摘要  经皮气管切开技术是一种微创的气管切开技术，具有操作简单、快捷、并发症少、安全和效价比好等特点，目前在世界范围得到了广泛临床推广和应用。回顾经皮气管切开技术的演变过程，我们可以得到很多有益的启迪，有助于我们去开拓和创新更适于危重病人的微创经皮气管切开技术。

关键词   经皮气管切开术；微创；历史

Inspiration development of percutaneous tracheostomy LI Chun-yu,JIA Jin-tai. Intensive Care Unit,Department of Anesthesia,Heping’s Hospital, Medical College of Changzhi PRC,Changzhi 046000

Abstract  Percutaneous Tracheostomy  is a mini-invasion tracheostomy, Review of literature and our study show benefits of the Percutaneous Tracheostomy with ST include ease of performance at the biside in the ICU,reduced duration of the procedure ，a low incidence of complications, safe  and  cost-effective favorably.Now, percutaneous Tracheostomy is widly used in the world. The authors review the history of percutaneous Tracheostomy ，it can help us to do philosophical thought and to explore the best mini-invasion percutaneous Tracheostomy for critical patients.

Key words  Percutaneous tracheostomy；Mini-invasion; History

    经皮气管切开技术是一种微创的气管切开技术，具有操作简单、快捷、并发症少和易于培训等特点，目前在世界范围得到了广泛的临床推广和应用^[1]。回顾经皮气管切开技术的演变过程，我们可以得到很多有益的启迪。

1 传统气管切开技术演变

有关气管切开术的最早记载见于Rigveda一书中, 它是公元前2000年一本宗教Hindu的书^[2]。有关气管切开术的操作方法^[3]可以追述到公元前3000年埃及的木制绘画，被发现的两个木制绘画，制作于埃及的第1个朝代，一个是在Abydos发现的与国王 Aha有关的绘画（图1），另一个是在Saqqara发现的与国王Djer有关的绘画（图2）。每一幅画都描绘了一个坐着的人手拿一根管状物直接刺向另一个向后倾斜身子人的咽喉部。一些专家认为它是一种气管切开术或其它的外科操作。Ankh这种救治生命的现象在绘画中可以看到，上帝救了国王的生命。同样的场景也出现在Aha的绘画中，在两个操作者和一个病人上方的图形，表示生命是从一个人传递给另一个人。手持手术刀的方式提示这种方法更适合于直接切开气管，图中描绘的向颈部插入管状物与现在手持手术刀直接切开气管作用一样；而患者的双臂置于身后，也与现代气管切开术在两肩之间放置肩垫的作用一样，能够使颈部达到充分显露。

古罗马时代，人们已经在用大切口进行气管切开术，得到的教训是有割断整个气管的危险^[4]。

在中世纪，偶尔有这种气管切开的报道，但这种通过外科手段切开气管的方法遭到人们很大的谴责，以至于将割断喉挽救生命的技术戏称为半分割术（semislaughter）。

在文艺复兴时期（欧洲14、15和16世纪时，人们以古希腊罗马的思想文化来繁荣文学艺术的时代），即使在意大利由Antonio Musa Brasavola(1500-1570)（图3）成功实施一例气管切开术后，当时多数外科医生仍不敢进行这种气管切开术^[5]。

1799年12月某日的一个寒冷下午，在美国的弗吉尼亚，3名医生围在一个名叫George Washington的濒死病人旁，这个病人上气不接下气，于是医生给病人用醋泡的鼠尾草茶含漱，使用这种方法没有使病人的呼吸困难得到改善，而变得越来越严重；在1800年前，择期或急诊进行气管切开术罕见，而当时描述上气道梗阻成功实施气管切开术的医学文献报道仅仅才一年时间；此时病人的病情继续恶化，面临死的危险，其中的一个医生想到了较早时候文献报道的气管切开术，但是面对眼前的这个危重病人，他们不敢进行气管切开术的尝试，在过了很短时间后，病人变得安静而死去。历史学家可能从George Washington的这个故事中意识到了什么，最普遍的观点认为这个病人是死于细菌性会厌炎引起的上呼吸道梗阻^[6]，假设当时成功对这个病人实施了气管切开术，那么气管切开术就能尽早得到普及。

