介绍
清醒气管插管 (ATI) 是将气管插管置于清醒、自主呼吸的患者体内。引文1 ]。ATI 可以通过允许患者保持气体交换和气道通畅来提供额外的安全边际，从而降低手术期间误吸的风险。最小程度的镇静和出色的局部麻醉促进成功的 ATI 可以通过降低不良事件的风险来提高患者的安全性。引文2 ]。

气道局部化通常用于促进 ATI，并且可以通过多种方式实施。由于一些尚未解决的缺点，包括气道麻醉质量差，人们对进行气道表面麻醉持保留态度。引文3 ]由于效果不可靠以及超过局麻药最大剂量的风险增加，导致局麻药全身毒性（LAST）[引文4-6 ]。此外，我们的团队已经证明，与表面麻醉相比，气道神经阻滞可为 ATI 提供更好的麻醉质量，并降低总体并发症。引文3 ]。在用于声门上结构麻醉的各种气道神经阻滞选择中，超声引导的上喉神经阻滞（SLNB）已证明通过消除声门闭合和呕吐反射来减弱声门上粘膜感觉具有可靠的功效。通常与 SLNB 结合，通过环甲膜经喉注射 (TLI) 可以为气管提供额外的麻醉并抑制咳嗽反射。

超声引导下 SLNB 的后入路（双侧注射）已在较早前提出过 [引文7-9 ]。然而，其临床应用仍然受到喉上神经可视化的挑战性的阻碍。引文10 ]和喉上动脉的解剖变异性[引文11 ]。此后，一些小组提出了替代的前路入路，并验证了它们在人体尸体中的可实施性。引文12、引文13 ]。这些前路入路理论上在定位技术（地标引导）和注射次数（仅单次注射）方面更简单，但它们存在靶平面不清晰和药物扩散不清晰的缺点。此外，尚无临床数据证实前路 SLNB 促进气管内麻醉患者 ATI 的有效性和安全性。

因此，本研究旨在通过一项随机临床试验检验这一假设，即改良超声引导前 SLNB 与 TLI 的联合使用在为患者实现临床可接受的插管条件方面并不逊色于传统超声引导后 SLNB 与 TLI 的联合使用手术室内无困难气道。

方法
学习规划
本研究经四川大学华西医院生物医学研究伦理委员会批准，并在中国临床试验注册中心（www.chictr.org.cn）注册；注册号：ChiCTR2200058086（注册日期：2022年3月29日）。这项前瞻性、随机、评估者盲法、非劣效性临床试验于 2022 年 8 月至 2023 年 2 月在三级教学医院华西医院进行。患者入组于 2022 年 8 月 1 日开始。试验方案的完整细节可参见可以在补充附录中找到，该附录与本文全文一起提供，网址为https://bmjopen.bmj.com/content/13/2/e068779.full。CONSORT 检查表用于撰写我们的报告 [引文14 ]。

人口
研究人群包括计划进行需要气管插管的择期普通手术的患者。纳入美国麻醉医师协会 (ASA) 身体状况为 I-III、年龄 18-65 岁的男女患者。排除标准如下：有前哨淋巴结活检禁忌症（凝血障碍、进针部位感染或局麻药过敏）或被认为气道困难（Mallampati III-IV级，切牙间距<3 cm）的患者，甲状旁腺距离< 6.5 cm，或体重指数≥ 26 kg/m 2 )；患有哮喘或缺血性心脏病；术前声音嘶哑、喉咙痛；计划在不拔管的情况下转移；以及妨碍充分沟通的条件。

随机化和盲法
患者在获得书面知情同意后被纳入研究。患者以 1:1 的比例随机分为改良组（改良超声引导前 SLNB）或传统组（超声引导后 SLNB）。该研究的主要研究者使用计算机随机化表进行随机化。一名独立助理在手术前 1 小时打开密封信封，告知操作者要执行哪种神经阻滞技术。由于试验的性质，麻醉师进行了干预，并且所有患者对分组分配均不知情。然而，结果评估员对干预措施视而不见。

气道麻醉前的准备
所有患者均使用面罩进行预给氧，提供 100% 氧气，以获得高于 90% 的呼气末氧气浓度。静脉注射咪达唑仑（0.03 mg/kg）和舒芬太尼（0.1 ug/kg）。

