Mimics軟件氣道重建在左側(cè)雙腔支氣管導(dǎo)管插管中的應(yīng)用價值

孫中明 朱方方 陳小非

目前胸部CT檢查已成為健康體檢常規(guī)項目，檢出肺部結(jié)節(jié)的人大量增加，其中部分患者需要手術(shù)干預(yù)治療。胸外科手術(shù)通常需要雙腔支氣管插管（double-lumen endobronchial tube，DLT）以實現(xiàn)單肺隔離通氣，有文獻報道98%的單肺通氣可以通過左側(cè)雙腔支氣管導(dǎo)管（left-sided double-lumen endobronchial tube，LDLT）來實現(xiàn)[1]，選擇匹配的LDLT型號及合適的導(dǎo)管插入深度有利于麻醉和手術(shù)的順利進行。

Mimics軟件是Materialise公司開發(fā)的數(shù)字化三維交互式醫(yī)學(xué)影像處理軟件，是目前廣泛應(yīng)用的醫(yī)學(xué)圖像三維重建軟件，它將掃描得到的斷層二維圖像序列重建成三維圖像，實現(xiàn)立體視圖的可視化，構(gòu)建模型，有利于規(guī)范化診療活動的開展[2-5]。目前關(guān)于使用Mimics軟件氣道重建指導(dǎo)LDLT插管的報道較少，筆者對胸外科全麻患者采用兩種不同插管方法，探討兩者在插管時間、導(dǎo)管對位情況和插管引起的氣管黏膜損傷程度等方面的差異，為臨床上精準(zhǔn)插管麻醉提供參考。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院2020年1月至2021年1月需要LDLT插管行單肺通氣的80例胸外科全麻患者，美國麻醉醫(yī)師協(xié)會（ASA）分級Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ級，BMI＜30 kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲，馬蘭帕蒂（Mallampati）評分為 1～2分，甲頦距＞6 cm。排除標(biāo)準(zhǔn)：ASA分級Ⅳ～Ⅴ級；嚴(yán)重頸椎疾病存在認(rèn)知功能障礙；聲音嘶啞或咽喉痛；肺部手術(shù)史或氣管支氣管異常；CT影像質(zhì)量不合格的患者。按隨機數(shù)字表法分為觀察組和對照組，每組40例。兩組患者的一般情況比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者及家屬均知情同意。

表1 兩組患者一般情況的比較

1.2 胸部CT數(shù)據(jù)的獲取和Mimics軟件氣道重建 所有患者的胸部CT檢查均采用Philips Brilliance16 64排CT儀?；颊呷⊙雠P位，吸氣后屏氣進行螺旋掃描舌骨下緣至肺隔角水平。掃描參數(shù)：管電壓 120 kV，電流100 mA，層厚1mm。將胸部CT掃描的縱隔窗DICOM文件導(dǎo)入 Mimics 20.0軟件中，Mimics軟件自動生成左上角冠狀面視圖、右上角軸視圖、左下角矢狀面視圖的3個相關(guān)聯(lián)視圖；點擊肺部選擇分割氣道，根據(jù)提示建立氣道模型，對模型進行光滑處理，去除毛刺，合成氣道中心曲線，觀察CT軸位、矢狀位的中心線是否在正中，新建中線垂直平面，上下滑動觀察中心曲線的位置。根據(jù)中心線測得聲門上緣至隆突嵴的距離和左側(cè)主支氣管的長度，在主氣道測量最小的中心線最佳匹配直徑。上述測量由不參加LDLT插管的麻醉醫(yī)師操作，測量3次取平均值。

1.3 LDLT型號選擇 術(shù)前參考Seo等[6]方法，經(jīng)影像科醫(yī)師培訓(xùn)，由不參加LDLT插管的麻醉科醫(yī)師測量胸部CT支氣管窗（1 000 Hu，-450 Hu）最狹窄處氣管的氣管內(nèi)徑，根據(jù)平均值選取LDLT型號。10.7～11.6 mm選擇 32 Fr，11.7～12.3 mm 選擇 35 Fr，12.4～12.9 mm選擇 37 Fr，13.0～13.7 mm 選擇 39 Fr，＞13.7 mm 選擇41 Fr。均選用Covidien llc LDLT。

