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气管切开术 济宁市第二人民医院外三科彭志宏 气管切开术简史 气管切开术 Tracheotomy 是最古老的外科手术之一 从古印度和古埃及医书中载有 切开气管 OpeningWindpipe 到1546年意大利人AntonioMusaBrasavota首例手术成功 历时漫长的3000年 历史上著名记载是亚历山大大帝见一名士兵被一块骨头卡住喉管无法呼吸 即用剑刺破士兵的气管 救了其命 但在公元前4世纪希波克拉底 Hippocrates 时代 切开颈部救命与当时的古生理学相抵触 很少有人去尝试 公元131年 盖伦 ClaudiusGalen 描述了头颈部和气管的解剖 以及声带的作用 这大概是有关气管切开最初的解剖基础 16世纪前 手术限于取出堵在气道内的异物 有勇气涉足的人寥寥无几 成功者极少 1718年 德国医师海斯特 Heister 将使用混乱的术语进行了统一 气管切开术 Tracheotomy 一词被广泛接受 19世纪初欧洲和北美白喉大流行促使气管切开术为多数人所接受 1807年 拿破仑的侄子白喉 拿破仑因此下令医生对付此病 并拨专款 法国医师布雷托诺和他的学生巴黎儿童医院的特鲁索以气管切开来解决白喉假膜造成的气道阻塞 当时法国的手术成功率仅为25 相比之下 英国人对手术持保守态度 常常在无计可施的最后关头才进行 其结果是成功率很低 英国人的守旧也影响了2位历史名人的命运 1799年12月 67岁的美国首任总统乔治 华盛顿因患急性化脓性咽喉炎 气道受阻而奄奄一息 在场最年轻的狄克医师 ElishaC Dick 提议做气管切开 并表示愿意承担后果 但被2位曾受训于爱丁堡的年长者所否定 华盛顿总统于起病后14小时与世长辞 当人们重新评价狄克医师的建议时 已是20多年之后了 另一位是德国王储Friederich 1887年3月 56岁的王储在庆祝德皇威廉一世90岁生日会上发表演说 在座者注意到王储声音嘶哑 事后德国专家发现王储左侧声带上有一粒新生物 德国专家认为可能是肿瘤 一致同意经喉切开切除肿瘤 手术定于5月21日进行 但维多利亚王妃和其母英国女王要求推迟手术 等英国专家麦肯齐 Mackenzie 来德 麦氏诊视后手术被无限期推迟 1888年2月 正在意大利度假的王储呼吸困难 德国医生为其做了气管切开 不久 德皇驾崩 王储回国即位 在位99天病逝 尸体解剖证实系喉部肿瘤和继发性上呼吸道感染 19世纪后期 英国人总结了过去的经验和教训 转变了态度 强调手术时机的选择 并认为要果断和迅速 20世纪初 美国外科医师杰克逊 ChevatierJackson 通过仔细的临床观察 就手术做了较为完整的论述 并将手术标准化 当时手术分高位切开和低位切开 杰氏特别指出灌输给学生的概念是低位切开比高位切开困难 如果让他们去做急诊手术 可能会尽可能高的切开 常常损伤唯一完整的环状软骨 造成严重的并发症 当时局麻药利多卡因问世 杰氏力主局麻 由于杰氏的努力和影响 手术并发症的发生率从25 降到20 这一时期 德国和美国致力于气管内插管术 加上白喉抗血清的发现和使用 磺胺药的发明 气管切开治疗白喉及急性上呼吸道感染的时代告终 1932年 威尔逊 Witson 医师首次为脊髓灰质炎的病人做预防性气管切开 降低了这类病人肺部并发症的发生率 此后 手术延伸到破伤风 脑 胸部损伤 神经外科和胸部大手术后 以及药物过量昏迷的病人实施预防性气管切开 这一古老的手术开始找到了它应有的地位 这时期2个重要发现是 气管切开可以减少解剖死腔 