體外膜肺氧合在嚴重氣管狹窄及復雜氣管病變手術中的應用效果

郭權威，鐘承華，李斌，王成，顏峻，況軍，莫益俊，張建華

體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是一種特殊方式的體外循環，其可將血液從靜脈引出，經過膜肺氧合后排出二氧化碳而形成動脈血，另在泵的推動下回到靜脈或動脈，常用于體外呼吸支持及心臟支持［1］。目前，臨床針對氣管狹窄常用的手術方式包括氣管端端吻合術［2］、氣管切開造口術［3］、T型硅膠管置入術［4］等，其中氣管端端吻合術被認為是最直接有效的治療手段［5］。一般情況下，患者在氣管端端吻合術前均給予鎮靜藥物，然后在氣管鏡下插管到氣管狹窄近端，在氣管切除遠端插入另一套氣管插管以保證通氣，然后切除病變氣管，在術野氣管插管不受影響的情況下行氣管后壁吻合，而后拔除術野氣管插管，將經口氣管插管越過吻合口送至氣管遠端，最后吻合氣管前壁，閉合氣管管腔，吻合口處包埋［6］。常規方法雖步驟繁瑣，但技術成熟，但對于嚴重氣管狹窄不能耐受麻醉誘導氣管插管且無法在術前建立人工氣管的患者無法采用常規麻醉手術方式。對于復雜氣管病變手術，如何保證患者在不缺氧、術野不受影響的情況下實施手術是臨床的難點。本研究旨在探討ECMO在嚴重氣管狹窄及復雜氣管病變手術中的應用效果，現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2013年9月—2017年5月南方醫科大學深圳醫院和蘭州大學第二醫院收治的嚴重氣管狹窄及復雜氣管病變患者8例，術前均行頸部及胸部CT+三維檢查以明確氣管病變的部位、長度及氣管狹窄程度，并行纖維支氣管鏡檢查以了解管腔情況、狹窄程度、瘺口大小及病變距離聲門或隆突的距離。納入標準：（1）氣管狹窄分級≥4級，并存在不同程度的肺部炎癥、哮鳴、喘鳴或呼吸困難癥狀；（2）氣管瘺合并食管瘺等復雜氣管病變患者。排除未接受頸部、胸部CT或氣管鏡檢查，臨床資料不全的患者。8例患者中男4例，女4例；年齡28～56歲，平均（42.8±10.7）歲；氣管病變長度為23～40 mm，平均（29.6±5.9）mm；氣管最狹窄處直徑為2～6 mm，平均（3.6±1.3）mm；病變距聲門距離為10～75 mm，平均（41.1±22.6）mm；誘因：創傷5例，氣管腫瘤2例，口服農藥1例；氣管狹窄分級［7］：4級（氣管狹窄率為76%～90%）2例，5級（氣管狹窄率＞90%）5例。8例患者臨床資料詳見表1。

1.2 方法 病例1、3、4、6：患者氣管狹窄嚴重，為避免常規氣管插管致氣管梗阻而出現窒息，先在局部麻醉下游離右股動靜脈，插管成功后開啟ECMO支持，待血氧飽和度處于參考范圍內后行靜脈麻醉，并根據病變位置及長度決定半劈胸骨（病例1、6）或全劈胸骨（病例3、4）以充分暴露病變氣管，切除狹窄氣管環并行氣管端端吻合術，吻合完畢后將氣管插管越過吻合口，并使球囊上端位于吻合口下至少2 cm，結束轉機，4例患者ECMO時間分別為70、76、69、64 min。

表1 8例患者臨床資料情況Table 1 Clinical data of 8 cases of patients

病例2：患者已行氣管切開，先常規進行麻醉再全劈胸骨以暴露病變氣管，游離氣管食管的同時建立右股動靜脈ECMO管道，欲拔除氣管插管時開始轉機，待患者血氧飽和度恢復至參考范圍內后切除氣管瘺口處氣管，暴露食管瘺口，然后予以修補縫合，待食管修補滿意后行氣管端端吻合術，吻合完畢后將氣管插管送至吻合口下端，并使球囊上端位于吻合口下2 cm以上，結束轉機，ECMO時間為89 min，最后縫合氣管切口。

