ICU气管插管如何改进？

卢嘉琪

急重症世界出品

摘  要危重病患者气管插管与严重并发症有关，主要是心血管衰竭和严重低氧血症。在这篇叙述性综述中，我们介绍了旨在减少这些并发症的干预措施的最新进展。MACOCHA是一种简单的评分，有助于识别重症监护病房(ICU)中有困难插管风险的患者。结合使用吸气支持和呼气末正压的预充氧法应该仍然是低氧血症患者的标准预充氧法。在没有高误吸风险的选定患者中，快速诱导后的面罩通气也可用于预防低氧血症。插管前、中、后的血流动力学优化和管理是必不可少的。所有这些元素都可以集成在一起。每个ICU都应该采用一种呼吸道管理方法，并根据每个操作者的需求、情况和专业知识进行调整。电子喉镜应由经验丰富的操作者使用。

关键词：呼吸道、插管、并发症、电子喉镜、电子喉镜检查

引言

气管插管是重症监护病房(ICU)最常见的操作之一。危重患者的气管插管可能与高达一半的危及生命的并发症有关。心血管不稳定和低氧血症是危重患者插管过程中最常见的并发症。它们会增加28天的死亡率，并可能导致心脏骤停、脑缺氧和死亡。

在这篇叙述性综述中，我们总结了在ICU患者中使用气管插管优化气道管理的措施的最新见解：预充氧、窒息氧合、适当的装置、气道管理策略的使用、血流动力学优化、药物的选择和插管的时机。作者在文献的基础上，也根据作者的经验和主观性，提出了一种叙述性的评论。

