目前临床上广泛使用的是高级儿科生命支持研究组(APLS)给出的基于年龄的插管深度公式,即『年龄(岁)/2+12』(适用于1岁以上的儿童)。然而研究发现基于该公式计算的插管深度会带来较高的插管错位率(69%)。
一项回顾性研究发现,气管插管(ETT)错位的发生率会随着年龄的增长而降低,但到10岁时仍超过10%。Zhou等人的研究发现基于中指长度的公式(基于MFL的公式=3*中指长度)的准确性比APLS公式更高。
现有的关于生长参数与气管长度的相关性研究很少,也没有直接比较这些公式在儿科中应用准确性的研究。
因此有研究团队旨在选择并探究强相关性生长参数(如年龄(Y)、性别(G)、身高(H)、体重(W)、BMI、中指长度(MFL)、鼻耳屏长度(NTL)和胸骨长度(ST))与最佳气管插管深度(D)之间的相关性,进而总结出一个准确性更高的插管深度公式。
接受插管全麻的4-12岁儿童。
患儿入室后进行常规监测。诱导方案选择丙泊酚(2mg/kg)、舒芬太尼(0.4ug/kg)和顺式阿曲库铵(0.2mg/kg)。
基于D=年龄(岁)/4+3.5选择合适的带套囊气管导管,以降低位移、意外脱管等不良事件的发生率。诱导后,使用直接喉镜行气管插管,ETT的第一条插管深度标记线(图1)位于声门水平。
图1 第一条插管深度标记线
使用套囊压力监测器控制套囊压力为20-30cmH2O。固定ETT后,记录与上切牙平齐的ETT位置(IT),单位为cm(图2)。术中泵注丙泊酚和瑞芬太尼以维持BIS 50-60。
图2 气管导管尖端、套囊、隆突和声带之间的相互位置关系示意图
术中测量并记录受试者的一般信息:ASA分级、年龄、性别、身高、体重、BMI、中指长度(MFL)、胸骨长度(ST)和鼻耳屏长度(NTL)。
插管前测量
插管后标记线位于声门水平,即套囊到声门的距离等于GC。受试者仰卧,头部位于解剖中性位置。
使用Disposcope柔性内窥镜通过以下步骤测量ETT尖端和气管隆突之间的距离(TC)
解剖上气管长度(AL)为声门和隆突之间的距离。根据以下公式计算AL:AL=GT+TC。上切牙与隆突之间的距离(CL):CL=IT+TC。
最佳插管深度(D)
套囊上缘到声门距离(GC)等于ETT尖端到隆突的距离(TC)时的插管深度,即GC=TC时,插管深度最合适。推导一下,D=IT-[(GT+TC-CT)/2-TC],在此公式中,GT+TC等于解剖气管长度,当处于最佳插管深度时,(GT+TC-CT)/2等于GC或TC,(GT+TC-CT)/2-TC等于最佳插管深度和实际插管深度(IT)的差异(图2)。
近端插管:声门和套囊之间的距离GC<1cm;
远端插管:ETT尖端和隆突之间的距离TC<1cm。
共有111名4-12岁儿童被纳入研究,其人口统计学和年龄亚组的气管长度特征见表1和表2。
表1 受试者基本信息
表2 各年龄组儿童气管长度、上切牙至隆突距离和最佳插管深度
Pearson相关性分析显示:解剖气管长度(AL)与身高之间的相关性最强(R=0.897,P<0.001),中指长度(R=0.841,P<0.001)、年龄(R=0.832,P<0.001)也是相关性很强的因素,而CL与身高中度相关(R=0.641,P<0.001)。
如表3所示:最佳插管深度(D)的相关因素有身高(R=0.865,P<0.001)、中指长度(R=0.779,P<0.001)、年龄(R=0.779,P<0.001)和体重(R=0.736,P<0.001)。性别与气管长度特征之间没有相关性。
表3 Pearson相关性分析
随后,对受试者的生长参数(性别、年龄、身高、体重、BMI、中指长度、胸骨长度、鼻耳屏长度)和最佳插管深度进行了简单的线性回归分析。根据分析结果,生成了基于身高的预测公式(图3)。
图3 最佳气管插管深度和身高之间的线性回归线。回归线显示:R2=0.804,Y=0.1106*X+3.306,P<0.001
D (cm) = 3.088 + 0.11 × Height (cm) (R2 = 0.804, P < 0.001)通过四舍五入截距和斜率,建立了简化公式:
