Интубация трахеи (обычно просто называемая интубацией ), инвазивная медицинская процедура , представляет собой размещение гибкого пластикового катетера в трахеи . На протяжении тысячелетий трахеотомия считалась самым надежным (и самым рискованным) методом интубации трахеи. К концу 19 века достижения в области анатомии и физиологии , а также начало признания микробной теории болезней снизили заболеваемость и смертность от этой операции до более приемлемого уровня. Также в конце 19 века достижения в области эндоскопического инструментария улучшились до такой степени, что прямая ларингоскопия наконец стала жизнеспособным средством обеспечения дыхательных путей нехирургическим оротрахеальным путем. Назотрахеальная интубация не была широко распространена до начала 20 века. В XX веке практика трахеотомии, эндоскопии и нехирургической интубации трахеи превратилась из редко используемых процедур в неотъемлемые компоненты практики анестезиологии , интенсивной терапии , неотложной медицины , гастроэнтерологии , пульмонологии и хирургии .
Самое раннее известное описание трахеотомии найдено на двух египетских табличках, датируемых примерно 3600 г. до н. э. [1] 110-страничный папирус Эберса , египетский медицинский папирус , датируемый примерно 1550 г. до н. э., также упоминает трахеотомию. [1] [2] Трахеотомия была описана в древнеиндийском писании, Ригведе : в тексте упоминается «щедрый, который без лигатуры может заставить трахею воссоединиться, когда шейные хрящи перерезаны, при условии, что они не полностью разорваны». [2] [3] [4] Сушрута Самхита ( ок. 400 г. до н. э. ) — еще один текст с индийского субконтинента по аюрведической медицине и хирургии, в котором упоминается трахеотомия. [5]
Греческий врач Гиппократ ( ок. 460 – ок. 370 до н. э. ) осуждал практику трахеотомии. Предупреждая о неприемлемом риске смерти от непреднамеренного разрыва сонной артерии во время трахеотомии, Гиппократ также предостерегал, что «самые сложные свищи – это те, которые возникают в хрящевых областях». [6] Говорят, что Гомер Византийский написал об Александре Великом (356–323 до н. э.), спасшем солдата от удушья , сделав надрез кончиком своего меча в трахее мужчины. [7]
Несмотря на опасения Гиппократа, Гален Пергамский (129–199) и Аретей Каппадокийский ( оба жили в Риме во II веке н. э.) приписывают Асклепиаду из Вифинии ( ок. 124–40 до н. э.) звание первого врача, выполнившего неэкстренную трахеотомию. [8] [9] Однако Аретей предостерегал от проведения трахеотомии, поскольку считал, что разрезы, сделанные на хряще трахеи, подвержены вторичной раневой инфекции и, следовательно, не заживут. Он писал, что «края раны не срастаются, поскольку они оба хрящевые и не обладают природой соединения». [10] [11] Сообщалось, что Антилл , другой греческий хирург, живший в Риме во II веке н. э., выполнял трахеотомию при лечении заболеваний полости рта. Он усовершенствовал технику, сделав ее более похожей на ту, что используется в наше время, рекомендуя делать поперечный разрез между третьим и четвертым кольцами трахеи для лечения опасной для жизни обструкции дыхательных путей. [10] Антилл писал, что трахеотомия неэффективна, однако, в случаях тяжелого ларинготрахеобронхита, поскольку патология была дистальнее места операции. Оригинальные труды Антилла были утеряны, но их сохранили Орибасий ( ок. 320–400 ) и Павел Эгинский ( ок. 625–690 ), оба из которых были греческими врачами, а также историками. [10] Гален разъяснил анатомию трахеи и был первым, кто продемонстрировал, что гортань генерирует голос. [12] [13] Гален, возможно, понимал важность искусственной вентиляции легких, потому что в одном из своих экспериментов он использовал мехи для надувания легких мертвого животного. [14] [15]
Около 1020 года Ибн Сина (980–1037) описал использование интубации трахеи в «Каноне врачебной науки» для облегчения дыхания . [16] В медицинском учебнике XII века «Ат-Тайсир» Ибн Зухр (1091–1161) из Аль-Андалуса (также известного как Авензоар) дал анатомически правильное описание операции трахеотомии. [17] [18]