预充氧合和窒息氧合

预充氧的目的是通过增加功能残留量和氧储备来延长呼吸暂停而不减饱和的时间，从而减少低氧血症的发生。

重度肥胖症患者25°仰卧位的预充氧法比仰卧位更有效。同样，在没有肥胖的患者中，可以使用20°至30°半坐位或反向特伦德伦伯卧位来创造最佳的预充氧和插管条件，如果可能的话，避免仰卧位。临床上对自主呼吸患者有几种预充氧法：面罩、高流量鼻吸氧(HFNO)、无任何压力支持水平的呼气末正压(PEEP)、无创呼吸机(NIV)压力支持和OPTINIV方法(NIV+HFNO)。在INTUBE研究中，在严重低氧性急性呼吸衰竭患者中，即使只有11%的患者使用了无创呼吸机(NIV)，但在气管插管期间，与面罩预充氧相比，低氧血症的发生率也更低。压力支持与PEEP相结合限制肺泡塌陷和肺不张。在预充氧后摘下面罩，以允许气管导管通过口腔。此外，在插管困难的情况下，将气管导管插入气管可能需要时间，从几秒钟到几分钟不等。因此，在气管插管期间使用HFNO可提供呼吸暂停氧合的优势。窒息氧合是一种生理现象，肺泡的氧气消耗率和二氧化碳排出率之间的差异会产生高达20cmH2O的负压差。这种负压梯度允许氧气进入肺部，前提是肺部和大气之间存在呼吸道渗透性、开放的肺泡和氧气中的高肺泡压力。1959年，一项研究报告了8名计划进行小手术的患者，他们在通过气管导管接受纯氧的同时，进行了插管和麻醉。患者在维持100%血氧饱和度的同时，二氧化碳分压急剧升高，并出现呼吸性酸中毒。在现场进行的许多研究的解释仍然很困难，因为预充氧合和窒息氧合通常是同时进行评估的。在一项包括非严重低氧血症患者的随机对照研究中，HFNO组插管期间最低血氧饱和度的中位数与标准面罩组相比没有显著差异。然而，与标准面罩组相比，HFNO组的减饱和度<90%要轻于标准面罩组。这些结果证实了Miguel Montanes等人在轻度低氧血症患者中进行的观察性研究的结果。然而，在ICU中插管的重度低氧血症患者，Vourc’h等人发现60L/min的HFNO和面罩在气管插管时的最低SpO2值没有差异。Semler等人也发现了类似的结果。在预充氧合领域进行的研究结果之间的差异主要可以解释为用于窒息氧合的氧流量的不同，从15到60L/min，研究的人群，以及低氧血症的严重程度。此外，HFNO对预充氧合和窒息氧合的有效性仍然存在争议，主要是因为在诱导呼吸暂停之前进行的预充氧合，当患者仍在呼吸时，并没有与呼吸暂停诱导后，当患者不再呼吸时进行的窒息氧合分开。尽管存在这些争议，最近一份关于使用HFNO的临床实践指南建议，对于已经接受HFNO治疗的患者，在插管期间应该继续进行HFNO治疗。然而，只有NIV允许施加外部窥视和压力支撑，打开并保持肺泡打开。在一项包括313名患者的随机对照试验中，最近比较了NIV和HFNO在危重患者急性低氧性呼吸衰竭预充氧治疗中的作用。脉搏血氧饱和度<80%者，NIV预氧组33例(23%)，HFNO预氧组171例(27%)，差异无统计学意义。然而，在PaO2/FiO2低于200毫米汞柱的患者亚组中，NIV预充氧组发生严重低氧血症的频率低于HFNO组(117例患者中28例(24%)，而125例患者中44例(35%)，调整后的优势比0.56[0.32-0.99]，p=0.0459)。这项随机对照试验证实了赵等人和Chaudhuri等人在2017年进行的荟萃分析所建议的结果。OPTINIV方法将预氧合与压力支持和PEEP（NIV）和HFNO联合用于预充氧合和窒息氧合，与单独使用NIV的预充氧合相比，在严重低氧血症患者的插管过程中允许显著更高的氧饱和度。值得注意的是，整个团队应该接受培训，从无创方法切换到有创呼吸机。同样，如果需要，应始终备有与氧气相连的袋阀面罩，以便切换到手动通气。综上所述，有四种方法可以在预充氧合过程中提供充足的氧气储备：面罩充氧法、HFNO法、NIV法、OPTINIV法，后者在重度低氧患者的插管过程中允许较高的氧饱和度。虽然窒息氧合可以延长危重病患者气管插管期间的安全呼吸暂停时间，但在呼吸暂停期间更有效的氧合和呼吸方法仍然是面罩呼吸机。传统上，对危重患者进行快速序贯诱导，目的是限制胃充气，从而限制肺吸入，因为他们可能不禁食或胃排空较慢。在PREVENT研究中，Casey等人随机将患者分为两组，分别在诱导和插管期间接受面罩呼吸机和不接受呼吸机。与对照组相比，接受面罩呼吸机的患者严重低氧血症的发生率较低，而肺吸入率并未增加。虽然这项研究不是为了观察肺吸入，但它肯定挑战了传统研究，并为温和的面罩通气提供了一些保证，以限制快速顺序诱导期间的低氧血症。

用于气管插管定位和气道管理策略的装置

众所周知，插管困难与危及生命的并发症有关。成功的首次插管是呼吸道管理试验中确定的终点，据报道，首次尝试失败是围术期并发症和死亡的一个促成因素。在INTUBE研究中，ICU的首次尝试成功率保持在80%左右。

在一项前瞻性多中心观察性研究中评估了ICU插管困难的危险因素。用于预测插管困难的评分MACOCHA评分被开发出来，后来进行了外部验证。插管困难的主要预测因素与患者(Mallampati评分III或IV、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)、颈椎活动减少、张口受限)、病理(昏迷、严重低氧血症)和操作者(非麻醉师)有关(表1)。表1. MACOCHA分数计算工作表

分数

与患者相关的因素

Mallampati评分III或IV5

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征2

颈椎活动度降低1

限制张口度<3厘米1

与病理相关的因素

昏迷1

严重低氧血症(<80%)1

与操作员相关的因素

非麻醉师1

总共12

M.Mallampati评分III或IV；A.呼吸暂停综合征(阻塞性)；C.颈椎受限；O.张口<3厘米；C.昏迷；H.缺氧；A.未受过训练的麻醉师；编码从0到12；0=容易；12=非常难。