在18世纪早期，对儿童进行气管切开术很常见，原因是治疗儿童的急性白喉。1909年，Chevalier Jackson（图4）使现代外科气管切开术实现了标准化^[7]。

重症监护的早期阶段，正逢19世纪50年代北欧脊髓灰质炎流行，为了长期机械通气，气管切开术成为可接受的气道管理方法^[8]，此后，直到经皮气管切开技术的出现，传统的外科气管切开技术几乎没有改变。

2. 经皮气管切开技术的演变

有许多器械可能历史性地促进了快速经皮气管切开技术的发展，但是没有像导丝、弹性扩张器／导引器械的优点，这些器械本身不具有安全性，从来没有获得广泛的应用。意大利padua大学的一位外科学教授Sanctorio　Sanctorius(1561-1636)，首次提出了经皮气管切开技术，并在他的著作中对经皮气管切开技术作了描述^[9]，但是他没有亲自实施此项技术^[4]。

1955年，Shelgen首次实施了经皮气管穿刺置管术^[10]，使气道创伤的风险降到最小。Shelgen将一个扁口穿刺针刺入气管内，并在穿刺针的外面套了一个套管，然后将套管顺着穿刺针的方向送入气管内。1969年，Toye 和Weinstein通过套管安全地将一种Seldinger导丝置入气管内，并经此通路实施经皮气管切开术，经皮气管切开技术作为一种生命急救技术得到了推广^[11]。

美国纽约伊丽莎白医院的一位胸外科医生Pasquale Ciaglia(图5)，在临床工作中关注到了传统外科气管切开术引起的气管狭窄问题。在1976年，受Brantigan 和Grow进行环甲膜切开技术^[12]的启示，Ciaglia首次研制了环状软骨下食指尖触摸式的气管切开术，这里仅需用食指通过皮肤触摸气管环确定气管切开的切口，1985年6月，他首次报告了26例病人应用一种改进的经皮肾穿刺术的器械进行的经皮气管切开术^[13]。

与传统外科气管切开术比较，经皮气管切开术的早期效果非常令人满意。随着Cook公司重症监护器械产品的商品化，1990年使这项技术得到了推广。1990年1月，Leinhardt 和Mughal两位医生在英国Salford大学Hope医院的外科首次应用了此项技术。不久，其他医院也开始应用此项技术，使经皮气管切开技术在英国很快得到了普及，主导了此项技术在欧洲的推广应用^[14]。从那时开始，许多作者对这项技术给予了充分的肯定。一些作者对此项技术的改进也提出了很好的建议，如纤维气管镜引导和应用超声技术。

1989年，Schachner描述了另一种应用Rapitrach成套器械实施的经皮气管切开技术，这种技术包括将导丝置入气管内，然后再将一个金属扩张钳短嘴（图6）通过导丝引导刺入气管内，接着将这个金属短嘴打开，顺着短嘴打开的间隙将气管切开导管置入气管内^[15]。这种器械最初是为急诊气管切开设计的，它能够快速开放气道。然而，它在气管前的组织间隙展开置入气管切开导管时，锋利的嘴尖很容易刺破气管切开导管的气囊，并有损伤气管后壁的相关报道，这种并发症最后导致了部分病人死亡，致使这项技术的临床广泛应用受阻。Percutrac^[16]是一种在Rapitrach器械上作了较小改进的器械，这种器械可以重复使用,所设计的较长的嘴，使其在气管前置入的深度可能会小一些。

1990年，Griggs又描述了一种导丝扩张钳扩张的经皮气管扩张技术（Guidewire dilating forceps,GWDF）^[17]。这套器械由英国的Portex公司推向市场。

1997年，Fantoni描述了经喉经皮气管切开术^[18]。这是一种新的经皮气管切开技术，气管切开导管是由气管内向气管外牵出。

1999年（在Ciaglia89岁，2001年6月死之前），Ciaglia对他的原创序列扩张器械作了进一步的改进，使它变成单步Blue Rhino扩张器械，这种单级扩张器较原来的多级扩张器有诸多优点，包括：在单步扩张器表面涂于更具弹性的亲水性的材料^[19]。2001年，Portex设计了一种白色单步扩张器械，这种扩张器械与单步Blue Rhino扩张器械相似。

