喉罩在支气管镜术后更安全

成人硬质支气管镜检查后患者安全性的改善:喉罩气道与面罩——一项初步研究

背景

目前文献中尚无关于麻醉医师在操作过程中进行支气管镜管理的明确指南,且相关数据集较少。为了实现麻醉后的快速恢复,通常需要让患者在恢复室停留数小时,直至临床状态稳定。在本研究中,我们检验了以下假设:在接受硬质支气管镜检查的患者中,喉罩气道(LMA)相较于氧气面罩(FM)能够实现更好的呼吸和血流动力学恢复。

方法

21名接受择期上气道支气管镜检查的患者在全身麻醉下完成硬质支气管镜检查后,被随机分配至使用面罩或喉罩气道进行通气辅助。主要终点为术后恢复持续时间,次要终点为术后血流动力学和呼吸参数。研究终点的评估由一名对所用通气方式设盲的重症监护专家进行。统计分析采用费希尔精确检验处理分类数据,采用学生t检验处理连续性数据。

结果

两组之间的术后时间无统计学显著差异(P=0.972)。LMA组的恢复参数明显优于FM组,且去饱和、低血压和心动过缓事件显著较少(P<0.05)。

结论

我们认为,在接受硬质支气管镜检查的患者中,喉罩气道可能比面罩更安全、更舒适。

引言

支气管镜检查的出现深刻地改变了现代呼吸医学。超过98%的支气管镜检查是使用纤维支气管镜进行的,大多数支气管镜专家从未接受过提升硬质支气管镜检查技术的培训。对麻醉学专家而言,由于手术过程本身发生在与麻醉医师试图为患者通气的同一通道内,硬质支气管镜检查仍然是一项“通气挑战”。在某些方面,术后辅助可能会影响患者预后,但最重要的是,它可通过确保有效的气道控制以及充足的氧合‐通气流量,促进更快的血流动力学和呼吸功能恢复。理想情况下,应在最小化患者不适的前提下实现这一目标。

目前文献中尚无针对麻醉医师在操作过程中支气管镜管理的明确指南,且可用的相关数据集较少。因此,为了实现从麻醉中快速恢复,通常需要让患者在恢复室停留数小时,直到其临床状况稳定。

通过预充氧和无呼吸通气进行通气,可以在支气管镜检查期间维持自主呼吸,而使用面罩(FM)可确保术后期间快速恢复和患者舒适。然而,即使面罩(FM)相对安全,也需要一段时间才能建立有效通气,如果气道管理困难,则可能发生暂时性血氧饱和度下降,尽管并非所有作者都认同这一观点。另一方面,喉罩气道(LMA)能够实现成功通气,并可测量潮气量和气体流量,即使在使用面罩(FM)难以通气的患者中也是如此。喉罩气道(LMA)的主要缺点是需要更深的镇痛和镇静,以方便装置插入,同时尽量减少患者的不适。在安全性方面,影响设备选择的最重要因素是所需的术后辅助持续时间和并发症。术后辅助从支气管镜从气道取出后立即开始,并在恢复室持续进行,直到血流动力学和呼吸稳定完全完成。

麻醉后护理在恢复室中对降低术后并发症风险具有重要意义。恢复室的目的包括逆转全身麻醉的药理作用、稳定呼吸和血流动力学参数,以及在发生急性并发症时进行强化干预。恢复室内发生的主要并发症有呼吸系统(气道阻塞、低氧血症、通气不足、吸入)、心血管系统(低血压、高血压、心律失常、心肌缺血)、术后恶心呕吐、低体温和高体温、苏醒延迟、定向障碍和过度兴奋,以及术后寒战。在患者可以离开恢复室之前,必须满足以下条件:意识状态恢复、心循环参数稳定、无呼吸抑制、无出血、无恶心和呕吐、良好镇痛,以及局部区域麻醉情况下运动功能恢复。因此,恢复室内的准确监测对于术后安全至关重要。

我们检验了以下假设:与接受硬质支气管镜检查的患者使用氧气面罩相比,喉罩气道更安全,并能实现更好的呼吸和血流动力学恢复。主要终点是术后恢复时间以及次要终点是接受硬质支气管镜检查的患者根据是否接受喉罩气道或氧气面罩所需的通气和血流动力学支持量。

