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氣管狹窄的治療

由於可自動撐開式金屬支架相繼成功運用在治療血管及膽道系統狹窄,簡易的放置技術也助長在氣管及支氣管狹窄的使用,降低氣道支架置入門檻。然而,一些僅有輕微症狀或適合手術根本治療的病人,卻因這種永久性支架不當的置入,需要一輩子的追蹤照顧,產生不少比例的併發症。多數氣管狹窄的病人,最好的治療是以切除病灶再吻合重建使氣管的功能恢復。在適當的麻醉下從頸部前面進行手術的方式對病人不會有太大的生理衝擊,是唯一可處理氣管狹窄,能畢其功於一役的第一選擇。

文、圖表 / 謝聖怡、賴怡伶、唐曉雯

本文章已發表於臺灣醫界

前言

1998年有幸赴美國波士頓麻省總醫院(MGH)受教於Dr. Grillo 研習一年氣道各種手術處理的方法,回國後至今已參與近 2000 名病患的診治(圖1)。從經驗中體會出許多心得,願將此淺薄見解系統整理,化繁為簡,以助於氣管狹窄治療觀念及爭議的平衡。古諺云:「人爭一口氣」,可衍伸至面對氣管狹窄患者,處理的原則及目標是立即建立氣道的安全以解決窒息的威脅,更要根據患者不同的病因及狹窄程度(圖2),做最適切的處置以期達到維持氣道的暢通及發聲功能以保有人基本尊嚴的最低生活品質,使患者日後的身體及心理的負擔降到最低,才可說是最佳的治療選擇。

圖1

手術病歷圓形分佈圖(統計至2019,總共約2000例)。

圖2

幾何計算常見3種型態氣管狹窄的嚴重程度。

由於可自動撐開式金屬支架相繼成功運用在治療血管及膽道系統狹窄,簡易的放置技術也助長它廣泛在氣管及支氣管狹窄的使用,甚至降低氣道支架置入門檻。因為如此,一些僅有輕微症狀或適合手術根本治療的病人,卻因這種永久性支架不當的置入,需要一輩子的追蹤照顧,甚至產生不少比例的併發症,而需付出更多的代價及痛苦。一般而言,多數有氣管狹窄的病人(圖3),最好的治療是以能切除病灶再吻合重建使氣管的功能恢復。在適當的麻醉下從頸部前面進行手術的方式對病人不會有太大的生理衝擊,是唯一可處理氣管狹窄,能畢其功於一役的第一選擇。當氣道病灶無法手術切除,或是病患合併有明顯的內科疾病,身體整體或局部 (已嘗試過多次手術) 狀況不許可下,需仔細評估;尤其病人當有嚴重的神經學或心理上的缺陷時,且術後照顧無法配合時,切除重建手術應延緩而改用其他暫替的方法,而放置氣管內支架是一個氣管狹窄緩和 (palliative) 治療不錯的選擇。

圖3

氣管嚴重狹窄(A)與氣管完全阻塞(B)。

由於科技的進步,氣管支架的材質也有長足的進步,但目前尚無理想的支架(表1),不同支架各擁有的特性及優缺點,亦無法取代有機會一次根治的手術治療。目前最常用的氣管支架有二類:一類是可取出的矽膠(silicone)做的T-型管及外壁有數排平行分散的齒列卡緊氣管內壁的Dumon及Hood支撐管;另一類是可自行膨脹的金屬支撐管(self-expandable metallic stent),有Ultraflex及Wallstent兩型,依不同用途又區分為有外膜(cover)及無外膜(bare)兩種,雖然早期可適度調整,但屬於永久性的支架,而其併發症又相當多,所以除手術及支架置入有爭議外,不同類的氣管支架置入的選擇也有更多的討論空間。 面對氣管狹窄的病人要根據病人不同的病因(表2)做最適切的處置以期達到維持功能性的氣道。為使氣管狹窄治療的觀念及爭議有系統性的深入瞭解,我們可以從:(1)解剖位置;(2)病理特性;(3)病人身體狀態三方面去評估治療的風險,再進而從治療的結果、危險性及併發症等客觀的分析以平衡思考手術切除或是支架置入的利弊得失,可簡單綜合歸納如圖4。

表1 理想氣管支架應有的特徵

容易置入
能夠調整或取出
能夠重建及維持氣道的暢通
穩定度夠能預防滑位
堅定度足夠抵擋狹窄的壓迫力(compressive forces),但耐應度(compliant)足夠預防氣管的磨損(erosion)
能夠順形氣道的外形輪廓(contours)
較不易感染或產生肉芽組織
正常分泌物的流通及少干擾粘膜纖毛清除功能

