞘。由于最近越来越倾向于对创伤性颈椎损伤采取早期手术(24~72h内)干预，患者通常会在继发性脊柱损伤的急性期进行气管插管。尽管缺乏直接证据，但这可能导致这种情况与后来的神经恶化之间的不正确关联。

一项Meta分析确定了9项研究，这些研究报告了有颈髓损伤风险的患者气管插管后的神经系统并发症(不同研究之间的定义不同)。总的来说，1177例患者中有4例(0.34%)出现术后神经功能恶化，其中包括一例出现上肢麻木并自行消失的患者；没有提供关于其他病例症状的性质、严重程度和持续时间的细节。

对气管插管后神经系统恶化案例的详细分析没有显示出直接的致病作用。对1995年至2007年英格兰地区841起针对NHS的诉讼索赔的分析，列出了一例有严重/致命后果的颈椎损伤，但没有提供其他细节。2008~2018年期间重复了这一分析（1230份索赔），没有气管插管后神经系统损伤事件的报道。对美国麻醉师协会封闭式索赔数据库中的颈髓损伤数据回顾分析发现，1970年至2007年有37例，其中33例导致四肢瘫痪或四肢麻痹。值得注意的是，28名遭受颈部脊髓损伤的患者在术前被判定为脊柱解剖学稳定。大多数发生脊髓损伤的患者都接受了气管插管（n = 36），脊髓损伤的患者中主要使用的气道工具是直接喉镜（n = 30）。在9名颈椎不稳定的患者中，有2例患者的气道管理被判定为可能是造成脊髓损伤的因素；然而，这仅仅是基于气管插管困难和插管时未使用颈椎固定的情况。虽然这项研究表明围术期脊髓损伤的情况罕见，但应该注意的是，美国麻醉医师协会封闭式索赔数据库只包含了所有危机事件中的<5%。

讨论

本综述强调：目前仍无法明确何种气道管理技术是在确诊或疑似颈椎损伤的患者中实施气道管理的最佳技术。此外，各项气道干预措施导致继发脊髓损伤的危险度也仍然不清楚。所有的气道干预措施都与颈椎的某种程度的位移有关，一般来说这些位移都非常小，而且这些位移在脊髓撞击方面是否有临床意义尚不清楚。这种不确定性导致无法制定清楚明确的指南来帮助指导临床实践。许多做法可能是单纯基于预防原则而继续在临床施用， 预防原则应用于临床实践时遇到的挑战不在本文的研究范围内，但应牢记的是，在预防原则基础上应用的措施 "不能与所需的保护水平不相称，也不能以零风险为目标"。

对本研究领域的方法学和局限性做一些总体性的述评可能更为重要。碍于伦理考量和实际困难，大多数涉及气管插管和颈椎损伤的研究都是使用颈椎未受损伤的健康志愿者或手术造成颈椎损伤的尸体来完成，不稳定的尸体模型涉及到颈椎大部分支持性韧带的完全横断，但此种损伤如果在真实世界中完全由外伤引起会有很高的即时死亡率。此外，涉及气管插管的研究最常见的终点是衡量程序的难易程度，如成功率、插管时间、声门视野和插管难度评分，成功率是一个重要的临床指标，但其他指标对患者或临床医生来说并不重要。在此类患者中，临床医师最关注的是导致继发性脊髓损伤的（潜在）风险，因此研究结果中需要关注到这一点。以前的许多研究都选择使用颈椎骨性运动的替代测量，通常是在二维平面上进行的外角变化，来评估气道操作对颈椎的影响。这些测量可能不能反映颈椎管直径的变化，而颈椎管直径是决定脊髓撞击风险的最佳因素。通过检查SAC的变化可以更准确地评估颈椎管直径（图1），但这种结果测量方法并不常用。这一领域的未来研究需要关注椎管尺寸和SAC等结果。此外，临床医生在进行气管插管时，往往以喉镜下的最大声门暴露为目标。这并不反映目前的临床实践，足以允许气管插管的最小的声门暴露，是一个更典型的插管目标。此外，大多数病人的研究都缺乏长期跟踪，因此无法确定插管后后期神经系统恶化的发生率。这些因素结合在一起，使许多研究报告推广到临床实践中具有挑战性。尽管目前气道研究还没有被纳入，但围术期试验的结果测量已经趋于标准化，在这些指南中加入标准化的、以病人为中心的、具有临床重要性的结果，可能会提高这一领域未来研究的质量。

