宓超瑞，趙 韻，李 輝

（中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院麻醉科，長(zhǎng)沙 410011）

0 引言

困難氣道是圍術(shù)期管理的重大挑戰(zhàn)，被定義為經(jīng)過(guò)正規(guī)訓(xùn)練的麻醉醫(yī)師在面罩通氣或氣管插管時(shí)遇到困難的一種臨床情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，面罩通氣困難在全身麻醉中的發(fā)生率為1.06%[1]，而插管困難的發(fā)生率為5.8%[2]。氣道管理失敗可能造成缺氧性腦損傷甚至死亡，因此構(gòu)建完善的評(píng)估體系和保障患者通氣是手術(shù)麻醉的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3-4]。雖然美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)（American Society of Anesthesiologists，ASA）早在1993年制定的困難氣道管理規(guī)范中就指出Mallampati 評(píng)分、甲頦距離、張口度測(cè)試等方法可用于患者評(píng)估[5]，但這些數(shù)據(jù)無(wú)法直接反映氣道狀況，所得到的結(jié)論并不可靠[6]，而超聲、X 射線、CT 等現(xiàn)代技術(shù)手段需要專業(yè)的影像學(xué)知識(shí)，且無(wú)法將氣道解剖結(jié)構(gòu)全方位可視化，其應(yīng)用受到限制。近年來(lái)，三維重建因?yàn)榫哂袩o(wú)創(chuàng)、可交互等優(yōu)勢(shì)，在輔助臨床麻醉工作中發(fā)揮了重要作用。通過(guò)對(duì)咽喉腔、氣管、支氣管的三維重建能夠精確和直觀地指導(dǎo)氣道管理，如重建口咽部腫瘤患者的上氣道，計(jì)算其容積和截面積指標(biāo)可以反映咽腔的空間大小，其中舌體與口咽腔容積比在預(yù)測(cè)插管困難時(shí)顯示出較高的敏感度和特異度[7]，這對(duì)降低麻醉風(fēng)險(xiǎn)和提升圍術(shù)期醫(yī)療質(zhì)量具有重要意義。本文主要就三維重建在困難氣道管理中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，分析三維重建技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足，并對(duì)未來(lái)發(fā)展提出展望。

1 三維重建在困難氣道預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

氣道評(píng)估是困難氣道管理中的首要任務(wù)，提前識(shí)別并選擇合適的麻醉誘導(dǎo)方法可以保障患者的圍術(shù)期安全。根據(jù)解剖位置不同，困難氣道分為上氣道和下氣道異常，并以前者更為常見(jiàn)?；谌S重建的結(jié)構(gòu)分析對(duì)于2 種氣道異常都有很好的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1.1 預(yù)測(cè)上氣道異常

預(yù)測(cè)上氣道異常主要是通過(guò)觀察及測(cè)量體表標(biāo)志的長(zhǎng)度或角度，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)。常用的指標(biāo)有頸部活動(dòng)度、身高-甲頦距離比值、胸頦距離等[8-9]，但敏感度和特異度不高。多個(gè)指標(biāo)的聯(lián)合可以在一定程度上提高預(yù)測(cè)價(jià)值，如LEMON 標(biāo)準(zhǔn)包含了外觀特征（L）、氣道測(cè)量（E）、Mallampati 分級(jí)（M）、氣道梗阻情況（O）和頸部活動(dòng)情況（N）在內(nèi)的5 項(xiàng)指標(biāo)，有較好的敏感度和陰性預(yù)測(cè)值，但是聯(lián)合試驗(yàn)在提高敏感度的同時(shí)降低了特異度，而且無(wú)法消除主觀判斷的影響[10]。

