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ICU中的紧急气管插管:快速序列与分级镇静

气管插管是一个在手术室(OR)中常见的操作,其为手术过程提供气道保护和麻醉药物的安全输送。手术室中,由有经验的麻醉师对良好生理储备良好的,经过禁食及气道预处理的患者进行的择期气管插管具有较低的并发症发生率。。与之相对应的是,紧急气管插管是指在ICU、急诊科或医院病房中对危重症患者进行的气管插管。同在手术室相比,需要进行气管插管的患者往往因呼吸循环衰竭的存在、有限的生理储备和潜在的困难气道和条件而变得困难重重。另外,临床医师对这种高风险、低频率事件的反应水平亦存在差异。一些列的研究报道了紧急气管插管具有很高的并发症发生率。Schwartz等进行的一项前瞻性研究对危重患者紧急气管插管并发症的发生率进行了评估。结果显示,在连续的297次插管中,误入食管的发生率为8%,误吸的发生率为4%,3%的患者在紧急插管过程中或插管完成后30分钟内死亡。25%的患者需要进行1次以上的插管尝试,困难气道的比例为8%。作者们的研究结果显示这些同紧急插管过程中出现低血压和随后的心脏骤停之间显著相关。类似的,Jaber等进行的一个多中心前瞻性观察研究结果显示,28%的紧急气管插管过程中发生了包括严重缺氧(26%),血流动力学崩溃(25%0和心跳骤停(2%)在内的至少一个严重并发症。
Griesdale等对ICU中紧急气管插管过程中操作者的技术水平与严重病发生的发生率之间的相关性进行了分析。这项研究中,所有并发症的发生率为39%。其中包括,困难气道(6.6%)、严重缺氧(19.1%)、误入食道(7.4%),误吸(5.9%)和严重的低血压(9.6%)。这三个研究中,紧急气管插管的操作者主要是麻醉师。急诊和重症医师手术室外的气管插管经验要远少于麻醉师,但他们又往往是紧急气管插管的操作者。
这些研究证明,因血流动力学不稳定、气体交换障碍、并存的疾病以及喉镜下视野不佳等情况的存在,重症患者的气管插管是一个高风险的过程。因此,通过多学科团队将紧急气管插管进行标准化是合理的选择。Jaber等进行的一个前瞻性多中心对照研究结果显示,应用插管程序对危重症患者进行紧急气管插管可显著降低与插管相关的威胁生命的并发症发生率。基于练习基础上的多次模拟、将可视喉镜作为插管的首选设备也有利于降低并发症的发生率。Lakticova等在一个内科ICU中进行的前瞻性观察研究对比了应用直接喉镜与可视喉镜气管插管在并发症发生率方面的差异。这个研究的结果显示应用可视喉镜可降低误入食道的发生率(0.4%应用可视喉镜vs19%应用直接喉镜),困难插管(7%应用可视喉镜vs22%应用直接喉镜)。在一个对比ICU中应用可视喉镜与直接喉镜进行气管插管的系统评价和Meta分析中,De Jong等发现,同直接喉镜对比,可视喉镜的应用增加了插管的首次成功率并降低了困难插管和误入食道的风险。
应选择风险和不良反应最小的药物来便于紧急气管插管。目前医师可选择应用快速序列插管技术(RSI)或者分级镇静插管(GSI)(单纯应用镇静剂而不应用肌松剂)。我们对支持前述两种方法的证据按照利弊进行了回顾分析。
快速序列插管技术(RSI)
RSI是一种需要在诱导后立即应用神经肌肉阻滞剂(NMBA)进行肌松的技术。此技术起源于OR,旨在降低饱胃患者的误吸风险。尽管大量的报道已经报告在手术室外的RSI成功率可高达98%,因大部分研究结果来源于经过良好训练的操作者在仔细选择的患者中进行的操作数据,这些结果仍需被认真审视,RSI策略兵分来源于紧急气管插管,而且,RSI是由与手术室外插管具有很大差异的,可控的OR背景下的插管方法改进而来的。尽管如此,RSI已经被广泛应用于ED和重症监护病房。