В эпоху Возрождения наблюдался значительный прогресс в анатомии и хирургии, и хирурги стали все более открытыми для хирургии трахеи. Несмотря на это, уровень смертности не улучшился. [10] С 1500 по 1832 год в литературе известно всего 28 описаний успешной трахеотомии. [10] Первые подробные описания интубации трахеи и последующего искусственного дыхания животных были получены от Андреаса Везалия (1514–1564) из Брюсселя. В своей знаковой книге, опубликованной в 1543 году, De humani corporis fabrica , он описал эксперимент, в котором он вставлял тростник в трахею умирающего животного, грудная клетка которого была открыта, и поддерживал вентиляцию, периодически вдувая воздух в тростник. [15] [19] Везалий писал, что этот метод может спасти жизнь. Антонио Муса Брассавола (1490–1554) из Феррары лечил пациента с перитонзиллярным абсцессом с помощью трахеотомии после того, как пациенту отказали цирюльники-хирурги . Пациент, по-видимому, полностью выздоровел, и Брассавола опубликовал свой отчет в 1546 году. Эта операция была идентифицирована как первая зарегистрированная успешная трахеостомия, несмотря на множество древних ссылок на трахею и, возможно, на ее отверстие. [10]
К концу XVI века анатом и хирург Иероним Фабрициус (1533–1619) описал в своих трудах полезную технику трахеотомии, хотя сам никогда не проводил эту операцию. Он рекомендовал использовать вертикальный разрез и был первым, кто ввел идею трахеостомической трубки. Это была прямая короткая канюля , которая имела крылья, чтобы не дать трубке слишком глубоко проникнуть в трахею. Описание Фабрициусом процедуры трахеотомии похоже на то, что используется сегодня. Юлий Кассерий (1561–1616) сменил Фабрициуса на посту профессора анатомии в Падуанском университете и опубликовал собственные труды относительно техники и оборудования для трахеотомии, рекомендуя изогнутую серебряную трубку с несколькими отверстиями в ней. Марко Аурелио Северино (1580–1656), искусный хирург и анатом, провел несколько успешных трахеотомий во время эпидемии дифтерии в Неаполе в 1610 году, используя технику вертикального разреза, рекомендованную Фабрициусом. Он также разработал собственную версию троакара. [20]
В 1620 году французский хирург Николас Абико (1550–1624), хирург герцога Немурского и анатом, опубликовал отчет о четырех успешных «бронхотомиях», которые он провел. [21] Одним из них является первый зарегистрированный случай трахеотомии для удаления инородного тела, в данном случае сгустка крови в гортани жертвы ножевого ранения. Он также описал первую известную трахеотомию, проведенную на пациенте -ребенке . 14-летний мальчик проглотил сумку с 9 золотыми монетами, пытаясь предотвратить ее кражу разбойником . Предмет застрял в его пищеводе , заблокировав трахею. Абико предположил, что операция может быть также эффективна для пациентов с воспалением гортани. Он разработал оборудование для этой хирургической процедуры, которое во многом похоже на современные конструкции.
Считается, что Санкториус (1561–1636) был первым, кто использовал троакар во время операции. Он рекомендовал оставлять канюлю на месте в течение нескольких дней после операции. [22] Ранние устройства для трахеостомии проиллюстрированы в Question Chirurgicale Габико [21] и посмертной Tabulae anatomicae Юлиуса Кассерия в 1627 году. [23] Томас Фиенус (1567–1631), профессор медицины в Университете Лувена , был первым, кто использовал слово «трахеотомия» в 1649 году, но этот термин не был широко использован до столетия спустя. [24] Георг Детхардинг (1671–1747), профессор анатомии в Университете Ростока , лечил утопающего с помощью трахеостомии в 1714 году. [25] [26] [27]
Опасаясь осложнений, большинство хирургов откладывали потенциально спасающую жизнь трахеотомию до тех пор, пока пациент не умирал, несмотря на знание того, что к тому времени уже произошло бы необратимое повреждение органов. Это начало меняться в начале 19 века, когда трахеотомию наконец начали признавать законным средством лечения тяжелой обструкции дыхательных путей. В 1832 году французский врач Пьер Бретонно (1778–1862) использовал трахеотомию в качестве последнего средства для лечения случая дифтерии . [28] В 1852 году ученик Бретонно Арман Труссо (1801–1867) представил серию из 169 трахеотомий (158 из которых были при крупе и 11 при «хронических заболеваниях гортани»). [29] В 1871 году немецкий хирург Фридрих Тренделенбург (1844–1924) опубликовал статью, описывающую первую успешную плановую трахеотомию человека, проведенную для введения общей анестезии. [30] [31] [32] [33] После смерти немецкого императора Фридриха III от рака гортани в 1888 году сэр Морелл Маккензи (1837–1892) и другие лечащие врачи совместно написали книгу, в которой обсуждались текущие показания к трахеотомии и случаи, когда операция абсолютно необходима. [34]
