气管插管不良事件的研究

【作 者】尹建兵，李卫红，虞华，张兰，郑超，曾叶，王雯

1 浙江省医疗器械不良事件监测中心，杭州市，310009

2 台州市药品不良反应监测中心，台州市，318000

0 引言

气管插管产品是一种在临床抢救、急救和重症监护过程中常见的医疗器械。患者通过其与外部过滤器、热湿交换器、呼吸管道、麻醉呼吸机连接，形成一个完整的维持病人呼吸的系统。当前在国内外，气管插管术[1]已成为心肺复苏及伴有呼吸功能障碍的急危重症患者急救、抢救[2]过程中的手术治疗重要措施，是呼吸道管理中应用最广泛、最有效、最快捷的手段之一[3]，是医务人员必须熟练掌握的基本技能，对抢救急救患者生命、降低急重症患者的病死率等方面起到至关重要的作用。

1 气管插管产品概述

气管插管通常由管体、接头、气囊、充气管、指示气囊和单向阀组成，通过患者的口腔或鼻腔插至气管，为麻醉、输氧时的通气管道（见图1）。产品所用材料有医用聚氯乙烯（又称医用PVC）、硅橡胶等，其中医用PVC是该产品的主要选用材质。我国2017年国家药品监督管理局发布的《医疗器械分类目录》[4]中气管插管产品属于具有中度风险，需严格控制管理以保证其安全、有效的第Ⅱ类呼吸、麻醉和急救类器械，产品分类代号为08-06-03，下面主要针对带气囊硅橡胶材质气管插管产品临床使用风险展开。

图1 气管插管类产品置管后示意Fig.1 Schematic diagram of tracheal intubation products after intubation

带气囊气管插管类产品作用机理[5]：本品主要用于不能自主呼吸病人或手术中需要呼吸麻醉的病人，经鼻腔或口腔将气管插管插入至规定深度，插入位置可通过插管上的X线可探测组件在X线机的照射下确定，人体的生理结构决定了经鼻插管比经口插管要相应长一些。气管插管用注射器通过充气腔向气囊内注入一定体积的气体，气囊充起后，除了起固定作用外，还使插管外壁与气管壁之间形成密封，可有效阻止因气囊气体外泄造成的口咽部分泌物或胃内容物等进入气道，从而导致患者呛咳，加重和诱发下呼吸道感染，甚至窒息；注射器拔下后，通过一个单向阀关闭阀门防止气囊气体外泄，医生可通过指示气囊的瘪下或鼓起的状态来监视气囊是否处在正常工作状态。

2 气管插管产品严重不良事件概述

2020年底，浙江省台州、丽水地区上报四例硅橡胶材质气管插管类严重不良事件报告，涉及不良事件表现/后果大致类似，如：患者由于“创伤性急性硬膜下出血、创伤性脑疝、多发性大脑挫裂伤、创伤性脑内血肿等症状行脑内血肿清除术、脑挫裂丧失活组织清除术、颅内血肿清除术、颅压监护探极置入术、颅骨去骨瓣减压术”，或“高血压脑出血行脑内血肿清除术+颅压监护探极置入术”，或“脑出血行脑内血肿钻孔引流术”，或“创伤性硬膜下出血、创伤性蛛网膜下腔出血等病症行颅内血肿清除术、脑挫裂丧失活组织清除术、颅骨去骨瓣减压术、颅压监护探极置入术”等上述手术时，四位患者术前使用该气管插管进行麻醉，术后患者均转入ICU，ICU负责人在治疗过程中均发现该气管插管的气囊压力在两个小时之内由50 cmH2O（1 cmH2O=98.1Pa）下降到20 cmH2O以下（中华医学会重症医学分会2006年编写的《机械通气临床应用指南》推荐气囊压力正常标准范围是25～30 cmH2O[6-8]），故判断该气管插管的气囊漏气[9]。气管插管漏气会增加患者肺部感染的概率，还有可能引起气胸等症状，严重时可致患者死亡[10]。

