序惯性人工气道救治重症脑损伤的效果观察

黄 征 ，赵 凯

序惯性人工气道救治重症脑损伤的效果观察

黄 征1，赵 凯2

目的探讨序贯性人工气道救治重症脑损伤患者的临床效果。方法回顾性分析石河子大学医学院第一附属医院2014-04至2016-12收治的83例重症脑损伤患者的临床资料，根据纳入与排除标准，筛选出48例作为研究对象。按气道开放实施方法的不同将其分成观察组（n=24）和对照组（n=24）。所有患者均达到了常规脱机标准，给予观察组序贯气道开放法治疗，操作方法为在气管切开，导管置入气管内之前仍要维持气管插管，待气管切开，导管得到正确放置后再将气管插管拔除，整个过程采用呼吸机辅助通气；对照组在气管切开造口的整个过程中始终不使用呼吸机辅助通气，仅维持5～8 L/min速度给予患者吸氧。比较两组的手术操作时间、生命体征、术后神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）水平、血气分析指标。结果（1）组内比较：与切开气管前比较，对照组在气管切开术后心率（heart rate， HR）、呼吸频率（respiratory rate，RR）、收缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP）水平均明显升高，但脉搏血氧饱和度（saturation of pulse oximetry，SpO2）显著下降；观察组在气管切开术后HR、RR、SpO2水平均明显升高，但DBP显著降低。组间比较：两组气管切开术前急性生理与慢性健康（acute physiology and chronic health evaluation-Ⅱ，APACHE-Ⅱ）评分、HR、RR、BP、SpO2变化水平比较，差异均无统计学意义；观察组气管切开术后HR、RR、SBP、DBP、SpO2水平优于对照组，差异均具有统计学意义（t=-3.310，P=0.002；t=-2.390，P=0.022；t=-4.798，P＜0.001；t=-3.716，P=0.001；t=10.209，P＜0.001）。（2）组内比较：观察组气管切开后动脉二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide in artery, PaCO2）水平呈持续下降趋势；对照组气管切开后血氧分压（partial pressure of oxygen, PaO2）水平显著降低。组间比较：气管切开前两组pH、PaO2、PaCO2和血清NSE水平比较，差异均无统计学意义；观察组气管切开术后pH、PaO2、PaCO2和血清NSE水平均优于对照组，差异均具有统计学意义（t=8.507，P＜0.001；t=7.074，P＜0.001；t=-14.605,P＜0.001；t=-3.090，P=0.003）。结论重症脑损伤患者的救治过程中采取序贯性人工气道开放术可提高治疗安全性，有效改善患者治疗效果，提高救治成功率，具有临床推广意义。

序贯性人工气道；重症脑损伤；气管切开造口术；气管插管

近年来随着社会的快速发展，各种交通事故频发，造成颅脑损伤的发病率逐年增高，其病死率高达30%～50%，严重威胁患者的生命健康[1,2]。研究报道，颅脑发生创伤后脑组织出现缺氧性低氧血症损害是造成患者病死的重要原因之一[3]。目前，在颅脑损伤救治早期对患者行气管插管呼吸机辅助通气已成为共识，该方法可保证患者脑组织供氧量，有效改善其预后。在对重症脑损伤患者的救治过程中长期辅以呼吸机通气治疗，直至脱离呼吸机，但在对患者行气管插管并向气管切开过渡这一间断过程又要面临突然停止呼吸支持、气道不良刺激等所造成的意外风险[4]。本研究对重症脑损伤患者救治时建立人工气道，与常规治疗方法比较，可有效减少低氧血症的发生，避免脑组织再次受到损害，现报道如下。

1 资料与方法

1.1资料 回顾性分析石河子大学医学院第一附属医院重症医学科（intensive care unit，ICU）2014-04至2016-12收治的83例重症脑损伤患者的临床资料，根据纳入与排除标准，筛选出48例作为本研究对象。按气道开放实施的不同方法将其分成观察组（序贯性气道开放）和对照组（常规气道开放），每组24例。

1.2纳入与排除标准 纳入标准：（1）年龄在18岁以上；（2）入院当日评分，4分≤格拉斯哥昏迷指数（glasgow coma scale，GCS）评分≤8分，急性生理与慢性健康（acute physiology and chronic health evaluation -Ⅱ，APACHE-Ⅱ）评分≥15分；（3） ICU住院时间在3 d以上；（4）达到常规脱机标准。排除标准：（1）合并其他严重脏器损伤者；（2）机体处于衰竭期者；（3）合并低血压休克且未纠正者；（4）伴严重心功能障碍老年患者；（5）孕妇；（6）既往有脑损伤史者[5]。