通过气管切开进行间隙性正压呼吸 奠定了治疗各种呼吸功能不全的基础 1951年 SfuartArhetlger医师证实胃内容物可以返流进人气管 固而有了带气囊的套管 为后来使用呼吸机带来了方便 1965年是气管切开术正确 合理时代的开端 手术适应症更严格 操作细致而规范 强调无菌术 更安全而无痛的麻醉术 对组织刺激更小的新材料使用 低压气囊 以及发声等等 气管切开术成了处理呼吸功能不全的基本措施之一 公元前 希腊医生阿斯克勒必阿底斯Asclepiades 约公元前128年 56年 在医学尚不发达的条件下 采用了切开气管的方法来抢救呼吸道阻塞的病人 当时阿斯克勒必阿底斯将这种方法命名为支气管切开术 bronchotomy 由于年代久远 加之记载并不详实 今天我们已经无法清楚地了解当时手术的详细情况 公元后 著名医学家Aretaeus及盖伦Galen在他们的著作里都曾描述过气管切开术 但他们在临床上并未做过这种手术 公元16世纪 AntonioMusaBrasavala 1490 1554 做了一例在今天看来是比较正规的气管切开术 并进行了详细的文字记录 因此AntonioMusaBrasavala被公认为医学史上正规行气管切开手术的第一人 但他的手术仅仅是切开气管 使气道通畅 并没有给病人放置气管套管 第一个给气管切开病人放置气管导管的是法布里齐奥Fabricus 1537 1619 他用一种金属导管放置在气管切开部位 使气管保持与外界相通 气管套管的出现对于气管切开术的发展具有重大意义 但当时法布里齐奥所设计的气管导管是一种直形且很短的小导管 而非弯形管 导管的两侧有翼 翼上各系一根绳子 将导管固定于病人的颈部 避免导管脱落进入气管内 法布里齐奥主张采用皮肤横切口 切开气管时则采用竖切口 切开气管第三 四软骨环的前壁 法布里齐奥的学生卡塞Casserius 1561 1616 将直管改良为弯管 以便插入气管内 而且减少了气管狭窄的并发症 Sanctorius 1561 1636 发明了一种气管穿刺器 trocar 用来抢救呼吸道阻塞的病人 方法是用穿刺器自病人颈前正中刺入气管内 然后拔出 只将气管导管留在气管内 这是气管切开术的另一种方法 18世纪 苏格兰外科医师马丁GeorgeMartine 1702 1743 发明了气管套管 自此 气管切开病人的相关处理和护理更加安全 气管切开术渐趋完善 1718年 LorenzHeister正式将这种手术命名为 气管切开术 Bretonneau 1771 1862 及Ttrousseau发现了气管切开术对抢救白喉病人有重要作用 于是大力推广 为此后临床广泛应用这一手术奠定了基础 气管切开术的经典适应证 喉阻塞任何原因引起的3 4度喉阻塞 尤其是病因不能很快解除时 应及时行气管切开术 下呼吸道阻塞如昏迷 颅脑病变 神经麻痹 呼吸道烧伤等引起喉肌麻痹 咳嗽反射消失 以致下呼吸道分泌物漪留 或呕吐物易进入气管不能咳出 可作气管切开术 通过气管套管便于吸除分泌物 减少呼吸道死腔 改善肺部气体交换 颈部外伤 为了减少感染 促使伤口愈合 有些头颈部大手术 为了防止血液流入下呼吸道 保持下呼吸道通畅 需作预防性气管切开术 气管切开手术观念的变迁 以前 气管切开最早仅用于上呼吸道阻塞 近年来 气管切开术的应用范围已有很大发展 其从单纯的解除上呼吸道阻塞的救命手术 发展成为抢救各种危重患者的重要手段 这一方面是人们对气管切开术有了新的认识 另一方面是由于呼吸机的广泛应用 使其在抢救如重症肌无力 高位截瘫等需靠人工呼吸的患者中 也发挥了非常积极的作用 神经外科重危患者大多出现不同原因的呼吸障碍 