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单肺通气实现方案的改进与探索:组合式支气管导管在胸科手术单肺通气中的应用

麻醉MedicalGroup
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单肺通气(one lung ventilation, OLV)也称肺隔离技术,是全身麻醉中将两侧肺的支气管分隔使一侧肺通气而另一侧肺萎陷的技术,是胸科手术顺利进行的关键,良好的OLV可以于麻醉中保障患者安全的同时为术者提供清晰的术野暴露。鉴于其技术上有一定的挑战性和应用普遍性,一直是许多麻醉医师关心和讨论的话题。目前该技术的实现方式均主要为双腔支气管导管(双腔管,double lumen tubes, DLT)和支气管封堵器(封堵器,bronchial blockers, BB)。除外在胸科手术中应用外,现今亦有不少报道,部分泌外软镜碎石手术为避免呼吸对操作的影响,亦常用该技术,从而使其应用范围更加广泛。双腔支气管导管(双腔管,double lumen tubes, DLT)自Carlen左侧双腔管问世以来,双腔管应用于临床已超过半个多世纪,世界范围内,双腔管一直是OLV的“金指标”沿用至今[1]。目前所用的Robertshaw双腔管有几种不同类型,但所有导管在设计结构和原理上基本相似。其应用在临床上长期占据统治地位可能是因为有以下优点:①对位良好时塌肺效果好②病人插管条件良好时,易于插管且使用方便,操作过程一气呵成③任意侧单肺通气/双肺通气切换简单④便于双侧纤支镜精确定位⑤实现了良好的肺隔离,利于各侧吸痰操作⑥支气管端插入健侧肺部时稳定性好,不易被牵拉移位或影响手术操作⑦对于一个熟练的医师(凭经验、听诊对位)盲插成功率较高;然而根据其操作使用过程,易于发现双腔管有以下缺点:①管体长、外径粗、材质硬,使其操作难度偏大、插管对声门的暴露需求高②需旋转对位,支气管端不可避免的与主管成角在气管内移动,插管和对位的过程可能损伤大③插管过程需要一气呵成,动作慢或插管不顺利易出现氧饱和度下降,对于合并肺部疾患的患者更为明显④选管不合适或支气管树有变异时可能对位困难或需要换管⑤插、拔管、带管刺激强(部分病人苏醒时可能需换单管或喉罩)[2]。

现代技术生产的双腔管:弧度优美,管径优化细腻,部分品牌套囊为PU薄囊提高了插管通畅性;近年来可视型双管的出现使对位更加简便快捷,但亦增加了导管外径。

支气管封堵器(封堵器,bronchial blockers, BB)随着现代工艺、生产技术的进步,PVC和硅胶材料配置等方面的优化,许多临床医师、医疗器械公司不断对它们改进更新,不少公司有了自己的品牌,整体来说,管体越来越顺滑,弧度越来越完美,各种辅助性能亦在优化,但主体结构和原理上的限制使上述弊端似乎并未得到完全消除,直至封堵器出现。目前市场上可见的封堵器有四种:Arndt封堵器,Cohen封堵器,Uni封堵器,EZ封堵器;它们在定位引导方式、材料硬度设置,套囊形态上各有自己的特点,但应用原理基本一致。近年由于纤维支气管镜的普及,封堵器的使用不断增多。相对来说封堵器几乎减小了双腔管的所有弊端,应用上优点如下:①单管插入难度低,无旋转对位需求,损伤刺激小;②封堵管灵活可调,可以单个肺叶封堵;③可以分步插管拔管,边通气边操作,安全性高;同样由于其应用的特点和对材料上的需求,有以下缺点:①必须插入患侧肺、故稳定性差(外科医师牵拉肺叶时即可能拉动支气管,易造成移位,而麻醉机持续在正压通气控制呼吸,稍有松动使肺部膨胀而影响手术操作;尤其在右侧封堵时常效果欠佳,而肺部病变发生率右侧多于左侧)②管道细长,塌肺慢,常需要完全抽瘪封堵套囊,停止通气一段时间来塌肺③膨肺塌肺切换不便④患侧肺部吸痰不便[3]⑤材料成本上的需求决定了其价格偏高。以上弊端可能使其使用率还不如双腔管,如在2019年中华医学会第27次全国麻醉学术年会上,午间有一场关于双腔管与封堵器应用的辩论会,双方争论激烈,各有所长。。。但最后让在场所有医师举手表决自己更愿意使用哪一种时,会场90%以上的麻醉同道都选择支持双腔管。

