超声测定的环状软骨横径与小儿最适加强型气管导管外径的相关性分析

谢亚英，吴裕超，林志杰

(厦门市儿童医院 麻醉科，福建 厦门 361006)

气管插管是全麻手术中维持呼吸功能既安全又必不可少的环节，气管导管分为普通型及加强型两种，普通型气管导管可弯曲性差，术中头颈部覆盖无菌铺单、变换体位等临床操作压迫导管时均会造成气管导管的折屈，增加气道管理难度；加强型气管导管内置螺旋钢丝，柔软性及弯曲性相对较强，能够有效避免导管受压折屈，并能减少气道软组织损伤，目前广泛应用于全麻气管插管的患者。

加强型气管导管由于其内置螺旋钢丝的物理结构，外径相对普通导管较粗，因此日常小儿临床麻醉工作中，医生常规按年龄公式“4.0+年龄/4”小半号选择加强型气管导管[1]。然而这一公式难以反映小儿患者内部器官生长的个体性差异，因此无法准确地预测气管导管型号[2]。如何准确预测加强型气管导管型号,避免多次插管和不必要的换管仍是儿科麻醉医生面临的挑战。超声成像技术具有直观性强，可操作性强，准确度高等优点，目前广泛应用于日常临床麻醉工作中。本研究旨在探讨超声测定的环状软骨横径与小儿最适强型气管导管外径的相关性，为预测小儿加强型气管导管的型号提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经过厦门市儿童医院伦理委员会批准，术前向家属交代本研究的方法并取得了知情同意。选取2018年12月至2019年12月于厦门市儿童医院择期行全麻外科手术需气管插管的患儿共120例，ASA分级Ⅰ～Ⅱ，其中男性62例，女性58例，年龄(3.55±1.53)岁，体重(13.88±3.73)kg。困难气道及伴有气道疾病的患儿未被纳入。

1.2 麻醉方法

所有患儿术前常规禁食禁饮，入室后连接监护，监测心电图(ECG)、血压(BP)及血氧饱和度(SpO2)，予以面罩吸氧，维持SpO2≥98%，予以静脉诱导，静脉注射阿托品0.01 mg/kg，丙泊酚4 mg/kg，保留患儿的自主呼吸，待患儿意识消失无体动，使用超声测量环状软骨最小横径。测量结束后依次静脉注射舒芬太尼2 μg/kg，罗库溴铵0.6 mg/kg，手动辅助通气至肌松完全起效，根据测量的环状软骨横径选择加强型气管导管型号，即外径小于环状软骨横径的最大号气管导管，行气管插管，根据漏气试验判断导管型号是否适宜。漏气试验：插管后不充气套囊，使用听诊器听诊喉部位置，呼吸机APL阀设置15～25 cmH2O，若有漏气则为导管型号适宜；若APL阀设置为<15 cmH2O有漏气则为导管型号偏小，更换大一型号导管；若气管插管遇阻力无法顺利置入或置入成功后APL阀设置为>25 cmH2O无漏气则为导管型号偏大，更换小一型号导管[3]。插管深度参照公式即年龄/2+12[4]，并结合双肺听诊呼吸音进行调整后固定导管，机械通气，压力控制通气模式，压力10～20 cmH2O，呼吸频率15～20次/min，依据术中PETCO2水平进行调整，使其维持在35～45 mmHg。1名具有资深经验的麻醉医生完成气管插管的管理及操作，并记录数据。所有气管导管均为带套囊加强型气管导管(美国科惠)。

1.3 超声测量方法

摆放嗅探体位即仰卧位，头正中轻度后仰，将超声探头垂直于颈前皮肤，沿声门由上至下直至扫描到环状软骨，测量最小横径。进行超声测量的设备均为便携式超声波系统(型号：CX30，L12-4线性探头，飞利浦公司，荷兰)。超声图像的采集及数据的测量由另1名固定的经超声培训合格的麻醉医生完成。

1.4 观察指标

所有患儿使用超声扫描环状软骨，如图1。记录最小横径，重复测量3次取平均值为最终结果，记录为DC。记录患儿最适加强型气管导管外径为OD。记录插管后气管导管更换情况。

1.5 统计学方法

2 结 果

2.1 Spearman相关性分析

将患儿的年龄、体重、DC与OD进行Spearman相关性分析。患儿的年龄、体重、DC与OD均存在相关性(P<0.01)，见表1。其中DC与最适加强型气管导管外径OD相关性最强，线性回归方程为OD=1.02+0.85DC (r2=0.795)。见图2。