三維重建后的上氣道模型可以從多個(gè)角度反映解剖結(jié)構(gòu)、形態(tài)大小以及和周圍組織的關(guān)系（如圖1所示），通過(guò)測(cè)量特定部位的截面積、長(zhǎng)度、角度或體積，得到預(yù)測(cè)困難氣道的指標(biāo)，如口咽角角度、腭咽腔容積等，測(cè)量數(shù)據(jù)精確，而且不會(huì)對(duì)患者造成損傷[11]。Kanaya 等[12]分析了1 例甲狀腺術(shù)后困難氣道患者的CT 影像，并建議使用三維重建輔助麻醉氣道管理。但CT 平掃圖像可能無(wú)法充分顯示氣道與周圍結(jié)構(gòu)的復(fù)雜關(guān)系，低估了病變范圍，而氣道的傾斜方向還會(huì)造成錯(cuò)誤判斷。之后的研究對(duì)三維重建的預(yù)測(cè)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)價(jià)，耿清勝等[13]分析了患者在模擬氣管插管體位下的上氣道CT 圖像，并進(jìn)行三維重建，測(cè)量口腔截面積、咽腔截面積和上氣道總面積，與傳統(tǒng)的Willson 綜合評(píng)分法比較，口腔截面積和上氣道總面積對(duì)插管困難的預(yù)測(cè)率（72.73%、100%）要顯著高于Willson 綜合評(píng)分法（63.64%）。由于咽腔容積會(huì)直接影響插管時(shí)的聲門顯露，肥胖患者的舌體相對(duì)肥厚，狹窄的咽腔易造成喉鏡暴露困難，無(wú)法順利完成氣管插管，而通過(guò)上氣道CT 三維重建測(cè)得的指標(biāo)能準(zhǔn)確分辨出咽腔狹小的患者，預(yù)測(cè)價(jià)值更高。

圖1 利用Mimics 軟件對(duì)患者咽喉腔進(jìn)行三維重建圖像[11]

識(shí)別特殊疾病所導(dǎo)致的上氣道異常尤為重要，在實(shí)際臨床工作中，三維重建對(duì)氣道特殊疾病的預(yù)測(cè)價(jià)值并不明確。張娜等[14]對(duì)全麻下行下頜骨牽引成骨術(shù)的Pierre Robin 序列征患兒用Mimics 軟件重建了口腔頜面諸骨及氣道三維圖像，發(fā)現(xiàn)喉鏡顯露困難的患兒上氣道截面積和腭咽腔容積減小，其特征性改變主要為會(huì)厭尖端的腭咽腔容積，可用于預(yù)測(cè)喉鏡暴露困難的發(fā)生率，而下頜骨升支部長(zhǎng)度和下頜骨體部長(zhǎng)度在喉鏡暴露良好組和暴露不良組中無(wú)明顯差異，提示下頜畸形程度不能用于預(yù)測(cè)喉鏡暴露困難。對(duì)于有可疑遺傳疾病史，如父母近親結(jié)婚、合并先天性疾病或既往已經(jīng)診斷遺傳相關(guān)疾病，特別是無(wú)明顯外貌畸形者，在手術(shù)前通過(guò)氣道重建判斷是否可能發(fā)生困難插管非常關(guān)鍵。紀(jì)雪霞等[15]對(duì)擬行全麻手術(shù)的阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome，OSAHS）患者使用Dolphin 軟件對(duì)氣道進(jìn)行三維重建及測(cè)量，并記錄了麻醉過(guò)程中氣管插管的方式和次數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)OSAHS 患者氣道矢狀面、水平面和冠狀面的最小橫截面積以及體積均小于正常氣道患者，且插管次數(shù)更多，插管方式更傾向使用纖支鏡引導(dǎo)，這提示OSAHS 患者氣道解剖特點(diǎn)相比正常人存在明顯差異，狹窄的咽腔在睡眠時(shí)咽喉肌肉張力下降后更容易引起氣道完全梗阻，造成呼吸氣流受限和缺氧。此外，某些繼發(fā)性因素也可能導(dǎo)致咽腔容積變化，例如宋巧等[16]開(kāi)展了一項(xiàng)回顧性研究，對(duì)頜面部間隙感染患者進(jìn)行三維重建，評(píng)估其氣道受壓情況，利用Logistic 回歸分析篩選出困難氣道顯著相關(guān)的測(cè)量指標(biāo)。結(jié)果表明，咽氣道正中矢狀面面積、喉咽體積及平均橫截面積、第二頸椎和第三頸椎水平咽后壁厚度可以用于預(yù)測(cè)頜面部間隙感染患者困難氣道發(fā)生率。這3 項(xiàng)研究都發(fā)現(xiàn)了特定疾病的患者上氣道空間解剖結(jié)構(gòu)的異常，并可能導(dǎo)致插管困難，因此術(shù)前對(duì)患者使用三維重建評(píng)估困難氣道有篩查和預(yù)防作用。

