健康成人氣管結構與身高 體重及體質量指數相關性的CT研究

管政 馬燕青 邵園 馮琪 林毅?

氣管插管（Endotracheal tube，ETT）在重癥監護和臨床手術中的應用非常廣泛，內徑過大的ETT會損傷氣管黏膜而導致氣管軟骨局部缺血，造成氣道狹，也會增加麻醉后患者的不適感［1-2］。相反，內徑過小的ETT會導致通氣不足，顯著提高所需的呼吸機壓力［3］。對兒童氣管插管的選擇之前已經有過報道［4］，氣管的大?。ɡ硐氲臍夤懿骞艽笮。┡c檢查者的體重和年齡相關聯，而缺乏對成人氣管內徑的有效評估［5］，目前對于成人氣管插管大小的選擇常憑經驗進行，之前有學者提出身高可能與氣管長度有關［5］，而目前CT三維重建技術已經廣泛應用于臨床工作中，本次研究利用CT后處理重建技術測量氣管、左右主支氣管內徑，計算氣管橫截面積（S），評價氣管內徑及S與身高、體重和體質量指數（BMI）之間的關系。

1 臨床資料

1.1 一般資料 本研究經本院倫理委員會批準，每位檢查者均簽署知情同意書，并進行胸部CT掃描，研究對象來自2017年7月隨機抽取的在本院進行體檢的200例成年人。男100例，女100例；年齡22～75歲，平均46.6歲。排除有明顯呼吸運動偽影，存在肺部或氣道疾病或進行過ETT的檢查者，同時記錄檢查者的相關信息，包括性別、年齡、身高、體重等。

1.2 檢查方法 采用Philips 64層螺旋CT機呼氣末掃描，被檢查者取仰臥位、雙臂上舉、頭先進，掃描范圍從肺尖至肺底，兩側包括胸壁及腋窩，掃描參數：管電壓120KV、管電流80mA，掃描層厚及層間距均為5mm，重建層厚及層間距為1mm，窗寬窗位分別設置為1500Hu，-450Hu，標準算法。重建圖像在后處理工作站進行三維重建，獲取矢狀位和冠狀位圖像，利用定位線獲取主動脈弓上緣1cm處氣管的橫徑（TD）及前后徑（APD）［6］，左、右主支氣管開口處內徑（LBD、RBD）。在主動脈弓上緣1cm處測量氣管的橫徑、前后徑及左、右主支氣管開口處內徑（圖1～3），據此計算主動脈弓上緣1cm的S=π*TD*APD*1/4［7］，BMI=體重（kg）÷ 身高2（m2）。

圖2 利用多平面重建和定位線主動脈弓上緣1cm處氣管內徑

圖3 氣管截面示意圖 TD為氣管橫徑，APD為氣管前后徑

1.3 統計學方法 采用SPSS21.0統計軟件。經檢驗，實驗數據符合正態分布，用（）表示統計結果，獨立樣本t檢驗用于分析常用變量（年齡、身高、體重及BMI）是否存在性別差異；利用線性相關來評價橫截面積S和常用變量（身高、體重及BMI）之間的關系，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 年齡、身高、體重及BMI的性別差異 經統計學分析，除了年齡，被檢查者的身高、體重及BMI具有明顯的性別差異。見表1。

表1 年齡、身高、體重的性別差異（）

表1 年齡、身高、體重的性別差異（）

男（n=100） 女（n=100） P值年齡（歲） 46.24±11.58 46.96±11.58 0.661身高（cm） 169.56±5.10 159.27±5.20 ＜0.001體重（kg） 69.71±8.44 57.44±6.73 ＜0.001 BMI（kg/m2） 24.22±2.47 22.67±2.69 ＜0.001

2.2 氣管及左、右主支氣管內徑及橫截面積的性別差異 男性的氣管及左右主支氣管內徑及橫截面積均大于女性，男、女性的TD值均小于APD值，男、女性的RBD值均大于LBD值。見表2。

表2 氣管及左右主支氣管內徑及橫截面積（）

表2 氣管及左右主支氣管內徑及橫截面積（）

變量 男（n=100） 女（n=100） P值TD值（mm） 17.39±1.87 15.45±1.70 ＜0.001 APD值（mm） 18.61±1.76 15.50±1.75 ＜0.001 RBD值（mm） 15.68±1.55 14.09±1.35 ＜0.001 LBD值（mm） 14.26±1.53 12.78±1.60 ＜0.001 S（mm2） 256.33±38.24 189.04±35.41 ＜0.001