2002年，由Rüsch公司设计了一种PercuTwist最新改进的经皮气管切开扩张器械^[20]。设计的经皮旋转扩张器类似于一个自动穿刺螺钉，能够很好的对气管进行扩张^【20】。

2003年，Zgoda和 Berger^{【21，22】}报告了一种新的球囊式经皮扩张气管切开术。并相继进行了动物实验和临床验证；2007年通过了FDA认证，由Cook(Cook Inc., Bloomington, IN, USA)公司推出了商品用Ciaglia Blue Dolphin球囊式经皮扩张气管切开器械包（包括一个头部带有球囊的导管插管和扩张器装置，Cook充盈装置、导丝、导入针、TFE鞘套管针、针插、14Fr.扩张器）。设计了一种可用于扩张的球囊，实施单步式扩张。球囊的充盈压不得超过11大气压，保持充盈压5-10秒。过度充盈有可能会导致球囊破裂，并因此造成气管壁损伤。扩张时必须使用压力表监测充盈压力。球囊用热敏材料制成，不得对导管头加热或试图对其塑形。只能使用推荐的球囊充盈介质（20ml无菌生理盐水），千万不要使用空气或任何气体介质充盈球囊。

近年来，在肥胖症患者和曾经实施过气管切开术的患者，随着经皮气管切开术临床经验的增加、纤维气管镜和超声影像技术的临床应用，在这些患者实施经皮气管切开术成为可能；与传统的外科气管切开术比较，经皮气管切开术更适合这些患者。Henry G.W. Paw目前在经皮气管切开术实施前，常规进行颈部的超声图像扫描，并对这些病人成功实施了经皮气管切开术^[23]。

自从微创气管切开技术在1984年首次被描述后二十多年时间中，随着其它科学技术和材料的发展，经皮气管切开器械和技术得到进一步的改进和完善，出现了多种经皮气管切开技术，目前已经上市的产品包括6种（表1），国内应用较多的是导丝扩张钳技术。

3.启示

3.1  技术的演变具有创新思维。既有正向思维；又有反向思维（如Fantoni技术）。

3.2  微创化目标的实现。所有的经皮气管切开技术都是朝着微创化的目标发展和改进。与传统的外科气管切开术比较，具有操作简单、快捷、并发症少和易于培训等特点，实现了微创化。

3.3  器械的不断改进和创新：如扩张器形状：有的像犀牛角；扩张钳尖端设计有小孔可通过导丝；具有从气管内向气管外牵引并具有扩张作用的气管切开导管；有单步旋转扩张器；以及单步式球囊式经皮扩张气管造口导入器。材质：有的是金属，有的是聚氯乙烯，而扩张球囊用热敏材料制成。工艺：在犀牛角样的扩张器外面涂有一层亲水性具有弹性作用的涂层。

3.4  实现了经皮气管切开技术操作的简单、快捷，无须经过传统外科气管切开技术的专业培训就可实施经皮气管切开术。并可在床边实施经皮气管切开术，避免了病人转运至手术室途中出现风险。对于上呼吸道梗阻等危急病人，还可应用经皮环甲膜切开器械，实施急诊经皮环甲膜切开术。

3.5  相关领域技术及进展的启发和借鉴（材料、工艺、可视技术、超声技术、导丝、套管针等）：借鉴了肾脏的穿刺置管技术，扩张钳借鉴了外科弯钳钝性分离和扩张作用，单步旋转扩张器受到了螺丝钉的启发，借鉴介入技术实施球囊扩张发明了单步式球囊式经皮扩张气管造口导入器；亲水性的涂层材料与组织的相容性更好，借鉴了套管针和J形导丝技术，目前应用的气管切开导管受到了外科气管切开术使用的金属导管和气管插管的启示，导丝通过小孔置入技术，扩张器械设计有小孔可通过导丝引导进行扩张的技术，

3.6  不同技术的组合（如纤维气管镜引导的经皮气管切开术，超声引导的经皮气管切开术等）：通过纤维气管镜的可视技术，超声图像扫描技术，可使气管穿刺的定位更准确，使误操作和误损伤的几率更小。

总之，随着其它科学技术和材料的发展，经皮气管切开技术和器械只有经过不断创新和改进，才能更好的为危重病患者实施床边微创气管切开术。

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