2 中央氣道阻塞的病因(pathology)

惡性良性
原發性氣管腫瘤(primary airway tumor)
鱗狀上皮癌(squamous cell)
囊狀腺樣癌(adenoid cystic)
類癌(carcinoid)
黏液表皮樣癌(mucoepidermoid)
插管後(postintubation)
聲門(glottis)
聲門下(subglottis)
氣囊位(cuff)
造口位(stoma)
不明原因(idiopathic)
肺臟移植接合處
柚形切除(sleeve resection)
支氣管整形術(bronchoplasty)
肺癌
支氣管內的瘤(endobronchial tumor)
外在的壓迫
發炎
肺結核(tuberculosis)
組織漿菌病(histoplasmosis)
Wegener’s多發性肉芽腫(granulomatosis)
細菌或黴菌氣管炎(tracheitis)
甲狀腺癌 外傷
頭頸部癌 氣管支氣管軟化症(malacia)
食道癌
氣道侵犯(包含氣管食道瘻管)
氣道壓迫
血管壓迫
全肺切除後症候群
主動脈擴張(dilatation)
轉移性癌症
腎細胞癌
乳癌
大腸癌
其他
生骨性氣管病(tracheopathia osteoplastica)
氣管支氣管膨大(tracheobronchomegaly)
復發性多發炎軟骨炎(relapsing polychondritis)
食道支架壓迫(compression by esophageal stent)

圖4

最佳氣管狹窄的治療選擇。

氣管狹窄從解剖位置考慮(3)

氣管狹窄治療首先要從病灶的解剖位置考慮,由氣管管腔縱切面從上而下可分為聲門、聲門下、氣管、氣管分叉,及支氣管的問題,再配合氣管壁本身橫切面分為:(1)氣管外因素:氣管外有甲狀腺、食道、淋巴腺及大血管等組織,不管惡性或良性病變,均有可能侵犯氣管或壓迫氣管造成氣管狹窄;(2)氣管壁本身因素:因氣囊過度充氣,造成整圈氣管壁受損結疤,形成環狀狹窄,氣切造口後因某些不當因素,或因外傷、疾病發炎,甚至氣管軟骨喪失功能造成軟化症,形成像魚嘴(fish mouth)或弓形樣的狹窄;(3)氣管內因素:氣管內長原發性或轉移性的惡性腫瘤或良性的肉芽組織及病變等造成管徑狹窄。從氣管的縱切面及橫切面的解剖因素可繪成具體的病灶氣管圖(tracheal map),從而分析其狹窄的程度(extent)、嚴重度(severity)及複雜度(complexity),以明確指出手術的可行性。以氣管插管後的損害為例,氣管圖顯示同樣一位病人可能存在單一或多發的病灶。

表3 氣管狹窄解剖學上分類

氣管縱斷面氣管橫斷面
聲門
聲門下
氣管
氣管分叉部
支氣管
氣管外部(食道、甲狀腺、淋巴腺、大血管)
惡性(如淋巴瘤)
良性(如甲狀腺囊腫)  
氣管壁本身
氣囊位(圓形狹窄)
造口位(三角形狹窄)
氣囊位(圓形狹窄)
外傷
疾病(如肺結核)
氣管軟化(魚嘴形狹窄〉  
 氣管內部
惡性(如鱗狀細胞癌)
良性(肉芽組織)

氣管狹窄從病理來考慮

(A)原發性氣管腫瘤(圖5):多數的氣管腫瘤通常以手術切除最為常見,除非腫瘤的浸潤範圍及程度阻止手術可行性。放射線治療經常是針對不適合手術病人的第二線處理。然而為了治療期間氣道的穩定,或是基本治療後持續的氣道狹窄,或當病人因原發性腫瘤有明顯管腔阻塞,則適合放入氣管支架。

圖5

氣管原發性腫瘤阻塞氣管。(引述處理實例)

