CHEST手持式床旁超声在紧急气道管理中

摘要

紧急气道管理(EAM)与高并发症、发病率和死亡率相关。手持式床旁超声(POCUS)显示出作为一种新兴技术的前景，可促进快速筛查困难喉镜检查、识别用于潜在环甲切开术的环甲膜(CTM)、评估高吸入风险以及确认正确的气管插管(ETT)定位。本综述总结了在EAM中使用POCUS的可用证据，提供了一种流程，以促进将其纳入现有的EAM实践，以提高患者安全性，并作为未来验证研究的框架。

介绍紧急气道管理(EAM)与高并发症、发病率和死亡率相关。许多这些并发症与确保危重患者气道安全时的延迟或困难相关。手持式床旁超声(POCUS)作为一种新型气道管理工具显示出不错的前景，有助于快速筛查困难喉镜检查、识别环甲膜(CTM)以进行潜在的环甲切开术、评估增加的吸入风险以及确认气管插管(ETT)正确的定位。本综述总结了在成人EAM中使用POCUS的可用证据，提供了一种流程以促进将其纳入现有的EAM实践，并确定需要进一步调查的领域，以帮助正确使用这种有前途的技术来提高EAM中的患者安全。什么是紧急气道管理

EAM包括通过非手术或手术方式以紧急方式保护气道，以确保气道免受误吸，改善氧气输送并更有效地提供通气。该程序本身涵盖了广泛的技术来放置气管插管(ETT)、进行环甲切开术或气管切开术。EAM的适用环境非常广泛，从院前环境、急诊室(ED)、重症监护室(ICU)、医院病房或手术室，并由各种从业者执行。在大多数情况下，EAM团队会被通知并迅速动员以进行临床评估，然后是麻醉诱导、ETT插入、ETT放置确认和正压通气。

EAM本质上是一种高风险的做法，因为该程序通常在急性危重病期间进行，并且由于其紧急性质，通常由对患者的医学合并症和不断发展的生理紊乱知识有限的从业者进行。调查EAM的研究表明围手术期并发症的风险很大，包括临床上显着的低氧血症、低血压、误吸、心脏骤停和死亡。与手术室(OR)中的择期插管相比，在手术室外进行的EAM与较差的气道可视化、较低的首次尝试成功率、更高的需要气道辅助装置的困难插管发生率、以及较高的并发症发生率相关。当这些患者、程序和环境因素结合在一起时，EAM的实践与危及生命的并发症风险增加相关也就不足为奇了。在这些令人生畏和大压力情况下，迫切需要新的策略来帮助指导临床医生。

手持式床旁超声的出现

鉴于与急诊或紧急气道管理相关的众多挑战，需要新的策略来帮助快速可靠地收集关键信息，以告知和优化临床实践。考虑到大型传统超声波机器缺乏便携性且成本高昂，在这些情况下POCUS的使用受到限制。之前发表的评论全面详细地介绍了传统的基于推车的超声和手持POCUS在气道评估中的使用。EAM经常需要在拥挤和有限的房间内快速启动多学科团队。然而，随着更新的、紧凑的、手持设备的出现，在指导EAM中使用超声波变得更加可行。除了更大的移动性之外，与早期系统相比，新型手持式POCUS设备的图像质量和分析功能也有所改进，早期系统明显难以与传统超声机器的诊断准确性相匹配。显示器和探头的较小组合表面积允许更容易清洁和消毒，以限制后续研究期间的污染风险和传播。远程制导功能的出现进一步增加了手持POCUS以新颖方式的潜在用途，并将其使用扩展到更偏远的地区。在这里，我们将探索利用POCUS识别气道解剖结构困难的患者、查明吸入风险较高的个体、帮助确认正确的气管插管放置、并提出将这些技术纳入EAM响应流程的研究。

