无管化麻醉在胸科手术中的应用研究进展*

舒瑞辰 李媛 王凯元 综述 尹毅青 审校

随着烈性传染病的控制和人均寿命的延长，癌症已成为严重危害人类健康的重大疾病之一。《2020 全球癌症报告》指出，肺癌是当今全球最常见且死亡率最高的恶性肿瘤[1]。2020年全球肺癌新发病例221 万，占全部新发恶性肿瘤的11.5%，死亡病例180 万，占全部恶性肿瘤死亡的18%[2]。肺癌已成为中国恶性肿瘤发病和死亡的首要原因。据世界卫生组织预测，到2025年，我国每年新增的肺癌病死例数将超过100 万例，即平均每分钟有2 例死于肺癌。

目前肺癌治疗仍以外科方式为主，电视胸腔镜手术（video-assisted thoracoscopic surgery，VATS）被广泛应用[3]。实施VATS 的患者通常被给予全身麻醉，使用双腔导管或支气管封堵器为患者提供选择性的单肺通气，以获取稳定的手术视野，防止手术碎片、脓液或分泌物进入健侧肺。尽管VATS 的侵入性低于开胸手术，但接受VATS 的患者仍面临发生气管插管全身麻醉相关术后并发症的潜在风险，例如外伤性气管或食管损伤、呼吸机引起的肺损伤、不良血流动力学效应，以及使用神经肌肉阻滞剂引起的术后肺不张和呼吸功能障碍等，这些均阻碍了患者术后快速恢复，与微创外科的快速康复理念不匹配。

研究显示，气管插管VATS 中有3%～40%的患者发生术后肺部并发症[4]，围术期死亡率增加，是目前亟待解决的问题。双腔导管气管插管是胸科手术气道管理的首选方法。但由于双腔导管尺寸较粗和质硬，患者术后常出现喉咙痛、声音嘶哑和气道创伤，降低了患者舒适度[5]。尤其当自主呼吸停止后，任何形式的气道管理都可能面临失败，导致危及生命的“无法插管，不能通气”的紧急情况。此外，机械通气可诱导炎症介质释放，引起呼吸系统并发症。

近年来，随着麻醉和外科技术的进步以及药物和器械的优化，无管化电视胸腔镜技术（tubeless VATS）逐渐得到广泛应用，即无气管插管、中心静脉导管、硬膜外导管和导尿管[6]。对于肺楔形或肺段切除等小型手术，甚至可以不留置胸腔引流管。患者术中全程保留自主呼吸，避免使用神经肌肉阻滞剂和机械通气。与传统的VATS 相比，tubeless VATS 不影响手术的安全性，术后禁食时间、使用抗生素时间和住院时间均可不同程度地缩短，术后并发症降低。

1 优势与劣势

Tubeless VATS 的优势包括避免气管插管创伤、机械通气肺损伤和恶心呕吐等肌松药的残存不良反应[7]。自主呼吸时，膈肌运动提供的胸腔内负压，能够促进静脉血回流并维持血流动力学稳定。此时肺灌注更好，较少发生术后肺不张，也更少出现通气灌注不匹配和肺内分流，因此发生围术期低氧血症的风险较低。从生理学的角度考虑，tubeless VATS 较传统的插管胸科手术更为有利，特别是存在肺部并发症高风险的患者。

Tubeless VATS 的优势在术后尤为明显，如术后禁食时间更短，围术期胸管留置长度和时间均缩短，同时围术期无管化操作能够明显减少对患者的干扰，缩短住院时间等[8]。多项回顾性荟萃分析显示，与传统的VATS 相比，tubeless VATS 在手术室时间减少37～42 分钟，术后禁食时间缩短2.8 天，术后并发症发生率降低（OR=0.63），胸管持续时间缩短0.3 天，住院时间缩短0.6～1.4 天[9-14]。此外，有研究显示tubeless VATS 能够减轻应激反应，通过维持自然杀伤细胞的功能而提高机体的抗肿瘤免疫能力[15]。更重要的是，非插管麻醉为那些气管插管全身麻醉禁忌的患者提供了手术治疗的机会，例如重症肺气肿患者行肺减容手术[16]。以往采用硬膜外阻滞行自主呼吸麻醉，但风险较高；本课题组通过实施tubeless VATS，既保留患者自主呼吸又提高麻醉效果和手术安全性。需要强调的是，从患者的角度来看，这些数据的临床相关性尚不确定，tubeless VATS 并未降低患者术后死亡率[9-14]。Tubeless VATS 对患者预后的影响正在进一步研究中，目前已经有超过30 项前瞻性研究在临床试验数据库中注册。

在技术方面tubeless VATS 存在较大挑战，自主呼吸麻醉的实施对医生的技术要求更高。在进行解剖切除肿瘤前，必须通过微调镇静和术中迷走神经阻滞来有效地控制纵膈向健侧肺摆动、膈肌移位以及咳嗽反射触发等一系列问题。由于镇静药物诱导低位中枢对二氧化碳的反应性降低，再加上呼出气体中的二氧化碳被重吸入，导致围术期发生高碳酸血症的风险更高。对于动脉血二氧化碳分压<70 mmHg 的低中度允许性高碳酸血症，患者通常能够耐受良好[17]。术中可以通过高流量鼻导管或插入声门上气道工具来补充氧气供给。但由于患者保持侧卧位，快速麻醉干预对于改善自主呼吸的气体交换或气道通畅很受限。