RSI的目的在于通过提供更好的插管条件增加首次插管的成功率及降低插管时间。这种多个步骤的技术遵循一个规律的方法。准备阶段包括通过对患者的气道危险分层来制定一个气道管理计划,选择一种药物方案,以及确保所有必须的设备可用。而后患者将经历一段使用无创通气(NIV)的高流量氧的预充氧阶段。这将增加患者呼吸暂停至氧饱和度明显下降的持续阶段。插管期间的在口咽部和气道的操作会刺激自主神经系统。这导致例如咳嗽和呕吐反射等气道保护机制被激活,这种激活可引起心动过速、高血压和颅内压的升高。RSI续贯插管应包含为减轻气道反应而应用药物,但这些在紧急情况下是不切实际的。
RSI的重点在于NMBA应用下的快速诱导肌松。因NMBA没有镇痛或镇静效应,其应用必须在例如本二氮卓类、丙泊酚、氯胺酮或依托咪酯等诱导药物之后。而后使用去极化神经肌肉阻滞剂,例如琥珀酰胆碱或非去极化NMBA例如,罗库溴铵。琥珀酰胆碱在运动神经肌肉终板处模拟乙酰胆碱对受体的作用。这导致神经肌肉接头的持续去极化状态。非去极化NMBA通过与乙酰胆碱竞争性结合运动神经肌肉终板处的突出后受体抑制所有的肌肉功能。气管插管应在诱导和肌松完全的情况下立即进行。为避免胃胀气的发生,应避免使用气囊-面罩通气以防止胃胀气的发生,可压迫环状软骨以避免误吸。一个系统评价评估了RSI期间应用环状软骨压迫及其合适的时机。
尽管RSI已经广泛应用于危重症背景下,但仍缺乏支持做出这种选择的高质量证据。仍然无法从文献中明确一系列的研究中的成功是来源于整个步骤的结果还是与之相关的具体的药物或插管技术的应用的结果。危重患者因可阻止对预充氧的充分肺泡容积的下降和分流的存在
 因肺泡容积丢失和高分流的存在,危重患者往往存在氧输送受限,这导致患者在对预充氧的反应和对氧供终端的储备耐受能力不足。低氧性呼吸衰竭患者发生窒息后,其其氧饱和度下降至<85%的时间为22秒,而健康成年人则为522秒。
RSI的成功应用是基于进行的第一次插管尝试即可成功的假设。这个假设在重症患者中因其有限的生理储备和对困难气道进行识别的挑战而变得难以确定。一旦最初的插管尝试失败,RSI的安全性更多的依赖于利用一个气囊-面罩通气系统再次给患者提供充分的氧供。被肌松、颜面部解剖畸形或严重心肺疾病(肺炎、ARDS、肺水肿或气道疾病)的患者难以在插管尝试失败后再次获得充足的氧供。RSI的一个可能的失败原因是患者可能出现无法插管/无法通过面罩通气的情况。RSI在OR中表现良好。其一般在ICU中也表现良好,而一旦出现问题,结果将是灾难性的。
琥珀酰因起效快速和作用时间短暂的特点而成为RSI中NMBA的选择。然而琥珀酰胆碱可能与包括危及生命的高钾血症、心动过缓、恶性高热和咬肌痉挛的发生相关。罗库溴铵因其相对短效、无上述琥珀酰胆碱的副作用,故可作为琥珀酰胆碱的替代选择。然而,其作用时间也长至如果插管尝试失败,可能需要进行长时间的面罩通气,这一点在严重的低氧性呼吸衰竭患者中可能难以实现。一个系统评价对罗库溴铵与琥珀酰胆碱在RSI中的应用进行了对比,结果发现,罗库溴铵在创造可接受的插管条件方面效果略差,且其较长的作用时间可导致持续的神经肌肉阻滞效应。
在重症患者中,同琥珀酰胆碱的应用相关的高钾血症是一个值得关注的问题。  正常情况下,琥珀酰胆碱的应用可导致0-0.5mEq/L的血清钾升高。但是,患者可因对琥珀酰胆碱的导致的血钾突然升高产生病理性反应而出现危及生命的心律失常或心脏骤停。琥珀酰胆碱的缓慢代谢导致的持续去极化可导致运动终板膜上的烟碱受体的上调。因制动或瘫痪导致体位固定,或那些因肌营养不良、神经疾病或中枢损伤的患者也存在有烟碱受体的上调并具有因琥珀酰胆碱的应用所导致的高钾血症的风险。肾衰竭、肿瘤溶解综合症和横纹肌溶解也与琥珀酰胆碱诱导的高钾血症相关。基于紧急气管插管急诊的性质,临床团队并不总是有机会充分识别琥珀酰胆碱导致的高钾血症的危险因素。虽然高钾血症是RSI的罕见并发症,但其可致命。