1.4 麻醉及插管方法 患者術(shù)前常規(guī)禁食禁飲，入手術(shù)室后連接心電監(jiān)護儀，監(jiān)測心電圖（ECG）、心率（HR）、血氧飽和度（SpO2）、血壓（BP），并進行右頸內(nèi)靜脈穿刺置管及非患側(cè)橈動脈穿刺置管有創(chuàng)動脈血壓監(jiān)測，腦電雙頻指數(shù)（bispectral index，BIS）監(jiān)測麻醉深度。面罩吸氧去氮，予芬太尼4 μg/kg、丙泊酚2 mg/kg及羅庫溴銨0.6 mg/kg靜脈注射行麻醉誘導(dǎo)。面罩輔助呼吸90 s，患者意識消失（BIS＜60）后，用可視喉鏡經(jīng)口插入預(yù)先選擇的LDLT型號，根據(jù)Seo等[7]插管方法：當(dāng)支氣管尖端剛好過聲門時，拔出管芯并將 LDLT逆時針旋轉(zhuǎn) 180°，在LDLT主氣管套囊過聲門后，再順時針旋轉(zhuǎn) 90°。對照組：按上述插管方法插管直至導(dǎo)管前端有阻力為止，妥善固定并給主氣管套囊充氣。觀察組：術(shù)前將肺部CT檢查的DICOM文件導(dǎo)入 Mimics軟件，三維重建氣道模型并提取氣道中心曲線，測量聲門上緣至隆突嵴的距離和左側(cè)主支氣管的長度，其中若左主支氣管的長度＜3 cm，則放棄使用LDLT。根據(jù)測得的聲門上緣至隆突嵴的距離在支氣管藍(lán)色套囊上方黑線至近端做標(biāo)記，按上述插管方法插管直至做標(biāo)記處位于聲帶上緣停止插管，綁帶固定導(dǎo)管，并給主氣管套囊充氣。兩組均由另外一位不知分組情況的麻醉醫(yī)師以纖維支氣管鏡（fiberoptic bronchoscopy，F(xiàn)OB）觀察導(dǎo)管位置及氣管黏膜受損情況，并調(diào)整LDLT至最佳位置（支氣管藍(lán)色套囊上方黑線上下0.5 cm）。所有氣管插管均由5年以上LDLT插管經(jīng)驗的主治醫(yī)師完成操作，插管后在門齒處標(biāo)記深度，并測量記錄兩組調(diào)整的深度。插管成功后，連接麻醉機行機械通氣，并在翻轉(zhuǎn)體位固定后，F(xiàn)OB觀察LDLT移位情況，若位置欠佳及時調(diào)整。

1.5 觀察指標(biāo) （1）LDLT插管時間：從暴露聲門到確認(rèn)LDLT在氣管內(nèi)準(zhǔn)確對位的時間；（2）對位滿意率及LDLT調(diào)整深度：①對位滿意：隆突嵴對應(yīng)支氣管藍(lán)色套囊上方環(huán)繞支氣管處黑線上下＜0.5 cm；②對位基本滿意：隆突嵴對應(yīng)支氣管藍(lán)色套囊上方環(huán)繞支氣管處黑線上下超過0.5 cm，但對通氣基本無影響；③對位不滿意：右側(cè)管開口與右主支氣管開口錯位嚴(yán)重，通氣阻力大或不能隔離；滿意率=（對位滿意+對位基本滿意）/總例數(shù)；（3）隆突及左側(cè)支氣管壁黏膜損傷情況：①無損傷；②少量出血點；③合并瘀點、出血或瘀斑；④黏膜脫落[8]。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料組間比較采用 χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者插管時間比較 觀察組患者插管時間為（98.3±13.0）s，少于對照組的（132.5±29.9）s，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 兩組患者LDLT對位情況的比較 FOB觀察后，觀察組患者對位滿意率明顯高于對照組，兩組患者滿意率比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2、3。

表2 兩組患者LDLT對位滿意率的比較[例（%）]

表3 兩組患者LDLT調(diào)整深度（例）

2.3 兩組患者隆突及左側(cè)支氣管壁黏膜損傷情況的比較 觀察組患者隆突及左側(cè)支氣管壁黏膜無損傷率高于對照組，而少量出血點以及合并瘀點、出血或瘀斑的發(fā)生率明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 P＜0.05），見表 4。

表4 兩組患者隆突及左側(cè)支氣管壁黏膜損傷情況的比較[例（%）]

3 討論

LDLT廣泛應(yīng)用于臨床上需要單肺隔離通氣的患者，合適的導(dǎo)管插入深度和滿意的對位，可以減少氣管損傷并維持正常的氧合，同時為術(shù)者提供術(shù)側(cè)良好的肺萎陷和開闊的術(shù)野及便利的操作空間，并且可以防止術(shù)中分泌物、血液及腫瘤等進入健側(cè)肺導(dǎo)致感染、腫瘤播散等。通過FOB檢查調(diào)整LDLT插管對位是標(biāo)準(zhǔn)程序，但FOB價格昂貴、容易損耗、學(xué)習(xí)掌握周期長，且有的醫(yī)院不具有配備所有大小型號FOB的條件，在臨床上可能會碰到需要26～32 Fr導(dǎo)管的患者，此時沒有大小合適的FOB，往往要靠麻醉醫(yī)師的臨床經(jīng)驗來調(diào)整對位，碰到創(chuàng)傷患者氣道內(nèi)充滿血液和痰液，也會影響FOB的視野[11-12]。一人一用的FOB消毒需要時間，快節(jié)奏的接臺手術(shù)，常常出現(xiàn)使用短缺，經(jīng)常需要靠傳統(tǒng)的聽診法去判斷，主觀性強、盲目性大、準(zhǔn)確性低、可靠性差[9]。臨床上常用的不帶隆突鉤LDLT容易插入過深，導(dǎo)致導(dǎo)管錯位與肺隔離不全等，影響單肺通氣的效果。不當(dāng)?shù)牟骞芗夹g(shù)可能造成患者的氣管損傷，低氧血癥和高碳酸血癥，甚至支氣管破裂（這是一種罕見但有致命威脅的并發(fā)癥，主要癥狀是縱隔和皮下肺氣腫以及張力性氣胸，而縱隔炎和敗血癥可在后期發(fā)生[10]）。術(shù)前結(jié)合胸部CT檢查及Mimics軟件氣道重建來確定DLT型號和插管深度可以避免上述并發(fā)癥的發(fā)生，本研究通過Mimics軟件氣道重建來測量聲門上緣至隆突嵴的距離和左側(cè)主支氣管的長度，以預(yù)測LDLT插管深度，減少因插管不當(dāng)給患者帶來不必要的損傷和相應(yīng)并發(fā)癥。

