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支气管阻塞导管的研究及应用进展

时间:2010-08-23 16:48:08  来源:北京胸科医院麻醉科(100149)  作者:郑 晖 综述 苏跃 审校

责任作者及联系方式:郑晖;E-mail: zhenghui0715@hotmail.com  

多种心胸血管手术的操作需要在单肺通气下完成。通常以三种常用的肺隔离技术提供单肺通气:1. 双腔支气管插管(double-lumen tubeDLT, 2. 支气管阻塞导管(bronchial blockerBB), 3. 单腔支气管插管(endobronchial tubeET)。作为提供单肺通气的“金标准”,DLT一直被大多数麻醉医师所选用;近年来BB技术不断发展,从早期使用的Fogarty血管取栓导管到Univent管,最近又开发出了三种BBArndt BBCoopdech BBCohen Flexitip BB,几种BB各有特点,适用于不同胸内手术;ET在早期胸科手术中应用较多,但随着前两种技术的发展,ET已不在常用。现将BB的研究及应用进展综述如下:

1. BB的历史

Archibald[1]1935最早描述了BB的应用,为了控制患侧肺的分泌物,他们将一根远端带套囊的导管盲插入患侧肺,并应用X光透视判断导管的位置。随后,Magill[2]1936年设计了一种BB,可以通过直接腔镜判断导管位置。在之后的几十年里,尖端带套囊的各种导管,如Fogarty血管取栓导管、肺动脉导管甚至包括Foley氏导尿管都曾经应用于胸科麻醉中[3]。但是由于操作复杂,导管位置不易固定,术中难以管理等诸多因素,BB一直未能成为常用的单肺隔离技术。直到二十世纪八十年代,纤维支气管镜用于胸科麻醉以及单腔双囊支气管导管的问世才使得BB重新引起了人们的重视

2.目前常用的几种BB

2.1单腔双囊支气管插管(Univent 导管)

1982, Inoue [4]发明了Univent导管,是将支气管阻塞导管与单腔管结合在一起,阻塞导管由易弯曲的非乳胶材料制成,可自由伸缩且前端成角,可以方便地插入左或右侧支气管。与双腔管相比,Univent导管优点在于:1)导管型号齐全(ID3.5~9.0mm)、选择性大、可应用于儿童开胸手术的麻醉;2)插管容易(盲插法和FOB引导插管均可)、损伤小、定位与管理方便;3)在侧卧位时仍可进行定位;4)术后需要机械通气时不需要换管;5)可选择性地阻塞一侧肺的某些肺叶;6)术中可对非通气侧肺给予CPAP或应用高频通气。

Univent导管同样有其不足之处:1)导管材质较硬,在气管内旋转时可损伤气道;2)阻塞导管内径较小,手术侧肺萎陷慢3)手术侧支气管内血及分泌物不易吸出;4)套囊压力高等。

2.2 Arndt支气管阻塞导管

Arndt支气管阻塞导管是一种有引导线的阻塞导管wire-guided endobronchial blocker (WEB) [5]。远端套囊为低压高容型。7F9F型号导管长度分别为65cm78cm,管腔内径为1.4cm。管腔内有一根柔软的尼龙丝,从近端开口进远端开口出,且形成一个柔软的圈套。置入导管时可套在纤维支气管镜上,在纤维支气管镜引导下插入目标支气管内。定位准确后将引导线退出,其管腔可用于吸痰及加速肺萎陷,还可用于术中CPAP。另外,Arndt导管有一种配套的多开口气道连接器,分别可与单腔管、Arndt导管、纤维支气管镜及供气装置连接,在置入导管时可进行正压通气。这种阻塞导管主要的缺点是,引导线一旦拔出,就不可能再放回原位。如果因体位变化或术中牵拉导致导管位置发生改变,尤其是导管退入到主气管内,导管将很难复位。以下二种支气管阻塞导管在设计上得到了进一步的改进,从而克服了Arndt导管存在的这一不足之处。