В начале 20-го века врачи начали использовать трахеотомию при лечении пациентов, страдающих паралитическим полиомиелитом , которым требовалась искусственная вентиляция легких. Используемая в настоящее время хирургическая техника трахеотомии была описана в 1909 году Шевалье Джексоном (1865–1958), профессором ларингологии в Медицинском колледже Джефферсона в Филадельфии. [35] Однако хирурги продолжали обсуждать различные аспекты трахеотомии вплоть до 20-го века. Применялось множество методов, а также множество различных хирургических инструментов и трахеальных трубок. Хирурги, похоже, не могли прийти к единому мнению о том, где и как следует делать разрез трахеи, споря о том, какая из них более полезна — «высокая трахеотомия» или «низкая трахеотомия». По иронии судьбы, недавно разработанные ингаляционные анестетики и методы общей анестезии на самом деле, казалось, увеличивали риски, и у многих пациентов возникали фатальные послеоперационные осложнения. Джексон подчеркивал важность послеоперационного ухода, что значительно снизило уровень смертности. К 1965 году хирургическая анатомия была полностью и широко изучена, антибиотики были широко доступны и полезны для лечения послеоперационных инфекций, а другие серьезные осложнения трахеотомии также стали более управляемыми.
В то время как все эти хирургические достижения имели место, многие важные разработки также имели место в науке оптики . В 19 веке было изобретено много новых оптических инструментов с медицинским применением. В 1805 году немецкий военный хирург по имени Филипп фон Боццини (1773–1809) изобрел устройство, которое он назвал лихтлейтером (или световодным инструментом). Этот инструмент, предок современного эндоскопа, использовался для исследования уретры , мочевого пузыря человека , прямой кишки , ротоглотки и носоглотки. [36] [37] [38] [39] Инструмент состоял из свечи в металлической трубе; зеркало на внутренней стороне отражало свет от свечи через насадки в соответствующую полость тела. [40] Практика желудочной эндоскопии у людей была впервые применена хирургом армии США Уильямом Бомонтом (1785–1853) в 1822 году при содействии его пациента Алексиса Сент-Мартина (1794–1880), жертвы случайного огнестрельного ранения в желудок. [41] В 1853 году Антонин Жан Дезормо (1815–1882) из Парижа модифицировал лихтлейтер Боццини таким образом, чтобы зеркало отражало свет от керосиновой лампы через длинный металлический канал. [40] Называя этот инструмент эндоскопом ( ему приписывают введение этого термина), Дезормо использовал его для исследования мочевого пузыря. Однако, как и лихтлейтер Боццини, эндоскоп Дезормо имел ограниченную полезность из-за своей склонности сильно нагреваться во время использования. [40] В 1868 году Адольф Куссмауль (1822–1902) из Германии провел первую эзофагогастродуоденоскопию ( диагностическую процедуру, при которой эндоскоп используется для визуализации пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки ) на живом человеке. Объектом был шпагоглотатель , который проглотил металлическую трубку длиной 47 сантиметров и диаметром 13 миллиметров. [42] [43] [44] [45] 2 октября 1877 года берлинский уролог Максимилиан Карл-Фридрих Нитце (1848–1906) и венский инструментарий Йозеф Лейтер (1830–1892) представили первый практический цистоуретроскоп с электрическим источником света. [46] Самым большим недостатком прибора была вольфрамовая нить накаливания (изобретенная Александром Лодыгиным, 1847–1923), который сильно нагревался и требовал сложной системы водяного охлаждения . [40] В 1881 году польский врач Ян Микулич-Радецкий (1850–1905) создал первый жесткий гастроскоп для практического применения. [47] [48] [49]