为了确定地排除困难的插管，截断值为3是合适的，以允许最佳的阴性预测值和灵敏度。为了提高一次插管成功率，降低插管困难的发生率，插管装置是至关重要的。在2019冠状病毒病(新冠肺炎)大流行之前，标准喉镜是最常用的插管方法，符合ICU的呼吸道管理推荐。同时，在危重患者使用标准麦金塔喉镜进行气管插管时，最广泛使用的技术是单独使用气管插管。或者，为了减少与插管有关的并发症，已经提出了使用插管芯的气管插管以促进气管插管。一些作者认为，使用带有管芯的预成型气管插管可以增加第一次插管的成功率。然而，在病例报告中也报告了一些刺伤，发生率很低，包括粘膜出血、气管或食道穿孔和喉咙痛。为了确定在危重成人气管内插管时使用插管管芯对第一次成功插管的影响，我们进行了口腔气管插管管芯(STYLETO)试验。我们假设，与单独使用气管内插管相比，使用管芯将显著增加首次插管的成功率。这项多中心随机对照试验在法国30所大学和2所非大学医院的32个ICU中进行。我们发现，与单独使用气管插管相比，使用管芯进行气管插管可以显著提高首次插管的成功率。据报道，首次插管成功的11个点估计在每个亚组中都倾向于气管插管+管芯。这种管芯在呼吸道管理方面表现出一些优势，成本低，易于在全球范围内获得。有人认为，在气管插管过程中，使用管芯可能会增加黏膜出血、喉、气管内、纵隔或食道损伤的风险。然而，我们的试验报告了两组人的创伤伤害率相似。最近的一项研究比较了危重成人气管插管时使用弹性橡胶探条和导管芯的情况。在随机选取的1,106名患者中，与使用带有导管芯的气管插管相比，使用弹性橡胶探条并不能显著增加首次插管的成功率。值得注意的是，这项研究包括直接喉镜和电子喉镜，没有显示两组之间主要结果的差异。现在建议在ICU中使用电子鼻喉镜来改善呼吸道管理。根据刀片的类型，有三种主要的电子喉镜。首先，Macintosh电子喉镜将Macintosh刀片与视频技术相结合。声门可以直接看到，也可以通过视频屏幕看到。其次，解剖形状的叶片，也称为超角度叶片，在不需要弯曲或伸展颈部的情况下提供声门的视图，只提供声门的间接视图，需要使用带有气管内管的预成型样式来促进气管插管。第三，解剖形状的叶片带有导管导向器，也被称为通道式电子鼻喉镜，它不需要预成型样式。尽管声门的可视化效果更好，但使用电子喉镜时的主要挑战仍然是将管子插入气管。换句话说，在电子喉镜检查期间，获得100%的声门开放(POGO)视图，对应于直接喉镜中的Cormack-Lehane分级1，并不能保证成功插管，因为管子必须通过锐角才能进入喉部。有人建议，电子喉镜可以帮助降低困难的插管率。在一项前后研究中，报告了在气道管理策略中使用电子喉镜进行质量改进的过程，系统地使用Macintosh视频喉镜进行插管显著降低了插管困难或喉镜检查困难的发生率。在多因素分析中，“标准喉镜检查”组是插管困难或喉镜检查困难的独立危险因素。此外，在MACOCHA评分预测的插管困难患者亚组中，“标准喉镜”组插管困难的发生率(47%)明显高于“Macintosh视频喉镜”组(0%)。2014年的一项系统回顾和荟萃分析证实，在ICU中使用可视喉镜进行插管可以降低插管困难的发生率。与直接喉镜相比，电子喉镜对插管困难、一次成功、Cormack 3/4分级、食道插管均有改善，对严重低氧血症、严重心血管衰竭、呼吸道损伤无明显改善。然而，在2016年，Lascarrou等人在一项大型多中心随机对照试验中表明，与直接喉镜检查相比，电子喉镜检查并没有提高首次尝试插管率，而且与严重威胁生命的并发症的发生率更高相关。此后发表的几项荟萃分析显示，在危重患者的气管插管中，电子喉镜优于直接喉镜的结果相互矛盾。然而，纳入的试验存在相当大的异质性。事实上，与直接喉镜相比，有几个因素可能会影响电子喉镜的有效性，在解释不同研究的结果时，这些因素应该被考虑在内。最近进行了一项前瞻性观察性研究，对使用传统Macintosh刀片的直接喉镜和C-MAC®电子喉镜(Karl-Storz)的使用进行了比较，研究对象是使用可视喉镜在临床模拟中进行了至少50次插管的操作者。在电子喉镜组，首次插管率高于常规Macintosh组。最近的一项研究表明，与使用标准的Macintosh喉镜相比，使用Macintosh型电子喉镜作为手术室气管插管的首选装置，易插管的比例显著增加。据我们所知，这样的研究没有在危重患者身上进行。值得注意的是，在非通道式电子喉镜中，最重要的一点是使用弹性橡胶探条来预塑气管插管。在Lascarrou等人的研究中，只有不到20%的病例使用了它。与传统的气管插管相比，使用带管口的预成型气管插管可能具有潜在的优势，并有助于提高使用电子喉镜进行插管的成功率。气管插管的类型也很重要，形状和硬度各不相同。在评估已发表的观察性和随机性研究的结果时，操作员的专业知识也很重要。在Lascarrou等人的研究中，值得注意的是，超过80%的操作者是非专业的。最近，进行了一项前瞻性观察研究，比较了使用传统Macintosh刀片的直接喉镜和C-MAC®电子喉镜(Karl-Storz)的使用，这些操作者在使用电子喉镜的临床模拟中进行了至少50次插管。在电子喉镜组，首次插管率高于常规Macintosh刀片组。还评估了使用电子喉镜达到90%最佳性能所需的经验。要达到这种熟练程度，至少需要用超广角电子喉镜进行75次尝试。同样，一个团队最近实施了McGrath MAC视频喉镜(美敦力)，作为质量改进计划的一部分。他们将电子喉镜定位为危重患者每次插管的一线喉镜，以加强技能培训。在多变量分析中，缺乏专门的电子喉镜检查专业知识、初级状态和昏迷的存在是首次尝试失败的独立危险因素。他们首次在危重患者中报告说，根据以前进行的电子喉镜检查的次数评估，特定的电子喉镜技能培训是第一次尝试插管成功的独立因素。根据操作者的专业水平，首次尝试程序的成功率有所增加。进行了15次以上电子喉镜检查的患者首次尝试成功率为87%。这突出了在危重患者实施这些新技术之前，通过临床模拟或在身体上实践，使用电子喉镜进行培训和教育的重要性。表2列出了使用电子鼻喉镜提高首次插管成功率的十个技巧。