2.3 Cohen Flexitip 支气管阻塞导管

Cohen Flexitip 支气管阻塞导管是由美国麻醉医师Edmond Cohen 发明的一种头部可旋转的支气管阻塞导管[6]。它是一根长62cm,外径为9F,内径1.6mm的导管。其前端连接着3cm长的软尼龙制的可旋转头部;远端有一可旋转小轮。逆时针旋转小轮可使其头部弯曲90度以上。在插管操作时,通过调节小轮的方向就可将阻塞导管顺利地插入目标支气管。其内腔可用于吸引分泌物,还可用于对萎陷肺进行吹氧以纠正术中低氧血症。

2.4 Coopdech 支气管阻塞导管

Coopdech 支气管阻塞导管是由日本麻醉科专家Ishizaki医生发明的[7]。它的外形与Arndt导管相似,但导管的材质较Arndt导管硬,最主要的是导管远端设计成弯角,通过旋转气管导管外侧端便可顺利地将导管插入目标支气管。值得一提的是Coopdech导管的套囊采用硅材料制成,与支气管组织的接触面大,同等条件下,套囊内压力明显小于Univent导管和Arndt导管,说明对支气管粘膜损伤小。该导管其中一种型号还设计了套囊自充气装置,在插管过程中,一名麻醉医师便可完成整个操作步骤,非常方便快捷。

3. BB的特殊应用病例

麻醉与镇痛杂志在2004年发表了一例“有趣”的个案报道[8]59岁女性,100kg,右上和左下的双肺结节,准备行双侧肺楔形切除术。该患者有全身90%的烧伤病史,包括下颌及颈部。麻醉诱导后直接喉镜暴露声门,可见度为2级,但插37FrDLT不成功。后插入ID9.0单腔管,放入2Arndt支气管阻塞导管,分别定位于左、右侧主支气管内,手术先右后左行双侧肺楔形切除术。术后带管回ICU。该个案发表后引起了广泛讨论,其中大多数认为同时在气管导管内放置2BB是否必要,如此操作除了炫耀技术外并未给病人带来更多益处。

德国医生Christoph Schmidt 2005年在麻醉与镇痛杂志上发表了一例对新生儿实施单肺通气的个案报道[9]。出生40天的新生儿,体重3千克,孕34周早产,诊断为先天性肺气肿合并肺感染,准备急诊行左上肺叶切除术。全麻诱导后经鼻插入ID4.0无套囊单腔管。 与Arndt支气管阻塞导管多开口气道连接器相连,在控制呼吸的同时在直径为2.0的儿童纤维支气管镜引导下插入5F Arndt支气管阻塞导管。术中单肺通气效果良好。

这例个案报道值得我们借鉴的有以下几点:15F Arndt支气管阻塞导管在未充气情况下套囊周围直径是2.5mm,因此不能与直径为2.0的儿童纤维支气管镜同时插入ID4.0的无单腔管内。他们的方法是先将阻塞导管插入单腔管,直至套囊到达气管内,再将纤支镜插入;2)将ID4.0的单腔管接头换为ID6.0的接头,并将单腔管、阻塞导管、纤支镜充分润滑;3Arndt支气管阻塞导管多开口气道连接器的纤支镜开口直径为3.5mm,在插入2.0的儿童纤维支气管镜时会不能完全阻塞,造成漏气。他们将一弹性薄膜覆盖其上用针在正中扎一小孔插入纤支镜,解决了漏气的问题。

2006Bastien等在Can J Anesth报道了一例在气管导管外侧应用Arndt支气管阻塞导管的经验[10]。该例病人是9个月大的女婴,体重7.8kg,患先天性左下肺囊腺瘤,准备行左开胸手术。全麻诱导后插入ID3.0有套囊气管导管,将5F Arndt支气管阻塞导管的引导线圈套在导管前端,在导管外侧一同插入气管中。与Arndt支气管阻塞导管多开口气道连接器相连,在控制呼吸的同时插入儿童纤维支气管镜,通过导管开口后将 Arndt支气管阻塞导管继续向下,将引导线圈套在纤支镜上,在纤支镜的引导下将阻塞导管插入左主支气管内。

