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气管切开在需长期机械通气危重症患者中的应用进展

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Vo1.11,No.6 2014 Health Medicine Research and Practice 77 ・综述与讲座・ 气管切开在需长期机械通气危重症患者中的应用进展 朱林燕,王导新 (重庆医科大学附属第二医院,重庆400010) 摘要:机械通气是有效恢复患者通气并改善氧合的一种呼吸支持方法,而危重症患者常需机械通气辅助治疗。 气管切开术可建立人工气道,方便连接呼吸器,从而改善临床治疗效果。本文系统介绍了长期机械通气治疗 危重患者的研究进展和气管切开在机械通气中的应用现状及问题,探讨气管切开时间对预后的影响,以期为 临床医生正确选择气管切开术提供理论参考。 关键词:气管切开,机械通气,危重症 中图分类号:R459.7 文献标识码:A 危重症患者呼吸系统不能维持正常的气体交 换时,会发生呼吸衰竭,需要机械通气增加或者代 替患者自主呼吸。研究表明,长期机械通气辅助 治疗是气管切开术的绝对适应证,特别是对于不 严重程度评分>25分、人住ICU的第4天患者急 性简化生理学评分(sAPS)≥16分、平均再插管 次数>2.21次、动静脉氧分压差≥100 mmHg (1 mmHg一0.133 kPa)及氧合指数(PaO2/FiO 2) ≤250 mmHg等来判断患者是否需要机械通 气_4]。近期,B6sel等提出一项评分系统(in— house score)来判断哪种患者预计需要至少2周 能经口或经鼻气管插管,或喉部机械性梗阻导致 气管插管失败者,通过气管切开术建立人工气道 是唯一的选择,如颜面部创伤等口]。本综述主要 介绍气管切开治疗需长期机械通气的危重症患者 的研究进展,探讨施行气管切开时间对其预后的 利与弊,以及如何提高气管切开术对此类患者的 以上的机械通气治疗l5]。评价项目:①组织器官 功能项。需手术干预为2分,呼吸系统疾病为 3分,PaO 2/FiO2<150 mmHg为2分,急性生理 治疗作用。 和慢性健康评分(APACHE II)或者急性生理评 分(APs)>20分则为4分,肺损伤指数>1则为 2分,脓毒血性为3分;②神经功能系统项。吞咽 困难为4分,人院时GCS评分<1O分则记3分, l 机械通气 危重症患者长期机械通气治疗常常会出现严 重并发症,例如呼吸机相关性肺炎、机械通气相关 性肺损伤、呼吸机依赖、肺不张等,其中,呼吸机相 关性肺炎为其主要的死亡原因_2]。患者使用呼吸 机治疗时间大于14 d被定义为长期机械通气治 疗。长期机械通气治疗是气管切开的绝对适应 吸人性肺炎为3分。③神经损伤项。脑干损伤为 4分,小脑恶性肿瘤为3分,缺血性梗死面积大于 2/3为4分,颅内出血量>25 mL为4分,弥漫性 病变为3分,脑积水为4分。若总分>l0分,则 证,故正确地判断哪些患者需要长期机械通气是 临床工作中的关键。但是到目前为止,尚无统一 标准判断患者是否需长期机械通气治疗,对于气 管切开患者病种的选择以及气管切开的时间大多 考虑患者需要2周以上的机械辅助通气。但经该 评分确定的患者中仅45 真正需要行气管切开 术,该评分系统的有效性仍存在质疑。Young等 进行的一项多中心大样本随机对照研究表明,在 为临床医生主观意向确定。 Saffle等曾利用一项自制预测公式针对重度 烧伤患者进行预测,但是该公式的敏感度、特异 性、精确度均不高(均为70%)[3]。