(B)肺癌:目前全世界統計需要氣管支架置入的病例以惡性腫瘤居多,而其中又以肺癌居首位,而大約有30%的肺癌病人有中央氣道的阻塞(1)。當近端支氣管腫瘤侵犯但無遠端肺葉阻塞的情況則有氣道緩和治療的餘地,可用的方法有體外鈷-60照射,及大劑量體內鈷-60照射(brachytherapy)、雷射、光力治療(photodynamic therapy)、冷凍療法(cryotherapy)及放置支架,這些病人接受雷射或是硬式氣管鏡移除腫瘤核心(core out )可迅速獲得令人滿意的緩解(palliation)效果,若再置入支架可延長緩解的期限。當肺癌合併有明顯氣道外在壓迫,對無法手術切除的病人,放置氣道支架是唯一的立即選擇。在病人做鈷-60或化療期間,或是侵犯廣泛復發的肺癌,氣道支架的置入可穩定氣管免於因氣道阻塞面臨死亡的威脅,並有助於改善生活品質。

(C)甲狀腺癌(圖6):甲狀腺癌症長大會壓迫或侵犯氣管,造成氣管狹窄。甲狀腺的乳突細胞及濾泡細胞癌預後甚佳,所以手術切除可說是第一選擇;甲狀腺癌症合併氣管侵犯相當少見,從0.5%到7%或更高(2)。多數的氣管侵犯是在切除甲狀腺時意外發現,而經常被採取從氣管壁削去(shaves off)腫瘤,日後再輔以碘-131或放射線治療。但不幸地,這樣治療並無法成功預防日後的氣道阻塞。據統計約82%的死亡是因甲狀腺癌局部復發造成的窒息或肺炎而起。Ishihara於1991年報導360位甲狀腺癌症切除病人,有41位需要做氣管切除及喉部氣管吻合(1aryngotracheal anastomosis)手術,能完全切除的病患5年及10年存活率同樣是78.1%,而不完全切除則只剩 43.7%及24.3%,統計學上有明顯的意義(3)。Grillo也指出即使喉部有侵犯或肺部有轉移都值得手術,除非癌症侵犯廣泛,病患拒絕手術,否則氣管支架的置入不是適當的選擇。

圖6

甲狀腺癌入侵氣管。(引述處理實例)

(D)食道癌(圖7):食道癌可因原發腫瘤或轉移的淋巴腺直接侵犯或壓迫氣道,甚至造成惡性氣管食道瘻管。腫瘤侵犯至氣管多數已無法手術切除,至此氣管支架穩定氣道是最佳選擇。若原發性癌在上段食道己置入支撐管,然而,卻造成氣管或支氣管的二度壓迫,這種情況可在氣道再置入第二副支架以保持其暢通。

圖7

食道癌入侵阻塞氣管。

(E)插管後狹窄:一般而言,多數有明顯插管後狹窄的病人,以能切除狹窄再吻合重建氣管是最佳的根治方法。這種良性狹窄很少能由內視鏡的擴張、雷射或是置入氣管支架獲得根本的治療,反而需要不定期重複的治療。對一個有明顯內科合併症的病人,可能難以長期忍受所需的全身麻醉。有時,病人拒絕手術,或是過長的氣管狹窄不適合手術重建,這些就是最初即適合放置氣管支架的適應者。少數情況,病患於早期的拔管後狹窄可由置入可移除的氣管支架做氣道改造(remodelling),最後支架移除後可獲得一個雖狹窄但仍適當且穩定的氣道。另外,有些病人可受惠於暫時的氣道支架支撐以等到計畫性手術矯正的最佳時機。

(F)不明原因(idiopathic)的氣管狹窄:這類狹窄涵蓋近端氣管且常延伸至喉下空間。這些病人起初多接受定期的擴張治療,但在頑固狹窄的病人身上,他們通常接受氣管或是喉部氣管切除及重建手術治療。一般來說,這些病灶都不適合內置型的氣管支架置入,原因在於解剖的位置,狹窄問題常擴及喉下環狀軟骨或更高,使內置型氣管支架很難在環狀軟骨近端卡緊。況且,支架在此冒著產生喉下肉芽組織的危險而可能超過或會更加複雜原本的狹窄情況,如果這些病人需要氣管支架的置入,最可能的就是靠外固定的T型管支撐。

(G)接合處(anastomotic)狹窄:肺臟移植後、氣道切除後,及支氣管整型術後接合處的狹窄目前是氣管內支架置入常見的適應症。肺臟移植後發生接合處併發症的比率約在4%到15%之間(4),這類病人多數都不是手術直接重建或是吻合處修正的適應者,所以最佳的治療是用暫時或是長期的氣管支架去緩解。氣管或支氣管袖形切除吻合術狹窄並不常見,發生率約5%左右(5),這類病人多數應接受再切除及重建手術;當然,經常需要一段時間的氣管支架支撐以讓纖維化的疤痕成熟以利再次手術的進行。

