氧化亚氮(N2O)，作为全身麻醉用药已有150多年历史。N2O具有对循环功能影响小、不引起心律血压的变化、对呼吸道无刺激性、不增加分泌物和喉部反射等特点。N2O能显著减少其它全身麻醉药的用量，明显降低术中病人知晓的发生率，仍是临床常用的吸入麻醉药。但是，麻醉期间氧化亚氮经弥散作用进入气管导管或喉罩的套囊内，使套囊内压逐渐升高，当套囊内压升高超过气道粘膜平均毛细血管灌注压时即可引起气道粘膜缺血损伤，从而导致咽喉痛、声嘶、吞咽困难等术后并发症。本文选自：《华南预防医学》杂志现为中国科技核心期刊，由广东省疾病预防控制中心和中华预防医学会主办，是集学术性和实用性于一体的综合性预防医学学术期刊，属中华预防医学会系列杂志(国家级杂志)，国内外公开发行。语 言：中文，主管单位：广东省卫生厅，主办单位：广东省疾病预防控制中心，中华预防医学会，创刊时间：1960年，出版周期：双月刊，国内刊号：CN44-1550/R，国际刊号：ISSN1671-5039
一、气管导管和喉罩套囊
(一)气管导管
1.气管导管套囊的作用 除婴幼儿外，一般均使用带套囊的气管导管。气管导管套囊具有以下作用：①保证呼吸道无漏气;②防止呕吐物及分泌物误吸入下呼吸道;③防止麻醉气体外逸，维持麻醉平稳。
2.气管导管套囊对气管粘膜的影响 在成人，安置气管导管前端的正确位置应在气管隆突之上约5cm处。套囊充气以达到防漏和防误吸的效果。套囊充气量过大，套囊内压超过气管粘膜毛细血管正常灌注压(32mmHg)时，可能引起局部气管粘膜和纤毛压迫性缺血，导致气管粘膜坏死脱落和纤毛活动停止，甚至形成局部溃疡，溃疡愈后可因瘢痕挛缩引起气管狭窄。动物实验已证明，气管导管套囊内压超过30mmHg并持续15min以上即可引起气管粘膜组织学损伤。因此，对于胸壁及肺顺应性正常的病人，为防止误吸的发生，麻醉期间气管导管套囊内压应保持在20mmHg以上，但不宜超过30mmHg。
(二) 喉罩
1.喉罩的类型 喉罩是一种常用的介于面罩和气管插管之间的新型通气导管，其具有操作简便，便于掌握，损伤小，病人耐受好等优点，已在临床上得到广泛的应用。喉罩在处理困难气道(面罩通气困难或插管困难)方面的应用价值已得到众多临床麻醉医师的肯定。根据喉罩的发明先后时间和用途可分为三类：第一代为普通型喉罩(LMA)，根据不同用途还可分为经典型，可弯曲型和一次性喉罩;第二代为插管型喉罩(LMA-Fastrach, Intubating LMA，ILMA);第三代为气道食管双管型喉罩(ProSeal-LMA)。第三代喉罩(双管型)在全麻术中应用的有效性和安全性大为提高，正在逐渐取代普通型喉罩。
2.喉罩的密闭性能 喉罩在咽腔内形成两个端端密闭：一端通过声带周围组织与呼吸道连接，另一端通过咽下组织与胃肠道连接。前者保证气体交换，提供气道保护，避免通气罩以上的分泌物的进入，后者防止食管与咽腔间气体和液体的流动。喉罩与呼吸道的密闭性能主要依赖于喉罩套囊的形状与咽喉结构形状的匹配程度，密闭的效果还受喉罩套囊内空气容量的影响。
3.喉罩置入位置 口咽部是喉罩置入后的停留部位亦是粘膜所受压力最高的部位。喉咽部是喉罩置入后封闭呼吸道的部位，它的空间大小和形状影响喉罩的置入和封闭效果。下咽部长约3.5cm，上界是杓状软骨的上缘，下界位食管上括约肌平面。喉罩置入完成后，喉罩套囊的远端停留在下咽部与消化道形成封闭。喉罩置入的理想位置：喉罩套囊的侧边对着梨状隐窝，近端的前表面在舌根后方、扁桃体水平以下。喉罩套囊的凹陷面正对杓会厌襞，套囊后面紧贴后咽壁。