Shirawi与Ar— abi总结出一些预测影响因子,包括年龄>4O岁、 使用机械通气辅助治疗后的3~4 d内,临床医生 的经验判断并不比利用公式或者是评分系统更有 利于评估患者是否真正需要长期机械通气治 疗l_6]。Terragni等研究表明,晚期气管切开组中 有20 的患者在行气管切开之前已经恢复自主 呼吸,与Young试验(19.6 )无明显差异l_7]。 入院时格拉斯哥昏迷评分(GCS)≤7~8分、创伤 *基金项目:国家自然科学基金项目(81270141)。 作者简介:朱林燕(1988一),女,在读硕士研究生,E—mail:zhulinyan717@163。corn。 通讯作者:王导新,E—mail:zhulinyan717@163.com。 78 保健医学研究与实践 第11卷第6期 2014年 2气管切开在机械通气患者中的应用 气管切开术是一种建立人工气道的方式,其 主要用于各种原因引起的呼吸道梗阻、呼吸衰竭、 有创机械通气难以拔管患者、重型颅脑外伤昏迷 等神经系统疾病患者,气管切开极大地提高了急 危重患者的抢救成功率。 2.1机械通气治疗患者需行气管切开术的预测因素 Durbin利用评估流程图来判断是否需行气 管切开术,其主要评估点为有无上呼吸道梗阻、神 经系统疾病患者人院第4天GCS评分是否大于 6分、有无第4颈椎椎体及以上椎体损伤、有无急 性神经肌肉性疾病、有无潜在性肺部疾病、入院第 4天和第7天患者ARDS评分是否大于2.5分 等,每日对经喉气管插管患者评估,结合患者及家 属的意愿,权衡气管切开术的利弊ll 。Park等为 研究ICU患者行气管切开的影响因素,对59名 ICU患者资料进行回顾性分析发现,APACHE II 评分≥20分及气管切开延迟时间的长短被认为 是临床医生决定在2周以后行晚期气管切开的独 立因素 ]。Kollef等选择521例机械通气治疗的 ICU患者进行队列研究证实,医院获得性肺炎、 气道需雾化治疗、重复再插管为施行气管切开术 的独立因素 I 。 2.2气管切开对气道的影响 长期经喉气管插管易引起气道组织损伤、感 染,同时需较长时间使用镇静剂,患者舒适度极低 且不能言语 。Epstein的研究表明,和自主呼吸 相比,气管切开套管可减少生理性死腔大约 100 mI l_ l。和气管插管导管相比,气管切开套管 较短、质地硬,不易被气道改变原有形状。套管可 定期更换,分泌物较易清除。气管切开后,气道阻 力降低,呼出气流变大,参与呼吸运动的组织过度 恶性膨胀发生率及内源性呼气末正压(PEEP)降 低,呼吸功(WOB)也降低,使呼吸肌得以恢复,利 于早期撤机。但是,作为一种有创性操作,气管切 开本身就存在潜在风险。有学者认为,气管切开 使上呼吸道的防护作用丧失,增加感染的风险,甚 至引起呼吸机相关性肺炎,提高了患者的病死 率 J。Epstein的研究结果同样表明,气管切开等 人工气道的建立会改变气道自身湿化能力及对吸 入气体的清除屏障,从而导致自主咳嗽能力下降, 气道分泌物增加,使呼吸道感染风险增加口 。同 时,导管可能会减弱吞咽反射,导致误吸风险增 加。另外,气管切开可能损伤喉神经,严重者可因 喉痉挛或喉堵塞而出现缺氧和呼吸困难。虽然气 管切开术自身存在的直接性致死因素甚少,但仍 需考虑患者气管切开发生急性手术风险及长期切 开可能引发的并发症 。长期机械通气患者,由 于人工气道的存在导致其代谢加快,营养需求增 加。当营养不足时,机体将分解蛋白质来提供能 量,导致呼吸肌力和功能下降,增加了患者对呼吸 机的依赖性[1 。 2.3早期气管切开对患者气道的影响 Kluge等进行logistic回归分析表明,气管切 开在重症监护室中常常用于机械通气危重患者的 治疗,主要目的是利于脱机及改善临床结局 J。 