新型声门上喷射供氧通气技术的临床应用

姜柏林1 李文献2 程庆好3 马武华4 吴志云5 罗爱林6 苏殿三7 拉巴次仁8 朱涛9 魏华锋10

1北京大学人民医院麻醉科，北京 100044；2复旦大学附属眼耳鼻喉科医院麻醉科，上海 200031；3应急总医院麻醉科，北京 100028；4广州中医药大学第一附属医院麻醉科，广州 510405；5中国人民解放军联勤保障部队第九一〇医院麻醉科，泉州 362000；6华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉科，武汉 430030；7上海交通大学医学院附属仁济医院麻醉科，上海 200127；8西藏自治区人民医院麻醉科，拉萨 850000；9四川大学华西医院麻醉科，成都 610041；10宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院麻醉与重症医学科，费城 19104

国际麻醉学与复苏杂志,2023,44(05):508-513.

DOI：10.3760/cma.j.cn321761-20220228‑00801

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【综述】

声门上喷射供氧通气（supraglottic jet oxygenation and ventilation, SJOV）是一种新型的无创呼吸支持技术，可通过位于声门上的机械输送装置，如魏氏鼻咽喷射管（WEI nasal jet tube, WNJ），向声门上区喷射高浓度的氧气，并依靠射向声门或附近区域的喷射脉冲提供有效的通气。WNJ还可以对塌陷的气道提供支撑作用，有助于保持气道开放。SJOV设置简单、易于学习和掌握、氧合效果好且无严重并发症。此外，SJOV还可能增加肺的功能残气量。近年来的研究表明，SJOV对保留自主呼吸患者和呼吸暂停患者都是一种有效的供氧通气技术。此外，SJOV也被用作完全通气失败紧急状态下的救援方法。本文就SJOV的设置、应用及并发症及相对禁忌证等进行综述。

1、SJOV的设置

目前尚缺乏关于SJOV对肺生理、分流率及通气‑灌注比的针对性研究。通常认为它与普通喷射通气的工作原理类似，如果喷射气流指向声门，则通气的潮气量应该是喷射气量及其卷吸气量（文丘里效应）的总和。

SJOV的通常应用方法是经鼻或口腔放置WNJ至声门上，尽量使喷射气流正对声门。经口腔放置WNJ行SJOV时，将气流射流到声门的效率较低，通气效果可能不如经鼻放置。然而，经口腔放置可显著降低鼻腔出血的可能性。如图1所示，WNJ类似常规的鼻咽通气道，但导管的后端具有两个通道，分别用于连接喷射通气以及测量呼气末二氧化碳浓度（end‑tidal carbon dioxide, EtCO2）装置。连接喷射呼吸器的喷射管通过WNJ壁开口于喷射管的最前端。呼气末二氧化碳检测管通过WNJ壁开口于主管腔的中央。WNJ的主管腔还可以通过末端接头连接传统供氧呼吸球囊、麻醉机或呼吸机的螺纹管呼吸回路。研究和经验表明，置入深度一般相当于鼻翼到同侧耳垂的距离是比较理想的放置深度，WNJ前端位于会厌与悬雍垂之间，沿气道轴线指向声门或附近区域。这确保了高浓度氧气以喷射的方式快速输送到主气道，进行通气与氧合。WNJ内置的EtCO2监测口可用来测量呼吸暂停和通气期间EtCO2的水平。在SJOV过程中，通过综合调整WNJ的深度、优化EtCO2示踪和胸廓起伏可以实现最佳通气。低频率时容易观察上述指标。有时需要轻微偏移头部以实现最佳的通气效果。

当WNJ通过鼻腔放置时，通常需要有一定程度的镇静。经WNJ的SJOV可将低驱动压力（10~20 psi，1 psi=6.895 kPa）用于保留自主呼吸的患者，将较高驱动压力（15~30 psi）用于呼吸暂停的患者。通过经鼻放置的WNJ进行SJOV的初始工作参数设置为：驱动压力15 psi，呼吸频率20次/min，吸呼比1∶2，输送氧浓度100%，并可根据氧合情况进一步调整呼吸频率至30 次/min或最高至150次/min，驱动压力增加到20 psi。如果由患者通过自控方式手控喷射呼吸器，可以将喷射气流与自主的吸气相同步，呼吸频率将与患者的呼吸频率相同。

