田卓莎王延庆* 宋 岩季文樾

（1 大连市金州区第一人民医院耳鼻喉科，辽宁 大连 116100；2 大连市金州区第一人民医院麻醉科，辽宁 大连 116100；3 中国医科大学附属盛京医院耳鼻喉科，辽宁 沈阳 110004）

套管气囊内压与兔气管损伤的关系

田卓莎1王延庆2* 宋 岩3季文樾3

（1 大连市金州区第一人民医院耳鼻喉科，辽宁 大连 116100；2 大连市金州区第一人民医院麻醉科，辽宁 大连 116100；3 中国医科大学附属盛京医院耳鼻喉科，辽宁 沈阳 110004）

目的研究套管气囊内压与小儿气管损伤的关系。方法选择4～5月龄的大耳白兔80只，按照套管气囊内压以及放置时间的不同，以随机分组的方式，分为A组（20只兔子。给予气囊内压15 mm Hg分别持续充气2、4 h）、B组（30只兔子。给予气囊内压15 mm Hg持续充气2 h再分别给予气囊放气10、20、30 min后再次充气2 h，反复3次）、C组（20只兔子。给予气囊内压25 mm Hg分别持续充气2、4 h）、D组（10只兔子为对照组）。结果与对照组相比较，A1组（给予15 mm Hg压力，维持2 h），B2组（给予15 mm Hg压力，维持2 h，放气20 min，再充气，反复3次）和B3组（给予15 mm Hg压力，维持2 h，放气30 min，再充气，反复3次）,拔管24 h后气管壁黏膜层出现少量纤毛细胞脱离，基底细胞基本完整，黏膜下有少量红细胞渗出，软骨基本完整（HE染色光镜下）；21 d后,气管组织结构未见异常。A2组（给予15 mm Hg压力，维持4 h），B1组（给予15 mm Hg压力，维持2 h，放气10 min，再充气，反复3次）和C组（给予25 mm Hg压力，维持2、4 h），拔管24 h后出现气管壁黏膜层纤毛细胞大面积脱落，基底细胞部分破坏，黏膜下层出现水肿，有红细胞渗出及炎性细胞浸润，软骨受损（HE染色光镜下）；21 d后, 气管上皮细胞缺失，未被正常的黏膜上皮所修复，黏膜下可见炎性细胞及红细胞，软骨受损。病变程度随气囊内压的增大及充气放置时间的延长而加重。结论对小儿行气管插管术或气管切开术后，套囊内压维持在15 mm Hg为宜，充气时间不超过2 h，且放气时间不少于20 min，可减轻套囊对气管组织结构的损伤。

气囊；套囊内压；放置时间；光镜

在临床工作中，尤其是在抢救和手术时，气管插管术及气管切开术是临床中紧急解决上呼吸道阻塞，保证呼吸道通畅的常用手段。由于小儿气管具有直径较小，软骨柔弱，弹性组织缺乏等的组织学特点，当气管插管时间过长或套囊内压过高时，会对气管造成损伤，严重者会导致气管狭窄、穿孔甚至破例等严重后果。据相关文献报道，4月龄兔的气管结构与4岁小儿相似，故本实验选择4～5个月龄大耳白兔作为研究对象，对其行气管切开术，通过观察在改变套囊内压及放置时间时气管的组织形态学变化，以寻求对小儿应用带气囊气管套管的更加安全、合理的方法。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组：4～5月龄健康大耳白兔80只（中国医科大学盛京医院实验动物中心提供），体质量2.0～2.5 kg，雌雄不限，以随机分组的方式，按照套管气囊内压以及放置时间的不同分为4组，具体分组情况见表1。

表1 实验动物分组

1.2 气管切开及置管

1.2.1 麻醉和固定：兔称重后，按2.5 mg/kg剂量10 s内静脉注射丙泊酚将动物诱导麻醉，以每小时8 mg/kg的剂量维持麻醉状态。麻醉完全后，将大耳白兔取仰卧位固定，且颈部保持正直。

1.2.2 手术：颈部术区备皮，1%碘伏消毒，颈前正中，自环状软骨下缘至胸骨上窝上做一约5 cm切口。用止血钳纵向作钝性分离皮下组织，注意保持正中，至气管可见。在3～5气管环处造瘘，插入带大容量低张气囊导管（管号ID3.0～3.5mm）。