4.喉罩套囊对咽喉部粘膜的影响 喉罩套囊对周围咽喉部粘膜的压力导致血流减少。减少的程度取决于咽喉部的血流灌注压与喉罩套囊内压的差。有报道，当咽喉部粘膜受压从34cmH2O上升至80cmH2O时，粘膜下血流灌注进行性降低。一般认为，麻醉开始时普通喉罩、可弯曲喉罩、一次性喉罩和双管型喉罩对粘膜的压力通常低于粘膜血流灌注压。麻醉期间，随着喉罩套囊容积的增大，对粘膜的压力也逐渐增大。当喉罩套囊容积达到某一值时，对粘膜的压力将超过咽部的血流灌注压，导致粘膜缺血性损伤。有研究证实，麻醉期间喉罩套囊内压应维持在60cmH2O以下，以降低术后咽痛的发生。
二、N2O对气管导管和喉罩套囊内压的影响
临床上一般在气管导管和喉罩的套囊内预充空气以达到防止漏气的作用。在吸入N2O麻醉期间，N2O经弥散作用迅速进入气管导管或喉罩的套囊内，而预充空气中的N2和O2向套囊外弥散的速度远慢于N2O进入套囊的速度，从而使套囊内气体的容积增大，套囊内压力随之升高。
(一)气管导管套囊内压
Karasawa F等观察吸入N2O对气管导管套囊内压的影响。套囊内预充空气的气管导管1h后套囊内压从22mmHg上升至36.8mmHg，进行人为抽气干预后使囊内压重新恢复至22mmHg后的第二个小时和第三个小时，套囊内压又分别上升至36.4±15.0mmHg和30±12.0mmHg。Tu HN等亦发现，吸入N2O 153±62min后，气管导管平均套囊内压从36±5cmH2O上升至81±22cmH2O。
(二)喉罩套囊内压
Maino P等在离体实验中(将喉罩置于66%N2O中)比较了N2O对不同品牌的一次性喉罩(分别为Soft Seal、Unique、AMBU)的影响，结果发现所有喉罩的套囊内压均有不同程度的升高，分别上升了13 cmH2O、14.6 cmH2O和28.3 cmH2O。Van Zundert等给100例使用普通型喉罩的患者吸入66%N2O，套囊内压从最初的45mmHg上升到100mmHg。
三、气管导管和喉罩套囊内压的影响因素
吸入N2O麻醉期间，影响气管导管或喉罩套囊内压的因素很多，主要包括套囊厚度、套囊顺应性、套囊材料的物理特性、套囊内不同的预充成分等。
(一)套囊厚度
一般认为，N2O的弥散率与套囊壁的厚度成反比，套囊壁越厚，套囊内压受N2O的影响越少。Dullenkope A在离体实验中比较了超薄型(7～10μm)与普通型(50～80μm)气管导管套囊对66%N2O的通透性能，结果发现，超薄型套囊对N2O的通透性明显高于普通型套囊(P<0.05)，分别升高至55 cmH2O和39 cmH2O。Maino P等将由相同材料制作但套囊厚度不同的一次性喉罩分成两组(套囊厚度分别为0.65mm和0.34mm)，将喉罩暴露于66%N2O 60min后，厚壁组套囊内压的升高程度明显小于薄壁组，分别升高了15 cmH2O和28 cmH2O(P<0.05)。因此，气管导管和喉罩套囊的厚度明显影响套囊内压变化。
(二)套囊顺应性
套囊顺应性的大小影响套囊内压的改变。Sato K等对由相同N2O抵抗性能材料制作的但顺应性不同的两种气管导管套囊进行比较，在相同实验条件下(67%N2O，预充等压力空气)，结果发现两种套囊内压的增加程度存在显著差异(P<0.05)，顺应性大的气管导管套囊内压上升程度明显小于顺应性小的导管。Maino P将两种具不同顺应性的喉罩暴露于66%N2O进行比较，结果发现顺应性大的喉罩(8.5ml/100 cmH2O)套囊内压上升约28.3cmH2O，而顺应性小的喉罩(5.3ml/100 cmH2O)套囊内压上升超过80 cmH2O。因此，套囊顺应性较高的气管导管和喉罩的套囊内压较少受到N2O的影响。
(三)套囊材料