气道麻醉程序
所有研究人员都是经过认证且经过培训的麻醉师，气道麻醉始终由同一位研究人员进行。所有患者均接受超声引导前哨淋巴结活检和视频喉镜辅助 ATI。

改良组患者接受改良超声引导前 SLNB。传统组患者采用传统超声引导下后路 SLNB 进行双侧治疗。SLNB 后，所有参与者立即接受超声引导下的 TLI，并用纱布覆盖所有针孔。记录气道麻醉所需的时间。

改良超声引导前 SLNB
改良组患者取仰卧位，进行改良超声引导前 SLNB。清洁和覆盖后，将高频 38 mm 线性传感器横向放置在 TC 上。然后将探头向头侧移动，直到观察到甲状腺切迹（图1A）。使用 22 号 50 毫米神经阻滞针，通过平面外方法单次注射 6 mL 2% 利多卡因进行双侧 SLNB 。注射在中线进行，目标是甲状腺舌骨膜（TH-Mb）上方的空间，针尖位于 TH-Mb 的表面。引文12 ]。注射利多卡因后，TH-Mb 和会厌前间隙被推低（图1B）。

传统超声引导下后路 SLNB
传统组患者取仰卧位，进行传统超声引导下后路 SLNB。清洁并铺盖后，将高频 38 mm 线性传感器放置在下颌下区域的矢状旁。超声检查显示舌骨和甲状软骨为高回声结构。甲状舌骨和甲状舌骨膜位于这两个结构之间（图1C）。使用 22 号 50 毫米神经阻滞针，通过平面外方法在每侧注入 3 mL 2% 利多卡因，进行双侧 SLNB。注射是针对 TH-Mb 上方的空间进行双侧注射，针尖位于 TH-Mb 的表面。引文8 ]。注射利多卡因后，TH-Mb 和会厌前间隙被推低（图1D）。

超声引导TLI
SLNB 后，所有参与者均在仰卧位接受超声引导 TLI。将高频38mm线性换能器放置在横向平面中，以获得甲状软骨和环状软骨之间的高亮线回波，即环甲膜（CT Mb）。使用平面外可视化，将先进的 22 号针头连接到含有 5 mL 2% 利多卡因的 5 mL 注射器。一旦气管腔中的空气自由吸出，呼气结束时注射 5 mL 2% 利多卡因。

气管插管：程序
用面罩输送100%氧气进行预氧合，获得呼气末氧浓度>90%后，评估镇静状态（拉姆齐量表）后进行视频喉镜辅助ATI，并在ATI期间评估插管情况。气管插管 (ETT)，男性内径为 7.5 毫米，女性内径为 7.0 毫米。成功放入气管后，将袖带充气，袖带内压力为20 cmH 2 O。第一次尝试以及随后的三个稳定的潮气末二氧化碳 (EtCO 2 ) 波被认为是成功的。还记录插管所需的时间。平均动脉压 (MAP)、心率 (HR) 和脉搏血氧饱和度 (SpO 2）在 T0（基线）、T1（插管前）、T2（插管后立即）和 T3（插管后 1 分钟）测量。成功 ATI 后一分钟，根据主治麻醉师的判断诱导全身麻醉。“第一次尝试失败”是指患者因 4 级反应或 3 级反应以及声带闭合而无法合作。在 ATI 不成功的情况下，研究者进行常规全身麻醉诱导并测量结果。

术中麻醉管理
使用丙泊酚、舒芬太尼和神经肌肉阻滞药物诱导全身麻醉，并根据主治麻醉师的判断使用七氟醚、瑞芬太尼和神经肌肉阻滞药物维持麻醉。在手术过程中，患者的肺部使用正压通气进行通气。术后，用新斯的明50μg/kg逆转残余的神经肌肉阻滞，并拔除患者气管插管。

术后随访
术后随访由独立观察员记录。回忆插管是在转移到 PACU 后 30 分钟进行的。在转移到 PACU 后 30 分钟评估参与者在插管期间的舒适感。声音嘶哑、喉咙痛的严重程度[引文15 ]并在术后4、24、48和72小时记录注射部位疼痛。记录围手术期并发症。