(H)感染或發炎的狹窄:多數因細菌、黴菌、肺結核(圖8)等感染或各種發炎造成的良性狹窄並不適合做手術矯正,而以擴張及氣管內支架為較佳治療方式。

圖8

(A) 肺結核氣管支氣管狹窄併發右側支氣管完全阻塞。

(B) 雷射治療後置入Y型管支架。

(I)外傷後狹窄:病患因外傷後氣道分裂(disruption),氣管支架的放置不是適應症。這些人應接受手術校正其氣管支氣管的撕裂傷,如果可能,病人因外傷後呈現出的良性氣管狹窄最好以手術切除及同步重建為最佳治療。而氣管支架是預留給無法重建的病兆或當暫時緩解措施。

(J)氣管支氣管軟化症:有時候在一些有很嚴重慢性阻塞性肺病的病人身上,會發現氣道軟化的現象造成像魚嘴般(fish mouth)氣管前後壁功能性的塌陷,而不是一個固定的氣管狹窄,若有一長段軟化現象則是放置氣管支架的適應症。由於缺乏固定的狹窄處去固定支架,內置型(indwelling)可移除的矽膠(silicone)管很難固定,這些病人通常需要更複雜幾何形狀的支架管,如分叉部的Y型管或氣管的T型管以穩當放置而且避免滑位,而沒有覆蓋(uncover)的自我擴張性氣管金屬支架則是另一個不錯的選擇。

(K)血管的壓迫:部分全肺切除症候群、主動脈瘤,或是明顯的肺動脈擴張會造成臨近氣道的壓迫。有人認為因血管的壓迫造成的氣道狹窄,放置氣管內支架,尤其是自我擴張型的支架管,擔心會造成氣管磨損(erosion) 同時產生致命的氣管血管瘻管,所以認為是一個相對禁忌症,因此建議這類病人應先嘗試去校正潛藏在下面的問題,而不是只用氣管支架去緩解氣道已被血管壓迫的結果,但有些報告則持相反觀點(6)

氣管狹窄從功能上考慮

氣管狹窄中最常見的是氣管內插管後之氣道損傷所併發的氣管狹窄,高達七成的氣管狹窄是由長期氣管內插管及氣管造口術後併發症所引起的(6),而這些病兆多數位於頸部氣管,所以Grillo於1979年時所提出手術切除禁忌症時,即表示僅在頸部做手術,因身體狀況無法忍受的組織傷害及生理衝擊並不常見,而手術治療有機會一次根治。所以定義病人屬高手術危險群,是考慮病人因身體內科疾病如嚴重的心肺功能不全則麻醉的危險遠高於手術的危險,則手術切除的治療風險以長遠看似較為安全。許多醫生因氣管狹窄病例不多,要累積大量的手術經驗較為困難,而此精緻的手術要避免傷及喉返神經造成併發症,若無人指導,會需要更長的學習曲線(learning curve);經驗及技術不易累積,再加上病人又多少有合併潛在的內科問題,面對這些特殊的情況,採取較保守、少手術風險的支架放置是合理化的思考邏輯。而可擴張式金屬支架的發明,病人可免除全身麻醉的危險在局部麻醉下就可操作,由於放置容易及風險少,更為助長此風潮,有能力置放成為首要適應症,造成手術及支架治療兩者選擇間嚴重失衡,加上目前尚未發明理想的氣管支架,日後併發症處理很難,對整體醫療而言,花費及代價的計算則需詳細再評估。