3 气管插管类产品严重不良事件风险分析

针对上述4例硅橡胶材质气管插管产品可疑严重不良事件，笔者拟从气管插管类产品浙江省内近五年不良事件数据、国内外文献检索、生产企业、产品临床使用和专家研讨会等方面展开具体的研究分析。

3.1 不良事件监测数据分析

3.1.1 我省近五年气管插管类产品不良事件分析

通过对浙江省近五年上报的气管插管类产品不良事件数据进行汇总发现，气管插管类产品严重不良事件呈逐年上升趋势，如图2所示。

从图2可看出，前面三年期间数量基本平稳，2019年至2020年两年间该类产品的可疑不良事件报告数量有了大幅提升，这种大幅提升一方面可能与2018年8月31日国家市场监管总局和国家卫健委联合下发的国家市场监督管理总局令第1号《医疗器械不良事件监测和再评价管理办法》[11]实施相关，该新办法的一个重要目的就是落实医疗器械生产企业主体责任，另一方面可能还与该类产品的使用量日趋增加相关。

图2 浙江省近五年气管插管类产品可疑不良事件报告数量趋势Fig.2 Trend of the number of suspicious adverse events of endotracheal intubation products in Zhejiang Province in recent five years

通过对这五年气管插管类产品可疑不良事件描述规整等进一步的分析发现，该类生命维持类器械产品临床使用期间发生的使用风险多数为严重伤害类风险，其中收到报告总数为428例，风险发生比例前五位的不良事件表现/后果见表1。

表1 浙江省近五年气管插管类产品可疑不良事件表现/后果数量占比前五位Tab.1 The number of suspicious adverse events/ consequences of endotracheal intubation products ranked the top five in Zhejiang province in recent five years

3.1.2 近两年气管插管类产品气囊漏气数据

针对该类产品在2019年和2020年不良事件数据占比显著高的情况，笔者通过国家医疗器械不良事件监测信息系统检索了与气管插管类产品相关的各类可疑不良事件数据，检索时限从2019年1月1日至2020年12月31日，共检索到378例可疑不良事件报告（68例硅橡胶材质、310例医用PVC材质）。具体统计数据如表2所示。

表2 近两年气管插管类产品不良事件表现/后果为漏气报告数、严重报告数汇总Tab.2 Summary of the number of air leakage reports and serious reports of adverse events of endotracheal intubation products in recent two years

由表2可看出：①医用PVC和硅橡胶材质气管插管在临床使用过程中均有气囊漏气的不良事件发生；②从气管插管不良事件表现/后果为漏气的报告数来看，硅橡胶比医用PVC材质发生气囊漏气占比高近2倍；从气管插管不良事件表现/后果为漏气的严重报告数来看，硅橡胶比医用PVC材质发生气囊漏气占比高近4倍。

3.2 气管插管类产品不良事件国内外文献检索分析

笔者在中国知网中采用篇名为气管插管并含不良事件词频的方式检索，不设定检索时间段，共检索了中英文文献47篇，采用泄漏或漏气作为关键词继续筛选，未获取相应文献。

笔者在美国FDA官网中不良事件栏目中，以产品代码为“BTR”检索MAUDE数据库（manufacturer and user facility device experience，MAUDE），检索时间为2015年1月1日～2020年12月31日，其中以“Leak/splash”（泄漏/飞溅）进行筛选，共报告640例泄漏类不良事件信息，但无法识别气管插管产品是医用PVC或硅橡胶等材质。