1.3方法

1.3.1对照组 在切开对照组患者气管行造口过程中停止使用呼吸机进行辅助通气，给予患者气管插管吸氧4～8 L/min。

1.3.2观察组 给予患者行气管插管的同时，辅以呼吸机（美国PB840）通气，设定相关参数：潮气量（tidal volume，TV）6～8 ml/kg、流速（flow）40～60 L/min、吸气时间（inspiration time，Tinsp） 0.8～1.0 s、频率（frequency，F）14～16 bpm、触发敏感度2 L/min、吸入气中的氧浓度分数（fraction of inspiration O2，FiO2）60%～80%；患者气管切开行造口术至气管环暴露期间，先将口腔及声门下的分泌物吸净，气囊放气，同时辅以呼吸机通气，若刚好观察到患者胸廓略抬起或听到气流从口（鼻）腔溢出时可停止通气，同时将气管插管缓慢退出，每隔2 cm停止1次，采用空针在2～3软骨环间隙穿刺，若感知针尖仍穿在导管上，则尚需接着退管，直至行穿刺针有落空感并回抽见气体，确认退管位置在声门下至气管造口上方，且听不到气体溢出或气囊再充气为止，延长Tinsp 1～1.5 s，继而行气管造口操作，直至切开经过原有气管插管处，并将气管切开套管置入气管内为止；迅速将气管造口下方带血的分泌物吸出，接着切开气管使导管气囊充气，同时辅以呼吸机进行通气，相关参数设定与气管切开前相同，0.5 h后参考动脉血气监测结果调整氧气通入浓度。

1.4指标记录及监测方法 记录两组患者伤后院前时间、入科至插管时间、气管切开至插管时间、气管切开时间、ICU住院时间。（1）采用多功能监护仪（飞利浦，MP30），监测治疗前后患者呼吸频率（respiratory rate，RR）、心率（heart rate， HR）、血压（blood pressure，BP）、脉搏血氧饱和度（saturation of pulse oximetry，SpO2）变化情况。（2）采用血气分析仪（ROCHE，cobas b 121）对两组治疗前后动脉血气进行分析。（3）采用电化学发光法（ROCHE Elecsys 2010）测定两组治疗前后血清中神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）含量。

2 结 果

2.1一般资料 所选患者男31例，女17例；年龄22～70岁。两组性别比例、年龄构成、手术比例、APACHE-Ⅱ评分、GCS评分、伤后院前时间、入科至插管时间、气管切开至插管时间、气管切开时间，以及ICU住院时间比较，均无统计学差异（P＞0.05，表1）。

2.2两组气管切开造口术前后HR、RR、BP及SpO2变化水平比较 组内比较：与切开气管前比较，对照组在气管切开术后HR、RR、SBP、DBP水平均明显升高，但SpO2显著下降；观察组在气管切开术后HR、RR、SpO2水平均明显升高，但DBP显著降低。组间比较：两组气管切开术前APACHE-Ⅱ、HR、RR、BP、SpO2变化水平比较，差异均无统计学意义；观察组气管切开术后HR、RR、SBP、DBP、SpO2水平优于对照组，差异均具有统计学意义（t=-3.310，P=0.002；t=-2.390，P=0.022；t=-4.798，P＜0.001；t=-3.716，P=0.001；t=10.209，P＜0.001，表 2）。

2.3两组行气管切开造口术前后NSE变化及血气分析情况比较 组内比较：观察组气管切开后动脉二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide in artery，PaCO2）水平呈持续下降趋势；对照组气管切开后血氧分压（partial pressure of oxygen, PaO2）水平显著降低。组间比较：气管切开前两组pH、PaO2、PaCO2和血清NSE水平比较，差异均无统计学意义；观察组气管切开术后pH、PaO2、PaCO2和血清NSE水平均优于对照组，差异均具有统计学意义（t=8.507,P＜0.001；t=7.074,P＜0.001；t=-14.605,P＜0.001；t=-3.090,P=0.003，表2）。