新公式 1 : D (cm) = 4 + 0.1 × 身高 (cm)
新公式 2 : D (cm) = 3 + 0.1 × 身高 (cm)
研究发现新公式1的预测精度高于新公式2、APLS公式和基于MFL的公式。根据新公式1、新公式2、APLS公式和基于MFL公式计算出的最佳深度和ETT深度之间的平均差异为 −0.354 cm (95%LOA,−1.289至1.998 cm),1.354cm(95%LOA,−0.289至2.998cm),1.154cm (95%LOA, −1.002至3.311cm),−0.619cm(95%LOA, −2.960至1.723cm) ,可见新公式1中的差异小于其他三个公式。Bland- Altman图如图4所示。
图4 新公式1、新公式2、APLS公式和中指长度公式的Bland-Altman图。对于4-12岁的儿科患者,新公式1(A)比新公式2(B)、APLS公式(C)和中指长度公式(D)更准确。虚线表示平均差异,上下实线表示95%的一致性极限
除此之外,与其他三个公式相比,新公式1的RMSE(0.907)、MAPE(0.041)和MAE(0.709)最低,表明新公式1的准确性更高(表4)。
表4 不同公式的预测精度
新公式1的最佳插管率(84.69%)高于新公式2(55.86%)、APLS公式(61.26%)和基于MFL的公式(69.37%)。新公式2(44.14%)和APLS公式(38.74%)的近端插管发生率高于新公式1和基于MFL的公式,而基于MFL公式(25.22%)的远端插管发生率最高。
此外,基于新公式1,ETT尖端和隆突之间的距离接近声门与套囊之间的距离(2.07±0.96 vs 2.74±1.19,表5)。
表5新公式、APLS公式和基于MFL的公式之间插管信息的比较
研究发现儿童身高与气管长度和最佳插管深度密切相关,通过线性回归分析建立了基于身高的新公式,以预测儿科插管最佳深度。
与APLS公式、基于MFL公式和新公式2相比,新公式1(D=4+0.1*身高cm)预测最佳插管深度的准确性更高。
Morgan在1982年提出过一个更可靠的公式:D=5+0.1*身高cm,以估计上切牙到主气管中点的距离。值得注意的,该公式预测的最佳插管深度要比本研究中的新公式1深1cm。原因可能与种族身高差异有关。不同种族的身高和气管长度也不同。
一项回顾性观察性研究表明,欧洲人和亚洲人在气管长度方面存在明显的种族差异,在德国儿童中,气管长度是身高的6%-10%,而在日本儿童中为7%-11%。这意味着当身高一致时,不同种族的气管长度可能就不同。
Morgan公式是基于北美人群身高建立的,这可能不适合与亚洲人群。在本研究中,气管长度约为身高的6.24%-10.83%。相比之下,基于MFL的公式要比新公式2和APLS公式的精度更高,但低于新公式1。
然而,另一项研究发现,在1-4岁的受试者中气管插管的深度和中指长度之间的相关性更高。两项研究结果不一致的原因可能与纳入人群年龄分布有关。
在耳鼻喉、口腔、腭裂修补及后颅窝手术中,常需头部伸展或屈曲,以暴露手术视野。当头部处于屈曲或伸展位时,ETT尖端可向隆突或声带方向移动至少1cm。先前的研究也表明,头部部位的变化对气管插管深度有深刻的影响。
本研究表明,新公式1预测最佳插管深度的准确性更高,其次是基于MFL的公式,而APLS的准确性最低。使用APLS公式,33.7%儿童的ETT位置不正,大多数为近端插管。
Lau等人指出,APLS公式低估了1岁以上儿童经口插管的最佳插管深度。与之前的研究一致,本研究也发现APLS的近端插管率高。相反,Lee等人发现1岁以上的儿科患者使用APLS公式发生远端插管的概率高。因此,APLS公式不具有广泛性。
然而基于新公式1时仍会发生插管位置不当的情况(如受头部运动的影响等)。因此插管深度公式可以保证最初的插管位置,但不能确保手术全过程的完美ETT位置,仍需通过听诊和呼末二氧化碳来进一步判断。
本研究表明基于身高预测插管深度的新公式是可靠的,方法简单,可用于临床实践参考。而基于MFL的公式可用于无法确定儿童身高的患儿。
内容 | 林 娜
编辑 | 舍 予
联系客服