对于气管切开患者，多学科合作和程序化的治疗方法已经使预后改善。气管切开术涉及切开从颈部表面到气管上方的切口或气孔。切口靠放置气切套管来维持。气切套管适用于那些需要长时间机械通气的患者;其它适应症包括管理上呼吸道梗阻的患者和气道分泌物过多的患者。

气管切开时古老的外科手术;在公元前1000年，古埃及和印度就有描述;Trousseau描述了在215白喉患者中进行气管切开术;Chevalier Jackson在1909年进一步细化了技术改善方面的过程。

相对于气管插管，气管切开的优点

相对于气管插管，气管切开有以下几个优点：

1、气管切开管通过绕过上呼吸道改善呼吸生理;并且相对于未插管的患者，可以降低约100ml的死腔通气量。然而;在同样的管径下，气管插管和气管切开的死腔只相差10-20ml;

Davis 和他同事比较了相似内径下气管插管和气管切开的呼吸功，发现气管切开可以通过降低气管插管的长度和降低气流阻力来降低呼吸功。当呼吸频率增加时，这种影响被放大。然而，降低呼吸功耗和降低气道阻力并不能完全解释在气管切开后更容易脱机的现象;据Davis 和他同事的研究：不能耐受气管拔管的患者呼吸功的增加，可能因为上气道呼吸阻力增加导致;气管切开可以降低这种病人的呼吸功耗，使其更容易脱离呼吸机。

2、在一些研究中表明提高患者的舒适性，并可以减少镇静药物使用。

3、更加方便进行 护理和呼吸道分泌物的清理。

4、留置气管切开管的患者有饮食和说话的能力，尤其是脱离呼吸机时。

5、留置气切套管患者可以更容易的连接和脱离呼吸机。

6、潜在的缓解由于长期气管插管会导致的不良事件，特别是声带损坏、气管狭窄、非预期拔管。

7、气道稳定，并可以让病人在脱离ICU病房后获得进一步治疗;一些研究表明早期的气管切开可以降低icu的停留时间和住院时间。

气管切开技术

气管切开可以经皮或开放手术来实施。尽管第一例经皮气管切开(PT)可以回溯到1957年;但是直到1985年Ciaglia和他的同事第一次报道了Seldinger扩张技术后经皮气管切开才开始流行起来;在1998年这项技术被改进：一系列扩张器锥型被锥形扩展器代替。随着这项技术的诞生，这项技术相对于外科气管切开(ST)取得了越来越多的普及，并且可以被不同科室专家实施这项技术，包括肺科专家、ICU专家、普外科和胸科专家、耳鼻喉专家。

由介入治疗专家、耳鼻喉专家、创伤外科医生、麻醉专家、护士、呼吸治疗师、语言治疗师组成的专业多学科团队的应用，已经被证实可以提高(PT)治疗的效率并降低其并发症。PT通常在床旁实施;可(ST)通常在手术室实施。然而，根据当地的情况，两种方式都可在任何地点实施。

经皮气管切开

患者的选择

对于经皮气管切开理想患者的选择是没有明确的界定的，但是下面几条经皮气管切开的标准被广泛接受。

1、头部后仰时，至少在胸骨上3cm 可接触环状软骨

2、简单的经喉气管插管史

3、呼气末正压小于10cmH2O

对于经皮气管切开有几条禁忌症：包括颈部肿块;没纠正的凝血功能异常;高的呼气末正压(大于20 cmH2O);需要紧急气道的患者;或应用于儿科患者。

操作流程

尽管有几种经皮气管切开(PT)方法，但是Ciaglia技术在北美最流行。其他经皮切管切开术(PT)包括：经皮导丝扩张钳技术、单步经皮旋转气管切开术、以及经皮球囊扩张气管切开术。尽管对于不同方式的PT比较研究还很少，但是它们都具有自身独特的优点和不足点。