4. 新型BB的研究进展

目前所有BB在应用时都需要纤维支气管镜进行定位。即使有经验的胸外科麻醉医师也会认为BB的放置费时且困难。病人体位改变或外科操作常会导致BB的套囊移位或疝出到主气管内。

Ghosh[11]最近发明了一种新型双腔支气管导管—BiVent导管,可以在没有纤维支气管镜引导的情况下,应用任何一种BB快速可靠的完成肺隔离。BiVent导管是一种由天然橡胶制造的一次性导管,它由二个中间隔离的D型导管组成,下段有一个低容、高压的气管套囊。导管的末端由中间分隔处形成二个柔软的新月型翼状分叉结构。这种设计是为了在插管时将这一分叉结构骑跨在隆突上。导管末端开口在翼状结构之上。BB可以通过任意一侧导管直接到达该侧导管所对的支气管。导管顶端的翼状结构可以做为BB充气套囊的支点,即可以固定BB又可以预防BB的滑脱。该导管的设计型号与Robertshaw DLT相同。Ghosh2008年发表了二篇论文,由于这项设计还处于专利申请阶段,因此这二项研究均不是人体实验。

在其中一项研究中作者对BiVent导管与SLTDLT进行比较,评估插管的难易程度并且比较BBSLTBiVent导管进行肺隔离的难易程度。15位有经验的胸外科麻醉医师应用插管模拟人对三种肺隔离技术进行评估:1SLTID9mm)、Arndt BB和纤维支气管镜;2、常规DLT(39F, Portex)3BiVentArndt BB10位麻醉医师按此顺序每位操作2次,另5位按此顺序每位操作3次,总共有35个序列,105次插管操作。麻醉医师被随机要求应用BB进行左侧或右侧肺隔离。所有参与者在此之前均未见过或应用过BiVent。应用BiVent时用铝质管芯辅助插管,再将BB插入40cm深。常规DLT选择适当的导管。观察并记录:1、从看见声门到完成插管所需时间;2、应用SLTBBFOBBiVentBB完成肺隔离的时间。另外,所有操作者和观察者对插管及BB放置的困难程度评分(1=非常容易,10=最困难)。结果显示SLT插管时间最短(6.7±3.1s),DLT最长(17.3±10.8s)BiVent用时11.3±5.7 s。应用SLTBB进行肺隔离35次中有19次成功(54.3%);应用BiVentBB进行肺隔离35次中有32次成功(91.4%)。应用SLTBB进行左肺隔离10次中仅有1次成功,而应用BiVentBB10次中有8次成功。应用BiVentBB进行肺隔离显著快于SLTBB (20.1±8.1 vs 96.3±48.0s; p<0.001)。操作及观察的麻醉医师对BB放置的难易程度评分均显示BiVent显著优于SLT (p<0.001)以上结果证明,BiVent在气道训练模拟人的应用:1、与DLT比较,气管插管更快更容易;2、与SLT比较,BB进行肺隔离更快更容易。