一些对N2O低通透性的材料可以有效阻止N2O的弥散作用。有研究发现，氟塑胶(fluoroplastics)抵御N2O弥散的能力是聚氯乙稀(PVC)的30倍。实验证实，将由氟塑胶制作的气管导管和普通型PVC气管导管同时暴露于50%N2O 60min后，氟塑胶气管导管套囊内压明显低于普通型PVC导管(P<0.05)。Van Zundert观察到N2O易弥散进入由硅胶材料制成的普通型喉罩套囊内(囊内压从45 mmHg升至100mmHg)，而不容易进入PVC材料制成的一次性喉罩内(套囊内压从45 mmHg升至46.8mmHg)。因此，采用N2O低通透性材料制作的气管导管和喉罩可以防止套囊内压的升高。
(四) 预充不同的气体成分
气管导管和喉罩套囊内预充不同成分的气体可影响麻醉期间套囊内压力的变化。Karasawa F等分别预充了5种不同浓度的N2O混合气体至气管导管套囊内，并将气管导管暴露于67%N2O中1h，结果发现预充0%N2O(纯空气)和30%N2O 1h内气管导管套囊内压即明显上升，预充40%N2O的导管套囊内压保持稳定，而预充67%N2O的导管套囊内压反而有轻度下降。有报道，在喉罩套囊内预充三种不同浓度N2O混合气体，使初始套囊内压达到100mmHg。暴露于67%N2O 2h后发现，预充0%N2O(纯空气)的套囊内压上升至180mmHg，而预充20%N2O的套囊内压反而下降至80mmHg，预充10%N2O的套囊内压略有上升(但始终低于135mmHg)。因此，预充不同浓度的N2O明显影响套囊内压的变化，套囊内预充与麻醉期间吸入气体相似成分的气体能防止气管导管和喉罩套囊内压的变化。
Bajaj P报道，预充生理盐水或4%利多卡因溶液可以维持麻醉期间气管导管套囊内压的稳定。Coorey A在病人吸入67%N2O麻醉期间，分别在喉罩套囊内预注生理盐水和空气，结果发现预充生理盐水组的喉罩套囊内压保持稳定，而预充空气组的喉罩套囊内压明显上升(P<0.05)。因此，不同的预充成分明显影响气管导管和喉罩套囊内压的变化。
(五) 初始充气量
气管导管和喉罩套囊内预充的初始气体量可能影响套囊内压力的变化速率。张汉阳等采用同一品牌相同内径的气管导管，在套囊内预充不同容量的空气，暴露于67% N2O中，观察套囊内压的变化。结果发现，初始充气量越大，套囊内压上升的越快。Keller C等也发现，喉罩套囊内压的上升速度与初始充气量密切相关。将4号的喉罩暴露于67%N2O，初始充气量为15ml的喉罩2h后套囊内压上升至58 cmH2O，而初始充气量为20ml的喉罩套囊内压则升至183 cmH2O。在5号喉罩套囊内分别充入20ml和40ml空气2h后，套囊内压则分别升至63cmH2O和194 cmH2O。因此，气管导管和喉罩套囊内的初始充气量对套囊内压的变化有明显的影响。
(六)预充压力
不同的预充压力亦可能影响气管导管和喉罩套囊内压的变化速率。Braz JR在吸入66%N2O麻醉期间，分别给两组病人的气管导管套囊内预充不同压力的空气。在正压通气下，第一组套囊充气至刚好不漏气为止(封闭压组)，第二组套囊充气至内压达到25cmH2O(固定压组)。结果发现，封闭压组套囊内压的升高速度始终慢于固定压组，两组分别在90min和30min后套囊内压升至30cmH2O。因此认为，气管导管预充压力越大，套囊内压升高的速度越快。有关预充压力对喉罩套囊内压影响的报道较少。有报道，一例初始压力为43mmHg的普通型喉罩，在30min内升高了102%，两例初始压力为143mmHg的普通型喉罩，在35min内只升高了21%～48%。鉴于观察例数太少，不足以说明喉罩套囊内压的升高与预充压力的关系，有待进一步确定。
