颈椎手术后气道梗阻危险因素及风险管理研究进展

王玮荻，刘洪娟，张春瑾，王 兰，周雁荣，汪 晖，吴明珑

1.华中科技大学同济医学院附属同济医院，湖北430030;2.华中科技大学同济医学院护理学院

颈椎手术是脊柱外科常见的手术之一，用于治疗颈椎退行性病变、创伤、肿瘤等疾病[1]，手术在治疗疾病的同时也不可避免地会产生一些并发症。虽然颈椎手术后气道阻塞出现呼吸困难很罕见，但若处理不当可能产生严重后果甚至危及生命[2]，也容易引发医疗纠纷[3]。据报道，颈椎术后出现呼吸困难再插管率为0.5 %～5.2 %[2,4-7]。因此，了解颈椎手术后气道阻塞的危险因素及风险管理措施，对预防颈椎手术后气道阻塞的发生具有重要意义。现综述颈椎术后气道梗阻危险因素及风险管理措施。

1 颈椎术后气道梗阻危险因素

1.1 人口统计学因素

1.1.1 年龄Lim等[8]对12 185例颈椎前路椎间盘切除融合术（ACDF）病人进行回顾性分析，结果表明，年龄是ACDF术后气道阻塞的危险因素。Lauren等[9]利用美国NSQIP和Premier数据库中大样本数据建立多变量Logistic回归模型进行分析，发现高龄是ACDF后24 h内出现气道问题需要再插管的危险因素。Marquez-Lara等[4]发现65岁及以上是颈椎前路融合术（ACF）行非计划性再插管的独立危险因素。另外，Li等[10-11]也指出,高龄是术后气道并发症的高危因素。高龄病人手术部位周围软组织的强度和柔软度下降，气道黏膜对刺激的反应能力下降，术后可能更易发生水肿，进而导致气道梗阻风险增加[12-13]。

1.1.2 性别Lim等[8-9]研究显示，性别（男性）是颈椎手术后病人发生气道梗阻、需要再次插管的危险因素。男性病人在ACF术后需要进行再插管的比例更高[4]。但其原因目前暂不明确。

1.1.3 吸烟史Emery等[12]研究显示，在多节段颈椎椎体切除术后需要再次插管的7例病人中，有6例病人有超过20包/年的吸烟史。Li等[10]回顾性地分析了2007年1月—2016年6月774例颈椎前路手术病人的病史及随访资料，结果显示，吸烟病人气道阻塞的风险高于无吸烟史的病人。香烟会导致气道黏液纤毛系统的结构和功能异常，加重水肿，同时易导致气道高反应性，造成气道梗阻风险增加[12]。

1.1.4 体质指数（body mass index，BMI）Li等[10,14]研究发现，高BMI是颈椎前路手术后发生气道梗阻需再插管的危险因素。超重病人手术部位的脂肪组织填充了组织间隙，当水肿发生时，过多的脂肪组织会占据缓冲空间，而且术后引流通畅性也受到影响，血肿形成后气道阻塞的情况可能恶化[10]。

1.1.5 其他因素 有文献报道，病人自理能力状况[8]、近期体重减轻[15]等与ACDF术后气道并发症的发生相关，但其他相关的支持文献尚不多见，这些危险因素可能还需要相关研究来进一步验证。

1.2 疾病因素

1.2.1 高血压An等[16]回顾性分析了532例接受多节段ACDF手术的病人的电子病历，发现高血压与术后呼吸困难有关。高血压会导致血管内皮功能障碍，从而导致内皮屏障的破坏和通透性增加，这可能会增加椎前软组织肿胀，从而导致呼吸困难[17]。

1.2.2 呼吸系统疾病Lim等[8]研究表明，慢性阻塞性肺疾病是颈椎前路手术病人术后出现气道相关并发症，需要呼吸机辅助呼吸的重要预测因素。这与Emery等[5]的发现是一致的。这类疾病病人的气道通常伴有慢性炎症和肿胀，易导致气道梗阻的发生。

1.2.3 其他疾病 据报道，出血性疾病病人颈椎术后更易出现气道相关并发症，需要气道干预[8]。这类病人易发生伤口血肿，而伤口血肿压迫是上呼吸道阻塞最常见的病因[18-19]。此外，贫血、充血性心力衰竭、阻塞性睡眠呼吸暂停、颈椎磁共振t2加权成像高信号等也被认为和颈椎术后病人的气道梗阻有关[4,13,16]。

1.3 手术因素

1.3.1 术后节段位置Li等[10]研究发现，高于C5椎体的手术段气道阻塞发生率是低于C5椎体手术的

2.5 倍，其他研究也发现了类似的结果，如有研究报道了C4以上的上颈椎手术是气道阻塞的危险因素[19]，还有研究观察到累及C3的上颈椎手术是ACDF后呼吸困难的危险因素[16]。高位节段手术术后气道梗阻发生率较高，可能是由于高节段椎体前方的软组织较窄较厚，在受到挤压和刺激后，这些节段更易出现明显水肿[10]，进而导致术后气道梗阻风险增加。