众多研究表明,早期气管切开后患者可以更早减 轻呼吸肌的负荷,有效清除气道分泌物,维持良好 的通气功能,使呼吸肌尽早得以锻炼和恢复,从而 可尽早撤离呼吸机。同时可减少麻醉药物的使 用,使患者恢复自主呼吸 。 2.4气管切开时间点的选择 尽管气管切开在重症监护室中较多地被使 用,但目前国际上关于气管切开时间“早期”和“晚 期”标准尚无明确规定。自1989年国际共识提出 气管插管时间大于3周则推荐行气管切开术后, 相继出现许多区分早期及晚期气管切开时间点的 方法 ]。Mcwhorter等耳鼻喉科专家认为,即使 在气管插管短期内,为了保护气道也可实施气管 切开术 。近年认为,在机械通气的2~10 d内 行气管切开被定义为“早期”,气管插管10 d后行 气管切开被定义为“晚期”。 目前大多数的随机对照研究定义气管插管后 7~10 d内行气管切开为早期气管切开,但在最 新的Tracman研究中仍选择以10 d作为早期和 晚期气管切开时间区分点。2011年卢院华等共 纳入6个随机对照研究(RCT)进行Meta分析表 明,早期气管切开可降低长期机械通气患者病死 率,但不能降低肺炎发生率、缩短机械通气时间、 降低ICU的平均住院时间E1 7]。同年,Wang等共 纳入7个RCT进行Meta分析表明,早期气管切 开不能改善机械通气患者的临床结局l_l 。 Durbin等为减少纳入研究中的异质性而选择5 d 之内为早期气管切开时间点,并表示早期气管切 开对病死率无益。 Scales等在1项包括10 927例患者的大样 本回顾性研究中表明,早期气管切开(10 d内)较 晚期气管切开可以明显降低90 d及1年的死亡 率口 。Shang等纳入6个回顾性观察研究对比 实验(2 037例)进行Meta分析显示,早期气管切 开(3~7 d)和晚期气管切开相比,可降低患者死 Vo1.1 1.No.6 2014 Health Medicine Research and Practice 亡率、缩短机械通气治疗时间及平均住院时间,但 早期气管切开不能降低呼吸机相关性肺炎的发生 率 。 3 同一指标在不同研究中存在明显分歧 原因 3.1气管切开时间点 Barquist等曾表示,气管切开的时间点对病 死率的影响表现为时间依赖性,延迟1 d行气管 切开会增加患者的病死率 。Park等研究表明, 在决定行气管切开到真正实施该操作之间的时间 差大多为科间会诊所用时间,在这个时间差之内 患者可能出现死亡。因为存在选择性偏倚,所以 该研究者未进行病死率的统计 ]。 3.2气管切开术种类 因患者病情危重的程度不同而选择不同的气 管切开方法。气管切开方式通常可分为常规手术 气管切开术(ST)、环甲膜切开术、经皮扩张气管 切开术(PDT)、紧急气管切开术、麻醉插管下气管 切开术。同时,PDT目前临床上已经有3种方 法,即导丝扩张钳技术(GWDF)、改良单步扩张 技术(Blue Rhino)、导丝逆行穿刺技术(Fanto— ni),其中GWDF技术在国内应用较广。Delaney 等进行的1项Meta分析结果表明,PDT与ST 相比,PDT可明显减少手术部位感染(OR一 0.28,95 CI一0.16~0.49,P<0.05)、出血(OR 一0.29,95 C 一0.12~0.75,P<0.01)及死亡事 件发生(OR===0.7l,95 CI一0.50~1.()(),P< 0.05)l2 。若不同的试验研究选择不同的气管切 开方式,则会导致研究结果不一致。 3.3 疾病种类 原发性肺部疾病及继发性肺部疾病导致长期 机械通气在气管切开时间点的选择上是不同的。 早期气管切开为治疗多次拔管失败的慢性阻塞性 肺部疾病、重症肺炎、需要长期气道保护的神经内 科系统疾病、吸人性气道损伤等引起的呼吸功能 不全患者的有效措施。