这里我们应用Ciaglia改良单步扩张经皮气管切开插管套件(COOK Medical公司)来展示Ciaglia技术，经皮气管切开套件如图1所示。基于患者的临床状况和制度规范，患者的术前用药包括苯二氮卓类或丙泊酚、麻醉止痛药、以及中效的神经肌肉松弛剂;给予控制通气，设定合适的呼吸频率和保证足够的潮气量，并且设定100%的吸氧浓度。在患者肩下垫枕使其头部过伸。通过气管插管插入纤支镜，并且气道分泌物已经被吸引;调整纤支镜使气管插管的下端可以被看到。始终保持纤支镜在这一位置，使整个过程可视。气管插管的气囊放气，并且将气管插管和纤支镜一起撤到声门下。手术部位以无菌方式准备。触及标志(甲状软骨和环状软骨)以确定正确的气管切开位置，位于第一和第二或第二和第三的软骨环之间。皮肤和皮下软组织用1%的利多卡因联合1:100,000肾上腺素浸润麻醉。

用手术刀切开一个1-2cm垂直或水平的切口，用钳子分离软组织，直至可触及软骨环(图2)。将J头导丝通过穿刺针导入气道，并且方向朝向隆突。然后移除穿刺针，并保持J头导丝留在原位，应用短的14F导引扩张器进行扭转动作的初始扩张。移除扩张器，并继续保持J头导丝在原位置。将装载在8F导向导管上的Ciaglia Blue Rhino锥形扩张器润湿以活化其亲水性润滑剂涂层。然后将两者在导丝上一起插入，同时用另一只手将气管固定在适当位置。注意通过确保扩张器的远端靠在导引导管的安全脊上来防止损伤气管后壁。将Rhino扩张器放置到皮肤水平标志位置(38F扩张器)约30-60秒。扩张器来回移动几次以有效的扩张气管，然后拔除扩张器，留导引导管/导丝在原位。然后将套有合适大小扩张器(例如，用于8mmShiley气切套管的28F扩张器)的气管切开套管插入气道，同时保证气管切开管的远端靠在导引导管的安全脊上来防止损伤气管后壁。留导引导管/导丝在原位。然后移除导丝和导引导管。将气管镜插入并穿过气管切开套管来确认在气管内的位置。将内套管插入气管切开管内，并连接呼吸机行机械通气。用2-0的丝线将套管固定在皮肤上，使用2.0丝线缝合皮肤和套管，并使用尼龙搭扣增加安全性。再次插入纤支镜吸引血性分泌物和确定气切套管的位置;在气管切开管放置过程中使用纤支镜可以降低置入气管旁道的风险和气管后壁损伤风险。

超声引导经皮气切

超声波检查(使用7.5 - 10 mhz探头)可以提高在适当的气管环的水平中线气管切开并放置切套管的成功率;并能避开血管结构和减少了穿刺失败次数(图3)。尤其在短粗脖子的患者中，超声是有用的(图4)。在一个随机、前瞻性的研究中;341患者在气管切开前和术中随机分成超声引导和无超声引导组;超声引导的患者需要穿刺次数更少，用时也少，以及更低的并发症发生率。此外，在超声组，基于超声检查改变了24%患者初始既定的穿刺位置。

外科气管切开术

外科气管切开术可以在手术室全麻完成;或者在床旁联合使用麻醉药、镇静药以及肌松药物完成。病人的头部处于过伸位;在无菌状态下进行外科手术部位的术前准备。皮肤和皮下组织需使用利多卡因1%联合1:100,000肾上腺素进行浸润麻醉，麻醉位置在既定的气管造口处，大约在环状软骨下2cm。切开一个水平方向2cm的口子后;然后横向分离筋膜和带状肌群以暴露环状软骨和甲状腺。既可以向上或向下推开甲状腺，也可以将甲状腺峡部结扎。在第二和第三气管软骨环之间切一个水切口，并且既可以下方的气管皮瓣缝合到皮肤上，也可以切除部分软骨。在直视情况下拔除气管插管以及将气管切开管插入气管内。然后将气管切开管缝合至皮肤，并且气管切开管系带是安全的。

经皮气切和外科气管切开术比较

疗效和安全性比较

最新meta分析研究中，Putensen等人根据Cochrane Collaboration指南对比了经皮气切与外科气切的区别，试验包括了14个随机对照试验的973例患者。经皮气切操作更快(中位时间减少，13分钟;95%可信区间19.3-6.7分钟，P<0.001)。经皮气切与降低切口炎症、感染和出血风险有关(OR分别是0.38，0.22，0.39均有统计学意义)。然而，经皮气切与更高几率的程序性技术错误有关。作者提出了，经皮气切时，更小的切口、分离代替了切割与离断血管、以及气切管对周围组织压迫的能力均与更轻的炎症、更少的感染和更少的出血有关。在经皮气切和外科气切组间的死亡率或术后气管狭窄没有差异。