3 讨 论

在各类颅脑创伤中，重症脑损伤的发生率占25%左右[6]。该类患者大多数处于昏迷状态，呕吐物、口腔分泌物、脑脊液侧漏，以及外伤出血等均可使患者由于误吸而出现呼吸道堵塞，或由于呼吸功能出现障碍，导致呼吸浅促，跨气道和跨肺压梯度无法得到恰当的维持，气道进出和肺泡有效的通气量瞬间减少，致使肺泡内的气体交换量不足，从而引起缺氧性低氧血症[7-9]。研究表明，脑组织的耗氧量约占机体全部耗氧量的20%，若窒息时间超过5 min，则神经元会发生不可逆性死亡，无法确保患者得到成功救治，SpO2＜95%的重度颅脑损伤患者病死率高达80%，而SpO2≥95%患者的病死率仅为27.2%[10-12]。因此，在重症脑损伤患者的救治过程中保证患者供氧量是救治成功的保证。另外，重症脑损伤患者临床上多伴有颅内压升高，更有甚者发生脑疝[13]。研究证实，脑组织缺氧与颅内压增高是一对互动的恶性循环关系，不仅可加重脑组织缺氧性损害，还可引起机体脏器功能的继发损害，致使机体出现低血压及组织低灌注，从而引起消化道黏膜糜烂出血和、急性肺损伤和多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）等，严重者发生重残或死亡[14-16]。

表1 两组重症脑损伤患者一般资料比较（x±s）

表2 两组重症脑损伤患者气管切开造口术前后HR、RR、BP、SpO2、pH、PaO2、PaCO2及NSE变化水平比较（x±s）

早期气管插管指征之一为PaO2＜50 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）和（或）PaCO2＞60 mmHg，具有快速、简单、风险低等特点，尤其适用于短时期氧供给和急救[17]。本研究患者入ICU后5～250 min行气管插管，并辅以呼吸机通气，PaO2明显增加，及时有效地保证了机体和脑组织的供氧量。在病情恢复和气道护理等方面，气管切开造口具有较大优势，便于人工气道的长时间管理，也方便更换气管套管，特别适用于需长期行有创性通气治疗的重症患者。本研究对象气管插管的平均时间约为3 d，呼吸机辅助通气为1周以上，ICU住院时间约为20 d。

重症急性脑损伤患者的机体耐力及氧储备能力均较低，以往在对患者行气管切开造口术过程中，为了操作方便，先将气管导管拔除，引起呼吸道阻塞，呼吸支持瞬间停止，肺泡氧交换量低，导致脑组织重度缺氧，而操作熟练的医师也不可能在较短时间内重建人工气道，重新给予氧支持，在这种情况下，患者意外发生率较高，脑功能出现不可逆恢复而进入长时间昏迷状态[18-21]。另外，机体内通气不足，二氧化碳出现排放障碍，致使机体内二氧化碳浓度越来越高，脑脊液pH值在数秒内可发生变化，造成患者中枢神经系统严重损害[22-24]。目前，临床上在对患者行气管切开造术过程中，气管导管不在早期拔除，而普遍采用插管吸氧方式提供氧支持，本研究对照组PaO2从气管切开前的（149.7±32.4）mmHg降低至（67.8±15.3）mmHg，而PaCO2从（48.0±5.3）mmHg升高至（59.3±3.8）mmHg，大多数患者已达到Ⅱ型呼吸衰竭相关指标规定。观察组行序惯性人工气道法救治，保证患者气道通畅、有效的维持肺泡氧气交换量，防止机体出现低氧血症，进而避免CO2潴留，最终实现辅助通气治疗的目的，观察组PaO2水平在60 mmHg以上，而PaCO2水平在50 mmHg以下，并且SaO2在90%以上，均显著优于对照组。本研究显示，对照组和观察组气管切开造口术前血气指标分析比较，差异均无统计学意义，但观察组术后pH、PaO2、PaCO2优于对照组，均具有统计学意义，其中PaCO2呈逐渐下降趋势，说明序惯性人工气道救治重症脑损伤具有降低颅内压作用。另外，对照组在行气管切开造口的过程中给予高浓度氧支持，但PaO2仍出现明显降低的趋势，且显著低于观察组，PaCO2水平与观察组比较显著升高，这与对照组患者失去呼吸支持，机体通气不足有关。由于高碳酸血症可引起颅脑内压发生波动，促进脑组织损害，这也提示虽然重症脑损伤患者在行气管切开造口术前给予气道开放，血气指标得到一定改善，但仍不可忽视所存在的中枢呼吸功能障碍问题。在气管切开行造口术过程中，观察组的HR、RR的增加均低于对照组，出现这种改变，除了对照组受到手术操作及气道刺激所致外，还与高碳酸血症、低氧血症致使机体变化有关，提示医师在进行创伤性操作时重症脑损伤患者仍存在一定的不良反应，应适当的给予镇静或镇痛处理，同时结合局部浸润麻醉，以降低交感神经的兴奋，进而降低血浆中皮质醇和儿茶酚胺的浓度水平；另外，还应避免在操作过程中诱发气管或支气管出现条件反射性的剧烈咳嗽，从而引起支气管平滑肌痉挛、气道高反应性等，增加CO2排放困难与加重脑组织缺氧。由于重症脑损伤患者需要长期接受呼吸机辅助通气，临床经验表明，镇静镇痛药物引起的短暂呼吸抑制对患者无显著性影响。在发生脑损伤时，神经元细胞膜的完整性受到破坏，致使大量的蛋白质快速进入细胞间隙，所以在脑损伤发生早期可检测出NSE浓度明显升高，并且其升高可早于临床症状或影像学诊断指标[7,12,24-26]，因此，对脑损伤患者进行NSE检测对监测其病情发展及评估预后具有重要作用。在本研究中，两组患者在气管切开造口术前NSE水平比较，差异无统计学意义，术后观察组NSE检测水平明显低于对照组，差异具有统计学意义，提示观察组患者的脑功能恢复程度优于对照组,表明序惯性气道开放比常规气道开放供氧更为充足，降低脑功能损伤。