其中呼吸道梗阻最为常见 可引起低氧血症 加重脑部原有损害 并引起脑部继发性损害 延迟患者的清醒及恢复 随着昏迷时间的延长 呼吸道分泌物不断增多 进一步加重缺氧 引起或加重肺部感染 目随时可能引起患者窒息死亡 及时行气管切开 则可吸出呼吸道痰液及误吸物 减轻呼吸阻力 减少呼吸道解剖无效腔改善肺泡的气体交换 解除呼吸道梗阻 改善通气 便于呼吸道管理 保证脑 心供氧 防治严重肺部感染 防止窒息 促进神经功能的旱日恢复 早期气管切开在抢救重度颅脑损伤的临床价值 重度颅脑损伤病人常合并呼吸障碍 可分为中枢性和周围性呼吸障碍 前者是由于颅内压升高 脑干挫裂伤或后颅窝血肿引起脑干动态轴性移位或脑干内血肿的影响 使延髓呼吸中枢 脑干及大脑高级呼吸中枢控制通路受到干扰而引起 后者是由于各种原因引起呼吸道阻塞 通气不足引起 常见的原因 1 意识障碍 咳嗽反射减弱或消失 2 呕吐 误吸 3 重度颅脑损伤后胃肠蠕动减弱 易发生胃内容物返流 4 颅底骨折 咽部血性脑脊液漏吸入 5 深昏迷病人舌根后坠 6 合并有肺部发症 7 外伤性癫痈 频繁抽搞 喉头痉挛 无论是何种呼吸障碍均引起血氧分压降低 一氧化碳分压升高 早期气管切开的理论依据 脑的氧耗量大约为3ml 100mg min 较长时间停止供氧 脑组织会发生不可逆损伤 大脑皮层对缺氧十分敏感 轻度缺氧表现为注意力不集中 记忆力减退 定向力差 严重缺氧即可出现烦躁不安 意识朦胧 昏迷 抽搞等 当脑缺氧时 氧化代谢障碍 脑内可利用氧将耗尽 二梭酸循环停止 ATP生成减少 ATP储存迅速耗竭 脑细胞只能通过加速无氧代谢来补偿组织需求和ATP能量不足 但终产物乳酸形成必将增多 造成脑内乳酸性中毒 加重脑组织的缺血 水肿和坏死 当脑缺氧时 因能量耗竭 引起细胞去极化 使细胞内钾离子增加 钠 钙和氯等离子浓度下降 从而引起细胞毒性水肿 脑缺氧持续下去 使血脑屏障受损 血清蛋白溢出及其它大分子物质进入细胞外间隙 引起血管源性水肿 同时钙 磷脂类代谢失调和大量自由基的产生亦加重脑细胞的损去 病理学研究表明 呼吸障碍造成的低氧血症 高碳酸血症和酸碱平衡紊乱 初期仅有血管扩张 充血及功能性障碍 晚期有水肿 出血 脑细胞变性 坏死等严重病理改变 进一步加重脑水肿和脑组织的继发损去 因此治疗原则是早期打断脑缺氧的恶性循环 改善脑缺氧 当发生周围性呼吸障碍时 早期解除呼吸道梗阻 改善通气 增加大脑供氧 减轻脑水肿 降低颅内压 为治疗原发病创造一个良好的条件 如果发生中枢性呼吸障碍时 早期行气管切开能及时使用呼吸机辅助呼吸改善中枢呼吸障碍及其引起的脑缺氧 中断脑缺氧引起的恶性循环 从而降低重度颅脑外伤的死亡率 神经外科病人气管切开术的适应症 颅脑损伤 脑出血等昏迷患者 昏迷程度深 病情危重 预计短期内不能清醒者 患者轻中度昏迷 但咳嗽及咳痰 吞咽反射差 痰液不能咳出及 或咽下 导致低氧血症或有窒息危险者 后颅凹肿瘤或其它病变 引起后组颅神经麻痹 导致咽 喉及咳嗽反射消失 咳嗽 咳痰无力或进食 水时反复气管内误吸者 脑干或高颈髓损害导致中枢性呼吸障碍或呼吸肌麻痹需呼吸机机械通气者 因呕吐 颅底骨折致胃内容物及血液误吸者 各种原因导致的较重且短时间内不易解除的吸气性呼吸困难者 因呼吸道梗阻导致肺内感染 意识进行性恶化 痰液较多且咳痰无力者 意识处于朦胧状态但需进行2d以上人工冬眠或亚低温治疗者 对年龄大 全身状况差 或长期生活在高海拔地区 有长期吸烟史或慢性阻塞性呼吸系统疾病者在决定气管切开时应适当放宽指征 个别难以决断的病例气管切开的指征要求宁宽勿严 以免发生窒息 造成死亡或难以弥补的缺氧性损害 另外需注意以下两点 