如果没有WNJ，也可以通过普通鼻咽通气道放置吸引导管，经由吸引导管作为喷射管实施SJOV（图2），或通过Cook交换管实施。对于有意识的患者，也可通过经口途径放置WNJ进行SJOV，此时患者可更好地耐受WNJ，并减少鼻出血，但相对经鼻入路，经口放置的WNJ更易出现移位进而可能影响通气效果。

2、SJOV应用

2.1、喉部手术与支气管镜检查

当外科手术涉及气道时，SJOV提供了一种避免共用气道影响外科操作的通气选择。SJOV的优势是不占用气道，劣势是通气量受外科手术操作的影响。在显微喉镜手术中，SJOV的主要优势在于无手术视野遮挡。Qiao等比较了SJOV和常规小型号气管导管作为显微喉镜手术气道管理技术的优劣。由于有更好的视野暴露，SJOV组的手术时间更短［(12.4±4.6） min比（15.5±4.0） min］。尽管SJOV组的最低SpO2低于气管插管组［（95.7±5.1）%比（99.2±0.5）%］，术毕EtCO2高于气管插管组［（52.0±7.3） mmHg比（43.0±2.3） mmHg，1 mmHg=0.133 kPa］，但二者均在临床可接受范围。

吴志云等和查本俊等比较了SJOV与普通喉罩在无痛纤维支气管镜检查中应用的安全性和可行性，结果显示SJOV具有更高的首次放置成功率和检查优良率，患者满意度更高，咽痛发生率更低。李淑蓉等对比了SJOV与鼻导管给氧在老年无痛纤维支气管镜检查中的应用，结果显示SJOV显著降低了低氧血症的发生，心率及血压更平稳，并且提高了检查成功率和患者及检查者的满意度。相反，王稳等比较了SJOV和喉罩控制通气在支气管热成形术中的效果，结果显示喉罩控制通气组的麻醉效果和术者满意度均优于SJOV组，且不良反应发生例数更少。这可能与术中经常摇晃患者头部造成WNJ偏离声门上方，或WNJ导管扭曲变形，导致喷射气流形成湍流或气流量减少有关。

2.2、非紧急困难气道

WNJ的形状类似于鼻咽通气道，因此在存在气道阻塞风险的患者中，也可有效保持气道通畅。此外，喷射气流可以推动会厌远离咽后壁，进一步改善气道。因此，SJOV能够在困难插管救援期间提供足够的氧合和通气，并在通过插管工具实施气管插管时，有效延长安全插管时间。

Peng等利用WNJ在插管过程中进行SJOV，所有患者插管期间的SpO2均维持在100%，显著延长了直接喉镜气管插管的安全操作时间（498 s），并提高了困难气道患者的首次插管成功率。Wu等在为颈椎不稳定的困难气道患者进行插管过程中，利用WNJ实施SJOV，显著提高了患者插管过程中的氧合水平和首次插管成功率。同样，Dziewit和Wei通过Cook交换管在插管过程中实施SJOV，为1例合并马方综合征的困难气道患者安全实施了气管插管。

Wu等直接利用WNJ的主通道作为纤维支气管镜的引导通道，在Cormack‑Lehane 3级或4级的困难气道患者群体进行了SJOV辅助与喉罩辅助纤维支气管镜引导气管插管的对比，结果显示SJOV显著降低了插管过程中患者低氧血症的发生率（0比25%），并提高了首次插管的成功率（100%比 79.2%）。

2.3、紧急困难气道

最新的美国麻醉科医师协会困难气道管理指南建议SJOV作为成年人意外和紧急困难气道的管理方案之一。Liang等报道了1例合并睡眠呼吸暂停综合征的病态肥胖患者，在经历多次可视喉镜插管失败后，面罩加压给氧效果欠佳，使用SJOV仅1 min后，氧饱和度上升至100%，并顺利通过纤维支气管镜引导完成气管插管。Li等报道了1例不能插管和不能通气的困难气道患者，采用SJOV进行通气，帮助患者度过危机状态，避免了灾难性结果的出现。