手術治療的優缺點

矯正氣管狹窄的最佳機會是在第一次手術,氣管長度只有10至12公分,如果初次手術不良的構思及執行,則將會喪失成功重建的機會或是帶來嚴重的併發症。術前評估究竟多長的氣管可以安全的切除及再吻合呢?將是手術最重要的疑問。從一些屍體做的實驗報告顯示年輕的成年人有柔軟的頸部,僅做氣管前組織移動(mobilization)及頸部屈曲能容許切除約60%的氣管,然而身材壯碩或駝背的老年人則最多能容忍移除30%。一個切除極限的大約通則,為健康成人一半氣管、老年人及兒童三分之一氣管,是可以安全的切除並重建(7),似乎是目前最好的答案。但每個個案都需精準再評估,如頸椎有病變無法向前屈曲(flexion),或氣管鈣化失去彈性者,切除2公分都是極大的挑戰。 手術的成功與否有賴於重要的術前評估,病人全身狀況及氣管局部情況都需詳細評估。當全身有以下情況是需慎思的:首先病人若使用呼吸器是不建議氣管切除及重建手術,及最近有心肌梗塞、中風,或是有神經學障礙術後無法合作的病人;病人氣管狹窄若因多發性創傷後引起,要待其他預期的手術完成後再做氣管重建,肥胖病人術前最好減重以減少術後肺部併發症;病患有重症肌無力經常惡化的病史,則術後可能導致呼吸衰竭需要使用呼吸器,重建氣管手術則意義不大;病人若常規使用阿司匹靈(aspirin)及類固醇(prednisone)則最好術前能停止,在術前則儘量避免放射線治療。氣管局部考量若有下列問題,如容易出血、發炎的黏膜,無法確定發炎及健康組織的界限,雖然手術可成功完成,但術後似乎更常發生併發症及再狹窄的情況。假如病人最近為了治療氣管狹窄做氣切造口,最好等四個星期讓局部傷口癒合及發炎褪去。如果氣管重建失敗想嘗試再手術則最好延後至少四個月,最好是六個月,以讓疤痕組織成形,手術處理成熟的瘢痕遠比發炎的硬節容易。術前喉部聲帶閉合功能的評估至為重要,許多經口插管過久的病人,有不等程度的聲帶閉鎖不全,這是常被低估的狀況,術後的吸入性肺炎及未確認的氣管軟化部分都是造成手術失敗的主因。部分病人因術前未能確認在狹窄的近端有氣管軟化現象,未被考慮進手術的步驟,則狹窄切除後殘餘的軟化氣管也可能造成功能狹窄,成為失敗的主因。手術技術可適用於喉下(圖9)或氣管(圖10)狹窄,手術結果可獲得立即的效果(圖11)。氣管切除後最可能犯的錯誤是因懼怕切除過長的氣管而重新吻合時需承受更大的張力,所以切除狹窄時未能完全切除不健康的氣管造成術後吻合處的再狹窄。至於氣管完全狹窄者可考慮的手術方式及選擇有多種(圖12),手術的結果全世界的報告趨向一致,美國麻省總醫院(MGH)的結果顯示,503位插管後氣管狹窄的病人做氣管切除及重建後有高達九成的滿意度,再手術的病人也有相近的結果(表4)。同樣滿意的結果也被 Maddaus(8)、Pearson與Andrews(9)、Couraud(10)及Bisson(11)所肯定。但他們一致強調曾經有重建失敗病史的病人,則手術的成功率較低,證實第一次手術是最可能成功的關鍵。

圖9

喉下氣管狹窄根治手術― 喉氣管環狀切除及吻合重建。

圖10

氣管狹窄手術的環狀切除及吻合重建。(引述處理實例)

圖11

手術環狀切除及吻合端癒合良好。

圖12

氣管完全阻塞的治療選擇。

4 手術治療插管後氣管狹窄病人的結果(7)

 Number of patientsGood Number%Satisfactory Number%Failure Number%Death Number%Reoperation Number%
Initial operation50342784.9275.3193.8122.4183.6
Reoperation181372.2422.215.60000
Overall52144087.3316.2203.9122.400

支架治療的優缺點

對無法手術切除的良性或惡性病灶造成的氣管狹窄,氣管支架提供很好的緩和治療,所以也變得日益普遍。1952年,Harkins第一位報導近代放置氣管金屬內支架治療外傷後氣管狹窄成功的案例。1969年,Montgomery發明矽膠T型管,後經全世界專家幾番改良。1987年Dumon也發明目前全世界最為廣泛使用的矽膠製的內置型氣管支架,而20世紀末,可自我擴張的金屬氣管支架也普遍被使用。表5顯示目前全世界仍普遍在使用的主要氣管支架的特性。

5 主要支架的特性

支架種類組成結構放置方法大小
(mm)
價格(USD)
HoodMolded silicon rubberTube stent6×13-18×70$100-$350
DumonMolded silicon rubberTube stent9×20-16×60$350
DynamicSilicone with anterolateral steel strutsY stentY stents only 3 sizes: 13, 15, 17 mm tracheal diameter$1,600
WallstentWoven cobalt/chrome alley monofilaments coated with siliconeSelf-expandable8×20-24×60$1,495
UltraflexSingle-strand woven nitiol, with and without silicone coatingSelf-expandable8×20 -20×80$1,625
TubeSilicon rubberT tube stent6 -16, to 15 cm$270

