宾得医疗怎么样儿科气道管理设备新进展

新闻资讯2026-04-21 08:58:15

与成人气道相比,小儿气道具有若干解剖学和生理学特征,这些特征对气道管理具有重要意义。儿科患者的氧耗高于成年患者1。在新生儿期,气道顺应性很高,容易发生扩张和塌陷。此外,由于新生儿呼吸肌中I型肌纤维较少1,呼吸肌容易疲劳。由于上述所有原因,与较大儿童相比,较小儿童更容易发生快速氧饱和度下降。

建立气道,或实现有效通气和氧合,对于不经常管理小儿气道的临床医生,或在遇到意外困难气道的情况下,可能尤为具有挑战性。尽管目前存在许多工具和设备,可用于帮助控制成年患者的气道并维持挽救生命的肺部气体交换,但适用于儿童的选择较少。在过去十年中,视频喉镜和声门上气道装置经历了设计改进,同时新型无创设备的开发也展现出巨大前景,有助于管理正常和困难的小儿气道。本文综述了广泛使用及新型设备在设计改进方面的作用,这些设备支持小儿气道管理。

视频喉镜(VL)是用于间接观察声带以进行气管插管的设备。与直接喉镜检查(DL)需要沿喉镜片方向形成视线以看到声门不同,视频喉镜通常具有大于15度视角2,的斜角喉镜片,并在弯曲点处配有摄像头,可提供更靠前的喉部视野,从而改善声门视野,而无需对齐口腔、咽部和气管轴线。视频喉镜可促进常规和困难插管操作。此外,其实时视频及图像/视频捕捉功能有助于教学。在小儿气道管理中使用视频喉镜检查可改善声门视野,但现有文献尚未显示其在常规气管插管首次通过成功率方面有显著差异2-6。视频喉镜检查可能在处理困难小儿气道时最为有用,例如需要颈椎固定的颈椎损伤患者,或存在上气道梗阻和/或颅面畸形的患者,以及在具有挑战性的情况下进行小儿气道管理,如院外插管、由经验不足的操作者实施的插管医疗专业人员或在持续胸外按压期间进行插管。来自儿科困难插管登记处的数据显示,视频喉镜显著提高了已知困难气道儿科患者的插管成功率7。常用于儿童的视频喉镜功能列于表1中。

2.1 视频喉镜基本原理

视频喉镜由安装在喉镜片上的摄像头组成,可提供声门的放大和广角视野,该影像可显示在手柄上的显示屏或更大尺寸、更高分辨率的独立外部显示器上。这些视频喉镜的喉镜片分为标准型叶片或角度型叶片。

标准型叶片的设计基于略微弯曲的麦金塔喉镜片或直形的米勒叶片,两者均支持直接喉镜技术。操作者可不使用远程显示屏进行喉镜检查,但显示屏在教学方面可能具有帮助。传统直接喉镜的一个局限性在于声门视野狭窄,且仅限于主要操作者观察。视频喉镜检查则可轻松实现操作者与上级医师之间的视野共享。

采用角度型叶片设计的视频喉镜,其叶片前部远端三分之一处具有明显的弯曲。这种设计可在不完全对齐口腔、咽部和喉轴的情况下实现声门可视化。若无摄像头,无法看到叶片尖端的结构。这些角度型叶片在不移位舌体的情况下被引入口腔中部,并沿腭部和咽部轻柔推进。操作者必须借助显示屏将叶片引导至会厌谷,因为许多口腔结构肉眼无法看见(图1)。

成角的喉镜片要求使用可塑形或硬质导丝将气管导管塑形成与喉镜片弯曲度相匹配的形状,否则即使获得清晰的喉部视野,也可能难以或将气管导管通过声带(图2)。一些制造商为其产品提供专用导丝(例如GlideRite硬质导丝和CoPilot硬质导丝)。其他视频喉镜制造商则提供用于气管导管的集成通道。引导导管以最佳角度进入声门开口,便于气管内导管插入气管的通道(例如AirTraq和宾得)。

角度型刀片设计对于初学者而言,可能比标准刀片设计更难掌握,因为其操作技术不同于传统直接喉镜检查。这种成角设计更适合已知存在前位气道的患者,因为在这些患者中,声门下和声门结构相对于大多数患者更为前移。进行视频喉镜时,插入气管内导管过程中必须仔细并直接观察导管,直到其在显示屏上可见,以避免对软腭和咽后壁等气道结构造成损伤8-11

2.2 视频喉镜的特定类型

2.2.1 卡尔·史托斯 C-MAC

卡尔·史托斯内窥镜于1999年推出了首款视频喉镜,即视频Macintosh插管喉镜系统。该系统由标准喉镜手柄和经过改装的Macintosh刀片组成,刀片上配有光源和摄像头。手柄上的电缆连接至光源和控制单元,信号则显示在视频监视器上。自最初版本以来,该设备已多次改进,提升了接口、视频质量、录制能力、便携性以及与其他产品(如可弯曲插管镜)的交叉兼容性。目前的最新版本是C‐MAC系统,包括喉镜片、电子模块和一个7英寸显示器(图3)。