手术方法 气管切开术分常规气管切开术和环甲膜切开术两种 常规气管切开术 体位 一般取仰卧位 肩下垫一小枕 头后仰 使气管接近皮肤 暴露明显 以利于手术 助手坐于头侧 以固定头部 保持正中位 常规消毒 铺无菌巾 麻醉 采用局麻 沿颈前正中上自甲状软骨下缘下至胸骨上窝区域进行浸润麻醉 对于昏迷 危重或窒息病人 若病人已无知觉也可不予麻醉 切口 多采用直切口 自甲状软骨下缘至接近胸骨上窝处 沿颈前正中线切开皮肤和皮下组织 分离气管前组织 用血管钳沿中线分离胸骨舌骨肌及胸骨甲状肌 暴露甲状腺峡部 若峡部过宽 可在其下缘稍加分离 用小钩将峡部向上牵引 必要时也可将峡部夹持切断缝扎 以便暴露气管 分离过程中 两个拉钩用力应均匀 使手术野始终保持在中线 并经常以手指探查环状软骨及气管 是否保持在正中位置 切开气管 确定气管后 一般于第2 4气管环处 用尖刀片自下向上挑开2个气管环 切开4 5环者为低位气管切开术 刀尖勿插入过深 以免刺伤气管后壁和食管前壁 引起气管食管瘘 有人主张在气管前壁上切除部分软骨环 以防切口过小 放管时将气管壁压进气管内 造成气管狭窄 插入气管套管 以弯钳或气管切口扩张器 撑开气管切口 插入大小适合 带有管蕊的气管套管 插入外管后 立即取出管蕊 放入内管 吸净分泌物 并检查有无出血 创口处理 气管套管上的带子系于颈部 打成死结以牢固固定 气管套管以上的伤口 可以缝合 但不必缝合切口的下部 以防气肿 最后用一块开口纱布垫于伤口与套管之间 气管切开术的并发症 皮下气肿造成皮下气肿的原因主要为 暴露气管时 周围软组织剥离过多 气管切口过长 空气易由切口两端漏出 切开气管或插入套管后 发生剧咳 促使气肿形成 缝合皮肤切口过于紧密 空气经气管切口漏入颈部软组织中 沿肌肉 筋膜和神经血管壁之间隙扩散而达皮下 开始时先在颈部 以后逐渐扩散至头及胸部 皮下气肿一般在24小时内停止发展 3 5日可自行吸收 纵隔气肿暴露气管时 过多分离气管前筋膜 气体自气管切口沿气管前筋膜向下发展进入纵隔 形成纵隔气肿 轻度的纵隔气肿一般无明显症状 于x线检查时才能发现 严重时 可因气肿压迫而致心肺功能紊乱 应予胸骨上方 沿气管前下区向下分离 使纵隔积气向上逸出 气胸儿童之右胸膜顶部位置较高 暴露气管时 过于向下分离 易误伤胸膜 并发气胸 亦有因喉阻塞严重 胸内负压过高 剧烈咳嗽时可使肺泡破裂 形成自发性气胸 轻度的气胸一般可自行吸收 重度的裂口呈瓣状 空气有进无出 形成张力性气胸 则应行胸腔穿刺或行闭式引流排出积气 出血多因摄伤颈前动脉 静脉 甲状腺等 术时止血不彻底 或结扎血管之线头脱落 引起出血 术后少量出血 可在伤口内放置明胶海绵 或于气管套管周围填入止血纱条 压迫止血 若出血过多 应检查伤口 重新结扎出血点 偶有因气管套管下端磨破无名动脉 静脉 导致大出血 是因切口过低 套管下端过分向前弯曲所致 拔管困难多因切开气管部位过高 损伤环状软骨 或气管腔内有肉芽增生 造成气管狭窄 原发疾病未治愈或气管套管型号偏大 也可致拔管困难 应作喉侧位x线拍片 直接喉镜 气管镜检查 根据不同原因 妥善处理后 才能进行拔管 一 皮下气肿 最为常见 皮下气肿多发生于颈部 亦可延及面部 胸 腹部甚至到会阴部 其症状是局部肿胀 发生于颈部时颈部变粗 触之有握雪感 听诊有捻发音或小爆破音 发生原因多为术中软组织分离过多 气管切开过大及伤口缝合太紧等 吸气时胸腔内负压作用气体经切口进入皮下 也可由纵隔气肿蔓延至颈部 应注意的是皮下气肿常与纵隔气肿及气胸同时发生 气管切开术后套管通畅而患者呼吸困难仍不能缓解者 应及时拍摄胸部X线片 根据病情予适当的治疗 