恶性高热是一个罕见但威胁生命的疾病,其可发生于异常的骨骼肌RyR受体暴露于琥珀酰胆碱的患者中。琥珀酰胆碱的应用带来的骨骼肌细胞内钙蓄积可导致严重的高代谢危机。尽管恶性高热是一个罕见的并发症,即使应用单曲林进行治疗,其死亡率仍为1%-17%,故对于临床医师而言,对患者进行筛查仍十分重要。
分级镇静插管技术(GSI)
非肌松状态下的插管是一个在危重症患者中进行急诊插管,并避免与应用NMBA相关的并发症的替代策略。GSI方案,临床团队联合应用镇静/阿片类药物对患者进行足够的镇静以允许进行气管插管,而允许患者自主呼吸的存在。除标准的预充氧程序(例如,高流量、高吸入氧浓度系统或NIV)外,患者在整个插管过程中经鼻接受高流量氧气的吸入。因自主呼吸的持续存在,患者在整个过程中可吸入氧气并得到动脉氧饱和度的维持。GSI技术的一个贬义是在应用支气管镜进行气管插管时通过经鼻NIV面罩来输送氧气。这个方法尤其适合存在高风险气道或无法仰卧的患者。GSI的重点在于整个过程中氧合的维持,而非气管插管的实际进行。其避免了琥珀酰胆碱应用所带来的风险并降低了在RSI过程中发生CI/CB的可能性。
许多药物适用于GSI。氯胺酮,芬太尼,咪达唑仑,异丙酚及其同类药物均可有效的应用于GSI。这些药物均与低血压相关。因重症患者的原发疾病引起的血流动力学不稳定状态易受此并发症的影响,故这也是重症患者紧急气管插管过程中需要特别关注的方面。
在重症患者中应用丙泊酚因作为血管扩张和可能的负性肌力作用结果的药物诱导的低血压而变得更加复杂。然而,研究表明,通过液体bolus注射进行的扩容和血管活性药物的应用可逆转或避免丙泊酚导致的低血压。
Koenig等进行了一项旨在评估丙泊酚作为紧急气管插管GSI过程中的诱导药物的安全性的研究。这个研究对在内科ICU中进行的472次紧急气管插管进行了观察。409例患者仅应用丙泊酚中作为唯一一种诱导药物。所有的紧急气管插管均按照一个标准的检查单驱动,由一个人力资源联系和团队领导经基于场景的模拟训练的团队进行。团队领导推注丙泊酚并至其起效。用于初次推注的丙泊酚剂量范围为0.5至1.0mg / kg,根据需要追加额外剂量。为了抵消丙泊酚的降压作用,团队领导者接受了包括预先应用,换句话说,在丙泊酚应用之前,在内的血管活性药物的积极应用的训练。
接受丙泊酚诱导的紧急气管插管的并发症如下:氧饱和度下降30例(7%),低血压19例(4%),困难插管44例(10%),误吸6例(1%),口咽损伤4例(1%)。没有死亡的发生。首次尝试即获得成功303例(71%),第二次尝试80例(19%)。比较使用丙泊酚作为唯一诱导剂的并发症发生率
同麻醉和急诊医学文献中的有关研究相比,丙泊酚作为唯一诱导药物的并发症发生率更优。
RSI的支持者认为GSI提供次优的插管条件具有完好的气道反射,并且所需的镇静剂导致呼吸暂停。
RSI的支持者认为,因完好的气道反射的存在,GSI提供的并非是最佳的插管环境,并且其镇静的要求会导致呼吸暂停。NMBA的应用在患者胃内存在液体状况下也可以降低呕吐的风险。在一个包含了80个病例的,插管前应用左上腹超声检查的紧急气管插管的观察性研究中,Koenig等报道16%的患者在尝试插管前经超声识别出胃内有消化液的存在并进行了引流。此研究中未报道有误吸的发生。若将胃内容物超声检查引入紧急气管插管的标准流程中,可降低这种非预期的呕吐的发生风险。GSI也减少了高钾血症和导致无法插管/无法面罩通气的风险。
结论
需要进行一个对比RSI与GSI的随机对照研究来确定是否一种方法优于另外一种方法。在等待这样的结果时最好的方法是临床平衡,有可能决定安全和结局的因素与药物本身无关,而与一个组织良好的联合团队进行紧急气管插管、利用模拟训练、检查单、超声内容物检测和可视喉镜在所有紧急气管插管中的强制使用相关。

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