1.2 預(yù)測(cè)下氣道異常

下氣道異常也可能導(dǎo)致插管時(shí)遇到困難，造成缺氧、高碳酸血癥等風(fēng)險(xiǎn)。影像學(xué)檢查是下氣道異常的主要判斷依據(jù)，常用的方法包括X 射線、CT、MRI、超聲等，此外，通過(guò)纖維支氣管鏡對(duì)患者進(jìn)行氣道檢查也是非常重要的手段。由于X 射線胸片觀察角度單一，不同密度組織相互重疊，而且成像質(zhì)量不高，對(duì)困難氣道預(yù)測(cè)的價(jià)值有限[17]。CT、MRI 的圖像精度高，但是需要受過(guò)專業(yè)的訓(xùn)練才能準(zhǔn)確把握斷層解剖結(jié)構(gòu)。超聲作為一種氣道評(píng)估工具在圍術(shù)期管理中的地位日益凸顯，具有實(shí)時(shí)顯像的優(yōu)勢(shì)，但無(wú)法顯示胸廓內(nèi)的氣道狀況，并且同樣需要較多的時(shí)間和培訓(xùn)來(lái)掌握診斷技術(shù)[18]。盡管纖維支氣管鏡能夠確診下氣道異常相關(guān)的病變，如氣管腫瘤、氣管內(nèi)異物、瘢痕狹窄等，但是作為一種侵入性操作，存在喉痙攣、反流誤吸、心血管并發(fā)癥等風(fēng)險(xiǎn)，并可能造成檢查者的焦慮、恐懼情緒，不適合作為常規(guī)檢查[19]。

利用三維重建能夠顯示出管腔狹窄、受壓、偏移等情況，并且可以測(cè)量具體的狹窄部位和程度、氣管偏移角度以及與周圍組織的關(guān)系，如管腔外腫瘤或縱隔淋巴結(jié)腫大的壓迫程度，對(duì)于預(yù)測(cè)下氣道異常相關(guān)的困難氣道具有重要意義[20]。各種原因?qū)е碌臍夤軆?nèi)徑縮小都可能造成呼吸氣流受限，當(dāng)管徑縮小1/2 時(shí)，會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)明顯的呼吸困難，并且湍流條件下的呼吸氣流量將減少為原來(lái)的1/32[21]，機(jī)械通氣時(shí)的氣道壓過(guò)高，從而出現(xiàn)面罩通氣困難。全身麻醉時(shí)還可能因?yàn)橄職獾浪荻躬M窄程度加重，氣管導(dǎo)管置入困難，需要緊急行氣管切開(kāi)[22]。Ferretti等[23]利用患者CT 數(shù)據(jù)集進(jìn)行了氣道三維重建，判斷其確定狹窄的可行性。在29 例患者中，經(jīng)纖維支氣管鏡檢查證實(shí)有27 例患者的呼吸道內(nèi)壁模擬質(zhì)量良好，在總計(jì)41 處氣道狹窄中，三維重建圖像識(shí)別出了其中的39 處，證明三維重建對(duì)于預(yù)測(cè)下氣道異常具有重要價(jià)值。