C‐MAC刀片的尖端包含一个互补金属氧化物半导体(CMOS)视频芯片和防雾镜头,配有12800xx800像素的7英寸内置显示器。C‐MAC显示器可捕捉图像和视频,并支持通过安全数字卡或USB卡进行数据传输。该显示器可通过交流电源或其可充电锂离子电池供电,在标准喉镜检查下可使用2小时,使用可弯曲插管镜时可使用1小时。卡尔·斯托斯是唯一一家提供与喉镜和可弯曲插管镜均兼容的视频模块的制造商。

该制造商还提供一种移动版本,配备3.5英寸显示器,可连接至喉镜手柄。其便携性以及在阳光下显示清晰图像的能力使其适用于院外插管。

StorzzC‐MAC系统提供4种Macintosh刀片尺寸、3种Miller刀片尺寸,以及成人和儿童D型刀片。D型刀片是卡尔·斯托斯提供的注册商标刀片,具有高度成角的椭圆形设计。手柄采用轻质铝制成,可安装可互换、可高压灭菌的不锈钢喉镜片(Macintosh 0、2、3、4;Miller 0、1、2;成人和儿童D型刀片)。最小的喉镜片轮廓更低(垂直尺寸更短),适用于小口径口腔,可容纳低至500克的新生儿。这些喉镜片较窄,可用于张口受限的患者。

一次性使用刀片也可提供(Macintosh 3、4;Miller 0、1;成人D型喉镜片)。该一次性系统包含塑料刀片、摄像头和显示器。摄像头完全由一次性刀片覆盖,以防止交叉污染(图4),并提供便携式视频监视器安装版本(图5)。

对于已经熟悉传统直接喉镜检查的人员来说,该系统易于使用。缺点包括不锈钢刀片上的标识较小且难以看清,可能导致刀片尺寸难以识别,尤其是在装于无菌再处理包装袋中时。此外,还需要持续支付技术支持、刀片的无菌再处理以及更换一次性刀片的费用。

尽管C‐MAC视频喉镜检查已被证明可改善儿童声门结构的视野,但由于需要额外操作气管导管,插管时间可能延长12 。然而,延长4‐6秒建立气道的临床意义尚未得到评估 2,13。除教学场景外,在预计直接喉镜检查容易的患者中,视频喉镜检查似乎并未提供额外益处,因为成功插管率相同且插管时间更长。然而,在困难成人气道中,与直接喉镜检查相比,C‐MAC视频喉镜检查可实现相同或更高的插管成功率以及相同或更优的插管时间14,15。

2.2.2 柯惠美敦力 McGrath MAC

McGrath视频喉镜由一个便携式电池供电手柄、摄像头和一次性刀片组成(图6和图7)。该手柄内置锂离子电池,为设备提供电池供电。可提供的刀片包括Macintosh 1、2、3、4号以及3号X型刀片。X型刀片与C‐MACCD型刀片类似,具有成角的尖端,可改善前部声门结构患者的视野。

该设备操作简单,仅需一个按钮即可完成。对于有直接喉镜检查经验的操作者而言,使用起来直观易懂,但X型喉镜片在气管导管通过方面可能存在学习曲线,类似于其他高度弯曲刀片。此外,手柄上的可调节液晶显示器使操作者能够同时看到显示器和患者面部。据制造商称,最新型号具有更高的光强和更新的颜色处理功能,可改善曝光和图像质量,以解决此前与其他视频喉镜相比光强较低的问题。16

在一项针对急救人员的模拟固定颈椎小儿模型研究中,与Macintosh直接喉镜插管相比,McGrath视频喉镜提供了更好的气道可视化效果、更快的插管速度以及更高的首次尝试插管成功率17。目前关于McGrath视频喉镜在儿科人群中的使用尚缺乏充分的临床数据。一项小规模研究表明,在1至10岁儿童中,与直接喉镜相比,McGrath视频喉镜可获得更好的喉部视野,可能降低插管难度,但在气管插管时间或成功率方面无显著差异18 。此外,罗斯和巴克斯特报告了使用McGrath麦金塔1号喉镜片在4名体重介于0.88kg至2.44kg的新生儿中成功实施插管的案例19。

2.2.3 维拉萨通医疗 Glidescope

Glidescope视频喉镜由摄像棒、发光二极管(LED)灯和视频监视器组成(图8和图9)。视频数据的处理在摄像棒本身或专用电缆中进行。

Verathon Medicall提供一种高度弯曲刀片(光谱 TM),具有儿童和成人尺寸(0、1、2、2.5、3、4)。该刀片在刀片远端三分之一处具有60度弯曲(图10)。此外,他们还提供两种麦金塔型喉镜片,尺寸为3号和4号。该制造商即将推出儿科尺寸的标准型叶片。他们提供不同材质的喉镜片:可重复使用的钛合金、一次性钛合金和一次性塑料。

制造商还提供其产品的便携式版本Glidescope Go,配备有3.5英寸屏幕。该设备为1.5公斤至成年患者使用一次性使用喉镜片。Glidescope Go可使用交流电源或电池供电运行>100分钟。便携式和固定式版本均具备视频录制功能和简单的导出流程。