3.3 与气管插管类产品相关的分析

3.3.1 产品引用标准分析

经过检索获取该类产品强制性标准《气管插管 第1部分：常用型插管及接头》（YY 0337.1-2002），该标准第一章节范围中明确表述：“YY 0337的本部分规定了由塑料和/或橡胶（无套囊和有套囊）制成的常用型经口和经鼻气管插管的尺寸、基本性能和规格标记方法以及气管插管接头的要求”“特殊插管不包括在本标准范围内”，此处“套囊”即为临床上惯称的“气囊”，另外在该强制产品标准中也未明确气管插管类产品中气囊、气路系统的气密性要求及试验方法，可见硅橡胶材质气管插管类产品未包含在该强制性标准范围内。同时据笔者了解，至少在浙江省内，不管是硅橡胶还是医用PVC材质气管插管类产品生产企业在编制气管插管标准/产品技术要求时，均引用该强制性标准的所有适用条款。

国家食品药品监督管理局2009年3月18日发布了《关于印发X射线诊断设备等6个医疗器械产品注册技术审查指导原则的通知》，其中附件3即为《气管插管产品注册技术审查指导原则》，该指导原则用于该类产品上市前注册审评用，同样没有涉及硅橡胶材质的气管插管产品，也同样未明确气管插管类产品中气囊、气路系统的气密性要求及试验方法。

3.3.2 产品加工材料的结构分析

分别采用医用PVC材质和硅橡胶材质制成同规格尺寸的气管插管气囊，使用捷克Czech TESCAN公司生产的型号为VEGA 3 XMU SEM的扫描电子显微镜在10K倍数下对这两种材质气囊开展分子结构拍摄，两种材料气囊的分子结构，如图3、图4所示。

对比图3、图4，我们可以明显看出，10K放大倍率下电子显微图中的硅橡胶材质分子结构相对松散，且有部分孔隙；而同样放大倍率下电子显微图中的医用PVC材质分子结构则相对均一、致密得多。进一步佐证，在相同使用条件下，硅橡胶材质气管插管气囊漏气的发生概率比医用PVC材质气管插管气囊漏气的发生概率更大。

图3 硅橡胶10K倍镜下分子结构Fig.3 Molecular structure of silicone rubber under 10K times microscope

图4 医用PVC10K倍镜下分子结构Fig.4 Molecular structure diagram of medical PVC under 10K times microscope

3.3.3 产品使用说明书内容完整性分析

由于浙江省外硅橡胶材质气管插管类产品的使用说明书难以获取，故笔者仅对浙江省内5家硅橡胶材质气管插管类产品生产企业的共10个气管插管产品使用说明书的内容进行完整性检索，重点关注其中“注意事项”“留置时间及处理”“术后护理[15-16]”等条款，结果发现仅有两张硅橡胶材质气管插管注册证关联的产品使用说明书注意事项中描述有“对带气囊产品每隔1小时监测一次套囊压力”，两张注册证均为2019年后获取的。

关于气管插管类产品使用说明书中“是否使用润滑剂”，考虑到笔者在2016-2017年期间承担的浙江省药品监督管理局财政专项项目《导尿管类产品不良事件重点监测》（财政专项项目编码：1823741）研究结论中明确提出：乳胶类、硅橡胶类导尿管类产品在临床使用时若采用石蜡油、凡士林等石油基类润滑剂擦拭产品表面，则可能促使这类润滑剂与乳胶类、硅橡胶类导尿管球囊发生化学作用，加速产品中分子结构的断裂等变化，从而导致产品中球囊发生漏液、破裂，甚至破损[16-17]，这与龚立雄等提出特别是液体石蜡等石油基质类润滑剂，对乳胶、橡胶、硅胶导尿管均有很大影响，极大地增加了导尿管破裂的风险[18]是一致的，故笔者认为对于同样是进入人体自然腔道内使用的管材类医疗器械产品，临床使用润滑剂的选用方面可能同样具有相似性，故在关注上述“注意事项”“留置时间及处理”等内容的同时，重点查询说明书中是否规定“使用润滑剂”等条款，结果发现仅有一个气管插管产品使用说明书描述有“需用医用润滑剂润滑”，且在注意事项中标注“禁止使用含石油基质的润滑剂”，但未能明确指出可使用的和禁止使用的具体润滑剂品种，也无法指导医护人员正确选择适用润滑剂。