下氣道異常的主要原因包括瘢痕狹窄、腫瘤、異物和發(fā)育不全等，而三維重建作為一種無(wú)創(chuàng)的術(shù)前困難氣道評(píng)估手段，可以防止非緊急氣道轉(zhuǎn)變?yōu)榫o急氣道，提前識(shí)別造成插管失敗、氣道壓異常增高和通氣不足的危險(xiǎn)因素。Ahmad 等[24]分析了一位合并Treacher-Collins 綜合征和多節(jié)段氣道病變患者的CT 三維重建圖像，用于術(shù)前可疑困難氣道的評(píng)估。重建后的模型能清晰顯示出創(chuàng)傷后聲門下瘢痕狹窄，這與患者的支氣管鏡檢查結(jié)果高度一致，并由此判斷出該患者插管失敗的風(fēng)險(xiǎn)較高，從而選擇了局麻下行氣管切開(kāi)，以確保麻醉誘導(dǎo)的安全實(shí)施。預(yù)測(cè)下氣道異常并制訂困難氣道處理預(yù)案，能夠減少因?yàn)榉磸?fù)插管失敗而導(dǎo)致組織損傷和低氧血癥的風(fēng)險(xiǎn)。氣管內(nèi)原發(fā)腫瘤也是困難氣道的主要原因之一，但是腫瘤性狹窄的評(píng)估比較困難，普通的肺部影像學(xué)檢查不能準(zhǔn)確判斷腫瘤與各支氣管肺段的關(guān)系，而支氣管鏡檢查可能造成出血、水腫等并發(fā)癥，加重氣道狹窄甚至引起急性完全阻塞。因此，Koletsis 等[25]利用原始CT 影像數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)，模擬傳統(tǒng)光學(xué)內(nèi)鏡而生成虛擬內(nèi)窺鏡，可以克服傳統(tǒng)內(nèi)鏡侵入性的缺點(diǎn)，為醫(yī)生提供更加精確的診斷依據(jù)。該研究觀察了16 例可疑氣管腫瘤患者的氣道內(nèi)病變，并模擬了狹窄部位的形態(tài)學(xué)特征和管腔外結(jié)構(gòu)變化，在描述狹窄部位和程度的準(zhǔn)確性上與纖維支氣管鏡檢查差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三維重建可以提供高保真度的氣管評(píng)估，特別是對(duì)于懷疑有氣道內(nèi)改變而又不能接受常規(guī)支氣管鏡檢查的患者，在評(píng)價(jià)重度狹窄的下氣道通暢性方面有重要作用。氣道內(nèi)異物在學(xué)齡前兒童中多見(jiàn)，在實(shí)施異物取出術(shù)前，必須通過(guò)影像診斷明確異物所在位置，全身麻醉時(shí)也要防止異物落入主氣道而影響呼吸，特別是體位改變和患兒躁動(dòng)的影響。李飛等[26]對(duì)懷疑氣管異物的患兒進(jìn)行了氣道三維重建并成功取出，證實(shí)了三維重建可以幫助醫(yī)師判斷異物的部位，預(yù)測(cè)緊急插管失敗的可能性。而除了氣道內(nèi)異物，氣管發(fā)育不良導(dǎo)致的先天性畸形也容易造成插管困難。這種疾病多與胚胎期氣管發(fā)育障礙相關(guān)，可能發(fā)展為氣管狹窄甚至閉塞。慕萬(wàn)穎等[27]回顧了25 例氣管性支氣管患兒的臨床資料，認(rèn)為三維重建技術(shù)能夠直觀地顯示出下氣道發(fā)育異常的起源，具有比纖維支氣管鏡更高的檢出率，對(duì)于實(shí)施全麻的患兒，可以防止氣管插管過(guò)深導(dǎo)致的肺不張和通氣不足。上述4 項(xiàng)研究對(duì)不同疾病引起的下氣道異常進(jìn)行了分析，表明三維重建在各種病因相關(guān)的困難氣道中都有非常高的預(yù)測(cè)能力，有助于術(shù)前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并選擇穩(wěn)妥的氣道管理方案，如氣管切開(kāi)、支架植入或改變麻醉方式等。

2 三維重建在輔助困難氣道插管中的應(yīng)用

困難氣道管理的另一目標(biāo)是保障患者通氣，在方法選擇上，雖然聲門上氣道工具（supraglottic airway devices，SAD）可以作為應(yīng)急措施和備選方案，但仍有0.2%的患者使用SAD 通氣失敗[28]，因此氣管插管仍然是維持氣道穩(wěn)定的首選方法。三維重建用于輔助困難氣道插管可以提高插管成功率、確定插管深度、優(yōu)化導(dǎo)管型號(hào)的選擇。

2.1 提高插管成功率

對(duì)于已預(yù)料的困難氣道，采用清醒下氣管插管（awake tracheal intubation，ATI）是圍術(shù)期氣道管理的最佳方式[29]，但可能會(huì)引起患者的強(qiáng)烈不適，并且需要一定的臨床經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際使用率較低[30]。改良全麻插管方法是一種更加可行的措施，臨床工作者嘗試了不同的輔助插管工具來(lái)提高成功率[31]。例如，對(duì)于Pierre Robin 序列征患兒，麻醉醫(yī)師習(xí)慣于在插管準(zhǔn)備時(shí)加大管芯前端的彎曲度，但有研究表明[32]，通過(guò)測(cè)量患兒會(huì)厭根部至聲門中點(diǎn)距離，以及上下切牙槽嵴、會(huì)厭根部、聲門中點(diǎn)三者所成角度數(shù)，在喉鏡暴露良好組和暴露不良組無(wú)明顯差異，提示該做法對(duì)于提高患兒氣管插管的成功率可能沒(méi)有意義。

