內窺鏡在大鼠氣管插管中的應用

米　睿，楊　帆，李　彤

(1.天津醫(yī)科大學三中心臨床學院，天津市人工細胞重點實驗室，天津　300170；

2.天津市第三中心醫(yī)院心臟中心，天津市肝病研究所，天津市人工細胞重點實驗室，天津　300170)

?

內窺鏡在大鼠氣管插管中的應用

米睿1，楊帆1，李彤2

(1.天津醫(yī)科大學三中心臨床學院，天津市人工細胞重點實驗室，天津300170；

2.天津市第三中心醫(yī)院心臟中心，天津市肝病研究所，天津市人工細胞重點實驗室，天津300170)

【摘要】目的探討內窺鏡輔助大鼠氣管插管方法。方法將40只大鼠隨機分成內鏡組和直視組兩組，比較插管操作時間、插管總完成時間、插管次數、插管一次成功率、嘔吐反射次數、窒息次數和拔管后24存活率。結果內鏡組的插管操作時間、插管次數、一次插管成功率、嘔吐反射次數、窒息次數均優(yōu)于經經口明視組( P < 0. 05)，插管總完成時間、拔管后24存活率比較差異無統(tǒng)計學意義( P > 0. 05)。結論采用內窺鏡輔助插管法優(yōu)于傳統(tǒng)的經口指視插管法，值得推廣。

【關鍵詞】大鼠；內窺鏡；氣管插管

大鼠氣管插管技術是進行開胸手術、呼吸功能檢測和氣管內給藥的前提條件。順利而穩(wěn)定地完成氣管插管、減少插管過程中的損傷能為后續(xù)實驗奠定良好基礎。目前常用的經口直視氣管插管的方法有：盲插法、經口明視插管法和頸部透視插管法等[1]。內窺鏡輔助技術的發(fā)展使更加精準和微創(chuàng)的插管操作成為可能。在國外，F(xiàn)uentes和Clary等首先將內窺鏡應用于大鼠氣管插管[2-3]。但由于設備專業(yè)性強，在國內一直未能得到廣泛開展。本實驗組在實踐過程中，經過反復比較、總結和改進，摸索出了使用國產USB內鏡進行氣管插管的實驗技術，并與傳統(tǒng)經口明視插管方法進行比較，現(xiàn)報道如下：

1材料和方法

1.1動物

Wistar大鼠40只，雌雄各20只，體重250±20 g，由北京維通利華實驗動物有限公司提供【SCXK(京)2012-0001】。插管操作屬于外科技術手段、受性別影響小。但操作難度與口腔大小有關，而口腔大小與體重相關，遂將全部動物按照體重分層隨機分配的原則，將大鼠分為內鏡組和直視組2個組，每組20只、雌雄不限。實驗相關操作在天津醫(yī)科大學動物實驗設施內進行【SYXK(津)2009-0001】。

1.2儀器和試劑

鑷子、棉簽、紗布卷、10 mL注射器、硬膜外麻醉管路、3%戊巴比妥鈉、阿托品

1.2.1USB內窺鏡

本實驗選擇的是國產200萬像素USB數碼內窺鏡(宗源牌)、長×寬 170×8 mm(彩插9圖1 C)、自帶照明、前端耳腔套筒尖端外徑6 mm(內鏡自帶配件)，筆記本電腦。

1.2.2氣管插管

不銹鋼導絲(距頭端2 cm處彎折約5-10度)、氣管插管(由密閉式靜脈留置針剪去針頭部分，BD)、肝素帽(BD)、三通(BD)(彩插9圖1 A、B)。

1.3麻醉和準備工作

動物經腹腔注射3%戊巴比妥鈉(0.05 g/kg)和阿托品(1 mg/kg)，全身麻醉并抑制氣道分泌物。待麻醉穩(wěn)定后仰面固定于操作臺，頸后墊一紗布卷。將內窺鏡連接電腦、測試工作狀態(tài)和照明，將導絲沿插管主孔穿入留置針。

1.4操作

內鏡組：用棉簽清理口腔和咽喉內的分泌物，向外牽拉舌尖并經口送入內窺鏡。調整焦距探查咽喉內分泌物量、確認開合的氣管入口(彩插8圖3A)。撤出內窺鏡并觀察動物一般狀態(tài)，然后將導絲頭端沿一側送入動物口中1 cm(彩插9圖2 A)。再次插入內窺鏡至觀察位置并緩慢推送導絲，直至在圖像中可以觀察到導絲尖端(彩插9圖2B)。旋轉導絲尾端和改變導絲方向將頭端對準聲門，在圖像指示下輕壓咽后壁、將導絲頭端送入氣管(彩插9圖2C)，注意減少與會厭軟骨和咽喉其他組織的接觸。確認導絲送入氣管后，穩(wěn)定導絲位置并直接撤出內窺鏡，繼續(xù)將插管送入氣管。當插管進入氣管后動物出現(xiàn)呼吸困難，此時撤出導絲、封閉主孔即完成操作。將插管留置1 h后撤除，術后科學飼養(yǎng)。