图1寰枢关节由轴的齿孔部分（C2椎骨）和寰椎前弓（C1椎骨）形成，齿孔由横韧带固定。红色箭头表示SAC（space available for cord脊髓可用空间）。

现有的公开研究并不支持将任何技术作为气管插管的金标准。这具有重要的临床意义，因为临床医生可能会因为害怕批评和/或医疗法律问题而在使用某种特定技术方面感到压力。在一项国际调查中，从业人员（包括低收入和中等收入国家的非医疗资格的临床医生）被问及他们在涉及颈椎不稳定的假设情况下的首选气管插管技术，就说明了这一点。大约25%的受访者表示他们的医院没有支气管软镜，但他们仍然表示倾向于使用经支气管软镜清醒插管技术。同样地，23~27%的临床医生在不容易获得视频喉镜的情况下选择了这种技术。这种缺乏共识的情况在其他临床实践的调查中也有反映，在美国麻醉医师协会进行的一项调查中，对于颈椎受伤后血流动力学稳定且有神经系统症状的病人，受访者倾向于首先采用支气管软镜引导的技术，然后才是采用视频喉镜进行气管插管。然而，在血流动力学不稳定的情况下，视频喉镜和直接喉镜是首选。一项对加拿大重症监护医生的调查发现，直接喉镜插管是对病情危重且仍有颈椎固定的病人进行气管插管的首选方法。

综合这篇综述文章所选定的各项研究，我们不可能对临床实践提出有力的建议。与气管插管相比，简单的气道干预措施似乎会造成更大程度的颈椎运动。然而，对于急性创伤的病人来说，往往需要紧急进行这些操作，以维持通畅的气道，避免低氧血症。鉴于MILS缺乏有效的颈椎固定，其在临床管理中的持续使用应该受到质疑，这是麻醉医师常规实施的少数气道干预措施之一，会增加困难插管和插管失败的发生率。这反过来又有可能使脆弱的受损颈髓进一步受到缺氧的伤害，进而加重神经损伤，因为这可能会引发兴奋性毒性级联反应（excitotoxic cascade），导致神经元细胞凋亡和坏死。应用MILS也会增加喉镜插管时传导的最大力量。如果应用MILS，那么使用某些视频喉镜可能会增加气管插管的首次成功率，尽管缺乏这些设备明显优于Macintosh喉镜的证据。如果应用MILS，使用气道探条也可能增加气管插管的成功率。

没有明确的证据表明清醒插管技术在预防继发性脊髓损伤方面有任何益处。同样地，也很少有公开的数据支持支气管软镜引导下的气管插管是金标准的说法。视频喉镜会造成类似程度的颈椎移位，是一种适当的替代方法，视频喉镜插管对于紧急情况和多发伤的病人很重要，因为这种情境下的插管可能需要进行快速序贯诱导。

与直接喉镜检查，视频喉镜可能会降低气管插管失败的风险，并增加首次插管成功率，仅这一点就足以使临床医生将其作为常规技术。然而，在颈椎位移的程度方面，视频喉镜是否存在益处，则不甚明确。这方面的证据比较有限，直接喉镜在气管插管时确实会导致颈椎移动的程度稍大，但这并不意味着直接喉镜会增加脊髓损伤的风险，因为在这方面测量SAC的研究显示不同设备之间只有微小的差异。在C3/C4损伤和2型齿状突骨折的尸体模型中，使用Macintosh喉镜和Airtraq视频喉镜插管引起的SAC变化没有区别。然而，在一个寰枢椎不稳定的尸体模型中，与Macintosh喉镜相比，King Vision aBlade视频喉镜确实产生了较小的SAC变化。就临床上继发性脊髓损伤的风险而言，这种轻微程度的潜在脊髓压迫的意义是未知的。此外，在这一领域缺乏使用更现代的视频喉镜和超切线型镜片的研究。