困难气道筛查

通过插管或手术方法保护患者气道遇到的困难可能会产生永久性、破坏性的后果。许多研究表明，传统临床检查在预测困难气道方面的预测效用有限。经常用于预测插管困难的床边评估包括修正的Mallampati评分、甲状腺距离、颈部活动度和张口度。每一种都有各自的敏感性和特异性，当组合使用时，这些敏感性和特异性仅略有改善。即使是最有利的措施，上唇咬合试验，也只能提供67%(95%CI,0.45-0.83)的敏感性和92%(95%CI,0.86-0.95)的预测困难喉镜检查的特异性；理想情况下，筛查测试应提供高灵敏度以捕获大多数高风险个体并允许进行额外的准备。在紧急情况下，由于患者的呼吸窘迫和精神状态的改变，这些筛查测试的可行性进一步降低，从而限制了其使用。虽然最近的研究表明，七项MACOCHA评分（Mallampati评分III或IV，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征，颈椎活动度降低，张口受限，严重昏迷，缺氧，非麻醉师）考虑解剖学、环境和操作者相关因素，改进了紧急情况下插管困难的识别，但仍然需要更好的预测困难插管的因素。

使用手持式POCUS进行气道评估，虽然还处于起步阶段，但可能会提供信息、同时预测困难的直接喉镜检查(DL)。迄今为止的许多研究已经研究了POCUS在识别和测量口咽和声门下结构中的应用。使用超声显示舌下舌骨的能力与良好的Cormack-Lehane1-2级视图有关。一些人提出了具有挑战性的DL视图与舌骨距离之间的关系，而另一些人则发现会厌前间隙/会厌声带长度比是困难DL与舌骨距离的良好预测指标。在这些用于气道评估的POCUS研究中，重要的是要注意大多数涉及接受择期手术的患者或其他健康志愿者，并且需要将探头放置在口腔中以测量舌下解剖结构。这些纳入标准限制了它们在呼吸功能受损和精神状态改变的临床不稳定患者中的应用。多项先导性研究已经检查了甲状舌骨膜水平前颈部皮肤和会厌之间距离的测量，显示出足够的预测效用，可以快速轻松地识别具有更高Cormack-Lehane等级和随之而来的更具挑战性的插管患者.

为进行评估，将线阵探头横向放置在甲状舌骨膜水平的颈部（处于中立或伸展位置），并测量从皮肤表面到会厌的深度，表现为薄的低回声结构，后部有回声的空气-粘膜界面（图1）。27.5毫米或更大的测量距离与Cormack-Lehane3或4级相关，表明直接喉镜检查困难。

图1：评估困难的直接喉镜检查。

用横向线阵探头对颈前部进行扫描，可以测量从前皮肤表面到会厌的距离。基于27.5mm的最大阈值距离，我们已经确定第一个个体（图1A）在皮肤到会厌的距离为16.9毫米的情况下进行困难直接喉镜检查（DL）的风险较低，而第二个个体在距离为30.0毫米的情况下进行直接喉镜检查（DL）的风险较高（图1B)，用白色边框勾勒出来,以清楚地识别会厌(图1C)。

除了在困难气道评估中的潜在用途之外，超声还可以定位执行外科气道所需的解剖标志。当出现“不能插管，不能通气”的情况时，紧急环甲切开术被认为是紧急气道管理中的最终选择。虽然触诊仍然是识别环甲膜（CTM）的传统方法，但大量研究表明，即使在最理想的条件下，这也是不可靠的，并且在更紧急的情况下或解剖结构较差的患者中，其可靠性显著降低。一项涉及因先前颈部手术、放疗或存在颈部肿块而改变颈部解剖结构的患者的研究表明，CTM的超声识别在81%的尝试中是准确的（95%CI，0.64至0.81），与传统触诊相比，准确度提高了十倍。一些人建议使用以横向（水平）方式放置的线阵探头，因为它在获得CTM的纵向视图方面更快且同样可靠（图2），而许多人发现传统的纵向视图“串珠”技术已经可以很好地建立足够的图像，用于识别CTM和气管间隙，从而进行可能的气管切开术，特别是在那些病理严重的患者中。