直視組：用棉簽清理口腔和咽喉內的分泌物，向外牽拉舌尖以打開口腔。通過頭燈照明暴露咽喉可見開合的氣道，將導管導絲直視下插入氣管。其余操作同內鏡組。

1.5觀察指標

使用秒表計總完成時間(從探查、清理分泌物到撤出導絲的時間)，插管操作時間(從導絲放入口中到撤出導絲的時間)、插管次數、一次插管成功率、嘔吐反射次數、窒息發(fā)生次數和術后24存活率。

1.6統(tǒng)計學處理

2結果

兩組動物均全部完成插管操作，操作過程中無死亡?？偼瓿蓵r間兩組沒有明顯的統(tǒng)計學差異(P> 0.05)，但插管操作的時間內鏡組明顯要快于直視組(P< 0.05)。此外內鏡組的插管次數全部為1次，一次插管成功率100%，也要明顯優(yōu)于直視組(P< 0.05)。而嘔吐反射和窒息等不良反應的發(fā)生次數均低于直視組(P< 0.05)，術后存活率兩者沒有明顯區(qū)別(表1)。

3討論

3.1直視下插管的失誤和操作并發(fā)癥分析

直視下經口插管由于創(chuàng)傷較小、安全性高、便于術后恢復等優(yōu)點，是構建人工氣道最常用的方法。在應用過程中有不少學者都對其進行了改良，包括制作特殊的操作臺和開口設備[4]，經頸部-深部照明[5]以及大鼠專用的喉鏡[6]等。這些方法都在提高成功率、縮短操作時間方面發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。通過內鏡觀察到的解剖結構和直視插管的操作，我們分析傳統(tǒng)直視操作中失誤和并發(fā)癥的產生原因如下。

表1　內鏡組和直視組插管結果比較

注： 與直視組比較，★P< 0. 05。

Note: Compared with the conventional groups，★P<0. 05．

①誤入食管。從圖3A中可見食管開口并不是位于氣管的后方而是兩側，即咽喉部看似有兩個食管開口。在照明不足、暴露不良的情況下，若不能準確觀察到開合的聲門就容易將插管送入食管。對于經驗不足的術者，可能將兩開口中的一個誤認為氣管，通氣失敗后交替嘗試也不能順利完成。而且我們還發(fā)現(xiàn)由于聲門上方的隱窩柔軟光滑(彩插8圖3A)，將管路抵住這一區(qū)域后并不會進入氣管開口而是會向兩側滑脫，最終仍會進入食管。

②分泌物增多和窒息。在動物麻醉后，咽喉部和氣道內存有一定分泌物。管路對咽喉部的刺激可使分泌物增加，這樣不僅會增加暴露的難度甚至可以直接造成動物窒息死亡(彩插8圖3B)。當管路進入氣管后，氣道內的分泌物依然可以阻塞管路而造成通氣失敗。

③咽喉損傷。咽喉部損傷主要是由暴力操作引起的，損傷位置主要位于咽后壁(彩插8圖3A)和會厭軟骨附近。咽后壁的損傷主要發(fā)生在插管進入咽喉的過程中，可造成局灶性出血點。會厭的損傷多發(fā)生在插管進入氣管時，若抵住會厭前的間隙(彩插8圖3A)，術者會有明顯的阻力感，而部分文獻將這種阻力感描述為抵住聲門。但此時若將該阻力感誤認為抵住聲門而加大力度或左右移動，便會造成這一間隙的損傷和穿透。該間隙穿透后，插管會進入甲狀軟骨前方的頸部間隙中。對于部分文獻所提及的甲狀軟骨斷裂和氣管入口斷裂，其實應該是這一間隙的穿透[7]。而且我們通過實際測試發(fā)現(xiàn)，真正抵住聲門后幾乎沒有阻力感便會向食管側滑脫。

3.2內窺鏡輔助技術的優(yōu)勢

可視技術應用于氣管插管可以提高插管的成功率并減少創(chuàng)傷，在臨床上Airtraq可視喉鏡和Macintosh喉鏡已經得到廣泛地應用[8]。Fuentes等[2-3]首先提出將內窺鏡應用于大鼠氣管插管并取得了良好的效果。但由于儀器設備的限制，這一技術在國內并未得到廣泛地開展。隨著USB內窺鏡的應用普及，我們通過實踐探索出使用內窺鏡進行大鼠氣管插管的方法，并總結其具有如下優(yōu)勢：

(1)在咽喉部探查的過程中，可以觀察到咽喉部分泌物的狀況、評價阿托品的抑制效果。待藥效發(fā)揮、分泌物減少后清理咽喉，可以減少嗆咳和窒息的發(fā)生。(2)內窺鏡可以清晰地暴露聲門、直接觀察氣管、會厭和食管的位置關系。在插管過程中，操作者可以在圖像引導下直接將插管送入氣管、從而減少對周圍組織的刺激，并達到一次性成功的效果。(3)使用內窺鏡輔助后，在確保插管成功的同時還可以縮短插管時間。國內有文獻報道[7]經口直視氣管插管的時間大約為90 s，平均插管2～3次；而使用內窺鏡后，我們在保證一次性插管100%成功的條件下，平均耗時約20 s。即使將探查和清理的時間一起計算也僅需大約3 min。(4)學習時間短，簡單易用。由于采用可視技術，操作者僅需將導絲瞄準氣管送入即可，無需進行反復練習、也無明顯的學習曲線。即使無插管經驗的人員，也能成功完成操作。