患者和方法

Patients

本研究涉及人类受试者,遵循2000年修订的赫尔辛基宣言(1975)的原则进行。在获得机构伦理委员会对研究设计的批准后,每位患者在进入研究前均签署了知情同意书。

根据以下纳入标准招募患者:择期介入性硬质支气管镜检查;机械性或功能性气管阻塞(气管狭窄、肿瘤、支气管胸膜瘘、异物、其他类型的气道阻塞);手术持续时间≤2小时;美国麻醉医师协会(ASA)评分I–III。术后,患者被随机分配至FM组或LMA组。

排除标准为:年龄小于18岁;需进行急诊手术和/或急诊气道管理(小切口气管切开术);非硬质支气管镜检查的内镜手术;通过硬质支气管镜检查进行的诊断性操作;硬质支气管镜检查后需要气管插管;硬质支气管镜检查前/后需要单肺通气、开胸手术或肺叶切除术;手术时间超过2小时;以及ASA评分IV–V。因此,手术时间超过2小时的复杂手术患者被排除,原因是难以评估所实施的气道管理方式。其目的是为了标准化麻醉相关气道并发症的管理。

方案与监测

我们使用7.5或8.5 mm Storz通气型硬质支气管镜,并采用标准化药物给药方案。使用阿托品0.5–1 mg以减少气道分泌物并抑制副交感神经反射,使用咪达唑仑1–2 mg以达到最佳镇静。所有患者在手术开始前通过Magill回路以100%吸入氧浓度预充氧3–5分钟。在口咽部和喉部应用2%利多卡因进行局部麻醉。采用持续全静脉麻醉(丙泊酚2 mg/kg/h和瑞芬太尼0.05 μg/kg/min)以维持麻醉。

在插入支气管镜后,将仪器侧臂连接至Magill回路,以允许自主呼吸和辅助通气。在诱导后、使用硬质支气管镜控制气道前的关键阶段,采用手动辅助通气。我们对患者进行辅助,直至恢复足够的自主呼吸。术后在恢复室通过面罩或喉罩气道提供通气支持。患者须达到以下目标后方可离开恢复室:意识恢复、心循环参数稳定、无呼吸抑制、无出血、无恶心和呕吐、良好镇痛以及自主运动恢复。

我们记录了每组手术过程的持续时间以及术后通气支持的持续时间(从手术过程结束到血流动力学和呼吸稳定为止)。我们还记录了所给予的阿片类药物和催眠药物的总剂量。

文献报道的硬质支气管镜检查术中并发症包括与手术技术直接相关的并发症(牙齿的机械性创伤、出血、支气管痉挛、支气管或气管穿孔)以及与麻醉管理相关的并发症(低氧血症、声门水肿、期前收缩和心律失常、气压伤)。我们选择动脉性高血压/低血压、心动过缓和心动过速(被认为会增加心律失常风险)作为血流动力学参数,去饱和作为呼吸参数,因其与麻醉管理密切相关。每次操作过程中均记录血氧饱和度、收缩压和心率。对于血流动力学参数,我们统计了至少发生一次全身性动脉高血压(收缩压较基线升高≥20%)、低血压(收缩压较基线降低≥20%)、心动过速(心率>100次/分钟,持续超过3分钟)或心动过缓(心率<50次/分钟,持续超过3分钟)的患者数量。去饱和定义为低氧事件,即脉搏血氧测定显示血氧饱和度较术前基线下降≥5%。

统计分析

患者通过计算机随机化(Randomization.com)分为两组。采用学生t检验比较两组患者术后恢复时间以及血流动力学和呼吸系统并发症的发生率。P<0.05 表示有显著差异,被认为具有统计学显著性。统计分析使用 Mac 版本的 GraphPad Prism 软件版本 6.02(GraphPad 软件公司,加利福尼亚州拉霍亚,美国)进行。研究终点由一名对通气支持类型不知情的重症监护专家进行测量。

结果

在2012年1月至2013年5月期间,共有32名接受硬质支气管镜检查的患者被纳入本研究。其中4名患者因手术后需要插管而被排除,4名患者因术后并发症需要延长镇静时间,3名患者因急诊气道管理需要进行小切口气管切开术,最终研究人群为21名患者。

患者的平均年龄为64±4.2岁,其中女性占71.4%,男性占28.6%(表1)。入院诊断包括:非肿瘤性气管或喉气管狭窄(33.3%);恶性气管支气管狭窄(癌或类癌肿瘤,38.0%);良性气管支气管肿瘤(气管乳头状瘤病,14.3%);支气管胸膜瘘(4.7%);以及异物(9.5%)。3例患者(14.3%)ASA评分为I级,3例(14.3%)为II级,15例(71.4%)为III级。在麻醉前检查中,无患者表现出困难气道管理的预测特征。