三維重建可以規(guī)劃氣管插管的路徑，以此為基礎(chǔ)，利用纖維支氣管鏡、可視光棒等工具能顯著提高首次插管成功率。Nagamine 等[33]最早將三維重建用于輔助困難氣道的插管，對(duì)一位Treacher-Collins 綜合征的患者上呼吸道進(jìn)行評(píng)估并制訂麻醉管理計(jì)劃。三維重建圖像顯示患者咽腔中部狹窄，并且喉中軸位于咽中軸的左側(cè)。因此，在麻醉誘導(dǎo)后立即插入口咽通氣道，并用呼吸球囊和內(nèi)窺鏡面罩手動(dòng)輔助呼吸。由于喉部和咽腔軸線之間存在偏差，通過(guò)改變口咽通氣道的尖端方向和傾斜患者的頭部，支氣管鏡順利在路徑導(dǎo)引下尋找到聲門并置入氣管導(dǎo)管，未觀察到不良事件。洪洪等[34]擴(kuò)大了研究樣本，進(jìn)一步評(píng)價(jià)三維重建用于規(guī)劃氣管插管路徑的有效性，通過(guò)采集44 例ASA 分級(jí)Ⅰ~Ⅱ級(jí)、頸部活動(dòng)受限的擇期手術(shù)患者的CT 圖像，并對(duì)上氣道進(jìn)行三維重建，由此測(cè)量出經(jīng)左側(cè)后磨牙入路的插管路徑前端進(jìn)入氣道時(shí)的角度，指導(dǎo)Shikani 硬質(zhì)纖維支氣管鏡管芯塑形，與未塑形的硬質(zhì)鏡用于困難氣道患者插管相比，首次插管成功率更高，耗時(shí)更少，避免了插管次數(shù)增加造成的損傷，減少了相關(guān)并發(fā)癥，如氣道內(nèi)出血、低氧血癥、血流動(dòng)力學(xué)變化等，有利于手術(shù)順利進(jìn)行。而王金保等[35]對(duì)困難氣道患者進(jìn)行氣道CT三維重建，并對(duì)硬質(zhì)纖維支氣管鏡前端塑形后行氣管插管，結(jié)果發(fā)現(xiàn)首次插管成功率顯著高于對(duì)照組（95.45%vs 72.73%），這與之前的研究結(jié)論一致。該研究還發(fā)現(xiàn)，盡管塑形后的纖維支氣管鏡在插管并發(fā)癥的發(fā)生率上與對(duì)照組相比沒(méi)有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但三維重建有減少術(shù)后咽喉痛的趨勢(shì)，有利于患者術(shù)后轉(zhuǎn)歸。由于氣管插管的關(guān)鍵在于暴露聲門位置，傳統(tǒng)的喉鏡需要患者頭部明顯后仰，保持口、咽、氣管處于同一縱軸線，減小置入角度才能順利插管，當(dāng)頸部活動(dòng)受限而三者形成的角度較大時(shí)將造成插管困難，上氣道三維重建可以提供切實(shí)有效的臨床決策，幫助擬合置入咽喉腔的角度，有利于快速尋找聲門，保障了可疑困難氣道患者的圍術(shù)期醫(yī)療安全。

