使用便携式超声设备进行急诊气道管理的图像采集

摘要

床旁超声（POCUS）在气道管理中的应用日益广泛。本文介绍了一些POCUS的临床应用，包括区分气管内插管与食管内插管、在需要建立外科气道时识别环甲膜，以及测量颈部前侧软组织厚度以预测困难气道管理。

摘要

随着便携式超声设备的普及和可及性不断提高，其应用已迅速扩展到不仅可改善患者的围手术期护理，还可用于评估超声在气道管理中的潜在优势。即时超声（POCUS）的优势包括设备便携、使用迅速，以及无创性，且不会使患者暴露于其他影像学检查所涉及的辐射中。

气道超声检查（POCUS）的两个主要适应证包括确认气管插管位置以及在需要建立外科气道时识别环甲膜。本文描述了使用超声确认气管插管的技术及相关解剖结构，并附有相应的超声图像。此外，还回顾了环甲膜解剖结构的识别方法，以及获取可用于实施该操作的适当超声图像的技术。

未来的发展方向包括利用气道床旁超声（POCUS）识别可能提示困难气道管理的患者特征。传统的床旁临床检查最多仅有中等程度的预测价值。增加超声气道评估有望提高预测准确性。本文描述了POCUS在气道管理中的应用，初步证据表明，这已提高了预测困难气道的诊断准确性。鉴于气道POCUS的一个局限性在于其需要技术熟练的超声操作者，且图像分析可能依赖于操作者水平，本文将提出建议，以标准化气道超声检查的技术环节，并推动利用超声技术在气道管理领域的进一步研究。本方案的目标是教育研究人员和医疗专业人员，并推进气道POCUS领域的研究进展。

引言

便携式超声在围手术期患者管理中具有显著的应用价值。其可及性强且无创，这些优势促使围手术期超声（POCUS）迅速融入外科患者的临床诊疗中^1,2。随着POCUS在围手术期领域不断拓展新的适应证，已有多个明确的临床应用场景显示出优于传统体格检查的效果。在本方法学论文中，我们回顾了近期的研究进展，并演示如何将POCUS整合到临床实践或气道管理中。

未被发现的食管插管会导致显著的并发症和死亡率；因此，必须立即识别食管插管，并将导管重新放置到气管内，以避免发生灾难性的呼吸功能损害。传统的气管插管确认方法依赖于临床检查，例如听诊双侧呼吸音和观察胸廓起伏^3,4。即使美国麻醉医师协会（ASA）已将呼气末二氧化碳（end-tidal CO₂）监测列为确认气管插管的必要手段，仍存在未能及时发现的食管插管案例，导致严重的并发症和死亡⁵。将气管超声检查纳入插管操作的主要优势之一，是能够立即识别食管插管，并实时、直接地可视化确认导管位于气管内。在最近的一项荟萃分析中，该方法用于确认气管插管的汇总敏感性和特异性分别为98%和94%，显示出其卓越的诊断准确性⁶。在本方法学论文中，将通过视频示例展示导管误插入食管的情况、对该并发症的即时识别，以及导管在气管内的正确放置过程。这突显了在插管操作过程中，POCUS（床旁超声）所提供的实时可视化优势。

尽管在声门上气道和视频喉镜技术方面取得了进展，外科气道在某些情况下可能仍是挽救生命所必需的 "无法插管，无法氧合" 情境。更新后的美国麻醉医师协会（ASA）困难气道指南强调，当需要进行挽救生命的有创气道建立时，该操作必须由经过培训的专科医生尽快实施。⁷如果需要进行环甲膜切开术，则必须准确识别解剖结构，以避免进一步的并发症。术前若怀疑存在困难气道，建议使用超声成像技术快速、有效地观察环甲膜（CTM）的解剖结构。⁸该技术可在相对较短的时间内完成教学，学习者经过约2小时的简短培训以及20次由专家指导的扫描操作后，即可几乎完全掌握。⁹在本方法学论文中，将展示两种利用POCUS识别环甲膜（CTM）的技术，旨在进一步培训常规进行气道管理的医疗专业人员。

患者气道的术前评估包括传统的床旁临床检查（例如，Mallampati 分级、张口度、颈椎活动范围等）。这些评估方法存在若干问题。首要且可能最突出的问题是，它们在预测困难气道情况方面的准确性较低¹⁰。此外，这些检查需要患者的配合，而在某些临床情况下无法实现（如创伤或意识状态改变的患者）。

术前气道超声测量在预测困难气管插管方面已显示出更高的准确性^11,12。已对不同水平的前颈部软组织厚度进行测量和分析，以预测插管困难程度。迄今为止，超声测量皮肤至会厌距离在诊断准确性方面表现最佳¹³。当该测量指标与传统的床旁检查联合使用时，其预测能力也得到显著提升¹⁴。本文介绍如何使用POCUS测量皮肤至会厌的距离，并将其纳入术前气道评估，以帮助医疗专业人员更准确地预测困难气道情况。