特殊疾病患者行“早期”气 管切开的意义可能更大。B6sel等研究认为,重 度颅脑损伤及脑卒中患者由于自主排痰能力差, 易误吸,可能需要长期机械通气支持,这类患者实 施早期气管切开可能更加受益。但是,Dunham 等研究结果表明,气管切开会增加颅内压,在单纯 性重度创伤性颅脑损伤患者(GCS≤8分)中无论 是随机对照研究还是回顾性Meta分析,早期气 管切开(受伤后3~5 d)均可以增加住院死亡率; 对于GCS在3~5分、年龄>45岁者,推荐气管 79 切开时间应在8 d之后 。 3.4其他因素 Zheng及Terragni等进行的2个随机对照 研究表明,早期气管切开较晚期气管切开更有利 于成功撤机及早日转出ICU至普通病房继续治 疗 。另外,ICU患者的生活质量、营养状态及 心理状态对疾病的转归存在一定影响,如早期行 气管切开术易于患者进食,可以提高患者的生活 质量等。 在设计好的前瞻性随机对照研究与回顾性观 察研究中,针对相同的预后指标却未达到一致的 结论。这主要是因为Meta分析本身为二次分 析,得出的结论存在偏倚。Koch等研究表明,在 现存的关于气管切开时间点对长期机械辅助通气 治疗的危重症患者病死率影响的研究中,因在各 研究的设计、疾病的严重程度及种类等方面存在 明显的异质性,故合并效应存在偏倚 ]。Wang 等提出纳入研究中人群的地理分布、民族及文献 语种对结果均有影响l】 。Shang等分析研究结 果不一致的原因为:①区分哪种患者群体真正需 要长期气管插管或者机械通气,纳入条件变化较 大,在随机对照试验中一些不需要长期机械通气 治疗的患者被实施了气管切开,则会使早期气管 切开治疗效果放大。②在观察性研究中,气管切 开的实施是临床医生进行的个体化方案。③由于 试验自身条件的限制,随机对照试验常常为小样 本量,选择效应指标的定义也不尽相同 。 4如何提高气管切开在长期机械通气危 重症患者中的作用 4.1 合理监测患者机械通气的使用 临床医生应及时根据患者病情变化(疾病的 种类、患者自身条件等因素),选择适当的呼吸机 模式及参数,并掌握好脱机时间。同时,加强心理 安慰、口腔护理等,必要时可向气管导管内壁滴入 抗生素稀释液,防止管壁表面细菌繁殖,预防气管 插管表面形成生物膜。 4.2个体化选择气管切开术 Park等认为,为了平衡气管切开的利弊,对 于长期机械通气患者推荐实施个体化的气管切开 方案,气管切开潜在的风险主要与气管切开种类、 手术医生技术高低等因素有关[8]。Park研究表 明,科间会诊为延迟气管切开的独立影响因素,所 以要求不仅仅是耳鼻喉科医生,ICu医生也需熟 练掌握气管切开技术,缩短不必要的时间间隔 ]。 另外,最新的Tracman随机对照研究表明,临床医 80 保健医学研究与实践 第11卷第6期 2014年 生必须根据具体情况(患者的意愿、疾病的种类、每 日脱机评估情况)来慎重决定患者是否需要早期气 管切开__j 。术中需严格遵守操作规范,减少气管、 喉部损伤等并发症,术后加强人工气道护理。 综上所述,对需要长期机械通气患者行气管切 开术推荐使用个体化方案,目前临床医生在此方面 的能力有待提高。采用不同的时间界定标准及不 同的研究性质试验,可能会对临床最终试验结果产 生影响。未来需要更多设计严谨的RCT研究,以 进一步评价气管切开以及气管切开时问对需长期 机械通气治疗的危重症患者预后的影响。 参考文献 [1]Durbin CG Jr.Tracheostomy:Why,when,and how? rJ_.Respir Care,2010,55(8):1056—1068. 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