病例5、8：患者存在氣管腫瘤，為避免常規氣管插管致瘤體脫落而導致氣管梗阻及窒息，故在局部麻醉下建立右股動靜脈ECMO管道后轉機，病例5自胸骨上窩半劈胸骨，病例8經右側后外側切口進胸，充分暴露氣管腫瘤并切除瘤體行氣管端端吻合術，病例5吻合完畢后氣管插管越過吻合口，并使球囊上端位于吻合口下2 cm以上；病例8因吻合口距離隆突較近，吻合完畢后氣管插管位于吻合口上端，并使球囊下端位于吻合口上2 cm以上，結束轉機，2例患者ECMO時間分別為63、121 min，術后病理檢查均提示為腺樣囊性癌。

病例7：患者先在局部麻醉下建立右股動靜脈ECMO管道后轉機，待其血氧飽和度恢復至參考范圍內后行靜脈麻醉，術中游離頸部氣管，經探查可見狹窄上段位于甲狀軟骨后方，術中邀請耳鼻喉科醫師會診后認為氣管狹窄處位置較高，考慮無法行氣管端端吻合術，遂于氣管狹窄下方行氣管切開以維持正常呼吸，轉機時間為47 min。

2 結果

2.1 近期預后 本組8例患者均接受手術治療，病例1、3、4、5、6、8恢復良好并出院，病例3術后出現胸骨愈合不良，經對癥處理后愈合出院；病例2術后20 d死亡，原因為該患者創傷后致高位截癱，無咳嗽反射，雖氣管吻合口及食管瘺口愈合良好，但因肺部嚴重感染而無法脫機，醫療費用高，患者家屬于術后20 d放棄治療，最終患者因呼吸衰竭而死亡；病例7僅行探查術，原因為氣管狹窄上段位于甲狀軟骨后方，術中邀請耳鼻喉科醫師會診后認為氣管狹窄處位置較高，考慮無法行氣管端端吻合術。

2.2 遠期預后 隨訪2年7個月～6年3個月，病例1、3、4、6均未出現氣管再次狹窄；病例5、8術后均予以含鉑雙藥化療，其中病例8因瘤體靠近隆突，雖瘤體下切緣病理檢查陰性但仍預防性給予放療，隨訪至今未見氣管狹窄及腫瘤復發；病例7因氣管狹窄位置較高，本院胸外科及耳鼻喉科未能行氣管端端吻合術，后就診于外院耳鼻喉科行氣管甲狀軟骨吻合術，術后隨訪3年11個月未出現氣管狹窄。

3 討論

氣管狹窄主要由于頸部創傷和醫源性損傷所致，其中以氣管插管和氣管切開最為常見［3］。臨床工作中，在嚴重創傷、藥物中毒患者的搶救、呼吸衰竭及復雜外科手術后均需行呼吸機輔助通氣，但長時間佩戴氣管插管、氣管切開或護理不當者在拔管后可能出現氣管狹窄［8］。本組病例中長期帶管或氣管插管護理不當致氣管病變6例，其中致氣管狹窄5例，帶管時間14～18 d；致食管氣管瘺1例，其帶管已92 d，拔管后至本次手術日時間為65～159 d。謝冬等［6］研究表明，預計氣管插管時間超過1周者需盡早行氣管切開，長時間留置氣管插管或氣管切開者需警惕氣管狹窄發生，而氣管狹窄癥狀首次出現常在拔管后3～6周。本組有兩例為原發性氣管腫瘤，但其發病率較低，僅占上呼吸道腫瘤的2%［9］。

針對嚴重氣管狹窄患者，任何氣管操作均可能增加缺氧程度而導致窒息，如果盲目麻醉誘導、強行氣管插管可能進一步加重氣管狹窄程度，甚至造成氣管完全阻塞，患者如出現嚴重缺氧可導致心臟和呼吸驟停。因此，如何建立安全高效的氣體交換是治療氣管狹窄的關鍵。GOYAL等［10］研究表明，在氣管狹窄較嚴重而無法實施氣管插管且無高頻通氣設備時，ECMO支持下進行緊急手術是比較安全的選擇，其可及時維持患者呼吸功能，順利渡過麻醉誘導期。ECMO的優點：首先，術前可避免氣管插管風險，為安全麻醉創造條件；其次，可保障患者術中血氧飽和度處于參考范圍，提供清晰的術野和手術空間，利于操作，失血可回輸（腫瘤病變患者除外），避免因缺氧出現窒息、心臟驟停及腦水腫，提高了氣管插管手術成功率；最后，對于肺功能嚴重受損患者，術后還可進行長期的肺臟支持［11-13］。