表2. 使用电子鼻喉镜提高首次插管成功率的十大技巧

1.在仿真中心培训操作者

2.对操作者进行患者培训：使用视频喉镜对患者进行至少15次插管

3.使用预定义的气道管理策略

4.在插管前仔细评估插管的难度，例如使用MACOCHA评分

5.选择单一的电子喉镜设备

6.在手术过程中进行充分的预充氧合，以限制低氧血症和急促反应

7.小心误吸泌物

8.使用神经肌肉阻滞剂进行快速序列诱导

9.将针头或探条用于非通道式电子喉镜

10.为了使气管插管更容易，声门的可视化效果不佳

困难呼吸道协会(DAS)的危重患者气管插管管理的临床实践指南建议在存在困难的呼吸道时使用电子喉镜，或在直接喉镜失败时作为抢救策略，而全印度困难呼吸道协会(AIDAA)的指南强烈建议在ICU中使用电子喉镜，特别是当预期有困难的呼吸道时。同样，2017年出版的法国社会麻醉学和动画学会（SFAR）和法国语言学会（SRLF）关于重症监护中插管和拔管的专家指南已将电子喉镜纳入气道管理策略中，作为MACOCHA评分≥3患者插管的第一选择，同时，当直接喉镜插管失败时，作为救援策略。在最近的一项荟萃分析中，作者发现使用电子喉镜降低了插管困难的风险，并且在成人患者首次尝试时略微增加了插管成功率。新冠肺炎疫情进一步突显了ICU插管期间电子喉镜检查的重要性，以限制对呼吸道操作员的污染。新冠肺炎患者的呼吸道管理国际指南建议尽可能使用电子喉镜以增加患者与呼吸道操作员之间的距离，并建议由最有经验的操作员进行气管插管。如果使用探条或针头，建议操作员在取出时要小心，以免将分泌物喷到插管人员。未来的试验将更好地确定电子喉镜在ICU中的作用，特别是在适当使用呼吸道附件作为探头方面。首次插管成功率已被证明是一个准确的初步结果，与插管过程中并发症的发生密切相关。在设计未来的随机临床试验时，操作者的专业知识将是一个主要的混杂因素。对危重患者使用专用的气管插管策略，以防出现可预见或不可预见的插管困难，也可能是有益的。我们在图1中最近发表的试验的基础上提出了一种更新的气道管理策略。需要研究来评估在ICU中应用这一流程是否可以减少困难的插管和并发症。在每个ICU中，该气道管理策略可以根据需要和情况进行调整。