结果
主要结果是可接受的插管条件（AIC）的比例。如补充表1所示，插管条件的评估基于Cormack-Lehane分类[引文16 ]、声带运动[引文17 ]，5 点反应量表 [引文18 ]，以及咳嗽的严重程度[引文17 ]。临床上，AIC 的定义是当每个部分被缩放到 1 级或 2 级时[引文17 ]。AIC比例=每组中获得AIC的参与者人数/接受ATI的参与者人数。次要结局包括首次尝试插管成功率、围插管期间的 MAP、HR 和 SpO2、气道麻醉所需时间（从开始阻滞手术（准备和铺巾后）到拔针后的时间） TLI)，插管所需时间（从刀片插入牙齿之间到第一次 EtCO 2的时间经过的时间）收集到的波形）、插管回忆（不记得；记忆模糊；完全能够回忆起整个插管过程）、患者舒适感（0-10 分，0 表示最不舒服，10 表示无不适）、声音嘶哑的严重程度、喉咙痛、注射部位疼痛（根据补充表2 ）以及其他围手术期并发症，包括气道出血（通过视频喉镜观察喉粘膜出血或通过咳嗽或吸痰观察血性分泌物）、喉上神经损伤、LAST和喉痉挛（喉痉挛的分级如补充表2所示）。

样本量计算和统计分析
在我们的方案中，非劣效性界限被定义为−4.8% [引文19 ]。根据我们的试点研究，改良组和传统组中 AIC 的比例分别为 100% 和 93.75（未发表数据）。使用单侧 Farrington-Manning 检验计算出每组所需的样本量为 44，边际等于 -4.8%，统计功效为 80%，单侧 1 型错误率为 5%。至少占退出者的 10%，总样本量被夸大至 100 名参与者（ 每组n = 50）。

遵循报告非劣效性试验的国际原则[引文20 ,引文[21 ]主要结果分析是在意向治疗（ITT）人群中进行的，并且对符合方案（PP）数据集的分析被认为对于达成稳健的解释具有同等重要的意义。对于主要结果，两个研究组之间的差异（单侧95％置信区间（95％CI）的下限）被估计为AIC（改良组-传统组）的绝对比例。如果下限不超过-4.8%，则宣布非劣效性。

对于次要结果，所有分析均通过双侧α  = 0.05 的优越性检验进行。我们对定性变量使用 Pearson 卡方检验（或 Fisher 精确检验），对定量变量使用 Student t 检验。Whitney-Mann U检验用于比较序数变量。

使用 SAS 9.4 版（SAS Institute, Inc.）进行非劣效性分析。其他统计分析采用SPSS 25.0。p  < .05。

结果
试验人群
2022年8月至2023年2月期间，入组了178名患者，其中104名患者（意向治疗人群）被随机分组​​（改良组52名患者，传统组52名患者）。在 104 名随机患者中，6 名 (5.8%) 被排除在符合方案分析之外：5 名患者没有接受完全分配的治疗，1 名患者违反方案。98 名患者（改良组 49 名，传统组 49 名）符合符合方案原则（符合方案人群）（图2）。基线患者特征见表格1。中位年龄为51岁，49%的患者为男性，结直肠手术是最常见的手术类型。

主要结果
在 PP 人群中，主要结局 AIC 发生在改良组 49 名患者（100%）和传统组 49 名患者（100%）（100% vs. 100%；绝对差值：0；1 的下限）单侧 95% CI：-0.3%）。在ITT人群中，改良组有52名患者（100%）发生AIC，传统组有51名患者（98.1%）发生AIC（100% vs. 98.1%；绝对差异：1.9%；单侧误差下限） 95% CI: −1.2%) (表2）。两个群体的下限（分别为-0.3%和-1.2%）均未超过-4.8%的非劣效性界限，从而证明了非劣效性。通过应用非参数检验，探索性事后分析发现插管条件的组间差异没有显着的统计差异。两组之间良好插管条件的比例也具有可比性（PP 人群：61.2% vs. 54.0%；绝对差异：7.2%；两侧 95% CI：-12.3% 至 26.7%；ITT 人群：57.7% vs. 51.9%；绝对差异：5.8%；两侧 95% CI：-13.3% 至 24.9%）。