Lin等[13]根據(jù)患者身高來確定LDLT插管深度的5個公式，回顧性分析170例患者插管深度，發(fā)現(xiàn)公式0.1977×身高-4.2423 cm，或者 170-29.5-5-1（即表示身高170 cm的患者LDLT插管深度為29.5 cm，每增加或減少5 cm，插管深度增加或減少1 cm）在5個公式中精確度較高，但作者也建議這個公式只是提供一個參考，并不能決定最終的插管深度。Zhi等[14]對擬行LDLT插管單肺通氣的88例成年患者隨機分成兩組進行對照研究，觀察組利用充氣5～7 ml的支氣管套囊作為隆突鉤，44例患者中43例對位滿意，成功率近98%，這種插管方法雖然提高了插管對位成功率，但未評估插管過程中及氣囊充放氣對隆突和支氣管壁的損傷。根據(jù)此前Mi等[15]對2 107例我國成年人胸部CT氣管數(shù)據(jù)的測量，左主支氣管平均長度為（48.3±6.5）mm，最短34.5 mm。而本院所用的Covidien llc LDLT，左側(cè)主支氣管前端到藍(lán)色套囊上緣長度為30 mm，對于左主支氣管過短的患者若使用此導(dǎo)管會影響正常的肺通氣，故Mimics軟件需測量左主支氣管長度以排除不適合病例，改為單腔氣管導(dǎo)管聯(lián)合封堵支氣管導(dǎo)管，本研究未發(fā)現(xiàn)左主支氣管過短患者。

本研究結(jié)果顯示，觀察組患者插管時間以及LDLT對位滿意率均優(yōu)于對照組（均P＜0.05），提示術(shù)前Mimics軟件氣道重建能明顯提高麻醉醫(yī)師插管成功率，避免錯位情況的發(fā)生，減少插管深度的反復(fù)調(diào)整。Liu等[8]報道通過胸部CT層數(shù)（層厚5 mm）來確定聲門到隆突的距離，研究結(jié)果與本文類似，但本文采取層厚1 mm胸部CT進行Mimics軟件氣道重建，相對來說數(shù)據(jù)測量上更精確。應(yīng)用DLT后，咽喉痛和聲帶損傷發(fā)生率通常較高[16-17]，筆者參考Seo等[7]插管方法對減少術(shù)后咽喉痛和聲帶損傷有效，所以僅探討了LDLT插管引起氣道黏膜損傷問題，LDLT插管過深頂?shù)綒夤鼙诔Ｒ鹱笊现夤莛つp傷，觀察組患者隆突及左側(cè)支氣管壁黏膜損傷發(fā)生率明顯低于對照組（均 P＜0.05），表明選擇合適的LDLT插管深度，避免插入過深，能降低氣道黏膜損傷發(fā)生率和程度。

本研究有以下幾個局限性：第一，本研究為小樣本研究；第二，即使氣管和支氣管的內(nèi)徑和LDLT型號匹配，也存在因聲門狹窄導(dǎo)致插管失敗，目前并沒有具體的方法來測量聲門大小，本研究也沒有涉及。正常人氣管具有一定伸縮性，冠狀位左側(cè)主支氣管與主氣道不在同一平面時，LDLT插管時會引起氣管牽拉，引起導(dǎo)管的對位與預(yù)測的位置有所差別。Mimics軟件是一個連接二維圖像數(shù)據(jù)（CT、MRI、工業(yè)掃描數(shù)據(jù)等）和三維工程學(xué)應(yīng)用的圖像處理工具[18]，通過Mimics軟件行氣道三維重建技術(shù)具有便捷、無創(chuàng)、經(jīng)濟等優(yōu)勢，Mimics軟件可安裝于個人電腦，只需導(dǎo)入掃描數(shù)據(jù)DICOM文件，便可輕松實現(xiàn)個人計算機上的醫(yī)學(xué)圖像三維重建，可以進行動態(tài)旋轉(zhuǎn)觀察，任意切割顯示內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，操作簡單，可適用于缺少FOB的基層醫(yī)院。

綜上所述，術(shù)前Mimics軟件氣道重建在LDLT插管應(yīng)用中，對位滿意率高，插管時間短，且對氣道損傷少，可以提前發(fā)現(xiàn)不適合LDLT病例，及時調(diào)整治療策略，為LDLT定位又多了一種簡單易行可供選擇的方法，臨床上值得應(yīng)用和推廣。