SpectrumTM成角的刀片需要使用导丝将气管导管塑形成与刀片曲率一致的形状。尽管喉部视野清晰,但仍可能出现难以或无法将气管导管通过声带的情况。制造商在其网站上提供了有关如何操作气管导管进入气管以及克服推进阻力的技巧。Verathon还为其产品提供专用导丝(GlideRite硬质导丝),但标准导丝同样可以成功使用。除此之外,该设备易于使用,即使对视频喉镜缺乏经验的操作者也具有较高的插管成功率20 。在新生儿和婴儿中,有经验的Glidescope使用者与Millerr喉镜使用者的插管时间相似 3。对于1岁以上存在困难气道的儿童,C‐MAC视频喉镜检查的首次尝试成功率与经声门上气道进行纤维光学插管相当21。

2.2.4 Ambu King Vision:

King Vision 视频喉镜(KVL)由安装在视频适配器棒上的显示屏组成,该视频适配器棒包含摄像头和图像处理电子元件。该设备配备的一次性a‐bladeTM为成角的喉镜片。有两种尺寸的视频适配器棒:小号棒适用于a‐bladeTM婴儿1号尺寸和儿科2号尺寸;大号棒适用于a‐bladeTM成人3号尺寸和成人4号尺寸。

除了两种探头尺寸外,儿科2号尺寸和成人3号尺寸喉镜片还提供带通道版本(图11)。集成通道可容纳预装气管导管,并以优化的角度引导导管到达声门开口,便于导管进入气管。这有助于更轻松的导管通过并缩短插管时间。

带通道刀片通常较大,可能不适用于儿科患者或张口受限的患者。

KVL的LCD彩色屏幕具有160度防眩光视角,适合培训场景。它轻便,使用三节AAA电池供电,数秒内即可启动,可连续使用90分钟,并带有15分钟低电量指示灯警告。

目前关于KVL在儿科人群中的使用,临床数据有限。在唯一一篇关于KVL在儿科中应用的报告中,KVL与米勒叶片相比,在两岁以下儿童中进行常规气管插管的时间相当(图12)。在模拟婴儿气道中,与C‐MACCD型刀片、使用米勒叶片的直接喉镜以及使用Macintosh刀片的直接喉镜相比,KVL在正常和困难婴儿气道情况下均与更短的插管时间相关。此外,其液晶显示器屏幕为固定式,无法调节角度,这意味着在插管初期将喉镜片插入口腔时,操作者无法看到屏幕。

2.2.5 宾得公司 – 宾得气道镜

宾得气道镜(宾得‐AWS)是一种采用标准Macintosh刀片样式的视频喉镜,带有气管导管引导通道。这消除了对导丝的需求,并缩短了插管时间。一次性刀片提供标准型、薄型、儿科和新生儿型号。标准型叶片配有吸痰导管通道(12Fr或更小)(图13和图14)。

宾得AWS使用两节AA电池,可持续运行一小时。该设备防水且轻便(不含电池235克)。视频端口支持外部显示器,用于教学或记录。宾得AWS的独特之处在于其显示器上显示的十字准线,可用于对准气管以辅助插管。宾得AWS在美国未被广泛使用。关于该设备的报告较少,仅有一篇涉及儿科患者。在高保真患者模拟中,与直接喉镜检查相比,宾得AWS具有更快的插管速度、更少的血氧饱和度下降发作以及更低的插管失败率 24。作者建议将其纳入培训项目,作为一种替代方案、潜在更安全且更可靠的插管技术。

该设备的短长度可能在肥胖患者使用时造成潜在困难。将设备以90度角放置可能克服此问题,但在小口开口的患者中可能会有挑战。

2.2.6 Prodol Meditec S.A.,比斯卡亚,西班牙牙–AirTraq

Airtraq 是一种带有内置气管导管通道的手持式便携视频喉镜,无需使用导丝。SP型号是一种完全一次性版本,提供婴儿和儿童规格(适用于内径2.5‐5.55mm的气管导管)。Airtraqq配备有目镜光学系统,无需任何附加设备,同时还能支持多种替代观察模式。设备配备Wi‐Fi摄像头模块,可实现与电脑和移动设备的连接,并具备视频录制功能。还提供内窥镜摄像头附件,兼容手术室中常用的大多数内窥镜系统。此外,还配有手机适配器,可实现图像/视频捕捉、变焦、对焦调节和共享功能。

在一项比较视频喉镜(VL)与直接喉镜(DL)的前瞻性随机对照试验的荟萃分析中,汇总结果表明, AirTraq是唯一一种与直接喉镜相比未延长插管时间的视频喉镜系统25-28。然而,各研究之间存在显著异质性。AirTraq在儿童困难气道的应用中已取得成功29,30。

2.3 视频喉镜 – 未来设计和研究需求

视频喉镜最初在成人中使用并取得了巨大成功,随后被采用并改进用于儿童。儿童中视频喉镜检查与直接喉镜检查的优点和局限性总结于表2。自从几十年前引入视频喉镜以来,制造商已进行了多项改进。它们变得更加便携轻便,适用于院外插管。操作更加直观,采用单按钮操作,通常仅需两到三个部件即可运行。