氣管支架的設計,拜科技進步之賜,已有長足的進步,但要達到理想支架的標準尚有一段距離,所以氣管支架放置就有了標準,而放置的原則就要考慮到各種支架的優缺點,全方位的思考是不可或缺的。很重要的一點是,有能力放置某一種支架絕不能變成使用的主要適應症。放置支架前用氣管鏡評估及治療有症狀的氣道阻塞是非常必要的,其主要功能包括:(1)界定氣道異常的存在及病因;(2)暫時穩定己瀕臨極端狹窄的危險氣道;(3)界定氣道狹窄的程度(extent)、嚴重度(severity),及複雜度(complexity);(4)評估氣道狹窄所在的解剖位置及病理狀態(pathology)及可能治療的方法;(5)直接執行暫時或長期氣道緩解的治療。而氣道的解剖關係理應小心構圖(mapped)清楚,如此才可確定病灶的程度以及與正常解剖位置的關係。而直接測量狹窄本身的長度以及狹窄距離聲帶、環狀軟骨,以及氣管分叉部的距離是必要的資訊,以提供線索去選擇最理想的治療方式。有關氣道放置支架的原則,Wood針對可手術矯正及不可矯正的病患提出概括的準則(表6)(4);他同時強調放置氣管支架對各種病因造成的狹窄處理,除軟式氣管鏡的應用外,熟悉硬式氣管鏡的操作是不可或缺的,許多姑息性的處理如用硬式氣管鏡的頂端或切片夾以器械式的將腫瘤或肉芽組織移除(core out),當然也可再輔以雷射氣化組織來加強效果。不論是良性或惡性的狹窄可循序用不同大小的硬式氣管鏡來擴張狹窄,少數情形氣球擴張術也可派上用場。

6 氣管支架放置的原則

手術可矯正的病灶手術不可矯正的病灶
病人拒絕手術
生命期過短
計劃性的延遲手術步驟
高度手術風險
嘗試氣道重新改造
氣管外力壓迫
發性狹窄(擴張後)
復發性氣管內腔腫瘤
化學及放射治療期間氣道穩定
氣管軟化症

硬式氣管鏡的使用對氣道支架的放置至為重要,因為它可容許矽膠的或可擴張的金屬氣道支架的放置操作,有此特性方可選擇最適合病人解剖位置的支架,而不被技術及材料等不成熟的因素羈絆。雖然軟式氣管鏡對遠端的小氣道暢通評估及分泌物的抽吸扮演不可或缺的角色,但對調整己與氣管緊密坐合的可擴張式氣道支架位置的能力不及硬式氣管鏡。 對於喉下氣管完全阻塞的病患,我們突破傳統只能手術切除再吻合的治療,對於不適合手術及不願手術的病患,我們創新研發內視鏡手術治療已超過30例,多數有滿意的結果(圖13)。手術的重點在利用固定式喉鏡抬高會厭軟骨使聲門清晰可見,再以軟式氣管鏡檢查病變,並使用雷射(Nd-YAG或Argon plasma)切開狹窄區域;以不同口徑之擴張器(Baker dilator)或硬式氣管鏡做一連串的狹窄擴張;之間可移除氣管造口內管,在氣管鏡引導下使用不同口徑之氣管內管進行氣管擴張及保持通氣功能(氣管內管口徑為7或8mm);利用氣管鏡及量尺準確量測氣管病變長度及其與造口之距離,以選擇T型管最佳尺寸。造口擴張後利用14 Fr.抽痰管引導由T型管側臂穿過至遠端位置(距離T型管下緣邊緣約伸出10公分處),管子內外進行充份潤滑後,以Kelly夾固定T型管下臂,將T型管上臂沒入一併推動下臂以到達遠端氣管,最後管子折入氣管並固定至造口位置。整個過程沒有額外的傷口,手術時間縮短許多,對有合併許多原發疾病(underlying disease)的病患,在有經驗的麻醉科醫師協助下均可快速且安全完成治療。