总之，重症脑损伤患者的救治过程中采取序贯性人工气道开放术可提高治疗安全性，有效改善患者治疗效果，提高救治成功率，具有临床推广意义。

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Observation of the effect from the use of sequential inertial artificial airway in the treatment of severe brain injury

HUANG Zheng1 and ZHAO Kai2. 1. The First Department of Intensive Care Medicine, 2. Department of Emergency, The First Affiliated Hospital of the Medical College, Shihezi University, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 832008, China

ZHAO Kai, E-mail: 339530364@qq.com

ObjectiveThe objective of this study was to investigate the clinical effect of sequential artificial airway when used in the treatment of patients with severe brain injury.MethodsA sample of 83 patients with severe brain injury treated in the First Affiliated Hospital of the Medical College, Shihezi University from April 2014 to December 2016 were retrospectively analyzed. Based on the inclusion and exclusion criteria, 48 cases were included in this study. The sample was divided into the observation group (n=24) and control group (n=24)based on the different methods used for opening the airway. All the patients had reached the conventional offline standard, the observation group was given sequential airway opening therapy whose method of operation was tracheotomy. The endotracheal tube should be maintained before the endotracheal tube was inserted, and then the tracheal intubation can be removed after the catheter was properly placed, and the mechanical ventilation was used in the whole process. The control group

only passive oxygen administration at 5～8 L/min during the tracheotomy procedure. The operation time, vital signs, neuron specific enolase (NSE) levels and blood gas analysis indexes were compared between the two groups.Results(1) Comparison within groups: in the control group, the heart rate (HR), respiratory rate (RR), systolic blood pressure (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) were significantly increased and the SpO2levels were significantly decreased after the tracheotomy as compared to those before tracheotomy; the HR, RR and SpO2after tracheotomy were significantly increased, while DBP was decreased significantly. Comparison between groups: the acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ (APACHE-Ⅱ ), HR, RR,BP, SpO2levels of two groups were compared, and there were no significant differences; the HR, RR, SBP, DBP, SpO2levels of observation group after tracheotomy were better than those of control group (t=-3.310，P=0.002；t=-2.390，P=0.022；t=-4.798，P＜0.001；t=-3.716，P=0.001；t=10.209，P＜0.001). (2) Comparison within groups: the level of partial pressure of carbon dioxide in artery (PaCO2) in the observation group was decreased continuously after tracheotomy, and the level of partial pressure of oxygen (PaO2) in the control group was significantly decreased after tracheotomy. Comparison between groups: before tracheotomy, the levels of pH, PaO2, PaCO2and serum NSE of two groups were compared, and there were no significant differences; the pH, PaO2, PaCO2, serum NSE levels in the observation group after tracheotomy were better than those in the control group (t=8.507，P＜0.001；t=7.074，P＜0.001；t=-14.605,P＜0.001；t=-3.090，P=0.003).ConclusionsIn the treatment of severe brain injury, sequential artificial airway opening surgery can improve the safety of treatment, the treatment effect of the patients and the success rate of treatment, and has important clinical significance.

R651.1

10.13919/j.issn.2095-6274.2017.11.002

832008，新疆维吾尔自治区石河子大学医学院第一附属医院：1. 重症医学一科，2. 急诊科

赵 凯，E-mail: 339530364@qq.com

Key wordssequential artificial airway; severe brain injury; tracheotomy; tracheal intubation

（2017-07-20收稿2017-10-22修回）

（本文编辑 孙秀明）