该技术也得到了极大改进:防雾性能更佳,照明得到优化(照度、灯泡类型、灯泡能耗、最佳成像的光谱),摄像头更小巧且功能更强,所需功率更低。

最近,一次性刀片甚至完全一次性使用的视频喉镜已变得广受欢迎。可重复使用刀片的传统清洗和灭菌虽能有效防止细菌污染,但在设备整个使用寿命期间会持续产生再处理成本。一次性刀片可节省再处理费用,降低对患者嘴唇和牙齿造成损伤的风险,并避免朊病毒疾病传播的担忧。然而,这种不可回收且不可生物降解的医疗废物所带来的影响尚未引起足够重视。在临床使用中,一次性刀片自身也存在一些问题。由于塑料的抗拉强度较低,为防止使用过程中断裂,塑料刀片的部分区域被加厚。额外的厚度可能使声门视野更困难,并减少气管导管通过的工作空间间31-32。

阿奇·布赖恩博士在20世纪80年代构想出了声门上气道原型(喉罩),他将其设计为连接到塑料气道管上的高曼牙科面罩气囊。在声门上气道设备(SGA)出现之前,麻醉期间的气道通常通过面罩或气管导管来维持。面罩不适用于长时间手术,因为长时间手持操作容易疲劳且困难。SGA的发明使得气道管理得以采用一种比气管插管创伤更小但比面罩更可靠的方法。SGA位于咽部内、喉部上方,形成一个环喉部密封。在过去几十年中,SGA设备已在成人和小儿麻醉中得到广泛应用。在门诊手术中,SGA的使用更为频繁,因为在这些手术中严重并发症和死亡率罕见。尽管如此,SGA在困难气道管理中也发挥着重要作用,并已被纳入全球范围内的困难气道处理流程,该流程建议在面罩通气困难时插入SGA。此外,在困难气道患者中,应考虑将SGA作为气管插管的通道33。

3.1 第二代声门上气道

肺吸入,即胃内容物经食管反流进入气管,是患者在麻醉诱导或麻醉维持期间发生气道并发症导致死亡的最常见原因34。为降低这种潜在致命事件的风险,各种第二代声门上气道装置(SGA)已进行了重新设计。这些改进通过增加一个可容纳胃管的通道来实现,该胃管可用于引流胃内容物。具备此功能的SGA包括:LMA Supreme、LMA ProSeal、AirQ Blocker、Ambu Aura Gain、iGel和Baska。本节将讨论最新的第二代声门上气道设备。

3.1.1 Aura Gain

Ambu® Aura Gain TMM是安博公司(Ambu,格伦伯尼,马里兰州,美国)最新推出的第二代声门上气道装置(图15)。它是一种带有内置胃侧端口的弯曲型声门上气道。其加宽的气道管有助于进行气管插管。气道管上标示了可使用的最大经气管管和胃管尺寸。Aura GainTMM设计有“咬合缓冲区”,可防止装置发生阻塞。这一点在麻醉苏醒期间尤其有用,因为患者可能会咬住装置并对装置施加较大力量。 AuraGain TMM还扩展了多种儿科尺寸,其中最小尺寸适用于体重重<5 kgg的患者。一项随机研究将将Ambu®⑧AuraGain TMM与与LMAA®⑧Supremee在婴儿和儿童中进行了比较,评估了两者在置入难易度、置入时间、装置及胃管插入成功率、纤维光学视野评分、麻醉期间的气道质量以及并发症方面的表现现35。两种声门上气道设备的气道漏气压和插入成功率相似。与与LMA Supremee相比,AuraGainn的纤维光学视野下喉部视野更佳,会厌下折情况更少,提示其作为插管通道可能更具优势(图16)。

更新的声门上气道设备设计已发展以解决黏膜损伤、有效正压通气和气道稳定性等问题。新型声门上气道设备中的自加压面罩和压力监测功能可能减少与声门上气道装置置入相关的咽喉部并发症风险,例如咽喉痛、声音嘶哑、吞咽困难,甚至颅神经损伤。2010年,美国估计进行了4830万例门诊手术操作36。在此领域中,轻微但更常发生的不良结局,例如恶心、呕吐和咽喉痛显得更为重要。尽管这些症状具有短暂性,但咽喉部并发症对患者来说仍是一个重要问题。

3.1.2 AirQ SP

AirQ SP(自加压型)的研发方式与原始AirQ类似,均采用软性边缘面罩套囊。关键区别在于,AirQ SP在呼吸管内部容积与面罩套囊之间保持一个内孔。这一开放通道可在正压通气期间实现两个腔室之间的气体交换,从而实现自加压,最高压力可达15‐30厘米水柱。这可以防止可能的过度膨胀以及对咽黏膜的压力相关损伤。同时,也消除了套囊压力监测的需求37。

2012年,贾根纳坦及其同事发现,与LMA Unique相比,AirQQSP插入时间更短,但漏气压和整体临床表现相似37。随后,金及其同事将AirQ SP与iGel进行了比较,后者也没有可充气套囊38。他们发现iGel插入时间总体更快且漏气压更高,但AirQQSP提供了更好的纤维光学视野,这对于顺利完成快速的气管插管非常重要。在儿科患者中,器械的选择应根据手术的临床情况和气道需求而定。上述两项研究均发现, AirQ SP在10分钟时气道漏气压升高,提示该器械可能在一定程度上贴合咽后壁,从而实现更好的密封。

4.1 氧合与通气的基本原理

低氧血症是导致儿童麻醉相关发病率和死亡率的主要原因 39。维持动脉氧分压(PaO2)对于将氧气输送到组织至关重要。PaO2由多种因素决定,包括氧合(向体内添加氧气的过程)和肺泡通气(实现氧气输送和二氧化碳清除的气体交换)。