圖13

圖示為複雜的聲門下氣管狹窄合併管腔完全阻塞。

(A) 縱面電腦斷層掃描影像顯示於聲帶下方有長約22.4 mm的消失管腔。

(B) 支氣管鏡檢查發現喉下及氣管完全阻塞之纖維化狹窄。

(C) T型管置入後以內視鏡追蹤3年。

(D) 拔管後6個月之復原的氣管管腔。

支架的選擇

矽膠材質(Silicone)及可擴張式金屬支架各有其優缺點,整體而言,矽膠支架的主要好處是容易重新置放及取出,較少組織的刺激反應,不會有腫瘤內侵,若放置得宜少有肉芽組織。相較金屬支撐管,價格較為便宜且容易適應氣管結構,而其管徑固定可防止無法控制的外張力量傷害氣管本身及附近器官。矽膠支架最常受批評的是需要在全身麻醉下藉助硬式氣管鏡放置,相較於金屬擴張式支架,其內外徑比率因矽膠管本身厚度影響,則實際管徑較小,減少的管徑再加上阻礙纖毛清除黏液的能力,容易導致痰塊阻塞支架。非T-型管的內置式矽膠管有可能容易因狹窄擴張而有移位或變形的潛在風險而導致走位(migration)需重放或修正,同時對有裝此支架等病人應隨身攜帶警示牌,以對可能需插管上全身麻醉,提醒麻醉醫師有所警覺,以免在不明究理下插管造成支架位移而有不幸的氣道災難發生。可擴張式金屬支架主要的優點就是容易置放,在局部麻醉下經由軟式氣管鏡就可達成,這種支架相當穩固,少有支架移位可能,且相當能契合氣道結構。沒有薄膜的金屬裸架(uncovered stent)理論上有氣管內皮新生,將支架與氣管壁融為一體,而恢復纖毛清除黏液的功能。但金屬支架最主要的缺點是它們基本上是永久性質的,除早期外幾乎無法重新調位或取出。此特性遇上腫瘤或肉芽組織向內延生時相當麻煩,會造成支架內的反覆阻塞而需要反覆的清創(debridement),或在原支架下重複放置一新支架。有薄膜的支架較少腫瘤或肉芽組織內生,因只剩前後兩端約各0.5公分的裸端沒入氣管壁內,相對來說較易取出。但可擴張金屬支架向外產生的放射狀力量(radial force)可能會造成氣管壁嚴重的發炎反應甚至靡爛(erosion),抑或延伸至周圍組織造成氣管血管瘻管,而有大出血致命的危險。當病人患有惡性腫瘤且深度侵犯造成氣道阻塞時,矽膠製的支架及有薄膜的可擴張性金屬支架都可提供可靠的防治效果。支架放置的最佳選擇則決定於病灶的解剖位置及有能力放置醫師的經驗及喜好。目前有較大爭議存在的問題是因良性病灶引起的氣管狹窄,有些人指出這兩類支架的併發症比率相當,故合理化主張可擴張式金屬支架廣泛使用在良性的氣管狹窄;但不少有經驗的人認為擴張式的金屬支架對良性狹窄造成的併發症嚴重度及不可逆性遠大過矽膠支架而強力反對,認為是一個相當強烈的禁忌症(12)。其理由包含此類支架是永久性質的,有併發症很難修正,而支架本身造成的肉芽組織及強烈發炎反應可能延伸氣道受傷的範圍,讓原本有機會切除病灶的長度變得毫無可能。支架長期的外張力具有磨損氣管壁的風險,令人對其使用在良性狹窄治療下卻步。 Dumon統計結合四個醫學中心共1058 位病人,從1987年至1994年共放置1574個Dumon (矽膠)氣管支架並在1996年發表結果;平均支架放置時間是1.2年,而併發症方面,移位(migration)比率9.5%,黏液阻塞3.6%,肉芽組織7.9%。當支架移除後有45.3%狹窄復發比率而需不同的手術再治療(13)。美國Wood在2003年發表從1992年至2001年10年間143 位病人共放置309個各式支架的治療經驗。59%只需處理1次,21%需2次,6%需3次,6%需4次,而有4%需超過 6次;併發症比率有42%,支架移位有5%,支架部份阻塞為27%,肉芽組織為27%,氣道破裂為1%(14)。英國Madden於2004年發表Ultraflex可擴張性金屬支架的經驗,時間從1997至2004年7年間 69 位病人放置80副支架,併發症肉芽組織近五成,口臭(halitosis)約三成,金屬物理衰竭約7%,其中口臭問題,不少人即使從痰液細菌培養出的菌種,再施以有感受性的抗生素治療,都無法解決這令人沮喪的問題,比處理兩端常見的肉芽組織更令病患痛苦(6)