2.2 確定插管深度

困難氣道插管時(shí)需要格外注意插入的深度，準(zhǔn)確定位氣管導(dǎo)管前端位置才能保證通氣的效率。當(dāng)插入過(guò)深時(shí)可能引起單肺通氣，而位置過(guò)淺則可能使充氣套囊卡壓聲門，甚至意外脫出，造成通氣失敗。對(duì)于無(wú)氣道異常的成年男性，經(jīng)口插管時(shí)導(dǎo)管深度一般取尖端距門齒22~24 cm，而成年女性患者為20~22 cm[36]。對(duì)于兒童可以采取經(jīng)驗(yàn)公式，目前認(rèn)為插管深度（cm）=年齡（歲）/2+12 是合適的[37]。對(duì)于年齡更小的人群，例如早產(chǎn)兒常合并困難氣道，在插管時(shí)將氣管導(dǎo)管定位到正確的深度更具有挑戰(zhàn)性。Tupprasoot 等[38]利用早產(chǎn)兒死后MRI 成像三維重建來(lái)測(cè)量氣管尺寸并確定插管深度，測(cè)量了一組接受尸檢磁共振成像（post-mortem MRI，PMMRI）檢查的死胎的氣管長(zhǎng)度（tracheal length，TL）和氣管直徑（tracheal diameter，TD），計(jì)算口唇到氣管中點(diǎn)的距離，即氣管中段長(zhǎng)度（mid-tracheal length，mid-TL），篩選出胎齡（gestational age，GA）、足長(zhǎng)（foot length，F(xiàn)L）、冠臀長(zhǎng)（crown-rump length，CRL）和體質(zhì)量（body weight，BW）為潛在預(yù)測(cè)因子，之后建立mid-TL 和TD 的預(yù)測(cè)模型，并開(kāi)發(fā)了基于三維成像的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序來(lái)確定早產(chǎn)兒氣管導(dǎo)管插入深度。值得注意的是，氣管插管保障通氣功能是針對(duì)早產(chǎn)兒呼吸功能不全的主要支持治療，而這項(xiàng)研究通過(guò)三維重建確定了早產(chǎn)兒的氣道解剖特點(diǎn)，在新生兒救治中具有重要意義。

同樣的，雙腔氣管插管（double lumen tube，DLT）也有基于患者身高或體質(zhì)量的深度計(jì)算公式，但由于支氣管開(kāi)口存在變異的情況，確定插管深度時(shí)需要遵循個(gè)體化原則。孫中明等[39]探討了氣道重建在左側(cè)雙腔支氣管導(dǎo)管（left-sided double lumen tube，LDLT）插管中的應(yīng)用價(jià)值，其選擇需要LDLT 插管行單肺通氣的胸外科全麻患者，構(gòu)建三維重建氣道模型并提取氣道中心曲線，測(cè)量了聲門上緣至隆突嵴的距離和左側(cè)主支氣管的長(zhǎng)度，計(jì)算出插管深度，隨后用纖維支氣管鏡驗(yàn)證定位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管開(kāi)口與支氣管開(kāi)口對(duì)位滿意率明顯增加，而且隆突及左側(cè)支氣管壁黏膜損傷發(fā)生率更低，插管時(shí)間減少。這表明三維重建對(duì)于困難氣道的雙腔氣管插管定位也有重要作用，有利于確定合適置入深度，減少氣道損傷。

2.3 優(yōu)化導(dǎo)管型號(hào)選擇

不同于成人的氣道最狹窄處位于聲門，小兒的氣道發(fā)育特點(diǎn)決定了最狹窄處是聲門下水平。因此，小兒全麻手術(shù)實(shí)施插管時(shí)需要準(zhǔn)備型號(hào)更小的氣管導(dǎo)管，以防經(jīng)過(guò)聲門后仍置入困難。根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)，麻醉醫(yī)師在小兒插管時(shí)會(huì)根據(jù)公式計(jì)算并備選多種型號(hào)的氣管導(dǎo)管，但是目前仍然沒(méi)有準(zhǔn)確預(yù)測(cè)型號(hào)的方法。Park 等[40]為確定兒童氣管內(nèi)插管的正確型號(hào)大小，探索了新的方法。該研究選擇了35 例擬行先天性心臟病手術(shù)的患兒，在麻醉前行氣道CT 圖像的三維重建，并用3D 打印得到了聲門到隆突的氣管模型，通過(guò)將不同大小的氣管導(dǎo)管插入打印的3D模型來(lái)選擇適合的型號(hào)。結(jié)果顯示，該方法選出了21例正確的型號(hào)（60%），而基于傳統(tǒng)公式只選出了9例正確型號(hào)（26%）。這表明，使用三維重建和3D 打印優(yōu)化氣管導(dǎo)管型號(hào)選擇是可行的，有助于將困難氣道患者的重新插管率和并發(fā)癥降至最低。