麻醉诱导后,自主呼吸受到抑制或完全停止,麻醉医师在发生氧饱和度下降之前有一个有限的时间窗口,称为呼吸暂停期。与成人相比,儿童由于功能残气量较小、氧耗速率更高以及气道更容易塌陷,氧饱和度下降更快44,45。氧饱和度下降与不良事件相关,包括心脏骤停40, ,并且可能干扰插管过程,导致气管插管尝试次数增加。已知气管插管尝试次数增加与更多并发症相关。

延长安全窒息氧合时间有可能提高气管插管期间的安全范围。然而,长时间无通气的窒息氧合可能导致高碳酸血症和严重的呼吸性酸中毒40。因此,在长时间呼吸暂停的情况下,实现氧合与通气至关重要。

麻醉医师力求达到最佳的麻醉深度:麻醉过浅可能导致喉痉挛或支气管痉挛,而过深则可能引起通气不足或呼吸暂停,并导致低氧血症41。近期研究 39- 47描述了两种新型设备——经鼻湿化快速充气交换通气(THRIVE)(费雪派克医疗,奥克兰,新西兰)和SuperNO2VATM面罩(革命性医疗设备公司,美国),它们有望为呼吸暂停患者提供氧合与通气。尽管关于这两种设备各自疗效和安全性的证据尚有限,但初步数据表明这些设备在麻醉期间气道管理中具有潜在应用价值。儿童中替代氧合与通气的优点和局限性总结于表3。

4.2 标准与替代(超生理)氧合和通气设备

4.2.1 鼻导管

鼻导管(NC)是一种耐受性良好的无创设备,可提供辅助氧气。该设备由氧气输送管组成,带有两个软头端,置于患者的前鼻孔内,通常仅在存在面部或气道异常而无法正确适配鼻导管的情况下禁用。作为替代方案,可将鼻导管的软头端置于患者口腔内以输送氧气。

标准(“低流量”)鼻导管(LFNC)可安全地以1‐10升/分钟的流速提供氧气,产生的氧浓度范围为25‐40%53。然而,长时间使用和/或流速超过2升/分钟可能导致鼻孔刺激,包括黏膜损伤、干燥以及鼻出血48。此外,由于LFNC提供的氧气浓度相对较低,其在严重低氧血症患者中的应用有限。

4.2.2 THRIVE

THRIVE是一种超生理的的LFNCC替代方案,通过过HFNCC提供快速注入、脉动式、加热加湿的气体,旨在实现无呼吸氧合与通气40。该设备由空气/氧气混合器、主动加湿器、单根加热管路和鼻导管组成49。 THRIVE的实际优点包括其无创设计、相对便携性以及由于在重症监护室广泛使用而带来的高可用性性40。

与低流量鼻导管(LFNC)相比,高流量鼻导管(HFNC)治疗能够提供超过患者吸气流量需求的氧气流速,婴儿最高可达8升/分钟,儿童和成人最高可达60升/分钟55。由于气体通过特殊管路进行加热并加湿,减少了黏膜损伤、纤毛功能障碍、感染和患者不适,因此患者对高流量气体耐受良好45,50。该系统的主要缺点包括设备设置所需时间以及需要预热。此外,由于系统依赖壁挂式氧气或多个氧气瓶,因此不具备便携性。 HFNC的并发症虽然少见,但可能包括胃扩张、误吸、气压伤,极少数情况下出现气胸50。这些并发症与高流量氧气输送有关。

高流量鼻导管(HFNC)是儿科重症监护环境中一种成熟的治疗方式40,47,在新生儿重症监护室中对早产儿的应用也日益广泛 51,52。然而,HFNC在麻醉期间气道管理中的应用范围尚不明确。理论上,HFNC可在患者瘫痪且无自主呼吸的情况下实现氧合与通气。其作用机制在于,HFNC提供高流速,可产生高吸入氧浓度和用于肺复张的正压,同时清除鼻咽部死腔,建立肺泡通气49,50。因此,高流量鼻导管的潜在用途不仅包括安全延长呼吸暂停期(例如在预期困难喉镜检查期间),还包括提供一种气管插管的替代方案(例如在有创气道装置放置困难或不可能时)。

尽管许多研究已证实THRIVE能够延长呼吸暂停期的无呼吸氧合时间39-42, 44, 47,但关于其在实现通气方面的作用,研究结果尚不一致,尤其是在儿童中。一项病例系列研究显示,在25名成人在气道手术期间接受THRIVE时,呼吸暂停时间长达65分钟,并伴有轻度且可耐受的高碳酸血症44。相比之下,一项针对健康儿童的随机对照试验发现,尽管THRIVE至少使呼吸暂停期延长了一倍,但THRIVE组的经皮二氧化碳上升速率与对照组相似,分别为[2.44毫米汞柱·分钟-1 (95%(CII0.4)]和对照组[2.44毫米汞柱·分钟-1 (95%(CI🟥0.5)]39。