3.4 润滑剂分析

笔者通过和省内多家医疗机构气管插管操作使用科室联系获知，目前尚有少量医疗机构仍然采用石蜡油作为气管插管置管用润滑剂，大多数医疗机构采用利多卡因凝胶作为气管插管置管用润滑剂，还有部分医疗机构采用丙三醇、医用硅油等作为气管插管置管用润滑剂。

3.5 严重不良事件专家研讨会

2020年11月初，针对本文涉及的4例硅橡胶材质气管插管严重不良事件，笔者组织了浙江大学医学院附属邵逸夫医院、杭州市第一人民医院两家三甲医院的麻醉科和ICU科专家、部分地市市场监管局器械处和不良监测中心相关人员在内的研讨会。专家通过本次4例严重病例中患者病程记录、可疑严重不良事件报告、生产企业反馈信息等相关资料的研讨，最终形成两点专家共识：①硅橡胶材质气管插管中气囊压力随时间延长会下降，当降低到不能够维持气道密闭性时，可能影响机械通气的通气量，从而可能造成上气道分泌物侵入下气道造成感染等并发症[19]，因此存在一定的临床安全隐患风险，尤其对长时间应用的重症患者；②定时检查硅橡胶材质气管插管中气囊压力，及时气囊补气，可能降低上述风险，但临床操作性较差，增加临床工作量。

3.6 结果

硅橡胶材质的气管插管产品在临床重症监护使用中存在一定的固有临床安全隐患风险，尤其对长时间应用的重症患者。

另外，本研究中提到的4例硅橡胶材质气管插管严重不良事件已在第一时间向上级主管部门函报，《关于气管插管类产品临床使用的风险警示》已在2020年底分别在浙江省药品监督管理局和浙江省人民政府官网上公告；同时关联企业也已在2020年底前完成了其持有所有涉及硅橡胶材质类气管插管说明书中增加使用警示内容的备案。

4 建议

4.1 监管部门

（1）产品技术标准：建议加快气管插管医药行业强制性标准《气管插管 第1部分：常用型插管及接头》（YY 0337.1-2002）和《气管插管产品注册技术审查指导原则》的修订完善工作，将硅橡胶等新材料纳入该强制性标准中；同时在标准中明示对医用PVC、硅橡胶材质产品中气囊和气道系统密封性的要求。

（2）产品说明书：建议要求生产企业在该类产品说明书中明确使用过程中是否采用润滑剂，以及若采用润滑剂，则需明确采用的润滑剂名称及组分等指导信息，特别需要明确关注硅橡胶材质气管插管操作过程中的特殊要求，如定时观察气压变化等。

4.2 生产企业

（1）产品设计开发：由于硅橡胶材质的分子结构的疏松性特点，为了更好地确保硅橡胶材质气管插管类产品的临床安全有效使用，建议适当调整产品中气囊的厚度、柔性等参数，开展气囊漏气速率方面的进一步研究，确保该类产品可在临床需求的时间内满足维持气囊内压力水平，同时可寻找致密性和舒适度更好的气管插管产品加工新材质。

（2）产品说明书、标签：及时收集各类产品使用中不良事件信息、客诉等内容，定期采取产品使用过程中的风险管控措施，降低或减少风险的再发生。同时及时将采取的风险管控措施以忠告性通知或修改产品说明书的方式告知使用单位，如“关注硅橡胶材质气管插管操作过程中的定时观察气囊气压等”。

4.3 使用单位

由于气管插管类产品主要是在专业的医疗机构进行，故建议可通过强化使用环节的规范培训教育（如定期开展硅橡胶材质气管插管产品临床安全使用风险培训），不断提升医护人员对气管插管类产品和该产品不良事件的认识水平（如对硅橡胶材质气管插管应定时监测气囊气压、规范合理选用润滑剂等），进一步提高硅橡胶材质气管插管产品的临床安全风险意识，切实降低该类产品的临床使用风险。