在另一项研究中[12]Ghosh等应用人类尸体进行实验,从另一个角度阐述BiVent导管的优越性。在该研究中,作者应用二例尸体做为研究对象,一例男性,176cm72kg;一例女性,158cm49kg。由3位从事胸科麻醉5年以上的高级麻醉医师进行如下操作。1)应用Mackintosh喉镜对上气道进行评估;2)插入BiVent导管,并应用纤维支气管镜及听诊法对导管位置进行判断;3)通过BiVent导管一侧插入BB导管,应用听诊法判断肺隔离效果;4)将尸体头部左右移动,并将头部屈曲至下颌触到胸壁,再恢复正中位,应用听诊法再次判断肺隔离效果。以上过程应用SLTArndt BB再次操作并对二种方法比较:1)插管成功率;2)从窥喉到插管成功所用时间;3)从插入BB到成功所用时间;4)应用纤维支气管镜及听诊法判断肺隔离成功率;5)活动头颈后导管移位的发生率。结果显示,二例尸体插管分级均为一级,每次插管均能完成;插入BiVent导管和SLT所需时间分别为5.5s3.2s;由于纤维支气管镜判断第二例尸体气道解剖存在异常,影响BiVent导管和BB进行右侧单肺隔离,因此该例的实验数据不完整。从第一例数据可以看出,插入BiVent导管和BB进行单肺隔离的操作显著快于SLTArndt BB,平均时间分别为7.75s128.2s;转动头部及使颈部屈曲均不影响BiVent导管和BB进行单肺隔离,与此相反,SLTArndt BB5次实验中出现2次导管移位。由完成肺隔离的时间可以看出,与SLTArndt BB相比较,BiVent导管和BB联合应用,操作简便易行,肺隔离及单肺通气可靠且不受体位变动的影响,在没有纤维支气管镜的情况下也可以应用。以上二篇文章虽然不是人体实验,但从其实验结果可以看出,BiVent导管确实设计独特,相信在商业化生产后,BiVent导管和BB会得到广泛应用,到时一定会有大量的人体实验研究对这一导管进行验证。

综上所述,随着人类思维和科学技术的进步,各种BB不断推陈出新,并向简单易用、微创合理的方向发展。胸科麻醉和单肺隔离技术也将随着这些设施的不断进步而逐渐完善。

 

参考文献:

1.       Archibald E. A consideration of the dangers of lobectomy. J Thorac Surg 1935; 4: 335-51.

2.       Magill IW. Anaesthetics in thoracic surgery with special reference to lobectomy. Proc R Soc Med 1936; 29: 643-53.

3.       Ginsberg RJ. New technique for one-lung anesthesia using an endobronchial blocker. J Thorac Cardiovasc Surg 1981; 82: 542-6.

4.       Inoue H, Shohtsu A, Ogawa J, et al. New device for one-lung anesthesia: endotracheal tube with movable blocker. J Thorac Cardiovasc Surg 1982; 83: 940–1.

5.       Arndt GA, Kranner PW, Rusy DA, et al. Single-lung ventilation in a critically ill patient using fiberoptically directed wireguided endobronchial blocker. Anesthesiology 1999; 90: 1484–6.

6.       Edmond Cohen. The Cohen Flexitip Endobronchial Blocker: An Alternative to a Double Lumen Tube. Anesth Analg 2005; 101: 1877–9.

7.       Uzuki M, Kanaya N, Mizuguchi A et al: One-lung ventilation using a new breonchial blocker in a patient with tracheostomy stoma. Anesth Analg 2003; 96:1538-1539.

8.       William C, Michael P. Sequential One-Lung Isolation Using a Double Arndt Bronchial Blocker Technique. Anesth Analg 2004; 99: 945–6.

9.       Schmidt C, Rellensmann G, Van Aken H, et al. Single-Lung Ventilation for Pulmonary Lobe Resection in a Newborn.  Anesth Analg 2005; 101: 362–4.

10.   Bastien JL, O’Brien JG,Frazier W. Extraluminal use of the Arndt pediatric endobron­chial blocker in an infant: a case report. CAN J ANESTH 2006; 53: pp 159–161.

11.   Ghosh S, Falter F, Goldsmith K, et al. The Papworth BiVent tube: a new device for lung isolation. Anaesthesia 2008; 63: 996–1000.

12.   Ghosh S, Klein1 AA, Prabhu M, et al. The Papworth BiVent tube: a feasibility study of a novel double-lumen endotracheal tube and bronchial blocker in human cadavers Br J Anaesth 2008; 101: 424–8.

 

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