此外，研究人员已开始识别提示面罩通气困难的解剖结构。其中一种解剖结构是咽侧壁，其厚度（LPWT）已被证明与阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的严重程度及呼吸暂停-低通气指数相关¹⁵。初步数据还表明，术前测量LPWT可为面罩通气困难程度提供依据¹⁶。本文及配套视频将演示如何使用便携式超声成像获取LPWT，以评估患者OSA的严重程度及面罩通气困难的可能性。

方案

本研究已获得乔治·华盛顿大学机构审查委员会（IRB # NCR203147）的批准。以下所述所有操作（以及图中所示）的研究对象为一名32岁男性，其已充分知情并同意参与本研究及去识别化图像的发表。纳入标准包括所有接受气道管理或麻醉护理的患者（尤其是具有困难气道特征的患者），排除标准则包括任何未同意本操作的患者。

1. 鉴别食管插管与气管插管

1. 在实施全身麻醉前，准备一个高频线性超声探头（见材料表），在探头换能器表面涂抹一层超声耦合剂（见材料表）。在触摸屏的换能器菜单中选择线性探头，并在下拉菜单中指定MSK（肌肉骨骼）模式。按下触摸屏左下角的2D按钮，将超声设备置于扫描模式。按照负责麻醉医师的建议实施全身麻醉。
2. 实施全身麻醉后，将探头横向置于患者颈部前侧正中线上，位于胸骨上切迹稍上方位置（图1A）。确保超声仪器屏幕上探头标记位于左侧（见材料表）。
3. 识别气管中线，并注意紧邻气管外侧的食管缩窄部分（图1B）。如需进一步确认解剖结构，可向侧方扫查，必要时识别颈总动脉和颈内静脉。
4. 当气管插管进入气管时，观察是否存在与插管相关的明显气管及周围组织移动。若未观察到气管移动，可轻微旋转气管导管，尝试在超声图像上产生可见移动。
   1. 此外，确认由于气管导管的存在，气管后方高回声结构消失，并出现特征性的子弹形声影（此现象称为"子弹征"，见图2）。如果发生食管插管，则会在气管左侧出现明显的组织移动，并显示两个管腔结构，即出现两个空气/黏膜界面，称为"双轨征"（图3）。
      注：在实时插管过程中使用该超声技术，可立即判断导管是否进入气管或食管。此外，在急诊气道管理中也可考虑使用该技术，因为在肺血流较差的情况下，呼气末二氧化碳检测可能不可靠¹⁷。

2. 为进行环甲膜切开术而识别环甲膜

注意：对于紧急气道管理，如果操作者遇到困难情况，可能需要进行环甲膜切开术 "无法插管，无法氧合" 情况。当怀疑可能出现困难气道时，操作者可选择在麻醉诱导前预先定位环甲膜，以防需要进行环甲膜切开术。

1. 在患者仰卧位、颈部伸展的情况下进行环甲膜（CTM）定位。按步骤1.1所述准备超声探头。由于环甲膜位于颈部较浅处，应根据普通体型患者将探头设置为约1.5–2 cm的深度。
   注意：有两种方法可利用超声定位环甲膜。
2. 按以下步骤执行第一种方法以定位环甲膜。
   1. 将线性高频探头置于患者颈部甲状软骨稍尾侧的矢状面（图4A）。在扫描图像中，甲状软骨表现为颅侧表浅的低回声结构，并产生声影（图4B）。
   2. 接下来，寻找位于更尾侧位置的环状软骨，其表现为低回声。通过识别位于两者之间的环甲膜及其下方的气-黏膜界面（表现为贯穿气管全长的高回声线）进行定位。
   3. 为进一步确认，继续向尾侧扫描以识别气管环，其表现为高回声的"串珠样"¹⁸结构。
      注意：识别环甲膜的第二种技术（步骤2.5至步骤2.8）涉及在颈部前侧采用横向扫描方向。该技术有时被称为甲状软骨-气线-环状软骨-气线（TACA）法¹⁹。
3. 按以下步骤执行第二种技术以定位环甲膜。
   1. 首先将线性高频探头置于甲状软骨水平的横向平面，此时甲状软骨表现为高回声并产生声影——呈黑色三角形，其尖端最靠近体表（图5）。
   2. 向尾侧方向扫描，直至黑色三角形消失，表明甲状软骨结束、环甲膜开始。此时可见气-黏膜界面表现为一条伴有混响效应的明亮白色线条（图5）。
   3. 继续向尾侧扫描，直至环甲膜结束、环状软骨出现。环状软骨表现为围绕气管的低回声带（图5）。一旦识别出环状软骨，即确定了环甲膜的下界。
   4. 为确保正确识别了解剖结构，逆向重复上述步骤，向头侧方向扫描，再次确认环甲膜和甲状软骨的位置。确认这些解剖标志后，在患者皮肤上标记环甲膜位置。完成标记后，按计划实施麻醉诱导和气道管理，确保在极少数需要建立外科气道的情况下，环甲膜位置已准确识别。