SJOV提供了氧合和通气，允许积极的气体交换。因此，从理论上讲，SJOV可持续应用，目前报道的最长使用时间是45 min。此外，通过WNJ进行的SJOV在气道水肿和气道出血患者中具有明显的优势，WNJ的主通道可以作为吸引通道，清除血液或分泌物，改善气道的通畅。

2.4、其他门诊手术及无痛检查

低氧血症是无痛胃镜检查中的常见并发症。相较鼻导管吸氧，WNJ本身和SJOV的应用，都可以有效减少检查中低氧血症的发生。对于肥胖患者及高原地区患者，由于其低氧血症发生的风险更高，使用SJOV可以有效改善这类患者的氧合水平。类似的，SJOV也可应用于其他低氧血症发生风险较高的门诊手术（如肥胖患者的宫腔镜手术）。由于无痛肠镜检查中低氧血症的发生率相对较低，SJOV并未显示出同样的优势。

2.5、特殊患者的应用

2.5.1、新型冠状病毒感染患者（新冠患者）

缺氧是导致新冠患者多器官损伤和死亡的主要原因之一。积极的氧疗，对挽救这些患者很重要，经鼻高流量吸氧（high flow nasal cannula oxygen, HFNO）已越来越多地用于治疗新冠患者的严重缺氧。与HFNO相比，SJOV不仅在呼吸暂停患者中提供了相似的氧合效果，而且还提供了有效的通气以维持血液二氧化碳水平。因此，SJOV有望治疗新冠患者的缺氧，特别是在疾病的早期阶段使用。对非镇静的早期缺氧患者，可通过经口放置WNJ，采用患者自控的同步喷射通气模式，使用十分方便。对于镇静患者，可通过经鼻或经口放置WNJ，其镇静需求低于常规机械通气，经口腔放置WNJ还有可能避免气管插管。

与HFNO相比，SJOV应该能达到同样氧合并纠正严重低氧血症的疗效，且能增加通气效益，降低高碳酸血症，但这些理论上的优势尚需要更多的临床研究来证实。类似HFNO，SJOV有可能产生病毒的气溶胶传播。但目前尚无证据表明SJOV的应用会导致病毒传播的增强。同时，如能在使用SJOV的同时附加吸氧面罩，可进一步提高吸入氧浓度，并可能减少病毒的播散。类似的，患者经口自控同步SJOV也可用于慢性阻塞性肺病患者的氧疗，治疗普通鼻导管或面罩氧疗不能纠正的严重低氧血症和二氧化碳蓄积。

2.5.2、危重患者

SJOV提供较低的潮气量及较低的气道压，对患者刺激较小，适用于血容量不足及休克的患者，可作为心肺功能脆弱患者的通气选择。Hou等在1例心肺功能脆弱的老年患者行监测麻醉下食管异物取出术中实施了经WNJ的SJOV，该患者合并冠心病、高血压、糖尿病、肺癌术后，并曾行放射治疗，SJOV有效维持了患者的氧合，并避免了循环剧烈波动。使用SJOV的主要优势是可避免喉镜下气管插管可能导致的心血管反应，并且避免了为耐受气管插管所必需的大量麻醉药，可用于高危患者进行短时间手术时维持氧合并减少心血管刺激。

2.5.3、战场伤员急救

通过WNJ实施的SJOV易于学习和掌握，适于对战场环境中有呼吸抑制的伤员进行急救。对没有失去意识的伤员，建议采用经口路径置入WNJ，使用手动喷射呼吸机连接小氧气瓶或内部压力可达到20 psi的氧气袋进行同步手控SJOV。口腔入路刺激较小，对意识清醒的受伤者具有良好的耐受性，但应注意避免WNJ发生移位。对已失去意识或意识状态欠佳的伤员，可采用经鼻入路进行SJOV。对于呼吸暂停的患者，SJOV可以保障有效的通气。SJOV设置简便，易于学习，即使是非医务人员也可以有效地实施，适合为伤员提供有效、及时的院前急救，保障患者安全。