四、气管导管和喉罩套囊内压过度升高的不良影响
麻醉期间，N2O的弥散作用使气管导管和喉罩套囊内压过度升高，造成气道周围粘膜或神经的损伤、颈部血流的减少，可能导致病人术后产生一系列不良并发症，如咽喉疼痛、吞咽困难、声音嘶哑等。
(一) 气管粘膜损伤
气管导管套囊内压的过度升高可能压迫气管壁粘膜从而造成粘膜缺血损伤。Tu HN等分别在两组病人的气管导管套囊内预充空气和50%N2O混合气体，然后吸入67%N2O，术后通过纤维支气管镜观察病人气道粘膜的损伤情况(0=正常，1=粘膜红肿，2=粘膜糜烂出血)。结果发现，预充空气组套囊内压明显升高(P<0.01)，术后气管粘膜损伤的发生率高达79%;而预充50%N2O混合气体组的气管导管套囊内压保持稳定，术后气管粘膜损伤的发生率仅为37%(P<0.001)。气道损伤与套囊内压呈正相关(r=0.62，P<0.001)。由此可见，气管导管套囊内压越高，气管粘膜损伤的发生率越高。
(二) 喉部粘膜损伤
目前，多数学者认为使用喉罩后的病人术后出现咽喉不适等并发症的主要原因来自于喉罩套囊内压过度升高引起的粘膜缺血损伤，但也与喉罩的置入、拔除和调整喉罩位置操作引起的组织损伤有关。临床上术后咽喉不适通常比较轻微，持续时间较短，但偶尔也有症状严重且持续时间长的病例。这些症状包括咽痛、吞咽困难、声音嘶哑、口喉干燥、咽部感觉障碍等。
Burqard G等在200例使用喉罩吸入65%N2O麻醉的病人中，干预组根据喉罩套囊内压监测的结果，每隔5min进行抽出部分套囊内气体以保持套囊内压稳定。对照组不进行干预处理。结果发现，干预组病人术后均未出现咽喉疼痛，而对照组喉罩套囊内压显著升高，术后有8例病人出现咽喉疼痛(P<0.05)。说明喉罩套囊内压的过度升高，易造成病人喉部粘膜的损伤。
(三) 喉部神经损伤
喉罩套囊内压的过度升高可能压迫毗邻神经引起损伤。舌神经损伤通常表现为舌前味觉和感觉丧失;舌下神经损伤表现为吞咽困难;喉返神经损伤表现为声音嘶哑。已有许多关于经典型喉罩使用后发生舌神经、舌下神经和喉返神经损伤的报道，Brimacombe J曾报道了一例使用双管型喉罩后发生舌神经损伤的病例。这些神经损伤后导致了病人暂时性的声带麻痹、吞咽困难和味觉丧失等症状，一般发生于麻醉苏醒期到术后48h内，神经功能的完全恢复则需1周到6个月不等，有报道最长的一例病人在损伤后症状持续18个月仍未缓解，最后做了甲状软骨成形术。多数学者将这些损伤的主要原因归咎于N2O的弥散导致喉罩套囊内压的过度升高导致神经压迫所致。
(四) 对颈部血流的影响
供应头颈部血液的血管包绕着咽喉部，这些血管在受到挤压和扭曲时血流受到影响。有学者报道一例在使用喉罩的麻醉期间出现舌肌水肿发绀，在拔除喉罩后症状迅速得到缓解，考虑为喉罩压迫舌动脉导致血液回流不畅所致。Colbert S运用多普勒超声探头观察到，随着喉罩套囊体积的增加，经颈动脉窦的血流量明显减少(P<0.05)，这一现象提示患有动脉粥样硬化的病人可能不适合使用喉罩通气。由此可见，喉罩套囊压力的过度升高可能影响到周边组织的血运循环从而导致淤血，缺血等不良后果。
五、预防措施
业已证明，N2O经弥散导致套囊内压过度升高可能造成气道粘膜的损伤，控制气管导管和喉罩的套囊内压能降低术后咽喉痛等并发症。建立和加强麻醉期间气道导管套囊内压的持续监测，调控套囊内压在适当水平，对防止套囊内压过高造成的气管及咽喉部粘膜的缺血性损害有重要意义。麻醉期间不吸入N2O，固然能避免气道导管套囊内压的升高。吸入N2O麻醉期间，预防气管导管和喉罩套囊内压的升高至关重要，主要有以下几种措施：
(一)套囊内压的监测