值得注意的是,Riva及其同事46发现,在儿童(1‐6岁,体重10‐200kg)中,THRIVE(22L·kg·min-1的100%氧气)与LFNC(0.22L·kg·min-1的100%氧气)在中位呼吸暂停时间(7.6分钟钟vs 6.9分钟,p=0.15)以及经皮二氧化碳上升速率(0.55 kPa··min-1 🟥vs 0.57 kPa· min-1)方面均无显著差异。可能的原因是THRIVE的流速不够高,未能显示出相对于LFNC的优势。然而,该研究的两种方法均能在>7分钟内实现呼吸暂停而不发生血氧饱和度下降,且THRIVE具备湿化优势。

THRIVE在儿童与成人中疗效不同的原因有多种。与成人研究不同,儿科研究未允许长时间呼吸暂停>10分钟;可能由于时间较短,未能实现平衡。此外,Riva及其同事46发现,年龄较小的儿童经皮二氧化碳分压升高速率更高,这可能是由于代谢需求增加所致。未来的研究应进一步探讨THRIVE在发生长时间呼吸暂停的儿童以及采用较高流速情况下的应用。

大多数证据表明,THRIVE可以在延长呼吸暂停期方面发挥作用,例如在困难气管插管的情况下。在建立安全气道所需的相对较短的时间内,无通气的氧合不会导致危险水平的高碳酸血症39,40。

SuperNO2VATM 是一种新近开发的鼻罩,通过在鼻部周围形成密封、输送气体并产生正压43,以实现持续的氧合与通气。该鼻罩使用相对简便:魔术贴头带可实现双手自由的氧合,偶尔采用改良颏抬举手法将舌头推入口腔,从而建立一个加压密闭回路。该压力有助于使软腭与咽后壁分离,促使氧气从鼻咽部进入气道(图17)。该鼻罩提供两种尺寸(大号和中号)(图18)。建议中号用于身高140厘米或>30 kg的患者,适用于10岁及以上患者,且已在低至八岁的儿童中成功使用。

关于SuperNO2VATM疗效的临床证据主要局限于成人和儿童的病例报告43,45。Kozinn及其同事45描述了一例50岁男性患者,其患有病态肥胖和阻塞性睡眠呼吸暂停,在麻醉诱导后使用该面罩维持氧合达45分钟,并持续进行呼气末二氧化碳监测。在一项初步研究43,中,SuperNO2VA为97%的患者(n=30)提供了充分的氧合与通气。在这29例患者中,整个气道操作过程中最低血氧饱和度的平均值为98.1 ± 7.0%,气管插管前的平均呼气末二氧化碳为31.2 ± 8.55毫米汞柱。该研究未评估面罩在长时间呼吸暂停期间的使用情况,因为所有患者均在2.5分钟内首次尝试即成功插管。

与THRIVE类似,其潜在应用包括延长呼吸暂停期和主要气道管理。SuperNO2VATM相较于THRIVE的一个潜在优势在于,高流量鼻导管氧疗可能稀释呼出二氧化碳,从而限制对呼气末二氧化碳的监测能力。此外,SuperNO2VATM获得了较高的满意度评分,麻醉医师对其尺寸和手感给予好评,患者也反馈其具有良好的舒适性和沟通便利性43。因此,尽管SuperNO2VATM在气道管理中具有潜在作用,但仍需进一步研究以评估其在成人和儿童中的整体疗效和安全。

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5.1 视频喉镜

视频喉镜技术的创新促进了这些设备在更小患者中的成功应用,直至极低出生体重的新生儿(600‐1000g)19。视频喉镜在手术室外环境(如重症监护室或急诊室)的应用越来越普遍,在这些环境中插管条件可能不理想,且患者病情危重。在手术室外场景或教学情况下,视频喉镜是一种有用的辅助工具,可在监督下为学员提供宝贵的教學经验,同时降低患者发生低氧血症或损伤的风险。在困难成人气道中,视频喉镜在提高插管成功率和缩短插管时间方面已有明确记录 14,15。目前关于儿童的数据尚不充分,但总体而言,视频喉镜并不劣于直接喉镜检查,并且在许多情况下优于直接喉镜检查。然而,视频喉镜表现相对较差的一个方面是插管时间。一些研究显示插管时间有所延长,但通常仅增加<10秒,其临床意义尚未明确证实2,13。根据现有证据,对于预计直接喉镜检查容易的患者,视频喉镜并不优于直接喉镜检查,因此不太可能取代直接喉镜作为首选的插管技术。迄今为止,视频喉镜在婴儿和儿科模拟训练中已显示出可缩短插管时间并提高困难情况下的成功插管率,例如院外插管、经验不足的医务人员进行的插管以及持续胸外按压期间的插管 53,54。对当前文献的评估表明,相关研究规模较小,且通常仅限于两到三个制造商的型号。目前亟需针对研究较少的视频喉镜开展前瞻性随机对照试验,并进一步开展临床研究以验证模拟场景中的发现。

5.2 声门上气道装置

儿童使用声门上气道设备(SGAs)已变得更加普遍和常规,因为研究已明确证明了其安全性和疗效。最近一项评估三种常用儿童用声门上气道设备性能的研究报告了较高的首次尝试成功率(>91%)55。临床医生越来越多地将其应用于体型更小、风险更高的患者。其多功能性使其既可用于常规气道管理,也可用于困难通气或困难插管情况。儿童用声门上气道设备在设计上的改进,实现了更好的贴合度以及更高的置入难易度和使用便利性,进一步巩固了其在常规及复杂/非传统情况下的应用用56。