3.3自制雙接口軟質插管的運用

本實驗組在氣管插管的選擇上，使用了雙接口的軟質留置針(去針)后連接三通作為氣管插管(圖1B)。在實際應用中這種插管擁有良好的用途。(1)軟質管路刺激小、損傷小，插入和撤除時對周圍組織刺激小，且不容易因為體位改變和不當操作造成氣管變形和縱膈臟器的牽拉損傷。由于本身具有一定硬度，又不容易因為管路打折造成窒息(2)留置針、三通簡便易得、無需復雜改造、損壞后易于替換，可以順利支持多個動物同時插管的手術。一次性使用的滅菌物品還可以減少感染的發(fā)生(3)我們將呼吸管路接于邊孔，而將導絲穿入主孔。在插管確認后撤除導絲、封閉主孔即可直接開始機械通氣。在撤除插管時，打開主孔、關閉邊孔三通后評估其自主呼吸能力，在確認動物呼吸順暢后撤除管路。如果狀態(tài)不良，僅需改變兩孔開放狀態(tài)即可再次開始通氣。由于不存在更換接口的問題，也就減少了插管脫出這類失誤的可能性。(4)通過主孔插入硬膜外導管(圖1A1)，可以清理氣道分泌物，進一步提高了手術過程中的安全性。

總之，我們通過選擇合適的內窺鏡和操作器械，逐步摸索了使用內窺鏡輔助進行大鼠氣管插管的操作技術，并將其與雙接口軟質插管結合起來，提高了建立人工氣道的安全性、穩(wěn)定性和易管理性。希望能夠對廣大從事動物實驗的同行有所幫助。

參考文獻：

[1]盧記明，張炳熙. 大鼠氣管插管方法學概述[J].中國比較醫(yī)學雜志,2009,(08):76-80.

[2]Fuentes JM, Hanly EJ, Bachman SL, et al. Videoendoscopic endotracheal intubat ion in the rat: a comprehensive rodent model of laparoscopic surgery[ J]. J Surg Res. 2004, 22( 2) : 240- 248.

[3]Clary EM,O. Hal loran EK, de la Fuente SG, et al. Videoendoscopic endotracheal intubat ion of the rat[ J]. Lab Anim, 2004, 38(2) : 158-161.

[4]葉明霞，孔利佳. 直視下行大鼠氣管插管的方法比較[J]. 中國比較醫(yī)學雜志,2013,(03):50-52.

[5]李亞輝，何建國，喬木, 等. 直視下行大鼠氣管插管的改良方法[J]. 中國實驗動物學雜志,2002,(02):123-125.

[6]Nicholson JW, Kinkead ER. A simple device for intratracheal inject ions in rats[ J]. Lab Anim Sci, 1982, 32( 5) : 509- 510.

[7]李娜，王焱林，王成夭，等. 3種大鼠氣管插管方法的比較[J]. 醫(yī)學新知雜志,2005,(04),20-21

[8]蔣琦亮, 張曉峰, 徐美英, 等. Airtraq可視喉鏡與Macintosh喉鏡用于雙腔支氣管插管的臨床研究[J]. 臨床麻醉學雜志,2011,(09).

技術方法

Endoscropic assist in rat orotracheal intubation

MI Rui1，YANG Fan1，LI Tong2

(1.The third center clinical academy of Tianjin medical university, Tianjin Key laboratory of Artificial Cell,

The Third Central Hospital of Tianjin，Tianjin 300170，China；2.Tianjin the third center hospital cardiac center,

Tianjin Institute of Hepatobiliary Disease, Tianjin Key laboratory of Artificial Cell,

The Third Central Hospital of Tianjin, Tianjin 300170，China)

【Abstract】ObjectiveTo investigate endoscropic assist in rat orotracheal intubation． Methods 40 rats were randomly divided into two groups. The procedure time, total time, intubation frequency，the success rate of the first intubation and the survival rate in 24h were compared between the conventional group and the endoscropic group. Results The total time in two groups were nearly the same. But the procedure time and frequency of intubation were significantly less in the endoscropic group than those in the conventional group. The success rate of the first intubation in the endoscropic group was obviously higher than that of the conventional group. There was no obviously difference between the survival rate after extubation in 24h between groups. Conclusion Endoscropic assist is superior to the conventional method and worth promoting．

【Key words】Rats；Endoscropic assist；Orotracheal intubation

doi:10.3969.j.issn.1671.7856. 2015.005.011

【中圖分類號】R332

【文獻標識碼】A

【文章編號】1671-7856(2015) 05-0047-04

[通訊作者]李彤(1962-)，男, 教授、博士生導師, 研究方向: 心血管外科。E-mail： litong@163.com。

[作者簡介]米睿(1988-)，男, 碩士生, 研究方向: 心血管外科。E-mail： d2mysave127@sina.com。