2.3 氣管S、LBD、RBD與BMI的關系 男性RBD與身高、體重差異有統計學意義（P＜0.05），男性LBD與身高差異有統計學意義（P＜0.05），但其相關系數r均較小。而男性氣管S與身高、體重差異有統計學意義（P＜0.05），但體重相關系數r較小，因此，僅男性身高與氣管S有相關性，其余男性主支氣管內徑及面積差異均無明顯統計學意義（P＜0.05）。女性LBD、RBD與身高及BMI差異有統計學意義（P＜0.05），但其相關系數r均較小，其余女性主支氣管內徑及面積差異均無統計學意義（P＜0.05），因此，僅男性身高與氣管S有一定的相關性，其余男女性身高、體重及BMI與S均無顯著相關性。

3 討論

本研究中，男性中僅氣管S與男性身高有相關性，而女性的身高、體重與氣管S無明顯相關性，表明成年男性在選擇氣管插管中，身高對于成人患者的氣管插管大小選擇具有參考意義。

目前臨床上對于成人ETT的選擇無明確統一的指導方針，在既往關于成人ETT選擇的報道中，并無統一的標準及參考依據，有些醫院在確定ETT大小時將性別作為參考因素，但也不具備普遍性，研究調查表明，成人ETT的選擇較大程度上取決于臨床醫師，有相關網站建議ETT尺寸女性為7.0～8.0mm，男性為8.0～8.5mm，但并未經臨床實際驗證［8］。美國有學者曾建議ETT尺寸女性為7.0～7.5mm，男性為8.0～8.5mm，也無相應的參考依據［9］。后來，Mir F等［10］學者對使用ETT尺寸情況行回顧性分析，提出在一般情況下建議女性ETT尺寸為8.0mm，男性為9.0mm，而這樣單純的建議在臨床應用中會導致ETT并發癥發病率的增高，隨后的一個多機構大樣本聯合研究也證實了這樣的結果［11］，他們發現ETT尺寸＞7.5mm的肥胖患者發生氣管狹窄的風險比ETT＜7.5mm的患者高27.6倍，隨后也證實了過大尺寸ETT會對氣管造成損傷，然而，來自韓國的Hwang JY等研究表明［12］，使用小至6.0mm的ETT，也能獲得可接受的氣道壓力和阻力參數，但其可靠性需要進一步去證實。

本次研究結果表明，氣管大小存在性別差異，而且男性氣管、支氣管內徑及橫截面積均大于女性，男性氣管橫截面積幾乎是女性的1.5倍，男性氣管橫截面積與身高呈正相關，性別和氣管大小之間的相互作用先前已有報道，但是分析更多的是預測支氣管長度，以輔助確定氣管插管放置深度。Coordes等［5］的一項研究與本次的研究結果不同，他們認為，男性和女性的環狀氣管直徑和氣管長度之間存在相關性，他們認為“氣管解剖特征的性別差異似乎是由于男女身高的差異造成的”。Griscom和Wohl等學者認為，在14歲前，氣管（包括橫徑、前后徑，橫截面積和氣管內容積）隨著年齡的增長而增加，當男女性青春期后身高趨于穩定時，氣管也隨之停止增長。印度有學者研究表明，男女性的氣管內徑只在17歲以后才會出現明顯性別差異，該研究還證實了仰臥時身高和體重與氣管內徑值之間的相關性。但是作者認為，體重不大可能成為預測氣管大小的依據，因為其可以隨著時間發生顯著變化，而氣管內徑不可能隨著體重發生顯著變化，而且本次的研究發現橫截面積與男性體重并無明顯相關性。

作者建議身材矮小的男性使用較小尺寸的ETT，而體型瘦長的男性則選擇尺寸相對稍大的型號；女性則可以選擇尺寸相對更小的ETT，Karmakar等［7］發現氣管插管后再狹窄最常見氣管插管＞7.5mm的肥胖矮小的患者，而Halum等［11］則認為使用更大尺寸的氣管插管的肥胖患者才易發生插管后氣管再狹窄，因此，應謹慎使用過大尺寸的ETT，作者不提倡現有的單純依靠經驗選擇ETT的模式，而是應參考CT重建技術所得的氣管數據及患者個人情況再進行ETT的選擇。

本次的研究具有一定的局限性：（1）氣管大小的測量是基于影像學的測量而不是解剖學實體測量，結果可能會存在差異。（2）樣本量相對較小，可能會帶來統計差異。