次要结果
意向治疗人群和符合方案人群的次要结局显示在表2。插管前，改良超声引导前 SLNB 和 TLI 所需时间明显短于传统超声引导后 SLNB 和 TLI（ITT 人群：194.4 ± 66.5 秒 vs. 233.7 ± 105.2 秒；p  = .03）。在ATI期间，在Ramsay镇静水平相似的情况下，两组之间的Cormack-Lehane分类、声带位置、反应和意外咳嗽没有发现显着差异（表2）。两组首次插管成功率没有显着差异（ITT 人群：49/52, 94.2% vs. 50/52, 96.2%；p  = 1）。两组之间的插管时间相当（ITT 人群：74.0 ± 56.5 秒与 69.8 ± 53.1 秒；p  = .65）。

表3补充图 1显示，与相应的基线值相比，改良组 ATI 期间的HR、MAP 和 SpO 2没有显着差异 ( p  > .05)；相反，在传统组中观察到显着的心血管反应。在 ITT 人群中，与基线值相比，传统组在插管操作后立即观察到 HR 显着增加（82.6 ± 18.4 对比 79.3 ± 15.2；p  < .05）。插管前（98.5 ± 12.6 mmHg 对比 95.4 ± 12.9 mmHg； p  < .05）和插管后（98.6 ± 14.5 mmHg 对比 95.4 ± 12.9 mmHg；p < .05 ）观察到 MAP 显着增加。 < .01) 与基线值相比。在 PP 人群中，插管前（98.0 ± 12.7 mmHg 对比 94.8 ± 12.9 mmHg； p  < .01）和插管后（98.5 ± 14.8 mmHg 对比 94.8 ± 12.9 mmHg；p  < .01 ）也观察到 MAP 显着增加。）在基线值之后进行比较。

手术后，插管回忆没有显着差异 ( p  > .05) (表2）以及改良组与传统组相比 ATI 期间参与者的舒适感（ITT 人群：9.1 ± 1.7 对比 8.9 ± 1.6；p  = .49）（表2）。ITT 和 PP 分析均未显示两组术后 0.5 小时、4 小时、24 小时、48 小时和 72 小时的喉咙痛、声音嘶哑或注射部位疼痛存在显着差异 (p > .05  )（补充表3- 5）。除传统组中的一名患者报告持续声音嘶哑超过 72 小时外，这些患者均未报告在 72 小时内出现持续声音嘶哑、喉咙痛或注射部位疼痛。随访，术后第7天声音嘶哑消失。

在这项研究中，改良组有 6 名患者发生气道出血，传统组有 4 名患者发生气道出血。所有患者均未出现 LAST、喉痉挛或喉上神经损伤等并发症。

讨论
在这项涉及无困难气道患者的随机临床试验中，与传统方法相比，改良前路超声引导 SLNB 在 AIC 比例方面满足非劣效性标准。

我们选择了位于 TH-Mb 正上方的目标平面，并在前注射利多卡因后通过左右矢状面扫描验证了其功效。引文19 ]。我们的结果表明，TH-Mb 上方的空间代表超声引导后 SLNB 的最佳目标平面。引文8 ]以及我们改进的 SLNB 技术。据我们所知，目前还没有经过临床验证的前哨淋巴结活检技术可以通过单次注射以最小的创伤提供良好的气道条件。与 Fowler 等人描述的地标引导方法相比。[引文13 ]，我们的超声引导技术具有明显的优势。

在这项研究中，由改良超声引导前 SLNB 和 TLI 组成的方案平均执行时间为 194.4 秒，超过 80% 的患者声门打开。ATI 之前的准备工作通常非常耗时，之前的研究报告称，这可能需要大约 3-20 分钟，这对患者的耐心和舒适度提出了挑战。引文22-25 ]。我们相信，这种改进的技术可以提高患者的舒适度，并在未来的研究中为气道困难的患者提供更多的时间。