最常见的合并症是高血压(38.1%)、慢性阻塞性肺病(33.3%)、心血管疾病(38.1%)和血脂异常(23.7%,表1)。

十名患者被随机分配至面罩通气组,十一名患者被分配至喉罩通气组。两组在年龄、性别、ASA评分、体重指数及合并症方面相似(费希尔精确检验,表1)。

手术时间及术后呼吸支持在两组间也相似,每位治疗患者的瑞芬太尼和丙泊酚剂量亦相似(非配对t检验,表2)。术后手术恢复持续时间(本研究的主要终点)在两组间无显著差异(FM组为29.40±5.28分钟,LMA组为30.27±4.44分钟,P=0.972,表2)。

去饱和在FM组中发生的频率明显高于LMA组(P<0.05)。同样,在动脉性低血压和心动过缓发作次数方面,两组之间也存在显著差异。其他心血管和呼吸参数方面未观察到差异(表3)。

n=21 FM组 (n=10) LMA组 (n=11) P‐值
年龄,年 64±4.2 57±17.86 70±12.84 0.561
性别(男/女) 6/15 3/7 3/8 0.890
BMI 28±2 27±3 29±2 0.895
ASA评分I–III 3 3/1/6 2/2/7 0.887
入院外科诊断
非肿瘤性狭窄 7 4 3
恶性狭窄 8 4 4
良性肿瘤 3 2 1
支气管胸膜瘘 1 0 1
异物 2 1 1
合并症
高血压 8 5 3 0.424
COPD 7 3 4 0.556
心血管疾病 8 5 4 0.663
血脂异常 5 3 2 0.531

注:数据以均值±标准差或绝对值表示。a P 值 <0.05 被认为具有统计学显著性。缩略词:ASA,美国麻醉医师协会;BMI,体重指数;COPD,慢性阻塞性肺疾病;FM,面罩;LMA,喉罩气道。

FM组 (n=10) LMA组 (n=11) P‐值
手术持续时间(分钟) 61.20±22.45 58.72±23.73 0.955
术后持续时间 支持(分钟) 29.40±5.28 30.27±4.44 0.972
瑞芬太尼,总剂量(μg) 215±75 210±90 0.925
丙泊酚,总剂量(毫克) 140±75 140±70 0.979

注:数据以均值±标准差表示。P<0.05 被认为具有统计学显著性。缩略词:FM,面罩;LMA,喉罩气道。

FM 组(n=10) LMA 组(n=11) P<0.05 P‐值
去饱和 2 P<0.05 0.019
动脉性高血压 1 1 ns 0.384
动脉性低血压 2 P<0.05 0.046
心动过速 2 1 ns 0.175
心动过缓 2 P<0.05 0.038

备注:数据以绝对值表示。事件定义见正文。缩略词:FM,面罩;LMA,喉罩气道;NS,无显著差异。

讨论

据我们所知,这项随机初步研究是首次针对硬质支气管镜检查术后恢复期间使用面罩与喉罩气道进行辅助通气安全性的比较研究。在此背景下,面罩和喉罩气道在达到血流动力学和呼吸稳定性之前所需的辅助通气时间相似。因此,在硬质支气管镜检查后的恢复速度方面,面罩和喉罩气道均未显示出优势。然而,安全性分析中出现了一个有趣的特征,即使用喉罩气道辅助的患者其血流动力学和呼吸稳定性有所改善。此外,尽管并非本研究的终点指标,但根据使用面罩通气的患者下颌前推发生率较高这一现象表明,面罩并未比喉罩气道提供更好的舒适性。

关于硬质支气管镜检查的大多数研究都在手术过程中比较了自主呼吸与控制通气(包括喷射通气和高频通气)在全静脉麻醉下的应用,由丙泊酚提供的麻醉。其中一些研究表明,与控制通气相比,自主呼吸更优,因其可提供良好的镇痛和镇静且无呼吸抑制。与喷射通气相比,自主呼吸的优点还包括顺应性的持续监测、能够估计潮气量、在气道中达到良好的动脉血氧分压(PaO₂)水平(优于桑德喷射通气),以及在严重气道狭窄患者中较低的气压伤风险。然而,在长时间支气管镜检查过程中,自主呼吸可能导致不利的血气值;尤其是高碳酸血症及其伴随的心律失常风险。