В 1932 году Рудольф Шиндлер (1888–1968) из Германии представил первый полугибкий гастроскоп. [50] Это устройство имело многочисленные линзы , расположенные по всей трубке, и миниатюрную лампочку на дистальном конце. Трубка этого устройства была 75 сантиметров в длину и 11 миллиметров в диаметре, а дистальная часть могла иметь определенную степень сгибания. Между 1945 и 1952 годами инженеры-оптики (в частности, Карл Шторц (1911–1996) из немецкой компании Karl Storz GmbH , Гарольд Хопкинс (1918–1995) из Англии и Муцуо Сугиура из японской корпорации Olympus ) развили эту раннюю работу, что привело к разработке первой «гастрокамеры». [51] [52] В 1964 году Фернандо Алвес Мартинс (родился 17 июня 1927 года) из Португалии применил оптоволоконную технологию к одной из этих ранних гастрокамер, чтобы создать первую гастрокамеру с гибким фиброскопом. [53] [54] Первоначально использовавшиеся в эзофагогастродуоденоскопии, новые устройства были разработаны в конце 1960-х годов для использования в бронхоскопии , риноскопии и ларингоскопии. Концепция использования фиброоптического эндоскопа для интубации трахеи была представлена Питером Мерфи, английским анестезиологом, в 1967 году. [55] К середине 1980-х годов гибкий фибробронхоскоп стал незаменимым инструментом в сообществах пульмонологии и анестезиологии. [56]
В 1854 году испанский педагог по вокалу Мануэль Гарсия (1805–1906) стал первым человеком, который увидел функционирующую голосовую щель у живого человека. Гарсия разработал инструмент, который использовал два зеркала, для которых Солнце служило внешним источником света . [57] Используя это устройство, он смог наблюдать за работой своего собственного голосового аппарата и верхней части своей трахеи. Он представил свои наблюдения в Королевском обществе Лондона в 1855 году. [57] [58]
В 1858 году Эжен Бушю (1818–1891), педиатр из Парижа, разработал новую технику нехирургической оротрахеальной интубации для обхода обструкции гортани, вызванной псевдомембраной, связанной с дифтерией. Его метод включал введение небольшой прямой металлической трубки в гортань, закрепление ее с помощью шелковой нити и оставление ее там на несколько дней, пока псевдомембрана и обструкция дыхательных путей не исчезнут в достаточной степени. [59] Бушю представил эту экспериментальную технику вместе с результатами, которых он достиг в первых семи случаях, на конференции Французской академии наук 18 сентября 1858 года. [60] Члены академии отвергли идеи Бушю, в основном из-за весьма критических и негативных замечаний, сделанных влиятельным Арманом Труссо. [61] Не испугавшись, Бушю позже представил набор трубок («трубки Бушю») для интубации трахеи в качестве альтернативы трахеотомии в случаях дифтерии.
В марте 1878 года Вильгельм Хак из Фрайбурга опубликовал статью, описывающую использование нехирургической оротрахеальной интубации при удалении полипов голосовых связок . [62] В ноябре того же года он опубликовал еще одно исследование, на этот раз об использовании оротрахеальной интубации для обеспечения проходимости дыхательных путей пациента с острым отеком голосовой щели , постепенно вводя в гортань «градуированные треугольные вулканитовые бужи Шроттера» размером от 3 до 11. [63] [64] В 1880 году шотландский хирург Уильям Мейсюэн (1848–1924) сообщил о своем использовании оротрахеальной интубации в качестве альтернативы трахеотомии, чтобы позволить пациенту с отеком голосовой щели дышать, а также в условиях общей анестезии хлороформом . [64] [65] [66] Все предыдущие наблюдения голосовой щели и гортани (включая наблюдения Гарсии, Хака и Мейсвена) проводились под непрямым зрением (с использованием зеркал) до 23 апреля 1895 года, когда Альфред Кирштейн (1863–1922) из Германии впервые описал прямую визуализацию голосовых связок. Кирштейн выполнил первую прямую ларингоскопию в Берлине, используя эзофагоскоп, который он модифицировал для этой цели; он назвал это устройство аутоскопом . [ 67] Смерть в 1888 году императора Фридриха III [34] могла побудить Кирштейна разработать аутоскоп. [68]
До 1913 года челюстно-лицевая хирургия проводилась с помощью масочной ингаляционной анестезии , местного нанесения местных анестетиков на слизистую оболочку , ректальной анестезии или внутривенной анестезии. Хотя эти методы были эффективными, они не защищали дыхательные пути от обструкции, а также подвергали пациентов риску легочной аспирации крови и слизи в трахеобронхиальное дерево. В 1913 году Шевалье Джексон был первым, кто сообщил о высоком уровне успеха при использовании прямой ларингоскопии в качестве средства интубации трахеи. [69] Джексон представил новое лезвие ларингоскопа, которое имело источник света на дистальном конце, а не проксимальный источник света, используемый Кирштейном. [70] Это новое лезвие включало компонент, который оператор мог выдвинуть, чтобы освободить место для прохождения эндотрахеальной трубки или бронхоскопа. [71]