尽管如此,仍有一些技术进步的领域亟待发展。声门上气道设备制造商需要改进针对新生儿的面罩设计。即使成功置入声门上气道装置并达到可实现正压通气的气道漏气压,一项研究发现仅有40‐58%的情况下能获得完整的纤维光学视野观察声带。这反映出声门上气道装置与喉部之间对位不理想,可能对插管的成功率产生不利影响55。此外,尽管临床医生在早产儿和低出生体重婴儿中置入声门上气道装置方面取得了一定有限的成功,但目前的设备尚未针对新生儿进行优化,往往只是基于成人设计的“缩小版”,而忽略了其解剖结构的差异。

5.2.1 成本与安全

可重复使用器械的购置成本高于其一次性替代品。可重复使用器械的总成本还必须包括设备再处理成本和维护设备的人力成本。传统的可重复使用喉镜片、声门上气道设备(SGAs)和视频喉镜片(VLLblades)的清洁和灭菌是有效的,但在设备无法使用时的再处理时间要求医院储备更多的设备。相比之下,聚氯乙烯制成的气道设备的单件成本较低。一次性使用设备的主要成本在于其生产、包装和处置。因此,医院使用一次性设备程度的差异在很大程度上是由于手术量的不同所致。聚氯乙烯(PVC)不可生物降解,通常通过焚烧或填埋处理。在对一次性喉罩气道(LMA)与可重复使用LMA的环境影响评估中,可重复使用LMA的环境影响更小59。

可重复使用的气道设备的成本效益必须与感染传播风险进行权衡。传统的灭菌方法可以消除细菌污染,但无法去除所有蛋白性物质60-62。目前通过血液和组织捐献者限制、早期识别潜在感染患者以及改进的消毒规程,能够将朊病毒病的医源性传播风险降至最低,但无法完全消除63,64。尽管一次性麻醉设备可消除感染方面的担忧,但其安全性也存在顾虑。聚氯乙烯产品含有邻苯二甲酸盐,这是一种用于增加聚氯乙烯柔韧性的化学物质。邻苯二甲酸盐在使用过程中会渗出,导致普遍暴露。邻苯二甲酸盐的长期健康影响尚不明确,目前正在研究中,但可能引起生殖损害65。

5.3 标准与替代(超生理)氧合和通气设备

围手术期环境中用于儿童的无创设备新兴技术正在被开发和优化,以应对其较短的呼吸暂停耐受时间。随着进一步研究验证其安全性和疗效,这些设备可能会得到更广泛的应用。高流量鼻导管(HFNC)的潜在用途包括安全延长呼吸暂停期、作为气管插管的替代方案,以及通过无创正压降低呼吸做功(例如在监测麻醉期间进行镇静)40。

需要开展更多研究来评估THRIVE在多大程度上能够实现二氧化碳清除,因为该设备若能实现通气,可能代表气道管理领域的一种新范式,例如使用THRIVE进行主要气道管理而无需采用更具侵入性的气道方式(如气管插管或声门上气道)。

视频喉镜的改进已使其操作便捷性几乎接近直接喉镜检查。设计者将继续探索提高视频喉镜在新生儿和婴儿中临床疗效的方法。此外,尽管某些制造商已主导市场,但仍存在为特定场景设计的视频喉镜的发展空间(例如磁共振兼容设备、院外插管和资源匮乏环境)。未来的改进将继续解决便携性、耐用性、改进的光学系统以及针对小儿气道优化的问题。新产品的开发还应权衡一次性刀片的成本和生物医学废物增加的问题与感染担忧之间的关系。

声门上气道设备(SGA)作为气管插管的一种安全、微创的替代方案以及急救技术,已彻底改变了气道管理。未来,SGA将继续改进,以更好地适用于婴儿和新生儿。目前,仅有一种型号的SGA常用于声门上气道器械辅助纤维支气管镜插管。我们期待其他SGA制造商对其产品设计进行改进,使SGA也可作为通道用于纤维光学插管。我们希望看到允许使用的最大ETT尺寸有所改进,并对产品材料进行改进,以解决S GA内导管通过或套囊通过困难的问题。气道管理专家已经呼吁常规使用仅限第二代声门上气道装置。此外,随着3D打印成本持续降低,根据患者计算机断层扫描或磁共振成像扫描图像建模的声门上气道设备按需生产将得以实现,用于困难气道。最后,这些设备可能会整合视频或超声成像技术,使临床医生能够实时检测放置不当或解剖适配不良的情况。

用于维持挽救生命的氧合与通气的超生理装置可能是加入临床医生气道管理工具包的最新工具。人们日益关注开发无创气道技术,并将其与其他方法(如视频喉镜)结合使用,同时提高其稳定性和安全性。需要开展更多的研究来明确这些装置在围手术期环境中气道管理中的潜在作用。气道管理器械和技术的进步将持续发展。随着这些进步,临床医生必须持续了解并接受这些新设备的培训。