2 医护要求和患者选择

Tubeless VATS 的开展需要由经验丰富的胸外科、麻醉和护理团队相互配合，及时应对术中的突发风险，采取中转气管插管。所有医护人员都必须熟悉围术期危机管理，经过专业且持续的培训。外科医师必须精通单孔解剖切除术，麻醉医生必须熟练掌握侧卧位插管技能，护理团队要充分了解手术流程，以便在紧急情况下能够密切配合医生的操作[18]。

近些年，随着非气管插管VATS 手术的逐渐开展，此类手术患者的选择限制条件越来越少。为确保手术过程的安全性和可行性，一般推荐低合并症、非肥胖、早期局限型肺癌，气道通畅且无广泛胸膜粘连是tubeless VATS 手术较为理想的患者选择[19]。Tubeless VATS 手术最适宜的人群是发生术后肺部并发症高风险的患者，通过避免使用神经肌肉阻滞剂和机械通气全身麻醉最大程度地获益[4]。非插管胸科手术尤其适用于合并呼吸功能障碍、骨骼肌无力以及不适合行气管插管全身麻醉的患者。

实际上，大多数tubeless VATS 研究已经排除了危重症、低氧血症、高碳酸血症、肺功能测试结果不佳以及ASA 3 级以上的患者[19]。此外，tubeless VATS 手术不适合对麻醉有禁忌证的患者，例如凝血功能障碍、不可控的胃食管返流、药物过敏、神经系统疾病、脊柱畸形等。无管化胸科手术要避免呼吸储备功能低下和预期困难气道的患者，包括肥胖、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征。一旦给与镇静剂，这类患者术中很容易出现呼吸道梗阻。同时，tubeless VATS 手术要避免血流动力学不稳定的患者，例如动脉血压控制不佳、肺动脉高压或者心律失常。从手术的角度来看，持续咳嗽、广泛胸膜粘连和巨大肿瘤等转换气管插管全身麻醉高风险者也应予以排除。尽管tubeless VATS 术中氧合相当甚至优于气管插管VATS 手术，但是高碳酸血症和呼吸性酸中毒在非插管患者中仍较常见[9]。

3 麻醉注意事项

患者术中要建立标准监测，包括外周静脉通路、心电图、无创血压、脉搏血氧饱和度、呼吸频率和呼气末二氧化碳。此外，有研究还进行动脉血压和脑电双频谱指数（bispectral index，BIS）监测。Tubeless VATS 无管化操作，要避免建立中心静脉和导尿管，尤其对于短时间的手术。Tubeless 麻醉的管理特点主要表现在6 个方面：保持气道通畅，给与呼吸支持，提供完善镇痛，保证患者舒适，抑制咳嗽反射和预防气道转换[4]。

对于深度镇静下的侧卧位自主呼吸患者，特别是肥胖或阻塞性睡眠呼吸暂停的患者，保持气道通畅具有一定挑战性。尽管一些胸科小手术不给予任何气道干预也可以安全地进行，但推荐使用鼻咽或声门上气道工具，便于保持气道通畅，而且不会对自主呼吸造成明显的干扰[20]。临床上常通过面罩吸氧、高流量鼻导管或鼻咽插管来增加氧合，60 L/min 的氧流量通常能够良好耐受，提供高浓度吸入氧气的同时能够产生低水平的呼气末正压。Tubeless VATS 推荐使用喉罩行非气管插管全身麻醉[21]。相较于气管导管，喉罩是声门上气道工具，对气道刺激较小，无需使用肌松药物来抑制气道反射，可以有效地保留自主呼吸，还可以进行机械通气纠正患者的低氧血症或高碳酸血症。此外，纤维支气管镜可以经喉罩置入来辅助定位或者在需要转为气管插管全身麻醉时插入气道导管或支气管封堵器。无论选择何种方法维持气道通畅，都需要进行呼气末二氧化碳监测，必要情况下也可进行呼气末正压通气支持。

完善的镇痛管理对于tubeless VATS 的成功至关重要。切口部位局部浸润麻醉或肋间神经阻滞，常与胸部硬膜外麻醉、椎旁阻滞、前锯肌或竖脊肌阻滞等区域麻醉技术结合用于tubeless VATS 术中镇痛[22]。虽然胸部硬膜外麻醉能够提供足够的镇痛，但其操作风险较高，容易引起双侧交感神经阻滞，对血流动力学造成严重干扰。显然，风险较低的替代技术可能是更好的选择，尤其对于较小的胸科手术。据报道，肋间神经阻滞可显著减少麻醉诱导期患者对血管活性药物的需求。1%利多卡因和0.2%左旋布比卡因的混合物被用来阻断手术切口平面以及其上、下方延伸2 到3个肋间平面的镇痛，可以在手术结束时重复操作用于术后镇痛[23]。回顾性数据表明，与肋间神经阻滞相比，椎旁阻滞能够降低术中动脉血二氧化碳分压，减少镇静药物消耗量[24]。由于椎旁神经阻滞镇痛效果确切，且不会对交感神经产生广泛阻滞，对心血管系统影响较小，患者术中血流动力学更加稳定[25]。因此，tubeless VATS 首选的镇痛方法是超声引导下椎旁神经阻滞。