3. 预测困难气道管理所需参数的获取

注意：为预测困难气道管理，需测量皮肤至会厌距离及舌后壁厚度（LPWT）。这些步骤应在麻醉诱导前完成。

1. 测量皮肤至会厌距离时，将患者置于仰卧位，颈部保持中立位，并按照步骤1.1所述准备探头和超声设备。
   1. 将高频线性探头横向置于颈部前方甲状舌骨膜水平处（图6A）。
   2. 识别会厌，其表现为位于舌骨与甲状软骨之间的等回声结构中部的低回声结构（图6B）。会厌的喉面形成一条高回声线，代表气-黏膜界面。若会厌前缘显示不清，可向任意方向倾斜探头以优化图像。
   3. 注意观察一个回声增强（含脂肪）的会厌前间隙²⁰。
   4. 测量皮肤至会厌距离时，通过触摸屏幕底部较大的冻结按钮冻结图像。随后点击屏幕右侧的蓝色距离按钮。用手指将一个游标拖动至会厌浅表表面，另一个游标移至颈部前表面（皮肤）。皮肤至会厌距离将显示在屏幕左上方的灰色框内。
      注：根据此测量结果可预测插管困难。若皮肤至会厌距离大于2.7 cm，则直接喉镜检查时可能遇到Cormacke-Lehane分级为3级或4级的情况²¹。
2. 测量喉旁壁厚度（LPWT）时，将患者置于仰卧位，颈部保持中立位。
   1. 将低频凸阵探头置于乳突下方冠状面位置，并与颈动脉走行一致（图7A）。
   2. 使用多普勒血流模式识别颈动脉。操作时按下屏幕左下角的C按钮。用手指在触摸屏上将黄色取样框移至颈动脉血管区域。通过观察搏动性血流信号确认颈动脉。
   3. 测量LPWT时，按下屏幕底部的冻结按钮冻结图像（图7B），然后点击屏幕右侧的蓝色距离按钮。将一个游标置于颈动脉下缘，第二个游标置于气道前壁。LPWT值将显示在屏幕左上方的灰色框内。
      注：在需要快速顺序诱导的紧急气道情况下，可省略步骤3.2，因面罩通气可能无需进行，且为节省时间起见。

结果

通过实时超声探头对气管进行可视化观察，本方案第1步中的操作指导可帮助气道管理者快速、安全地建立气道。在超声引导下，按照正确气管内位置放置的步骤操作，可迅速识别并移除误入食管的气管导管（图1、 图2 和 图3）。该技术的优势在于能够通过超声实时观察气管导管在气管内的放置过程。

在使用超声进行气管插管之前，可通过步骤2所述方法，直接观察甲状软骨和环状软骨，并在纵向和横断面视图中定位环甲膜（CTM）（图4 和 图5），以便在需要建立外科气道时，无需浪费时间重新寻找环甲膜位置。

上述方案中受试者的皮肤至会厌距离测量值为1.9 cm（图6），声门上气...

讨论

2018年，心血管麻醉学会的领导层发出了“在麻醉学中开展围手术期超声培训”的行动倡议²³。值得注意的是，这些领导者指出，POCUS（重点评估超声）教育应成为麻醉学培训项目中的基本组成部分。最近，麻醉学领域的专家进一步阐明了POCUS在围手术期患者管理各个方面的实用性和必要性，包括气道管理²⁴。专家强调，麻醉学界领导者必须积极推动POCUS教育，并通过制定指南和建立特定的资质认证流程，支持将其更广泛地应用于日常临床实践。本文及配套教学视频旨在响应上述倡议，为麻醉医师及受训人员提供教育支持，同时促进气道超声领域未来的科学研究。

利用POCUS确认气管插管已被确立为一种有效且准确的技术¹¹，在创伤抢救室及病房内的医疗急症等特殊临床情况下尤为有用^25,26。对于肺血流极少或无肺血流的患者，使用超声进行确认尤为重要，因为大多数其他方法...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
高频超声探头 (HFL38xp)	SonoSite (FujiFilm)	P16038
低频超声探头 (C35xp)	SonoSite (FujiFilm)	P19617
SonoSite X-porte 超声仪	SonoSite (FujiFilm)	P19220
超声耦合剂	AquaSonic	PLI 01-08