1.2.3 套囊内压监测：采用三通将气管插管指示气囊、水银血压计和5 mL注射器相连。套囊内压表示单位为mm Hg。

1.3 标本采集：实验结束，拔管24 h后，用3%戊巴比妥纳，按照10 mg/kg的剂量随机处死各实验组中3只动物，收集套囊压迫区气管组织，制作标本观察。其余动物在拔管后21 d处死，标本取材同上。

1.4 标本制备：将标本用10%福尔马林固定，48 h后脱水、透明、浸蜡、包埋，连续横切，厚4 μm，HE后染色，用OlympusBH-2型显微照相设备观察拍照。

1.5 统计学处理：采用SPSS15.0统计软件 组间比较采用Wilcoxon秩和检验，P＜0.01为有差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 对照组特点：气管管壁黏膜表面为假复层纤毛柱状上皮，主要由纤毛细胞、杯状细胞、基底细胞、刷细胞等组成。纤毛细胞呈柱状，游离面有纤毛，位于细胞中部。杯状细胞也甚多，其结构与肠道上皮的杯状细胞相似。基底细胞呈锥形，位于上皮深部。刷细胞呈柱状，游离面有许多排列整齐的微绒毛，形如刷状。固有层结缔组织中的弹性纤维较多，使管壁具有一定弹性。黏膜下层为疏松结缔组织，与固有层和外膜无明显分界。外膜为疏松结缔组织，较厚，主要为“C”形透明软骨环构成管壁支架。

2.2 拔管24 h后气管壁损伤情况，见表2。

表2 拔管后24 h气管结构损伤情况（n=3）

2.3 拔管21 d后各组气管壁损伤情况：见图1～5和表3。

表3 各组气管损伤程度的比较 （n=7）

2.4 结果：①A2组、C1组、C2组、B1组拔管24 h后气管壁皆有不同程度损伤，21 d后损伤改变不可逆，与D组比较有差异（P＜0.01）有统计学意义。②A1组、B2组、B3组 拔管24 h后气管壁仅有轻微损伤，21 d后可复原。与D组比较无差异（P＞0.05）无统计学意义。

3 讨 论

图1 0度：正常气管壁。苏木精-伊红染色×100

图2 Ⅰ度：纤毛缺失，有少量柱状细胞损伤、缺失，软骨完整.苏木精-伊红染色×100

图3 Ⅱ度：部分假复纤毛柱状上皮细胞脱离，基底细胞缺失，黏膜断裂，血管扩张，黏膜下有少量红细胞渗出，软骨完整。苏木精-伊红染色×100

图4 Ⅲ度：广泛的上皮细胞坏死脱落，基底细胞不完整，黏膜下水肿，有炎性细胞浸润，黏膜下有红细胞渗出，软骨基本连续。苏木精-伊红染色×100

图5 Ⅳ度：黏膜上皮完全脱落，基底细胞不存在，伴有黏膜下出血，软骨不连续。苏木精-伊红染色×100

气管插管术和气管切开术是临床上常用的重建呼吸通道的手段。使用带套囊的气管套管有助于防止在控制呼吸或辅助呼吸的漏气，同时可以阻止呕吐物、血液、分泌物等流入下呼吸道。但是在使用此种带套囊的气管套管时，应小心控制套囊内压及放置时间。当气管插管时间过长或套囊内压过高时，会对气管造成损伤，轻者可出现黏膜水肿，纤毛运动受限[1-2]，基底细胞损伤[3]，严重者会导致气管狭窄、穿孔甚至破裂等严重后果[3-5]。小儿气管具有直径较小，软骨较柔弱，弹性组织缺乏等组织学特点，更容易受到损伤。据相关文献报道，4月龄兔的气管结构与4岁小儿相似，故本实验选择4～5月龄大耳白兔作为研究对象，对其行气管切开术，通过改变套囊内压及放置时间观察气管的组织形态学变化。

本实验显示，套囊内压15 mm Hg持续充气2 h或以此压力，充气3次，每次2 h，且每次充气间放气20、30 min，拔管24 h后仅出现少量黏膜上皮脱离，黏膜下层可见少量红细胞渗出，软骨完整连续；拔管21 d后，气管组织结构恢复正常。套囊内压15 mm Hg充气4 h及套囊内压25 mm Hg充气2 h，拔管24 h后纤毛细胞广泛脱落，基底细胞部分破坏，黏膜下层出现水肿，可见炎性细胞及红细胞，软骨不连续；21 d后纤毛细胞广泛缺失，未恢复正常，黏膜下层可见炎性细胞及红细胞，软骨不完整。套囊内压25 mm Hg充气4 h或以15 mm Hg，充气3次，每次2 h，且每次充气间放气10 min，拔管24 h后上皮细胞完全脱落，黏膜下层可见大量红细胞，软骨破环严重，结构已不连续；拔管21 d后气管结构未被正常组织修复，上皮完全脱离，黏膜下出血，软骨不完整[6]。综上所述，随着套囊内压的增大以及放置时间的延长，受压迫的气管组织损伤越严重。