图1. 气道管理策略。检查用于管理困难呼吸道的设备的可用性。术中如血氧饱和度<90%，应及时进行呼吸机治疗。在ICU中进行的所有插管程序都很复杂。为了提高首次尝试的成功率，建议使用两种操作方法，即使用金属刀片和使用可延展的针头(带通道的电子喉镜除外)。快速顺序诱导是强制性的。对于预计的插管困难(Mallampati评分III或IV，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征，颈椎活动度降低，张口受限，昏迷，严重缺氧，非麻醉师(MACOCHA)评分≥3)，如果操作员熟练使用电子喉镜(至少使用该设备进行15次插管)，建议使用电子喉镜，但分泌物丰富的情况除外。如果MACOCHA评分<3，则由操作者自行选择(直接喉镜或电子喉镜)。在插管失败的情况下，如果没有首先使用电子喉镜，或插管管口(可延展的管口或长而灵活的角度管口)，随后使用喉罩或喉镜，在专家手中使用纤维喉镜，最后使用经皮或外科抢救性呼吸道。

气管插管位置确认

不明原因的食道插管可能导致严重的低氧血症、脑损伤和死亡。皇家麻醉师学会和困难呼吸道学会的第四次国家审计项目显示，在ICU中与呼吸道相关的死亡中，74%是由于缺乏二氧化碳描记的使用。因此，不应仅用临床检查来排除食道插管。在每次气管插管后，即使在心肺复苏的情况下，也应该使用至少5-7次呼吸的持续波形图来确认气管导管的位置。一致波形的存在加强了气管插管的放置，心肺复苏的有效性可以通过持续产生大于10-20毫米汞柱的ETCO2值来监测。无法检测到持续呼出的二氧化碳应立即在喉镜或支气管镜下确认气管插管的位置。如果不能排除食道插管，应使用喉罩或声门上呼吸道进行通气拔管。

血流动力学优化与药物选择

血流动力学衰竭是危重患者气管插管时最严重的并发症之一。插管期心血管衰竭与ICU和28天死亡率的增加有关。为了防止严重衰竭，液体负荷和早期应用血管升压药可能会减少与插管相关的血流动力学并发症的发生。然而，证据水平仍然很低。在一项务实、多中心、非盲、随机的试验中，337名接受气管插管的危重成人患者被随机分配为只接受晶体溶液静脉推注或不接受液体推注。与无静脉推注液体相比，单独静脉推注液体而不系统地使用血管加压药并不能降低气管插管期间心血管衰竭的发生率。值得注意的是，给予的液体量非常少，这可以部分解释结果，而且它没有与系统性血管活性支持相结合。最近，一项随机对照试验招募了1067名接受气管插管的危重患者，报告称，与不注射液体相比，单独静脉注射液体而不伴以系统的去甲肾上腺素注射并不能显著降低心血管衰竭的发生率。FLUVA试验(NCT05318066)目前正在进行中，以评估在气管插管前输注液体和引入血管加压药对减少严重心血管衰竭的效果。用于插管的药物在处理血流动力学并发症时尤其重要。在拟交感神经系统最大激活一段时间后，所有麻醉药在诱导后都会迅速导致血流动力学不稳定。血管升压药应该以预防性的方式大量使用。用于插管的药物各自的优点和益处如图2所示。Russoto等人最近在INTUBE研究的一项特别分析中警告我们，使用丙泊酚存在血流动力学并发症的风险。重要的是，这些血流动力学并发症与死亡风险增加有关。令人惊讶的是，结合使用神经肌肉阻滞剂和快速催眠药的快速顺序诱导只有75%的病例使用了快速顺序诱导。在院外急诊室接受气管插管的患者中，罗库溴铵与琥珀胆碱相比，在首次插管成功率方面未能表现出非劣势。然而，两种药物在临床上的差异并不显著，这表明两种药物都可以安全使用。