支气管封堵器:封堵管可以与气管导管成为一体或为分开的两个部分;进口品牌封堵管极软,可借助其自带的丝线套扎于纤支镜上引导性插管,但价格昂贵。可视型单腔管的出现亦使封堵管对位简便快捷。

组合式支气管导管(组合管,Combined bronchial tube)有无可能将以上二者结构上优势综合一起呢?可能已有较多临床医师有类似想法却缺乏实施途径......自2015年至今,笔者和亚美斯特[天津]医疗器械有限公司,致力尝试设计一种综合以上二者结构优势的产品,途中克服困难,不惜成本,初步设计并制作了“内外管”分流隔离通气模式的导管——组合式支气管导管(后文简称“组合管”目前包括普通型与可视型两种)。样品如图:

组合管(普通型)

组合管(可视型)

导管的长度、内外管径等均为在胸科手术实际应用中根据情况反复调整、优化、改进,目前设计出三种长度大小不同的型号,通气能力和适用范围对应目前的35F、37F、39F的双腔管,目前投入临床应用已逾百例,初步证实了其可行性。应用过程及通气原理如下:

普通型使用方法:

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可视型使用方法:

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在不断改进过程中初步进行了组合管和双腔管的对照研究,结合以上插管应用过程,可看出组合式支气管导管可能有以下优点:①外管为单管(外径与同型号双腔管等同或略细),内管顺着外管从内部插入,插管难度低(理论上会插单腔管的新手麻醉医师理解其原理后即可使用);②内管较为灵活,可应对部分困难对位;③插管安全性高:分步操作,插完外管后可以边通气边插入内管;④萎陷效果好:内、外管通气能力与同型双腔管左右管相当,萎陷效果等同双腔管;⑤稳定性好:内管常规插入健侧肺时,完全不受手术牵拉影响;⑥术毕无需换管:无需单肺通气后退出内管即可。但亦有以下缺点:①外管吸痰不便:即内管插入后外管剩余通气横截面为新月形或环形,无法进入吸痰管,目前解决方案是术前应用抑制腺体分泌药物,必要时可考虑充当粗号“封堵管”使用,即将内管优先插入吸引需求更高的一侧并通过内管吸引,或退出内管后进行双侧充分吸引(近些年由于电动胸腔闭合器的使用,使肺叶切除的损伤已明显减小,较少吸引出血性等分泌物,吸引需求降低弱化了该缺陷,但对于吸引需求高的患者仍不推荐使用该品);②无法从外管进入纤支镜定位,仅能从内管观察定位(如支气管封堵器亦有类似弊端只能从外侧观察套囊定位),考虑到内管受外管保护,强度需求降低,目前的解决方案是降低内管管壁厚度或提高内管透明度增强内管定位能力(上图所示可行,纤支镜透过内管管壁可观察到气道内大致结构),但可视型组合管无该弊端。

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上图所示为一段时期内应用组合管的不同患者,最矮为1.43米女性,最高为1.81米男性(结构改进调整过程中接头形状有变化,应用方式及原理未变)。

(视频一)普通型应用案例(视频一):患者身高1.53米61岁女性,左侧卧位,行右侧胸腔手术,内管插入左侧,Y形管外管开关被扭关闭,通过内管左侧肺单肺通气;术中可见肺萎陷效果良好,各通气波形正常,气道压、呼末二氧化碳均不高。余生命体征大致正常。

(视频二)可视型应用案例(视频二):视频中可见,Y形管外管开关被扭关闭,顶端封帽开放实现肺萎陷,通气参数,生命体征正常,并可通过视频时时监测导管对位情况,视频中气管隆突和对位情况清晰可见。以上为我团队反复尝试过程中提供的新型临床思维,望有更多志同道合的麻醉同道提出更优的改进措施,或可真为临床设计出一种性能优良的可用于OLV技术的导管。

作者:贺争光,麻醉学硕士,副主任医师,深圳市坪山区中心医院;亚美斯特[天津]医疗器械有限公司参考文献:1.Bora V, Kritzmire SM, Arthur ME. Double Lumen Endobronchial Tubes. 2020 Sep 10. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing;2020 Jan.2.Kim YS,Song JB,Lim Gun, et al.Different classes of videoscopes and direct laryngoscopes for double-lumen tube intubation in thoracic surgery: A systematic review and network meta-analysis.[J].PloS one,2020,15(8):e0238060.3.Cheng Q,He ZY,Xue P, et al.The disconnection technique with the use of a bronchial blocker for improving nonventilated lung collapse in video-assisted thoracoscopic surgery.[J].Journal of thoracic disease,2020,12(3):876-882.