在气道管理过程中，继发性脊髓损伤的真正风险仍然未知。考虑到所涉及的患者群体的复杂性，脊髓继发损伤的风险很难从随机对照试验的分析中准确确定。国家气道数据库可能会提供最准确的数据，将脊髓损伤加入气道并发症的目录可能对研究会更有帮助。从已经发表的数据来看，即使存在严重的颈椎不稳，气管插管时发生脊髓损伤的风险似乎也很低。还应注意的是，对脊髓的最大伤害发生在受伤的那一刻，导致颈椎骨折和韧带断裂所需的力是645~7429 N（取决于力的矢量方向）；相比之下，直接和视频喉镜检查（Airtraq）时施加的平均（SD）力分别为49（16）N和10（3）N。在颈椎的正常运动范围内，运动所需的力非常小，因此不太可能向脊髓传递大量的能量，插管时轻柔的动作也让它不会像创伤的应力那样通过波浪效应产生汇聚作用加重损伤，因此插管对脊髓的冲击被进一步削弱。喉镜插管时施加的力量通常也只持续10~20s左右，而动物模型表明只有30min以上的脊髓压迫才能造成持续的脊髓损伤。

总之，本次研究发现没有证据表明对颈椎损伤的患者使用喉镜行气管插管会引起继发性脊髓损伤。也没有足够的数据表明，使用视频喉镜或纤维支气管镜引导的气管插管在这方面有任何优势。视频喉镜确实减少了气管插管失败的发生率，尤其是在使用MILS时。然而，在气管插管期间常规使用MILS的做法应该受到质疑，因为MILS缺乏脊柱稳定的证据，而且会导致困难插管和插管失败的发生率增加。因此，在创伤患者中，我们建议临床医生使用他们最熟练的气管插管技术，这才是最有可能把颈椎运动降到最低的做法。不同的临床医生可能会选择不同的做法，这种“最佳做法“的不确定性应该在公布的指南中有所反映。未来这一领域的研究应集中在使用较新的视频喉镜和高切线型的镜片（hyperangulated blades.），以及使用具有临床意义的结果测量（如SAC）。

骨麻征途的点评

颈椎损伤患者的气道管理对于麻醉医生来说是个棘手的难题，近年来不断有新的气道工具和干预措施应用于临床。本次分享的这篇综述综合了近4年发表的各项针对疑似或确诊外伤性脊髓损伤患者气道管理有关的研究，作者强调目前仍没有有效的证据支撑任何一种气道工具或气道干预措施成为颈椎损伤患者气道管理的金标准。

所有的气道干预措施（仰头提颏、双手托下颌和面罩通气等）都会导致颈椎一定程度的位移，但是这些位移一般都非常小，由于大部分此类研究是尸体研究，因此也不清楚这种位移是否有临床意义。手法轴线固定并不能有效地固定颈椎，而且增加了困难插管和插管失败的可能性。目前没有明确的证据表明清醒插管技术对预防继发性脊髓损伤有益，视频喉镜与支气管软镜引导的气管插管造成的颈椎移位相似，这表明视频喉镜是一种适当的插管替代方法。直接喉镜在气管插管过程中引起的颈椎移动程度确实比视频喉镜稍大，但这似乎并不增加脊髓受压的风险。即使在颈椎严重不稳定的情况下，气管插管期间脊髓损伤的风险也很小。根据上面的文献研究，作者认为对于颈椎不稳的患者，麻醉医师应选择自己最熟练的气管插管技术，轻柔插管，这才是目前证据下最有可能减少颈椎运动的气道管理方案。

上海长征医院每年都会遇到大量颈椎不稳患者，其中枕颈融合、巨大颈椎肿瘤、寰枢椎肿瘤/骨折、颈椎病理性骨折颈髓压迫等患者的气道管理颇具挑战，我们的经验是术前充分准备，仔细阅读患者的颈部影像资料，确认患者喉部空间，访视时对患者充分评估；入手术室后再次评估，优先考虑浅镇静下经视频喉镜插管——部分患者考虑使用短效罗库溴铵松弛肌肉——对于声门较高或会厌暴露困难的患者选用GlideScope视频喉镜暴露声门视野。支气管软镜具有吸引功能，对于分泌物较多和喉部有血污的患者可考虑优先选用。但由于支气管软镜操作较为繁琐且镜头容易被污染干扰视野影响操作进程，对于急诊情况下一般优先选用视频喉镜。

翻译：马鹏

点评：袁红斌  

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