临床上麻醉医生习惯用的触摸气管导管或喉罩近端的指示气囊张力的方法来判断套囊内压，业已证明这种方法并不可靠。只有对套囊内压进行持续地数字化监测，才能正确了解套囊内压的变化并进行合理的调整。目前已有许多测定套囊内压的方法可供临床使用。①简易手控无液气压计，直接与指示气囊连接测定套囊内压。②压力传感器，将指示气囊通过三通开关与压力传感器连接，将套囊内压显示于多功能监护仪屏幕。③套囊内压数字检测仪，该数字检测仪末端连接一模拟指示气囊，手按气囊加压后，检测仪可数字化显示压力值，麻醉医师可通过该短暂的培训后来获得精确的压力评估能力。④计算机自动反馈系统，自动监控套囊内压并根据预先设定值调整套囊内容量并将套囊压力维持在预先设置的范围内。
(二)间歇抽气
监测套囊内压，间歇性用针筒吸出套囊内部分气体，以维持套囊内压在初始水平。在没有套囊内压监测的情况下，有作者建议，采用每隔一段时间后缓慢抽出部分套囊内气体直到出现轻微的漏气，然后再补注1～2ml气体，并用听诊器在病人甲状软骨下监听气体漏气情况。对气管导管套囊内的反复间歇抽气，应每隔30min 进行一次并持续4h以上。有报道，每隔10min抽出喉罩套囊内部分气体可以保持喉罩套囊内压的稳定。
(三)预充含有N2O的混合气体
有报道，在气管导管套囊内注入与病人在麻醉中吸入浓度相同N2O混合气体可以防止套囊内压的升高。然而，Karasawa F等在病人吸入67%N2O麻醉期间，在气管导管套囊内预充与吸入气相同浓度的混合气体后，发现套囊内压下降和漏气现象，而预充40%N2O能够维持囊内压的稳定并减少术后咽痛等并发症的发生。Brimacomble对32例使用喉罩的病人，吸入66%N2O麻醉期间，在喉罩套囊内预充不同浓度的N2O与空气的混合气体(分别是纯空气、66%N2O、50%N2O、33%N2O)，观察喉罩套囊内压的变化，结果发现：套囊内压分别上升了13%～18%和4%～7%，下降了8%～16%和21%～32%。因此认为，套囊充气内加入N2O可对套囊内压的变化产生明显影响。
(四)使用对N2O低通透性材料制作气道导管套囊
采用对N2O低通透性材料制作的气管导管，可以维持套囊内压稳定。在喉罩的选择上，可以使用对N2O低通透性的PVC制作的一次性喉罩。根据Van Zundert实验的结果，在未采取任何降低囊内压措施的情况下，由PVC制作的一次性Soft Seal喉罩的套囊内压仅从45mmHg上升到47mmHg，而普通型喉罩的套囊内压从术前45mmHg上升至100mmHg(P<0.001)。但是，由于采用对N2O低通透性材料制成的气管导管和喉罩价格昂贵，临床使用受到限制。
(五)具有压力调节系统的气管导管
最新设计研发的带有压力调控装置的气管导管(如Brandt气管导管或Lanz气囊)带有大容量，高顺应性(顺应性是普通型气管导管的6倍)的指示气囊，当导管套囊内的N2O浓度升高时，气体可以快速进入指示气囊中，使套囊与指示气囊间的N2O浓度形成平衡，从而使套囊内压保稳定。这种气管导管尚未大批量进入临床使用。目前也无类似设计的喉罩可供临床使用。
(六)预充液态物质
气管导管和喉罩套囊内注入生理盐水或4%利多卡因溶液可以保持套囊内压稳定。但是，目前临床使用的套囊材料并不是按此目的而设计制造，临床医生尚不熟悉如何根据指示气囊来合理预充液态物质。这种方法的安全性尚需进一步临床验证。
综上所述，在吸入N2O麻醉期间，需加强气管导管和喉罩套囊内压的监测，并采取有效的措施保持稳定的套囊内压，以避免过度升高的套囊内压损伤气管、咽喉部粘膜及周围组织的，减少病人术后咽痛等并发症的产生。
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