  • 除了直接喉镜检查外,还有其他方式可用于对儿科患者进行气管插管和肺部氧合。本文将重点讨论视频喉镜、声门上气道和新型氧合设备。
  • 在小儿气道管理过程中,有效的氧合是首要任务,有助于预防低氧血症和心脏骤停等并发症。目前有多种设备可用于实现儿科患者的氧合。
  • 如果在使用传统直接喉镜检查时遇到困难,应转换为高级气道技术,例如视频喉镜,以尽量减少并发症。
  • 已有研究表明,对于存在困难气道的儿童,视频喉镜在气管插管方面优于直接喉镜检查。
  • 当需要快速气道抢救和氧合、遇到困难面罩通气和/或喉镜检查失败时,插入声门上气道是关键步骤,并且几乎是所有困难气道处理流程中的独立步骤。
  • 通过对经验证的器械在正常气道上进行反复练习,可以在不可避免地遇到困难气道时实现成功的气道管理。

资金

本文未获得资助。

利益声明

N·贾根纳坦担任《麻醉与镇痛》、《小儿麻醉》、《临床麻醉杂志》和《日本麻醉杂志》的编辑委员会成员。他免费获得了安博和泰利福公司提供的产品。他曾获得泰利福和水星医疗为参加关于未来气道设备开发的会议所提供的差旅支持,并任职于维艾尔医学顾问委员会。作者与其他任何对文稿中讨论的主题或材料具有财务利益或财务冲突的组织或实体均无其他相关隶属关系或财务参与。

审稿人披露

本稿件的同行审稿人无相关财务或其他关系需要披露。

表1:儿童常用视频喉镜的功能特点

喉视镜频 刀片形状 显示器 Portable 一次性使用lity 刀片尺寸 视捕频获 电池 AirTraq 专成有角的的 目镜,可变的attachments Yes 单个‐use 0‐3号尺寸 Yes 不明确 CMAC 米标勒准/麦金托什 7英寸屏幕800x480 Yes 可重复使用的 米勒 0-2,麦金托什什2‐4 Yes 锂离子, GlideScope 专有的成角的(光谱TM) &标准

麦金塔 7英寸屏幕 Yes 可重复使用的and一次性使用 光谱刀片in尺寸 0-4,Macintosh 3‐4 Yes 锂离子 GlideScopeGo 专有的成角的 &标准

麦金塔 3.5”屏幕 Yes 仅单使个用 光谱刀片in 尺寸 0-4光谱,Macintosh 3‐4 Yes 锂离子 金视 专有的成角的(aBladeTM) 2.4”屏幕320x240OLED Yes 仅单使个用 喉镜片片尺寸1, 2, 3, 4(包括带通道

喉镜片) No, but视频输出可用 3节AAA电池 Pentax 标准Macintosh 2.4”

80°屏幕,view角度 Yes 单个‐仅使用 标准,更薄,儿科,新生儿 Yes,微超声B 2 AA 麦克格雷斯 专有的

成角的 2.5英寸LED Yes 单个仅使用 0,🟥1,🟥2,,3,🟥4,,3X No 锂离子 TrueView 标准 米勒和麦金塔 5” LCD屏幕,640x480 No 可重复使用的 0, 1, 2, 3, 4 No, but视频输出可用 n/a

表2:儿童视频喉镜检查和直接喉镜检查的优点和局限性

视频喉镜 直接喉镜检查 优点 ‐-改善已知困难气道的声门视野

‐需要更小的力量来移位软组织以获得

充分的声门视野

‐提供更靠前的声门视野

‐氧气输送接口(某些型号)

‐允许将声门视野显示到外部

显示器

‐对上颌牙齿的撬动更少

‐无需扫动和移位舌头 ‐长 病史 of疗效 in

小儿气道管理

‐气管插管时间更快

在正常气道中

‐提供多种尺寸的喉镜片 缺点 ‐-正常情况下气管插管时间较长

气道

‐需要更高的手眼协调能力

‐对于小口开口的患者不实用

‐更昂贵

‐被污染的气道(血液、呕吐物)会遮蔽镜片

‐并发症:咽鼓管隆起

和软腭穿孔已有报道 ‐较差 已知的声门视野

困难气道

‐需要直接视线到达声门

以获得充分的视野

‐需要更大的人力

‐大舌头可能难以处理

移位

‐对于小口开口的患者不实用

小口开口

‐并发症: 牙科创伤→

上颌牙齿撬动

表3:儿童替代氧合与通气的优点和局限性

LFNC HFNC SuperNOVA 优点 耐受性好

‐-无创

‐-便携性

可用性 无创

与低流量鼻导管相比,黏膜损伤减少,纤毛功能障碍、感染和患者

不适

‐🟥可能延长无呼吸氧合时间,也许具有

通气中的作用

‐🟥高流量

‐🟥提供持续气道正压通气

‐🟥在维持血氧饱和度的同时

无呼吸氧合 ‐-无创

‐-可实现氧合

与通气,根据

初步研究

‐🟥能够提供正压通气

‐-提供持续气道正压通

气 缺点🟥‐-可引起 鼻孔(黏膜

损伤和干燥,鼻出血)

‐-相对较低的

吸氧浓度(FiO2)

输送的氧气 ‐🟥并发症包括腹部膨胀,

误吸、气压伤,极少数情况下发生气胸

‐🟥关于在儿童中应用的数据有限

‐🟥在呼吸暂停期间是否产生通气效应尚不明确‐🟥需要时间进行设置

‐-由于高流量而不便携 ‐-关于安全性的数据有限,应用

‐-未知效应期间

无呼吸氧合