尽管已有大量关于硬质支气管镜检查期间麻醉管理的研究,但操作安全性始终是在围手术期进行分析的,从未重点关注术后管理或并发症及其预防方法。事实上,气道操作会增加术中并发症的风险,包括低氧血症和心律失常,而不恰当的通气支持可能使这些情况恶化。选择最佳设备是第一步。有趣的是,在本研究中,FM组的术后并发症发生率更高。此外,使用面罩辅助的患者不仅术后去饱和发作更多,且血氧饱和度显著更低。同样,FM组在恢复血流动力学稳定之前出现更多的高血压峰值和心动过缓。

LMA组与FM组在恢复室所需的术后辅助时间无显著差异,这表明胸科麻醉医师使用该设备的经验起到了重要作用。近期关于LMA和FM的大多数研究均强调,若麻醉医师熟练掌握LMA技术,则使用LMA能更成功、更快速地通气气道,尽管快速气道建立的能力取决于操作者的经验。如果操作者对喉罩气道的使用经验较少,仍可使用面罩建立控制。因此,由经验丰富的麻醉医师操作可最大限度地减少不同设备在建立气道控制方面的差异。

本研究存在一些局限性,需要注意。首先,研究设计中未包含术后心电监护,而该措施可为进一步了解与手术相关的心脏不良事件(如ST段抬高)提供更多信息。尽管目前尚不足以据此判断为心肌缺血,但将其作为血流动力学参数进行分析仍具有一定的意义。遗憾的是,在恢复室护理期间,研究条件不允许对所有患者进行此项检查。

其次,应该指出的是,我们选择的阿片类药物(瑞芬太尼)可能引起围手术期呼吸驱动抑制或影响术后恢复。然而,也可以说,与其他可用的阿片类药物相比,像瑞芬太尼这样的短效阿片类药物能够实现更快的恢复,尽管需要注意的是,在这些情况下阿片类药物引起的呼吸抑制风险较低。

第三,我们的研究可能缺乏足够的统计功效来对次要终点得出明确结论,即FM组的血流动力学并发症多于LMA组。本研究中包含的手术过程仅限于高度选择的患者群体,即使该研究是在一个区域性的多学科中心进行,并具有中长期的观察期,所收集的数据仍来自小样本。因此,我们将本研究视为一项初步研究,有待进一步探讨。最后,我们未纳入接受紧急支气管镜检查或ASA IV–V级的危重患者,因此在将本研究结果外推至这些手术人群时应谨慎。

结论

选择最合适的通气装置仍主要依赖于从事胸外科手术麻醉医师的临床经验。本研究表明,与面罩相比,喉罩气道能更有效地防止去饱和和围术期低血压。尽管可能在生存获益方面并无优势,但由于其并发症发生率较低,我们认为喉罩气道应被视为比面罩更优的通气选择。

【四轴飞行器】非线性三自由度四轴飞行器模拟器研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕非线性三自由度四轴飞行器模拟器的研究展开,重点介绍了基于Matlab的建模与仿真方法。通过对四轴飞行器的动力学特性进行分析,构建了非线性状态空间模型,并实现了姿态与位置的动态模拟。研究涵盖了飞行器运动方程的建立、控制系统设计及数值仿真验证等环节,突出非线性系统的精确建模与仿真优势,有助于深入理解飞行器在复杂工况下的行为特征。此外,文中还提到了多种配套技术如PID控制、状态估计与路径规划等,展示了Matlab在航空航天仿真中的综合应用能力。; 适合人群:具备一定自动控制理论基础和Matlab编程能力的高校学生、科研人员及从事无人机系统开发的工程技术人员,尤其适合研究生及以上层次的研究者。; 使用场景及目标:①用于四轴飞行器控制系统的设计与验证,支持算法快速原型开发;②作为教学工具帮助理解非线性动力学系统建模与仿真过程;③支撑科研项目中对飞行器姿态控制、轨迹跟踪等问题的深入研究; 阅读建议:建议读者结合文中提供的Matlab代码进行实践操作,重点关注动力学建模与控制模块的实现细节,同时可延伸学习文档中提及的PID控制、状态估计等相关技术内容,以全面提升系统仿真与分析能力。
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