3、SJOV的并发症和相对禁忌证

SJOV已经成功用于多种类型难度较大的气道管理，未发生严重的并发症。理论上，SJOV可因高流量氧气进入胃而发生胃胀气，进而引起反流误吸，但目前尚无此报道。近期研究表明，驱动压达到25 psi 的SJOV不显著增加胃内容积。Liang等在肥胖患者中行SJOV，尽管使用30 psi压力进行喷射通气，但胃窦面积和胃容积未发现显著变化。不同于经气管高频喷射通气（transtracheal high frequency jet ventilation, TTJV），SJOV实际为开放系统，因此，理论上不易引发气压伤。目前，亦无研究发现SJOV引发气压伤的证据。经鼻放置WNJ时可能导致鼻出血，发生率为2%~16%。但鼻出血通常比较轻微，无需特殊处理即可自行停止。同时，如对WNJ做适当的润滑和预处理，可以降低鼻出血的发生率。如SJOV使用手控喷射通气，则无法提供干燥气体的加湿，可能导致黏膜干燥、咽痛等副作用。然而，如使用高频喷射呼吸机，则可以加热和加湿注入的空气，可能会降低与长时间使用SJOV相关副作用的风险。

考虑到喷射通气有气压伤的风险，应避免用于易有气压伤风险的患者，除非是SJOV用于抢救生命垂危的紧急困难气道患者。

4、SJOV与其他通气方式的对比

4.1、SJOV与HFNO

HFNO的湿化氧气流量虽然可高达80 L/min，但其不能有效排出二氧化碳，存在二氧化碳水平随应用时间延长而直线上升的风险。虽然没有研究描述使用HFNO时高碳酸血症相关的副作用，但对某些患者群体（如颅内压升高、已有代谢性酸中毒）仍可能有害。同时，如果患者嘴巴张开，HFNO的氧合效率会显著降低。相反，SJOV在维持氧合的同时，也在进行通气，可以有效排出二氧化碳，并且在嘴巴张开和闭合时都延长了安全的呼吸暂停时间。对于有上气道阻塞风险的患者，HFNO的效率会受到限制，而SJOV可通过放置于鼻咽或口咽腔内的WNJ消除上呼吸道阻塞。此外，如果HFNO使用100%吸入氧浓度对病理性肥胖患者进行麻醉诱导前预给氧，可以引发肺不张。而经WNJ行SJOV可以改善肥胖患者已经下降了的功能残气量，从而改善氧合。

但是，与SJOV相比，HFNO更为无创并可以对供气进行加湿，从而消除干燥气体的副作用。目前尚缺少直接对比SJOV和HFNO优劣的临床研究。

4.2、SJOV与TTJV

TTJV在处理困难气道方面的优势在于能够提供无障碍视野，并且在全麻情况下减少需要行气管切开的紧急临床情况的发生。然而，作为一项有创操作，TTJV所引起的气压伤、软组织肺气肿、出血等并发症也不容忽视。紧急困难气道应用TTJV时的致命气压伤发生率可高达35%，失败率高达64%。气压伤是由于气流进入封闭的组织腔室时导致气道压力上升而产生的，而SJOV期间存在一个开放和通畅的气道和开放于大气的口腔和鼻腔，因此气道压力上升的可能性很小。更重要的是SJOV操作简单、无创、更方便学习和训练，即使患者或家属也可尝试学习操作，方便为不同原因所致低氧血症的救治提供多重选择。

5、小 结

SJOV是一种新型的无创、有效且安全的供氧通气技术，易于操作，并发症少，可有效维持保留自主呼吸和呼吸暂停患者的氧合和通气，适合治疗临床常见的呼吸抑制患者和通气困难患者。然而，SJOV是否可以广泛应用于临床各类导致缺氧疾病的对症处理，需要在不同临床环境中进行更大规模的研究和实践，以进一步评估这种新型氧合通气技术的疗效和副作用。