在我们的研究中，气管插管是由经验丰富的麻醉师进行的。为了最大限度地减少 ATI 手术的潜在危害，当患者因 4 级反应或 3 级反应以及声带闭合而无法配合时，ATI 尝试被停止并定义为“第一次尝试失败”。第一次尝试失败后，进行常规麻醉诱导和可视喉镜辅助插管。5 例 ATI 在第一次尝试喉部暴露时失败，其中 4 例出现严重呕吐，阻碍插管。这一发现表明这两种方案（前侧或后侧 SLNB 联合 TLI）对口咽部的麻醉效果可能不完全。未来的研究可以考虑在我们的方案中添加舌咽局部麻醉，以减弱呕吐反射。然而，视频喉镜检查通常需要比清醒纤维支气管镜插管 (AFOI) 更高质量的声门上麻醉。如果我们的技术应用于 AFOI 方案，由于对上声门结构的刺激较少，严重作呕的发生率可能会降低。此外，改良组中 17.3% 的患者和传统组中 13.5% 的患者出现意外的轻度咳嗽。使用较高浓度的利多卡因进行表面麻醉可能会减少咳嗽的发生率。改良组中这一比例为 3%，传统组中这一比例为 13.5%。使用较高浓度的利多卡因进行表面麻醉可能会减少咳嗽的发生率。改良组中这一比例为 3%，传统组中这一比例为 13.5%。使用较高浓度的利多卡因进行表面麻醉可能会减少咳嗽的发生率。引文25 ]。含有 4% 利多卡因的 TLI 是否比含有 2% 利多卡因的 TLI 提供更稳定和持久的效果需要进一步研究。

在目前的研究中，最常见的术后并发症是气道出血。在所有 104 名参与者中，只有一名在刀片放置前出现喉部粘膜出血（点状出血）；6例在拔管前通过吸痰管观察到血性分泌物；报告了三例咳血病例，并于当天消失。没有患者出现气道出血，因此需要在随访期间进行额外治疗。标志性引导 TLI 后气管或喉粘膜出血很常见，据报道 30-76% 的患者会发生气管或喉粘膜出血。引文26 ]。据推测，使用超声波正确定位中线可能会降低随后气道出血的风险。引文27 ]。未来的研究可以使用光纤引导喷雾或喉-气管雾化装置来替代 TLI，并降低与侵入性气道麻醉技术相关的出血风险。

在这项研究中，没有患者被诊断为喉上神经损伤，这是传统双侧注射 SLNB 技术的潜在和理论上的缺点。相比之下，我们开发的改良技术不仅通过选择很少或没有神经交叉的路线，而且还通过进行单次注射，最大限度地降低了喉上神经神经失用的风险。尽管我们缺乏数据来比较我们改良技术与其他气道神经阻滞技术的前哨神经失用率，但未来对清醒插管的研究可以设计用于比较表面麻醉和各种神经阻滞技术之间的神经损伤风险。

这项研究有一些局限性。首先，该试验是开放标签的。盲法操作是不合适的，因为需要注射额外的盐水。其次，我们将气道困难的患者排除在本研究的设计之外，因为首次提出的改良 SLNB 技术的安全性尚未得到临床证明。将气道困难的患者置于如此潜在的风险中也是不道德的，尽管这可能会提高我们结论的概括性。第三，视频喉镜辅助 ATI 的表面麻醉可能需要较大剂量的局部麻醉剂，这可能会带来更高的 LAST 风险。引文4-6 ]。此外，我们团队的荟萃分析还表明，气道神经阻滞为 ATI 提供比表面麻醉更好的气道麻醉质量。引文3 ]，特别是在提供开放的声带方面[引文28 ]。因此，我们认为纳入一组接受表面麻醉技术的受试者是不合理的。此外，进行了视频喉镜辅助的 ATI 而不是 AFOI，这也限制了结果的推广。第四，根据之前的发现[引文8 ,引文[13 ]根据我们的临床经验，我们确定了6ml 2%利多卡因的剂量，并且TH-Mb上方的空间被验证为最终目标平面。然而，我们没有测量血浆利多卡因浓度，因此我们方案中利多卡因的最佳剂量和插管时间窗仍不清楚。使用不同方法的超声引导前哨淋巴结活检可能需要进行剂量反应研究。

结论
在视频喉镜辅助 ATI 期间没有困难气道的成人中，改良超声引导前 SLNB 与传统后路入路相比，在提供 AIC 方面显示出统计学上的非劣效效果。这种改进的技术耗时更少，并且可以通过减弱心血管应激反应来提高 ATI 的安全性。