图2.识别环甲膜(CTM)。

对于有预期困难气道的患者，包括MACOCHA评分为3或更高、颈部肿块、先前进行过颈部手术或放疗的患者，考虑在诱导前确定CTM。探头以横向从头侧开始扫描，可以通过其三角形的回声形状（白色箭头，图2A）识别短轴上甲状软骨的边界。向下扫描，下一个可视化的线性高回声结构是气管的空气-粘膜界面，有助于划分CTM，如图2B中的箭头所示。更多尾端是环状软骨(图2C)。或者，可以在纵向视图中可视化这些结构。甲状腺和环状软骨均表现为低回声结构，它们之间的空间代表环甲膜（箭头，图2D）。扫描更多尾端，您可以通过第一个气管环（T1，图2E）的外观来确认您的位置。

CC，环状软骨；TC，甲状软骨；T1，第一个气管环。

通过横向或纵向方法使用超声识别CTM相对容易。在横向平面中，线性传感器最初放置在甲状软骨水平（图2A）并向下滑动。当探头从甲状软骨上脱落时，CTM出现了一个回声线性结构，划定了气管的空气-粘膜界面（图2B）。探头继续向远端滑动以识别环状软骨（图2C），确认这三个关键结构的正确定位，并将探头重新定位在CTM上并标记在皮肤表面。

在纵向视图中，探头位于接近甲状软骨和环状软骨水平的中线，表现为低回声结构（图2D）。向下滑动探头，然后可以识别气管的软骨环，再次出现低回声结构（图2E）。

超声的使用快速、可靠且易于学习，只需最少的培训，如果发现存在显著危险因素的困难气道患者，应在其进行气切手术前完善超声检查！

评估误吸风险

急诊患者与接受择期手术的患者相比，由于胃排空的持续时间不足以及继发于危重疾病导致的潜在胃动力障碍，EAM通常需要对此类误吸风险增加的急诊患者进行评估。误吸是导致死亡和永久性神经损伤的最常见的麻醉相关并发症之一。本内容可以帮助量化和更好地预测吸入风险，以确保采取额外的预防措施来准备和减轻这种潜在的高风险事件。许多研究表明，超声方法可以以不同程度的准确度测量胃体积和内容物。然而，其中大多数显示了在稳定、可操作的患者中使用超声检查测量胃容积的简便性和实用性。

使用POCUS评估胃容量的一个挑战是，许多已发表的方法需要右侧卧位定位来估计胃容量和误吸风险分级。我们倾向于在半直立位置测量胃窦横截面积(ACSA)，使用截断值为3.6cm2或存在固体颗粒（图3）。选择的ACSA临界值是在ICU患者中确定的，并涉及CT成像作为比较参考。对处于半直立位置的患者（或反向特伦德伦伯卧位，如果患者必须保持完全平坦）使用曲线换能器，可在上腹上方的旁矢状平面捕获胃窦横截面区域。在松弛期间（而不是在蠕动收缩期间），旋转探头以获得三个不同图像采集尝试中的最小横截面积。获得前后径(APD)和颅尾径(CCD)的测量值，并计算超声横截面积：

胃窦横截面积(ACSA)=[(平均APD(mm)*平均CCD(mm)*π)/4]

计算出的ACSA3.6cm2与超过0.8ml/kg的总胃容积充分相关，并且被认为是插管诱导期间存在误吸的“有风险的胃”。

图3.测量胃容量以识别“有风险的胃”。

根据计算出的测量值，图3A显示了一名患者的计算出的超声胃窦横截面积(ACSA)为3.3cm2，因此不被认为是“有风险的胃”。相比之下，图3B表示一名患者在刚吃完一顿饭后，ACSA的计算值为10.5cm2，在插管期间将被视为高误吸风险。

术前患者的类似研究设计得出了相同的结论，但ACSA临界值略低。所有这些调查都特别涉及相对非肥胖的患者群体。尽管如此，即使在不稳定的患者中，该方法也是直接、快速且可行的。评估胃内容物和体积的定性方法可能足以在紧急插管前评估许多患者的风险。