Tubeless VATS 麻醉需要提供平静安全的手术条件，确保患者舒适。麻醉前15 min 预先给予患者咪达唑仑（0.15～0.25 mg/kg）和阿托品（0.01 mg /kg）。术中调整丙泊酚和瑞芬太尼输注速率使患者达到适当的镇静水平，保持BIS 在40～60。或者仅使用丙泊酚（2～4 mg/kg/h），辅助给予有效的肋间神经阻滞，间断给予芬太尼（50～100 μg）控制呼吸频率[26]。瑞芬太尼能够提供完善的系统性镇痛，其止咳的作用是额外的优势。由于右美托咪定不抑制呼吸功能，是用于tubeless VATS 的一种良好药物[27]。

非插管胸科手术需要采取干预措施来抑制咳嗽反射，若咳嗽控制不充分会严重干扰外科操作，常需要转为气管插管VATS 手术。因此迷走神经阻滞必须常规进行，以减少术中支气管牵拉引起的咳嗽，药物使用的是0.25%左旋布比卡因2 mL。右侧阻滞位置在气管旁间隙，左侧位置在主动脉肺窗处。肺门部位的解剖切除必须在绝对避免咳嗽情况下进行。

术中突发情况下转换为气管插管全身麻醉是临床普遍关注的问题，发生于2.8%～10% 接受非插管胸科手术的患者[28]。可能是因为患者出现下列问题：如持续咳嗽、膈肌或纵膈过度摆动、肺萎陷不良、血流动力学不稳定等；手术相关问题，如大出血、广泛胸膜粘连；麻醉相关问题，如严重低氧血症、高碳酸血症、酸中毒、疼痛等[29-30]。如遇上述紧急情况，需要立即转为气管插管行全身麻醉。首选双腔支气管插管，以保证手术部位受到最小的干扰。Tubeless VATS 是一项高风险的技术操作，需要一个经验丰富、配合良好的医护团队确保患者的围术期安全。

4 手术管理

实施tubeless VATS 需要提供一个类似于气管插管全身麻醉的手术条件，尽可能保证纵隔不摆动。胸腔镜造成医源性气胸后，胸膜腔内负压消失，患者可能会通过暂时增加潮气量和呼吸频率来适应单肺通气，此时应尽快进行肋间和迷走神经阻滞。如果潮气量和呼吸频率（12～20 bpm）能够保持正常，手术部位会比较稳定，可以轻柔地进行解剖切除，这种稳定的手术条件通常可以维持2～3 h[31]。

在tubeless VATS 手术中，对出血的正确评估至关重要。术中一旦出血，应立即使用纱布按压止血，出血停止后可继续进行肺切除术，此时不需转换为气管插管[32]。但应警惕，在tubeless VATS 术中，任何类型的血管损伤都可能引发大出血，如果处理不当会造成致命性后果。这种情况下，建议尽早中转气管插管和机械通气，以保证患者的生命安全。

完成手术后，漏气测试可以通过密闭良好的面罩进行球囊辅助通气来完成。部分实施tubeless VATS的患者不需要留置胸腔引流管，以常规超声检查评估术后出血或胸腔积液。对于纵膈肿瘤手术、肺楔形切除术和肺段切除术，可不进行漏气测试，不留置胸管。但对于肺叶切除术，多数情况下建议留置胸管[33]。Tubeless VATS 术后不留置中心静脉导管、硬膜外导管、引流管以及导尿管，患者在术后24 h 内可以实现早期进食、下床和出院，使胸科日间手术成为可能，真正实现快速康复外科治疗[34]。

近些年，tubeless VATS 技术不断发展，胸部手术的适应证逐渐增多。近期研究表明，气管肿物和隆突重建术的患者也可进行自主呼吸非气管插管全身麻醉[35]，这样可以避免气管导管的干扰，提供一个无管化的理想手术视野，使气管的端端吻合变得容易简洁。该研究证实，与传统插管麻醉相比，气管肿物切除使用tubeless VATS 技术可以明显缩短手术时间，使患者术后恢复更快。

5 结语

Tubeless VATS 和单孔入路联合使用是目前胸外科手术侵入性最小的手术方式，术中稳定性和舒适度已经普遍认可，尤其对于存在气管插管全身麻醉禁忌的患者的获益显而易见。Tubeless VATS 在肺癌手术乃至胸外科手术中的应用，见证了胸腔镜手术从微创到超微创的发展，综合应用的快速康复体系使得患者最大获益。虽然无管化技术会减少手术麻醉对患者的干扰，实现快速恢复，但仍需要更多的前瞻性随机试验来进一步验证其效果，鼓励更多的团队开展深入研究。