В том же году Генри Х. Джейнвэй (1873–1921) опубликовал результаты, которых он добился с помощью недавно разработанного им ларингоскопа. [72] Во время практики в больнице Белвью в Нью-Йорке Джейнвэй придерживался мнения, что прямая интратрахеальная инсуффляция летучих анестетиков обеспечит улучшенные условия для отоларингологической хирургии. Имея это в виду, он разработал ларингоскоп, предназначенный исключительно для интубации трахеи. Подобно устройству Джексона, инструмент Джейнвэя включал дистальный источник света. Однако уникальным было включение батарей в рукоятку, центральная выемка на лезвии для удержания трахеальной трубки на средней линии ротоглотки во время интубации и небольшой изгиб дистального конца лезвия, чтобы помочь направить трубку через голосовую щель. Успех этой конструкции привел к ее последующему использованию в других типах хирургии. Таким образом, Джейнвэй сыграла важную роль в популяризации широкого использования прямой ларингоскопии и интубации трахеи в практике анестезиологии. [68]
После Первой мировой войны в области интратрахеальной анестезии были достигнуты дальнейшие успехи. Среди них были достижения сэра Ивана Уайтсайда Мэгилла (1888–1986). Работая в Королевском госпитале травм лица и челюсти в Сидкапе с пластическим хирургом сэром Гарольдом Джиллисом (1882–1960) и анестезиологом Э. Стэнли Роуботэмом (1890–1979), Мэгилл разработал технику слепой назотрахеальной интубации в сознании. [73] [74] [75] [76] [77] [78] Мэгилл разработал новый тип угловых щипцов (щипцы Мэгилла), которые используются и сегодня для облегчения назотрахеальной интубации способом, который мало изменился по сравнению с оригинальной техникой Мэгилла. [79] Другие устройства, изобретенные Мэгиллом, включают ларингоскопическое лезвие Мэгилла, [80] а также несколько аппаратов для введения летучих анестетиков. [81] [82] [83] Кривая Мэгилла эндотрахеальной трубки также названа в честь Мэгилла.
Сэр Роберт Макинтош (1897–1989) также добился значительных успехов в технике интубации трахеи, когда в 1943 году представил свой новый изогнутый клинок ларингоскопа . [84] Клинок Макинтош по сей день остается наиболее широко используемым клинком ларингоскопа для оротрахеальной интубации. [85] В 1949 году Макинтош опубликовал отчет о случае, описывающий новое использование эластичного мочевого катетера в качестве интродьюсера эндотрахеальной трубки для облегчения сложной интубации трахеи. [86] Вдохновленный отчетом Макинтоша, П. Хекс Венн (который в то время был консультантом по анестезии британской фирмы Eschmann Brothers & Walsh, Ltd.) приступил к разработке интродьюсера эндотрахеальной трубки на основе этой концепции. Конструкция Венна была принята в марте 1973 года, и то, что стало известно как интродьюсер эндотрахеальной трубки Эшмана, было запущено в производство в том же году. [87] Материал конструкции Венна отличался от материала бужа из десневой резины тем, что имел два слоя: сердцевину из трубки, сплетенной из полиэфирных нитей, и внешний слой смолы . Это обеспечивало большую жесткость, но сохраняло гибкость и скользкую поверхность. Другими отличиями были длина (новый интродьюсер был 60 см (24 дюйма), что намного длиннее бужа из десневой резины) и наличие изогнутого на 35° кончика, который позволял направлять его вокруг препятствий. [88] [89] Концепция использования стилета для замены или обмена оротрахеальных трубок была введена Финукейном и Купшиком в 1978 году с использованием центрального венозного катетера . [90]
В 20 веке практика трахеотомии, эндоскопии и нехирургической интубации трахеи из редко используемых процедур превратилась в неотъемлемые компоненты практики анестезии, интенсивной терапии , неотложной медицины , гастроэнтерологии , пульмонологии и хирургии. «Цифровая революция» 21 века принесла новые технологии в искусство и науку интубации трахеи. Несколько производителей разработали видеоларингоскопы , которые используют цифровые технологии, такие как датчик с активными пикселями CMOS (CMOS APS), для создания изображения голосовой щели, чтобы можно было интубировать трахею. Видеоларингоскоп Glidescope является одним из примеров такого устройства. [91] [92]