皮下气肿一般不需特殊治疗 因伤口缝线过紧引起的应拆除缝线并开放伤口 轻度皮下气肿一般可在一周左右自行吸收 二 气胸 右胸膜顶较高 以儿童为甚 若手术分离偏向右侧 位置较低 易伤及胸膜顶引起气胸 若双侧胸膜顶均受损伤 形成双侧气胸 病人可立即死亡 气胸的症状比较明显 如呼吸困难 胸廓运动减退 听诊呼吸音低 叩诊呈鼓音 心浊音界向对侧移位 拍摄X线片检查可明确诊断 轻度气胸可密切观察 张力性气胸应立即用较粗针头作胸腔穿刺抽出空气或行胸腔闭式引流 小儿较常见 多因剥离气管前筋膜过多所致 重度呼吸困难并有咳嗽者更易发生 若纵隔的壁层胸膜破裂 则可由纵隔气肿转为气胸 纵隔气肿的轻重有很大不同 轻者症状不明显 一般均有胸痛 重者呼吸短促 听诊心音低而远 叩诊心浊音界不明 X线片检查显示纵膈影像变宽 侧位像可见心与胸壁之间的组织内有条状空气阴影 轻度纵隔气肿无需治疗 气肿严重有纵膈压迫症状并影响呼吸循环时应施减压术 将气体放出 三 纵隔气肿 四 出血 可分为手术早期出血及中后期出血 早期出血又称原发性出血 多由手术止血不充分引起 多发生于颈前静脉及甲状腺峡部 在阻塞性呼吸困难者 因静脉回流不良 血管怒张容易出血 一些患者因原发病而用肝素等抗凝药物治疗者 术中可引起弥漫性渗血 少量出血可用局部压迫法止血 出血多者要重新打开伤口止血 要防止血液流入呼吸道引起窒息 应用抗凝药物者应在停药后24小时再行手术为宜 中后期出血 又称继发性出血 多发生于手术后6 10日 亦有发生于术后一月至数月者 少量出血多由于创口感染 肉芽组织增生所致 但有时少量出血也可能是致命性大出血的先兆 致命性大出血多数是由于气管套管远端压迫损伤气管前壁及无名动脉壁 加之感染致无名动脉糜烂破溃 而致大出血 气管切开的位置不应过低 不可低于5 6环 尽量少分离气管前软组织 避免损伤前壁的血液供应 选择适当的气管套管 套管在气管内有搏动现象 应调整气管套管的位置 或换一较短的套管 若发现套管引起刺激性咳嗽或有少量鲜血咯出 亦应立即换管 使用带气囊的气管套管者 应间断放松气囊 防止气管局部缺血感染坏死 争取早日拔管 预防致命性大出血应注意 五 窒息或呼吸骤停 儿童多见 小儿气管较软 术中钝性剥离或误用拉钩将气管压瘪可引起窒息 在长期阻塞性呼吸困难的患者 呼吸中枢靠高浓度的二氧化碳的刺激来维持呼吸 当气管切开后 突然吸入大量的新鲜空气 血氧增加 二氧化碳突然减少 呼吸中枢没有足够的二氧化碳刺激 因而呼吸表浅以致骤停 此时应作人工呼吸 给二氧化碳和氧的混合气体吸入 注射兴奋剂及纠正酸中毒 六 急性肺水肿 多发生于呼吸困难较久的病人 气管切开后 肺内压力骤降 肺内毛细血管通透性增高 因而发生肺水肿 患者出现渐进性加重的呼吸困难 两侧肺底有水泡音 治疗方法可在气管套管上接一单向活瓣的 Y 形管 呼气时使气体通入一水瓶增加呼气的阻力即增加肺泡内呼气的压力 吸气时则通过另一管直接吸入新鲜空气并无阻力 然后将水瓶内的水量逐渐减少 二月内使呼气阻力完全解除 七 肺感染及肺不张 经气管套管的非生理性呼吸可引起支气管炎 肺炎等并发症 有时可因分泌物潴留而阻塞下呼吸道引起肺不张 故在气管切开后 加强护理 随时吸出呼吸道分泌物是极重要的 若只给抗菌素及氧气 不但无效而且会延误抢救时机 八 气管食管瘘 较少见 多发生于术后2 10周内 见于以下两种情况 手术操作粗暴损伤食管前壁及气管后壁 或损伤气管后壁 感染后形成瘘管 气管套管位置不合适 套管压迫及摩擦气管后壁 引起局部溃疡及感染 气管食管瘘的主要症状是进食时因食物或反胃物经瘘管进入气管内引起吞咽性咳嗽 如从气管内抽吸的分泌物内