在胸腔鏡手術(shù)中，右主干支氣管（right main stem bronchus，RMSB）和右上葉開(kāi)口位置異常會(huì)導(dǎo)致右側(cè)雙腔管（right-sided double lumen tube，RDLT）的側(cè)孔相對(duì)于右上支氣管開(kāi)口對(duì)位不良，Bussières 等[41]對(duì)106 例患者的胸部進(jìn)行掃描，觀察到了這種解剖變異。同樣，Chen 等[42]也發(fā)現(xiàn)中國(guó)人RMSB 開(kāi)口縮短的發(fā)生率較高，且RMSB 的長(zhǎng)度和直徑與身高相關(guān)性不強(qiáng)，這可能使RDLT 在國(guó)內(nèi)人體中的放置更加困難。而Kim 等[43]利用三維重建后的氣道模型，測(cè)量了右主支氣管中部和左主支氣管下方2 cm 的前后直徑和橫向直徑以及2 個(gè)主支氣管的長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)三維重建后測(cè)量主支氣管直徑可用于選擇DLT 的最佳尺寸（如圖2 所示），而且主支氣管的測(cè)量值與患者身高之間無(wú)顯著相關(guān)性，也說(shuō)明身高不是選擇DLT 尺寸的標(biāo)準(zhǔn)，這改變了我們的傳統(tǒng)認(rèn)知[44]。崔建修等[45]對(duì)擬行LDLT 插管的100 例胸外科手術(shù)患者的CT 影像進(jìn)行三維重建，并測(cè)定了隆突水平與左主支氣管縱軸垂直平面的內(nèi)徑，以內(nèi)徑大小指導(dǎo)插入LDLT，結(jié)果表明選擇最適的LDLT 的型號(hào)與左主支氣管內(nèi)徑顯著相關(guān)（相關(guān)系數(shù)r=0.734 6）。因此，當(dāng)遇到解剖變異而引起DLT 調(diào)整困難，無(wú)法滿足良好的對(duì)位條件時(shí)，使用三維重建技術(shù)預(yù)先對(duì)擬行雙腔氣管插管的患者進(jìn)行氣道評(píng)估并選擇最佳型號(hào)可以減少對(duì)位不良的風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 三維重建后測(cè)量主支氣管直徑用于選擇DLT 的最佳尺寸[43]

3 三維重建在困難氣道管理中應(yīng)用的局限性

盡管三維重建近年來(lái)已經(jīng)在耳鼻喉科、胸外科、心血管外科等領(lǐng)域取得了顯著成果[46-48]，但是受限于目前的設(shè)備條件和醫(yī)技人員配置，對(duì)接受手術(shù)的患者常規(guī)開(kāi)展氣道三維重建仍有一定難度，同時(shí)國(guó)內(nèi)還需要更多大規(guī)模的臨床研究作為證據(jù)支持和推進(jìn)三維重建技術(shù)的發(fā)展。目前三維重建在困難氣道管理中應(yīng)用的局限性主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）成像質(zhì)量受原始圖像的限制：由于三維重建是將導(dǎo)入的CT 或MRI 二維斷層掃描圖像進(jìn)行分割、層間插值等處理，隨后建模顯示出器官或組織立體結(jié)構(gòu)的方法[49]，其精確性與導(dǎo)入數(shù)據(jù)高度相關(guān)。為了進(jìn)一步優(yōu)化氣道模型，可以選擇成像質(zhì)量更高的影像設(shè)備，例如錐形束CT（cone beam CT，CBCT）在頭顱部位應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢(shì)，掃描耗時(shí)短、放射劑量小而且精度高，特別是對(duì)軟組織的顯示非常清晰[50]。因此，CBCT 被廣泛應(yīng)用于口腔頜面外科和耳鼻喉科領(lǐng)域，是一種重要的頜面特征分析工具。利用CBCT圖像進(jìn)行三維重建評(píng)估困難氣道具有非常高的可靠性。此外，減少圖像掃描的層厚和層間距，可以增大空間分辨力，更清楚地顯示氣道解剖結(jié)構(gòu)的微小變化，提高氣道異常的預(yù)測(cè)能力。