本組8例患者均為較重氣管病變，除食管氣管瘺患者已行氣管切開并呼吸機輔助通氣外，其他7例患者均是在局部麻醉中下行右股動靜脈插管建立ECMO，轉機后成功行麻醉誘導，進一步證實ECMO支持下行麻醉誘導是安全有效的。

1965年NEVILE等［14］首次報道了體外循環在胸外科手術中的應用，該技術日益成熟，現已被成功地應用于多種需要阻斷血流或提供有效氣體交換的復雜外科手術中，使既往胸外科無法切除的晚期食管癌、肺癌、嚴重氣管狹窄及復雜氣管病變等手術的完成得以實現［12］。在體外循環支持下，術中無需反復更換氣管插管，可將支氣管任意開放，術者可在無血條件下進行手術操作，同時還能減少剝離壓迫腫瘤或應用手術器械而導致的腫瘤細胞血行播散的概率，有效降低手術風險，進而為復雜外科手術提供了有效的保障，擴大了手術適應證。因體外循環建立過程復雜，需使用較多的血液制品和抗凝藥物，且可能會對血細胞造成損傷，而ECMO技術可解決這一問題。本組8例患者均為較重氣管病變，尤其是病例2和病例8，病例2因食管氣管均存在較大瘺口，且食管位于氣管下方，在處理食管瘺口時難度大；病例8因患者氣管腫瘤距離隆突較近，病變長度較長，切除后重建的難度大，而ECMO技術保障了患者術中氧合，使得術野基本處于無血狀態，避免了氣管插管的影響，使得氣管病變切除、氣管重建順利完成［13］。

對于疑難危重的氣管病變患者，胸外科、麻醉科、耳鼻喉科及體外循環團隊術前應常規進行多學科討論，術中密切協作。本組病例7因病變位置靠近喉部，胸外科醫師團隊對喉部結構不熟悉，同時本院耳鼻喉科醫師鮮做此類手術，最終未能在本院接受氣管甲狀軟骨吻合術。

當患者肺功能嚴重受損且對呼吸機等常規治療無效時，ECMO可替代肺組織進行氣體交換，使肺處于休息狀態，為患者的康復贏得寶貴時間［15］。筆者所在團隊將ECMO技術應用于大咯血致氣管梗阻需緊急搶救患者，即使患者氣管完全被血凝塊阻塞也能夠保證氧合，使得麻醉誘導安全可靠，術中還可保證機體血液循環穩定，使術者從容完成出血肺葉切除術，從而避免了術前出現血凝塊完全阻塞氣管造成窒息、常規麻醉無法進行、術中需反復調整氣管插管位置及缺氧致腦水腫的難題，術后待患者肺出血及感染等控制后再脫機，治療效果良好。

綜上所述，ECMO技術在嚴重氣管狹窄及復雜氣管病變患者中應用安全可行；但ECMO技術存在一定局限性，如需要ECMO設備、配置專業的醫護人員、醫療費用高等，若使用不當則可能出現出血或血栓形成、感染、腎功能不全、插管側肢體缺血壞死等并發癥，因此，臨床可通過加強ECMO技術及ECMO團隊人員培訓，細化ECMO帶機狀態下的凝血功能檢測與護理管理，尤其是并發癥的預防等。

作者貢獻：郭權威進行文章的構思與設計，撰寫論文；鐘承華、李斌、王成、顏峻、況軍進行研究的實施與可行性分析；李斌、顏峻、莫益俊進行數據收集、整理、分析；況軍進行結果分析與解釋；鐘承華進行論文的修訂，負責文章的質量控制及審校；張建華對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。