白色虚线代表最小横径图1 环状软骨超声图像Fig.1 Ultrasonic image of cricoid cartilage

表1 年龄、体重、环状软骨横径DC与最适加强型气管导管外径OD的Spearman相关性分析

图2 环状软骨横径DC与最适加强型气管导管外径OD的线性相关分析Fig.2 Linear correlation analysis between the diameter of cricoid cartilage DC and the diameter of optimal enhanced endotracheal tube OD

2.2 Bland-Altman分析

虚线为均数及95%一致性界限图3 OD与DC的Bland-Aldman分析曲线图Fig.3 Bland-Aldman analysis curve of OD and DC

2.3 插管后气管导管的更换情况

120例患儿均根据测量的环状软骨横径选择加强型气管导管，9例患儿更换了大一号气管导管插管成功(7.5%)；5例患儿更换小一号气管导管插管成功(4.2%)，106例无需更换导管插管成功(88.3%)。

3 讨 论

加强型的气管导管是一种内置螺旋钢丝的气管导管，其高度的柔软性及耐压性降低了面部手术及需特殊体位手术的气道管理难度，近年广泛用于不同患儿临床麻醉中[5-6]。选择合适的气管导管型号对儿科患者很重要，导管偏大会损伤气道黏膜，引起拔管后喘鸣或声门下狭窄；导管偏小会增加气流阻力及误吸风险，致通气不足、末端潮气量监测不良。目前临床上常规依据传统年龄公式指导气管导管型号的选择，也有研究者们提出改良年龄公式、身高或体重等参数公式、患儿小指末端及鼻孔宽度等指导气管导管的选择，然而这些方法并非完全适用，因为它们无法可靠地预测气道大小，因此研究结果不尽相同[7-9]。

气道解剖情况是患儿咽喉部气道大小及容积最直观的体现，对于儿科患者选择合适的气管导管大小具有重要的作用。以往有研究表明气道横径可以通过X光、CT及MRI等无创方法测量，也可通过内窥镜进行有创测量，因此最适气管导管的型号可以通过测量胸部X光片中的气道直径来选择，CT扫描与胸片测量的气道直径也具有良好的相关性，然而这些检查项目的临床成本过高，我们无法常规获得所有患儿CT或MRI呈现的高质量咽喉部图像[10]。超声是一项精确便携的技术，近年来有关超声测量气道直径可行性研究显示，超声测量与磁共振图像对气道直径的测量之间存在很强的相关性[11]。

在我们的研究中，患儿的年龄、体重、环状软骨横径都是最适加强型气管导管外径的相关因素，其中环状软骨横径的相关系数最高，提示环状软骨横径是指导小儿加强型气管导管型号选择的重要指标；且通过超声测量的环状软骨横径选择的加强型的气管导管准确率较高，与最适加强型气管导管型号具有高度的一致性。这与Schramm等[12]通过超声直接测量声门下气道直径能够准确地预测最佳带套囊/无套囊气管导管型号，降低更换导管频率及气道损伤的研究结果一致。Mahran等[13]的研究结果也表明了环状软骨横径与普通型带套囊的气管导管内径显著的内在相关性。

儿童的环状软骨无软骨钙化，经超声可显像出通透性强的低回声区，气道内的气流显像为高回声区，最终呈现为较其他解剖位置层次更加分明的超声影像，环状软骨处又是年龄<6岁儿童喉部最狭窄的部位[14-15]，这些都表明了环状软骨横径较其他气道解剖位置横径对处于发育阶段儿童气管插管更具参考价值，与我们的研究结论一致。然而本研究中建立的环状软骨横径与最适加强型气管导管外径的相关回归方程可能会因加强型气管导管的设备厂家不同及超声设备的精确度不同存在一定的误差，因此方程的准确性研究有待后续更多的研究进行矫正和补充。

以往Finholt等[16]的研究显示不同肌松程度对气管内气流产生影响，可能会干扰超声测量结果。我们的研究中，为了排除肌松效果对测量结果的影响，并保证患儿的完全配合，使用静脉诱导并在保留平稳自主呼吸的情况下，完成了准确的测量。然而我们在插管后即刻进行了气管导管漏气试验，并没有考虑肌松程度对其结果的影响，这也是本研究不足之处，后续研究有待改进。不同肌松程度与超声测量结果的相关性也值得探究。本研究仅对1～6岁的儿童进行研究，对于其他年龄段的儿童未予纳入，研究的群体相对局限是本研究另一不足之处。超声技术对于新生儿、<1岁的幼儿及其他年龄分组儿童气管插管的指导意义有待进一步研究。

综上，超声这一床旁无创、安全、可靠的技术，有助于临床医生更加直观准确地了解气道解剖。在麻醉前通过超声测量患儿环状横径预测加强型气管导管的型号供临床使用，准确性更高。