（2）三維重建圖像具有時(shí)效性：有限元模型只能反映掃描成像時(shí)的氣道特征，當(dāng)患者有引起氣道明顯變化的因素存在時(shí)，就無(wú)法評(píng)估目前的特征并及時(shí)做出判斷。例如氣管內(nèi)惡性腫瘤的體積可能在數(shù)周內(nèi)發(fā)生明顯變化，造成管腔的狹窄進(jìn)一步加重，使用非近期的胸部CT 影像三維重建指導(dǎo)圍術(shù)期管理時(shí)，可能會(huì)低估困難氣道的狹窄程度。因?yàn)檠屎聿考∪饩哂幸欢ㄉ炜s性，體位變化也會(huì)影響氣道通暢程度的判斷，當(dāng)患者處于伸展位模擬插管時(shí)，所需插管時(shí)間最少，氣道也處于最易開(kāi)放的程度[51]，此時(shí)是掃描得到影像數(shù)據(jù)的最佳體位，重建后的三維圖像才更加具有可信度。

（3）氣道管理實(shí)踐依賴多學(xué)科合作：雖然放射科醫(yī)師更容易掌握和實(shí)施三維重建這項(xiàng)技術(shù)，但是無(wú)法單獨(dú)作為氣道管理的實(shí)踐者，這可能導(dǎo)致與麻醉醫(yī)師對(duì)解剖關(guān)注點(diǎn)上的矛盾。三維重建后的氣道模型需要經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)共同商討和進(jìn)一步測(cè)量相關(guān)參數(shù)值，才能為困難氣道管理提供決策。建立安全有效的通氣措施為手術(shù)的實(shí)施保駕護(hù)航，需要放射科、麻醉科、重癥監(jiān)護(hù)室以及外科醫(yī)師共同參與制訂合理的術(shù)前準(zhǔn)備方案，為患者制訂精準(zhǔn)醫(yī)療模式下的圍術(shù)期管理策略。

4 結(jié)語(yǔ)

困難氣道管理一直是臨床麻醉工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，插管失敗導(dǎo)致的嚴(yán)重并發(fā)癥是麻醉相關(guān)醫(yī)療糾紛的主要根源[3]。盡管隨著各種氣道管理工具的臨床使用以及相關(guān)培訓(xùn)的開(kāi)展，插管失敗的發(fā)生率已經(jīng)明顯下降，但仍然無(wú)法杜絕不良事件的發(fā)生。中華醫(yī)學(xué)會(huì)麻醉學(xué)分會(huì)對(duì)于困難氣道管理提出了一系列處理流程，但實(shí)際決策時(shí)過(guò)于復(fù)雜[52]。通過(guò)傳統(tǒng)的查體或X 射線、CT 等影像評(píng)估困難氣道的預(yù)測(cè)價(jià)值有限，而且無(wú)法對(duì)困難氣道插管提供有效決策。

利用三維重建技術(shù)得到的氣道立體模型能有效識(shí)別患者的氣道異常，更加精準(zhǔn)地預(yù)判面罩通氣困難或插管困難，并可以靈活地指導(dǎo)臨床應(yīng)用，且不增加患者的住院費(fèi)用，無(wú)創(chuàng)且容易接受。近年來(lái)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，三維重建在困難氣道管理中的應(yīng)用具有非常廣闊的前景：利用三維重建在術(shù)前對(duì)患者進(jìn)行氣道評(píng)估，有助于判斷氣道類型，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)困難氣道，選擇更合適的誘導(dǎo)方式，還能優(yōu)化氣管導(dǎo)管型號(hào)選擇、確定合適的插管深度，以提高首次插管成功率，減少患者的氣道損傷。

對(duì)于圍術(shù)期氣道管理，目前掌握與應(yīng)用氣道三維重建技術(shù)的醫(yī)療工作者并不多，而且開(kāi)展的醫(yī)療單位有限，難以評(píng)估在大樣本人群中的作用，需要大型的臨床隨機(jī)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證其有效性和安全性。此外，該方法目前主要用于術(shù)前評(píng)估和氣管插管，作為一種計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)療技術(shù)，未來(lái)還有更大的開(kāi)發(fā)空間，應(yīng)該積極探索三維重建對(duì)其他氣道工具的指導(dǎo)意義，以更好地協(xié)助困難氣道管理。

綜上所述，三維重建技術(shù)在促進(jìn)圍術(shù)期醫(yī)學(xué)走向精準(zhǔn)化方面發(fā)揮著重要的作用。未來(lái)，隨著三維重建技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其將更好地應(yīng)用于臨床診療中，輔助麻醉醫(yī)師制訂更加安全、合適的氣道管理計(jì)劃，提高圍術(shù)期醫(yī)療質(zhì)量。