4 结 论

对小儿行气管插管术或气管切开术后，套囊内压维持在15 mm Hg为宜，充气时间不超过2 h，且放气时间不少于20 min，可减轻套囊对气管组织结构的损伤。

[1]王联壁,贺喜强,李满珍.气管插管套囊过度充气导致气管裂开1例[J].临床麻醉学杂志,1996 ,12(6):3461.

[2]Luna CM,Legarreta G,Esteva H,et al.Effect of tracheal dilatation and rupture on mechanical ventilation using a low - pressure cuff tube[J].Chest,1993,104(2):639–640.

[3]Galinski M,Tre'oux V,Garrigue B,et al.Intracuff Pressures of Endotracheal Tubes in the Managementof Airway Emergencies: The Need for Pressure Monitoring[J].Am Coll Emerg Phys,2006,47(6):545-547.

[4]Payne KA,Miller DM.The Miller cuff pressure control valve. Clinical use in controlled and spontaneous ventilation [J].Anaest hesia,1993,48(4):324-327.

[5]Seegobin RD,van Hasselt GL.Endotracheal cuff pressure and tracheal mucosal blood flow: endoscopic study of effects of four large volume cuffs[J].Br Med J (Clin Res),1984,288(6429):965-968.

[6]付明亮,孙兴和.兔模型环气管切除术后气道形成及其在治疗儿童声门下狭窄的临床应用[J].国外医学:耳鼻咽喉科学分册,2001,25(5):313.

Cuff Pressure within Inflating Endotracheal Tube and Tracheal Injury in Rabbits

TIAN Zhuo-sha1, WANG Yan-qing2*, SONG Yan3, JI Wen-yue3
(1 Department of Otolaryngology, Jinzhou First People’s Hospital, Dalian 116100, China; 2 Department of Anesthesiology, Jinzhou First People’s Hospital, Dalian 116100, China; 3 Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang 110004, China)

ObjectiveTo investigate the relationship between the cuff pressure within inflating endotracheal tube and the tracheal injury in child.MethodsAccording to the pressure of the cuff and pressing time, 80 healthy rabbits of 4-5 months age were divided into 4 groups at random: Group A (20 healthy rabbits : The cuff pressure is 15 mm Hg for 2, 4 hours), Group B(30 healthy rabbits: The cuff pressure is 15 mm Hg. After 2 hours, the cuff is disinflated 10, 20, and 30 minutes and then it is reinflated again. Repeat the steps 3 times), Group C(20 healthy rabbits: the cuff pressure is 25 mm Hg for 2, 4 hours), Group D(10 healthy rabbits): control.ResultsCompared with the control group, Group A1 (15mmHg for 2 hours), Group B2 (15mmHg for 2 hours, disinflated 20 minutes and repeated 3 times) and Group B3 (15mmHg for 2 hours, dissimilated 30 minutes and repeated 3 times) showed a slight trauma of pseudostratified ciliated columnar epithelium cells after 24 hours. After 21 days, Organizational structures of the trachea returned to the original shape. Group A2 (15mmHg for 4 hours), Group B1 (15mmHg for 2 hours, disinflated 10 minutes and repeated 3 times) and Group C (25mmHg for 2, 4 hours) manifested pseudostratified ciliated columnar mucosal epithelium completely was off , submucosa had a lot of red blood cells, cartilages seriously were broken and the trachea structure was not continuous after 24 hours. After 21 days, the above pathological changes did not return to normal. Submucosa had red blood cells, cartilages seriously were broken and the trachea structure was not continuous.ConclusionDue to trachea intubation and tracheotomy of child, minimal damage to the tube cuff pressure is maintained at 15 mm Hg, and pressing time is less than 2 hours. For a long time with cuff, it is the safest that the disinfating time is 20 minutes at least.

Cuff balloon; Cuff pressure; Pressing time; Light microcopy

R-33

B

1671-8194（2015）04-0021-03

*通讯作者：E-mail： wangyanqing0411@163.com