在被确定为高危患者中，可以采用预防误吸的策略，例如抬高床头、采用窒息氧合技术而非储氧袋吸氧、进行快速诱导插管，并在诱导前权衡放置鼻胃管减压的风险和益处。此外，临床医生必须做好准备，以防在有负压吸引装置情况下发生误吸，将患者侧卧位或特伦德伦伯卧位。当预计气道管理困难时，对于误吸风险高的患者，可能需要进行清醒插管。

气管导管（ETT）位置确认

一旦进行了气管插管，确认正确的管子放置是最重要的，因为无意中的食管插管可能是毁灭性的，特别是在肺储备有限的危重患者中。虽然存在多种确认管子位置的方法，但它们都有局限性，在紧急情况下可能会被放大。当心输出量减少会限制呼气末CO2(etCO2)的检测时，确认ETT放置在心脏骤停期间尤其具有挑战性。此外，etCO2检测器或二氧化碳图可能无法立即使用，因此对替代验证策略感到满意是有益的。

使用超声来确认ETT位置是一种新兴的、但可能很重要的技术。美国心脏协会年成人高级心血管生命支持(ACLS)指南推荐受过培训的人员使用超声作为气管插管验证方法。根据图像是动态还是静态两种方法，可使用超声来确认正确的ETT位置。在插管期间进行动态、实时评估，而对插管后立即获取的静态图像进行评估。动态评估的一个缺点是需要未参与插管过程的人员进行动态评估。无论采用哪种评估方式，都将线阵探头横向放置在胸骨上切迹上，以显示带有声影阴影的充气结构——成功的气管插管会产生单个充气结构（图4），而失败的食管插管会产生两个充气结构称为“双束征”。许多调查研究了该技术的有效性，年一项meta分析纳入了17个研究，涵盖了近1,名患者，其敏感性为98.7%（95%CI，0.98-0.99），特异性为97.1%（95%CI，0.92-0.99)，平均确认时间为13秒（95%CI，12.0-14.0秒）。最近的一项使用尸体检测的随机对照研究表明，使用扭转运动进行轻微的ETT操作，显著增加了识别时间和超声医师对正确位置的信心，并且内径为6.0mm、7.0mm和8.0mm的ETT尺寸在精度上没有显着差异。对使用彩色多普勒提高评估气管ETT位置的准确性、置信度和速度的研究并未显示出显著的益处，并且可能会增加确认气管与食管插管所需的时间。

图4：插管后确认正确的气管插管位置。

上图展示了使用超声检查确认气管内正确放置气管插管的方法，通过存在单个表面弯曲高回声结构（箭头）和更深的低回声声影（图4A）来证实。在食管插管中，气管（箭头）和包含不正确放置的气管插管（箭头）的食管将各自产生具有声影阴影的高回声结构，导致存在两个相邻的充气腔，称为“双通道”标志(图4B)。

在确认气管导管的正确位置后，可以进行超声评估以确认正确定位并排除意外的主干插管。估计5%的ICU患者和11%的院外插管发生支气管内（或主干）插管，这是气管内插管最常见的问题之一。通过测量切牙或前磨牙的ETT深度、双侧听诊呼吸音相等、目视检查对称胸部隆起和胸骨切迹处气囊触诊，可以初步确认气管插管位置（在胸部X光片的放射学确认之前）。这些在识别支气管内插管方面具有混合效用，但在组合使用时可能更敏感和更特异。

有几种超声方法可帮助气道团队评估气管插管位置，以确保插管的适当深度。第一个是纵向视图中胸骨切迹水平的气管插管气囊的超声可视化，气囊用空气或盐水充气。通过在任何手持超声上使用B模式或M模式确认通气期间脏层胸膜相对于壁层胸膜的双侧滑动，可以进一步支持正确定位。应强烈考虑对双侧肺滑动进行诱导前评估；虽然双侧肺滑动的存在令人放心，但这种缺失是非特异性的，包括气胸、水泡、先前的胸膜固定术和伴有完全肺不张的大粘液/痰液栓。对于诱导前存在双侧肺滑动的患者，插管后出现单侧肺滑动应怀疑支气管内插管。临床医生还应该认识到，由于心脏收缩力的位移，肺胸膜可以移动，从而产生有时可以模仿肺滑动的假象。即使在没有呼吸的情况下（假设存在心脏收缩力），也会产生胸膜运动。被称为“肺脉搏”征，这一发现可以在对侧肺的支气管内插管中看到。此外，肺脉搏征的存在有助于区分支气管内插管（存在）和气胸（不存在）。