在相同的meta分析中，比较了8个研究的700个患者经皮气切的不同技术。与应用导丝扩张钳技术相比，多步骤扩张器和单步扩张器技术的困难扩张率、困难管路置入或术中大出血的发生率最低。

成本-效益比较

在一个研究中，床旁经皮气切的花费是910美元，手术室的外科气切花费是2670美元。然而，在同一研究中，床旁外科气切比经皮气切更便宜，主要是因为避免了经皮气切的套装和支气管镜的花费(436美元vs 910美元)。床旁手术可以节省花费，因为其避免了应用手术室以及调度的延迟。

气切的时机

在大多机构内，气切下在持续机械通气两周内实施的。关于气切的理想时机一直存在长久的争议。很多研究观察了早期气切在降低呼吸机相关性肺炎、减少镇静、以及缩短ICU和住院时间中的作用，其结果是有冲突的。Young等人完成了一个大型多中心随机对照序列研究。包括了被认为还至少需要7天机械通气的909名患者，他们机械通气的前4天内开始被纳入研究。早期组在4天内接受了气切，晚期组在10天后接受了气切。30天死亡率早期组和晚期组相似(30.8% vs 31.5%，P=0.89)。机械通气平均天数(13.6 vs 15.2，P=0.06),抗生素应用、ICU天数中位数(13 vs 13.1，P=0.74)或者住院天数没有差异。然而，早期组与晚期组比较，镇静天数中位数显著降低(5 vs 8天，P<0.001)。大约90%气管切开是经皮气切，大多是Ciaglia技术。相似的结论也出现在另一个最近的荟萃分析中。需要注意的是，Young和同事们无法精确预测哪些患者将需要长期的机械通气，因为晚期组只有45%患者接受了气切，剩下的大多数都拔管了。这些发现与Rumbak和同事的那些研究不同，分配至晚期组患者有83%接受了气管切开。

另一个多中心随机对照研究纳入了419名患者来评估早期(6-8天)VS晚期(13-15天)气管切开术，发现呼吸机相关性肺炎的原始结果没有降低(14 vs21%，P=0.07)。尽管28天存活率相似(74 vs68%，P=0.25)，但早期组有更多患者能够脱机(77 vs68%，P=0.002)并离开ICU(48 vs39%，P=0.03)。

早期气切组可能降低镇静、机械通气或ICU滞留的持续时间，但是在呼吸机相关性肺炎和死亡率方面未发现任何获益。对于ICU谵妄和早期活动的有利影响似乎是存在的，但是需要更进一步的调查研究。

特殊情况：复杂患者的气管切开

肥胖

对包括气管切开的很多外科操作来说，肥胖被认为是增加复杂性的危险因素。然而，Romero与同事发现，在120例肥胖和非肥胖患者(8% vs 7.5%，P=1)经皮气切的预后方面，复杂率是相似的。常规术前应用超声和纤支镜。在肥胖患者中经常应用加长的气管切开管，来保证在气管中的最佳位置。

颈椎不稳定或者骨折

当存在疑诊或者明确颈椎骨折的患者中经皮气切的数量是增加的。Ben Nun和他的同事报道，在38名患者应用改进Griggs技术的经皮气切和向头侧甲状腺牵拉来避免颈部伸展。在所有患者中均顺利成功完成了经皮气切，没有发生并发症。

凝血障碍

尽管未纠正的凝血障碍被认为是经皮气切的禁忌症，但是一系列病例报道显示在凝血障碍患者中经皮气切可以顺利实施。然而，大多数术者仍试图在经皮气切前纠正凝血功能。

气切并发症

气切的早期并发症

在一些主要应用经皮气切技术的大型试验中，没有发现术中相关的死亡，并发症风险低至6%-8%。然而，报道称经皮气切有0.16%的死亡率，主要是因为出血和气管穿孔。

5%的病例中存在表浅血管损伤导致的较小的出血。术前应用超声可以降低这种风险。出血可以通过局部加压、利多卡因联合肾上腺素、氧化的再生纤维蛋白止血剂(Surgicel, Ethicon,Inc, Somerville, NJ, USA)来控制。出血在2天后将被控制，除非周围血管发生瘘的情况，比如无名动脉。