1.3.2 节段数量Li等[10]的研究发现，气道阻塞的发生率随着手术节段数的增加而增加，单节段手术后气道阻塞再插管发生率为0.30 %；3节段以上手术后气道阻塞发生率为4.97 %。主要原因为：多节段手术减压区大，多节段椎体前及周围软组织紊乱，加之手术时间长，术中牵引精度逐渐下降，导致手术结束时对邻近组织的牵引或挤压，从而加重缺血性水肿等。

1.3.3 手术方式及入路 颈椎前路手术多为ACDF或颈椎前路椎体切除融合术(ACCF)，而ACCF导致气道阻塞的风险比ACDF高2倍[10]，这可能与ACCF手术剥离面积较大等有关。此外，与单入路手术相比，接受颈椎前后联合手术的病人气道并发症的风险更高[20-22]。

1.3.4 手术时长与失血量Marquez-Lara等[4]对311例行ACF病人的回顾性研究显示，19例病人出现气道并发症，其中6例需要重新插管，分析发现再插管的危险因素包括手术时间延长（＞5 h）、术中失血过多（＞300 mL）等，这与Raksakietisak等[23]的研究结果相似。手术时间过长会引起广泛的血容量转移或过度补液使容量超负荷；同样，失血量过多时通常也需要大量的晶体给药，而补液量过大会增加颈部组织水肿的程度，易发生气道梗阻[23-24]。

1.3.5 其他因素 据报道，枕颈融合术术后枕颈角较术前减小5°及以上时，术后呼吸困难发生的可能性增加[25-26]。此外，ACF术中重组人骨形成蛋白-2（BMP-2）的不合理应用也可能引起椎前水肿及术后气道梗阻[27-28]。

1.4 麻醉风险因素

1.4.1 美国麻醉师协会(American Society of Anesthesiologists,ASA)评 分Lauren等[9]对 美 国NSQIP和Premier疾病数据库中接受ACDF手术病人的数据进行回顾性分析发现，ASA分级＞2级是ACDF术后即刻紧急再插管的危险因素。Lim等[8]的回顾性研究也显示，ASA分级＞2级是ACDF术后气道干预的独立预测因素（OR=2.27）。提示：ASA分级2级以上病人麻醉和手术耐受力不良，术后可能出现并发症。

1.4.2 困难气道 困难气道病人如有明确的大气道狭窄及困难气道史、严重烧伤瘢痕、头颈部放疗史、重度阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的病人以及一些气道可视化欠佳的病人易出现插管或通气困难，需反复多次插管操作，可能会损伤气道黏膜，引起组织水肿、出血，导致急性气道梗阻[18,29-30]。

2 颈椎术后气道梗阻风险管理策略

2.1 术后拔管及重症监护病房（intensive care unit，ICU）监护方案的合理制定Kim等[14]根据病人是否有气道梗阻危险因素制定了“峨山拔管协议”（ASAN Extubation Protocol,AEP），所有颈椎前路手术病人常规带气管插管转入ICU，若存在以下5种危险因素之一，则需插管过夜:暴露节段超过3个椎体；手术部位在C3～C4或以上；手术时间超过5 h；失血超过300 mL；合并下列疾病（高血压、糖尿病、充血性心力衰竭/缺血性心脏病、哮喘/慢性阻塞性肺疾病、慢性肾衰竭、肝硬化）之一。对于存在风险因素的病人，手术12 h后行侧方位X线片检查评估椎前组织水肿情况，与术前相应区域肿胀程度比较是否超过阈值（C2超过250%，C5超过150%），若未超过阈值可拔管；若超过阈值，则插管时间需延后12 h，并考虑在接下来的12 h内通过袖带渗漏试验或X线片进行二次评估。如果袖带渗漏试验呈阳性或肿胀低于阈值水平，则拔管。否则在12 h后重复袖带渗漏试验或X线片，直到符合拔管标准。拔管后需要在ICU观察至少6 h，然后再转至普通病房。对于没有危险因素的病人且无明显椎前组织水肿的病人，可直接拔管，在IUC严密监测呼吸状态至少3 h后转至普通病房；对于没有危险因素但椎前组织明显水肿的病人，采用与有风险的病人相同的气道管理方案。研究结果显示，试验组术后气道梗阻发生率（0.76 %）低于对照组（3.64 %）两组比较差异有统计学意义（P=0.024 ）。Palumbo等[18]认为，手术因素是影响术后气道梗阻的主要因素，鉴于此，根据手术危险因素的数量将颈椎前路手术病人术后气道梗阻风险分为低危、中危、高危3级。同时结合次要危险因素（包括病人的特征、麻醉因素及机构的资源情况等），制定气道管理方案。相关危险因素见表1。低危组病人，即不存在主要危险因素的病人，手术对气道的损害非常小，这类病人可以在手术室安全拔管，在麻醉苏醒后转至普通病房。中危病人，即存在1个主要危险因素的病人，气道管理需要结合次要危险因素进行考虑，若无并存次要危险因素，术后可立即拔管，但鉴于术后气道损伤风险增加，应考虑在ICU对拔管病人进行24～36 h的监护，抬高床头并在床边放置紧急外科手术气道建立设施；若同时合并1个或多个次要危险因素，则需要考虑延迟拔管。高危病人，即存在多个主要危险因素的病人，术后需要延迟拔管，且必须在ICU进行监护。该气道管理方案虽然考虑因素较为全面且指导性较强，但暂无研究验证其运用效果，其科学性及有效性有待进一步考证。