将POCUS纳入紧急气道管理实践

基于现有的文献回顾，我们提出了以下算法来指导将POCUS纳入现有的EAM实践（图5）。该算法利用基于系统的方法进行患者评估，但其他提供者可能更喜欢基于解剖学的“颈部到腹部”策略，甚至基于传感器的方法（使用线阵探头完成所有相关研究，然后切换到需要曲阵探头的部分）。

将POCUS集成到EAM依赖于足够的人员配备和团队。理想情况下，可以在其他EAM团队收集病史、评估生命体征和实验室值并设置必要的气道设备的同时，由超声熟练程度好且具备上述评估技术的人员进行EAM评估。在我们机构，EAM团队由一名受过麻醉训练的重症监护医师、ICU研究员和麻醉住院医师组成。ICU研究员可以作为POCUS提供者，重症监护医师和住院医师则收集相关信息和必要的气道管理设备。最终的临床评估结合了这两个信息流，从而可以相应地指导气道管理决策（即选择直接进行可视喉镜检查、清醒插管，甚至需要在床边有一个手术团队或转移到手术室进行可能的手术干预。最终，目标是开发一种系统的方法，该方法有效、破坏性最小并有益于患者。

图5：在紧急气道管理评估期间使用便携式床旁超声的提议流程。

该流程分为两个不同的阶段：插管前的气道评估和气管插管插入后的插管后评估。

知识差距和对未来研究的建议

虽然这篇综述总结了一些在EAM中使用超声的可用文献，但它也突出了我们实践中的一些知识空白。大多数研究都使用了传统或基于手推车的超声检查机，而没有专门探索更紧凑的手持设备的实用性和功效。如前所述，手持超声为EAM实践提供了许多潜在的好处，包括更低的成本、更高的便携性和更容易清洁，但在图像质量上仍然落后于传统机器。确保此类设备为床边实时提供足够的可视化图像至关重要。

本综述中描述的关于使用POCUS预测困难气道解剖、评估误吸风险和ETT确认的现有文献主要是探索性的设计；这些研究规模较小，主要在选定的环境中进行。未来，在EAM环境中，使用这些技术和流程进行更大规模的前瞻性或随机研究来测量临床结果（例如，提高首次插管率、降低误吸发生率或减少围手术期心脏骤停）将是必不可少的。最紧迫的需求领域之一是确定如何最好地将POCUS纳入现有的EAM实践并教育那些超声经验有限的人。我们预计已经精通床边超声检查的人员应该能够快速获得特定于EAM实践的额外成像技能。POCUS在整个医学院、住院医师和奖学金培训中越来越多地融入临床实践，应进一步促进其在EAM环境中的使用。

虽然手持POCUS在EAM中具有巨大潜力，但我们对采用任何可能增加认知工作量并降低紧急情况下效率的新技术持谨慎态度。为了尽量减少对现有团队实践的干扰，我们建议EAM期间的POCUS最初委托给有经验的人员，其唯一的重点是获取和解释图像，而没有与气道管理团队相关的其他责任。将POCUS集成到单人工作组的研究表明，保持循序渐进有助于最大限度地减少治疗延迟。确保POCUS顺利过渡到工作流程值得进一步调查，并且可能需要教育研讨会来帮助指导和提高图像质量和解释。最后，必须确保使用POCUS采集图像不会延迟可能对患者结果产生影响的急性干预（例如胸外按压）。考虑到这些因素，最初在非紧急情况下优化POCUS技术的任何试验似乎需要谨慎对待。

结论

我们的综述总结了围绕EAM中超声评估的最新文献，表明POCUS可以降低与EAM相关的高并发症、发病率和死亡率。我们将这种新兴技术纳入现有EAM临床实践的流程可能会提高患者安全性，并作为未来验证研究的框架。

急重症世界

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