图2. 插管过程中使用的药物：利弊

限制插管相关并发症的插管策略（蒙彼利埃-ICU插管策略更新）

Jaber等人开发了一种插管方案，旨在提供一个实用的工具，帮助规划和优化插管程序。蒙彼利埃插管方案的更新版，如图3所示，包括在气管插管的每个阶段：插管前、每次插管和插管后需要考虑的事项、要做的事情或要考虑的事项的清单。在气管插管过程中应用该集束化策略已显示出更高的安全性。在这项研究中，Jaber等人证明，与对照阶段相比，在干预阶段使用蒙彼利埃插管方案可以显著减少危及生命的并发症(21%比34%，p=0.03)和其他并发症(9%比21%，p=0.01)。然后使用蒙彼利埃插管协议的修改版本对蒙彼利埃插管协议进行了外部验证，并于2018年由Corl等人发表。他们发现，改良的蒙彼利埃方案与所有插管相关并发症显著减少16.2%[95%可信区间1.2-23.6%]相关。与这两项研究类似，在Jaber等人最近进行的STYLETO试验中，只有25%的患者出现了严重并发症，低于Russoto等人在其大型观察性国际研究中报告的比率。一种解释可能是，在STYLETO研究中，强烈推荐应用蒙彼利埃插管方案，这可能解释了与INTUBE研究中观察到的发生率相比，两组(气管插管+插针和单独气管插管)的并发症发生率相对较低。例如，在INTUBE研究中，只有25%的病例使用了碳酸氢图。

图3. 蒙彼利埃插管方案的更新。简而言之，插管期前的干预措施包括早期应用血管升压剂相关的液体负荷，急性呼吸衰竭时使用NIV预氧合，护理团队准备镇静，以及两名操作员在场。在ICU呼吸机和标准面罩的3分钟预充氧期内应用NIV。PSV水平设置在5到10 cmH2O之间，调整以获得理想体重的6到8毫升/公斤的过期潮气量。FiO2设置为100%，PEEP水平为5 cmH2O。在插管期，推荐使用短效、耐受性良好的催眠药(依托咪酯或氯胺酮)和快速起效的肌肉松弛药(琥珀胆碱或罗库溴铵)，并应用环状软骨压(Sellick手法)进行快速诱导。塞利克手法的实施是为了防止胃内容物因食道外部阻塞而泄漏到咽部，以及相关的物质吸入肺部，以及呕吐到无保护的呼吸道。在插管后(插管期后)，我们建议通过二氧化碳描记(一种技术，可以确认气管内插管的位置并验证是否没有放置食道)、尽快开始长期镇静(以避免激动)和使用ARDS网络所定义的“保护性”机械通气设置来验证管子的位置。

危重患者有限的生理储备，加上面罩呼吸和插管困难的可能性，要求进行仔细的规划，并证明使用流程方法进行气管插管是合理的，尽管实施的好处需要进一步评估。一项随机对照试验未能显示出插管前口头核查表在降低插管过程中较低的动脉压或饱和度方面的优越性。值得注意的是，这份清单缺乏旨在改善生理参数的干预措施，如足够的预氧量、液体负荷和血管加压药。此外，由于先前在参与中心的呼吸道管理方面具有重要的专业知识，并将核查表用于其他ICU程序，因此控制组中可能存在高外显性的核查表项目。然而，插管前核查表可能对经验较少的团队有效，并且核查表包括优化生理学的干预措施。

来源：Intensive Care Med