皮下气肿和气胸很少见。严重皮下气肿的患者应当行影像学检查以除外气胸。

切口感染在外科气切中更常见，且常局部应用抗生素治疗。很少需要全身性应用抗生素或者外科清创。

气管后壁损伤是存在的，尤其是经皮气切，正确引导扩张器和气切套管进入气道可以避免损伤气管后壁这一严重并发症，否则可能出现气管食管瘘。

在气切套管内有痰栓、血块或管路与气管壁成角时，可能发生气切套管的急性堵塞。为使管路处于气管腔的最佳位置，可能需要应用近端或远端加长的气切套管，尤其是肥胖患者。

如果7天内气切套管移位，不能盲目的重新放入，因为可能会误入错误的位置。无论是否重新扩张气切口，都应给予经口气管插管和纤支镜引导下重新放置气切套管。

气切的晚期并发症

因为很多病人随访丢失，没有关于晚期并发症的很好的研究。

最常见的晚期并发症是气管狭窄。2年的随访显示拔管后临床典型的气管狭窄发生率约6%。可见于气切口处、上方或者下方。一个研究调查了29例气切后的气管狭窄。与外科气切相比，经皮气切后气管狭窄的发生率更高且发生更早。气切套管气囊处的狭窄归因于高气囊压力继发的黏膜缺血。应该应用高容低压气囊。这可以常规降低气囊压力并保持压力低于20mmHg。气管切开处的狭窄归因于气切术中的扩张对气管环的破坏。气切上的狭窄可能继发于扩张器对气管后壁的损伤和后期肉芽组织的形成。

气管软化的发生可能因为缺血和气管软骨的破坏。

气切的致命性并发症是气管-无名动脉瘘或者血管瘘。如果气切位置过低，或者无名动脉走形较高，在气切处管路可以侵蚀无名动脉。这种并发症最常发生在气切后的7-14天。患者可能发生喷射性出血，这点应进一步细致研究。如果没有外科修复处理的话，该并发症的死亡率100%。

气管切开术的长期管理

初次气管切开管的更换是在经皮气切管路放置7天以后，以保证良好的窦道形成。在此之前更换管路可能导致管子进入一个错误的腔隙中，尤其是在肥胖患者中。内套管可以每日更换以避免痰栓。之后每2-4周更换气切套管以减少肉芽组织的形成。

通过有刻度的压力设备监测气囊压，并维持在20mmHg以下。最佳压力可避免充气不足导致的漏气或吸入，以及充气过多导致的黏膜缺血和狭窄。

绕过常规上呼吸道加湿路径的吸入气体均应该被湿化。

浅部吸引法：避免吸痰管进入长度超过气切套管可避免粘膜损伤。

应请语言心理学家来一起帮助患者进行发音阀门和吞咽功能的训练。气切套管可应用单向阀门。Passy-Muir 气切发音阀门(Passy-Muir Inc, Irvine,CA, USA) 是常用的。当应用阀门时，气囊必须放气。放气后允许气体进入阀门通道，并通过声门离开以助于发音。如果不放气，将导致灾难性的窒息。

应当向患者及看护者提供关于气管切开护理的教育和培训。

气管切开护理常规和流程与改善安全性和早期拔出气切管是相关的，气切护理的具体内容包括气道湿化、内套管外套管的更换、吸痰术、气囊管理、气切换药和安全性设备的配置。

一个包括外科医生、ICU医生、护士、呼吸机治疗师、语言病理学家和营养师的多学科小组，有助于加快拔除气切套管、减少ICU滞留时间和降低气切相关的安全性事件。

如果患者已经脱机、呼吸状态稳定、不需要管路来维持气道和频繁吸痰，则可考虑拔除气切套管。通常在拔管前更换较小尺寸的或不带气囊的套管。尽管存在很多不同的拔管流程，但是这一点通常是明确的共识。常规堵管观察12-24小时，如果患者耐受，则可安全拔除。

总结

气管切开套管在长期呼吸衰竭和上气道损伤患者管理中的应用是增加的。应用Ciaglia技术的经皮气管切开术已经是常用技术。重要的是要认识到气切的并发症，并在放置气切套管之前、期间和之后采取一些措施来避免这些并发症的出现。多学科合作和对看护者进行优化训练的策略，对气管切开患者的长期管理是至关重要的。