氣管移植現況及進展    

長段的氣管狹窄的解決之道仰賴於展望的氣管移植並植入有功能的組織工程或再生醫學的人工氣管。2008年Dr. Paolo Macchiarini於Lancet期刊發表第一篇成功的氣管移植(15);2014年也發表5年的追蹤結果(16),但後來被發現違反醫學倫理而被撤銷,所以氣管移植雖有零星的成功報導,卻是目前所有器官移植中尚未正式宣布有成功的模式,全世界目前都在積極尋求解決之道。在台灣許多肺結核併發的氣管及支氣管狹窄的病患常是長段狹窄,無法以手術切除及再吻合根治,這類的病人以女性居多,移植有功能的氣管是這類病人殷切盼望的。近年來我們團隊於實驗室也努力嘗試運用先進的3D技術仿真實體列印氣管以進行氣管移植的活體試驗。我們的模型是將3D列印氣管植體移植入大型豬內,體重約30公斤(共10隻),結果發表刊登於2020年American Journal of Translational Research:標題為『De novo cartilage growth after implantation of a 3-D-printed tracheal graft in a porcine model』之論文(17)。氣管植體移植實驗步驟為手術切除2公分整段氣管,再縫合3D列印氣管植體(圖14A-D);於動物非預期死亡或犧牲後,我們收集植體構造的相關細節、臨床結果、及肉眼與組織學檢查結果的詳細訊息。結果顯示三隻豬氣管樣本中發現新軟骨異位新生,其中第10隻豬於氣管植體植入後15天犧牲並採集氣管組織,發現氣管植體外有組織新生(圖14E-F) ,進一步將新生組織化驗,切片染色分析結果發現有新生的軟骨組織(圖15A-C);另外,我們觀察到氣管吻合端附近的新軟骨中有內含血管的vascular canals (VCs) (圖15D-E)、perichondrial papillae (PPs)及preresorptive layers (PRLs)構造,在軟骨發育初期這些構造可調控軟骨發育,這是首次在氣管軟骨中發現。3D列印解剖學上精確的植體目前尚不能提供成功的氣管移植,但早期的軟骨再生對於氣管植體的適應性是有開創性的發現,惟仍需進一步尋求合適之植體材質(bio-ink)和減緩肉芽組織增生以改善移植結果。

圖14

大型豬氣管移植手術流程(A-D)、犧牲後採檢氣管(E)與氣管植體外的新生組織(F)。(引述基礎論文發表結果)

圖15

近端氣管吻合處之肉芽區域Safranin O/fast green染色(A-E)。

(B-C) 近端氣管吻合處肉芽區域的新生軟骨偵測到微弱的safranin O表現(放大倍率分別為50倍及200倍)。

(D-E) 近端氣管吻合處肉芽區域位於軟骨組織中之vascular canal (VC)無safranin O表現(放大倍率分別為50倍及200倍)。(引述基礎論文發表結果)

結論

氣管狹窄不論病灶實質為何,處理的方法可歸納為三種基本的治療選擇,(1)可畢其功於一役根本的切除及重建手術;(2)可移除式的矽膠氣管支架置放;(3)永久性的可擴張性金屬支架的使用。所以對氣管狹窄治療是手術切除或放置支架,一定要有具備此三種能力的醫師參與,才可能有平衡的全方位思考。從治療的結果、危險性、及併發症深入分析,做為短期治療及長期追蹤的依據。造成氣管狹窄的病因很多,無論是良性或惡性的疾病,能夠做氣管切除及重建手術徹底矯治是首選。然而,有許多病人因狹窄的範圖或是合併有內科或手術上的禁忌而無法切除,則矽膠或可擴張式氣管支架對適當的病人可提供八至九成可靠及耐久的緩解效果。矽膠支架主要的優點是容易訂製、重新調整及取出,但主要缺點則有滑位或阻塞的可能(T型管除外)。可擴張式金屬支架則有容易置放、順應氣道,及支架穩定的優點,然而卻容易被腫瘤內生或肉芽組織在兩端及支架的空隙間發展,及困難調整或取出的缺點所抵銷。處理氣管狹窄需要有能手術處理及內視鏡操作選擇的全方位知識及考慮,需針對個別病人的病理及解剖位置以決定最佳治療及步驟。當然,處理氣管狹窄的壓力有時令人難以承受,會使人態度趨向保守、偏執,但選擇以病人為主體的考量是放諸四海皆準的原則,如此便可打破治療的迷思。

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