表1 颈椎术后气道梗阻危险因素

2.2 基于失效模式和效应分析（failure mode and effect analysis,FMEA）构建颈椎术后气道梗阻规范化管理方案FMEA作为一种前瞻性的分析方法，有助于系统地评估医疗、护理过程中的薄弱环节，识别病人与医疗服务提供者之间的潜在危险，通过量化指标险优先数（risk priority number,RPN）实现对关键项目的标准化管理和改进，进而降低医疗护理风险，保障病人安全[31]。李凌云等[32]引入FMEA，收集既往颈椎前路手术病人发生气道梗阻的病例，梳理围术期护理流程中的步骤，继而采用头脑风暴法找出可能的失效模式，最终确定术前评估、准备不足，术后呼吸道管理不到位，术后颈椎保护不当，术后伤口引流不畅以及术后饮食护理不到位5个可能导致颈椎前路手术后气道梗阻的高危因素，并分析可能的原因，进而制定预防及改进措施并实施。结果显示，试验组各项RPN值明显降低，且气道梗阻发生率得到有效降低。但需要注意的是FMEA危险评估过程中的发生度（occurrence,O）、检测度（detectability,D）以及严重度（severity,S）的等级评定和赋值存在主观性，对研究团队成员的理论基础及FMEA操作技术具有较高的要求[33]。此外，颈椎术后气道管理涉及医疗、麻醉、护理等多个环节，需要多学科参与及合作，虽然该研究FMEA工作小组涉及医疗、护理专家，但仅从护理角度寻找原因及提出改进措施略显片面，后续研究可以借鉴相关方法并加以改进。王晶等[34]的研究采取类似的研究方法，也得到了类似的研究结果。但该研究仅选择4名护理人员作为团队成员，且样本量较小，可能缺乏代表性，且临床检验和评价效果的时间较短，仅为1年。

2.3 激素的应用 糖皮质激素能够抑制炎症介质的合成与释放，具有咽喉及气道黏膜保护作用，有助于预防及改善咽喉及气道炎症及水肿[11]。一项系统评价[35]结果显示，糖皮质激素的运用有助于减轻颈椎术后病人椎前软组织水肿。Nam等[36]的一项单中心随机对照试验表明，术后立即使用糖皮质激素（地塞米松）可以降低颈椎前路减压植骨融合术病人术后第1天及术后第2天呼吸困难程度（但与激素剂量无关）,提示术后糖皮质激素的运用可能减轻术后早期气道梗阻程度。但该研究样本量较小（62例），且采用主观指标即病人自觉呼吸困难程度来反映气道梗阻情况，未引入延迟拔管或再插管率等相关客观指标做评价。故对于结果的解读需要慎重，同时提示需要更多多中心、大样本、设计良好的随机对照试验对糖皮质激素的效果加以验证。外科团队应权衡每个病人围术期使用糖皮质激素的风险和益处，提供最佳临床决策。

2.4 枕颈部固定于中立位或轻度过伸位 枕颈融合术（occipitocervical fusion,OCF）常用于颅颈交界区疾病的治疗，除了咽喉部水肿，术后颈部固定过屈位可能是OCF后气道梗阻的主要原因[25,37]，当上颈椎固定于过屈位时，下颌骨及舌根后移，从而使口咽通气道变小，加上咽喉部水肿，病人拔管后出现呼吸困难的可能性会大大增加[25]。因此，在OCF中建议将枕颈部固定于中立位或轻度过伸位[26,37-38]，作为避免术后呼吸困难/气道梗阻的实用策略之一。但该结论主要是基于回顾性研究，且样本量较少；但考虑到呼吸困难后果严重且罕见，进行前瞻性研究可能不太现实且不符合伦理管理要求，可以通过开展多中心大样本的回顾性研究或通过动物实验进行进一步验证。

2.5 其他 术中避免或降低骨形成蛋白的使用剂量，控制及缩短手术时间等相关措施理论上有利于降低椎前软组织局部炎性反应和水肿[4,28]，也可能有助于避免及降低术后气道梗阻的发生率及严重程度。

3 小结

多种危险因素的共同作用导致颈椎术后气道梗阻的发生，部分危险因素如手术时长等属于可调节/改变因素，可针对单个危险因素制定对策研究；但术后不同时期气道梗阻的危险因素并不完全相同，且不同危险因素之间可相互作用，导致术后气道梗阻发生的机制较为复杂，未来期待能研发一个被广泛接受的颈椎术后气道梗阻风险评估工具及标准，并制定一个贯穿颈椎手术病人围术期治疗整个过程的集束化管理方案，根据风险等级及不同时间节点采取相应的干预措施，开展大规模、多中心、前瞻性的临床试验以进一步研究。