环甲膜切开术通过环甲膜上的切口置入导管，以建立氧合和通气的气道。该操曾有争议。年里，ChevalierJackson医生(费城杰弗逊医学院的一名喉科医生)发表了环甲膜切开术的技术和重要注意事项，他将这一技术称为“高位气管切开术”。在抗生素出现之前，医生时常会为重度感染或炎性病变(如，白喉)而实施环甲膜切开术。Jackson医生因推广这一操作而闻名。但他随后收到了数百例在该操作后出现气管狭窄的转诊患者。在研究了近例此类病例之后，他在一份众所周知的论文中将问题归咎于环甲膜切开术。环甲膜切开术从此不再流行，直到Brantigan医生和Grow医生在20世纪70年代发表了一项病例系列研究，报道了例因长时间机械通气而行择期环甲膜切开术的患者。该研究中的并发症发生率很低，总体为6.1%。仅8例患者(0.01%)发生声门下狭窄，且无一例是慢性声门下狭窄。因此，公认比急诊气管切开术更容易操作的环甲膜切开术再次得到重视，现已成为成人失败气道的首选外科抢救技术。
适应证需要紧急建立气道但经口和经鼻气管插管失败或有禁忌证时，应行环甲膜切开术。不能插管不能氧合(cannotintubateandcannotoxygenate,CICO)时必须快速建立气道。大脑缺氧的患者可能会发生缺氧性脑病，最终死亡。处理CICO时可尝试放置喉罩等声门外气道设备实施抢救，或将其作为准备环甲膜切开手术时的过渡通气措施。但不能维持氧合时必须行环甲膜切开术。困难气道和失败气道的处理将单独讨论。可能会使困难气道患者需要环甲膜切开术的情况包括：大出血、严重呕吐、牙关紧闭、梗阻性病变(如肿瘤和息肉)，以及多种创伤性畸形和先天畸形。一项研究发现，在所有需要行环甲膜切开术的临床情况中，32%为面部骨折，32%为气道内有血或呕吐物，7%为创伤性气道梗阻，11%是在没有其他问题时插管失败。
绝对禁忌证成人急诊环甲膜切开术没有绝对禁忌证。
相对禁忌证环甲膜切开术的相对禁忌证包括可能或已知存在气管横断、喉气管断裂伴远端气管回缩入纵隔，以及喉断裂。此时的最佳选择可能是行气管切开术或稳定远端气管段后直接气管插管。出于种种原因，外科环甲膜切开术在年幼儿童中相对禁忌。儿童的气道呈漏斗形，最狭窄的部分位于环状软骨环而不是声带。这一狭窄增加了环甲膜切开术后发生声门下狭窄的风险。有人认为外科环甲膜切开术会损伤幼儿的环状软骨。儿童的气管软骨呈C形、柔软易弯，而且环状软骨是气管唯一的环状支持结构，因此后者是维持气道开放的主要结构。儿童气道的直径小于成人，因此轻微狭窄也有可能严重阻碍气流。幼儿优选的气道外科处理方法是使用14G针头经气道通气。儿童可安全进行环甲膜切开术的年龄尚不十分明确，推荐年龄从5-12岁不等。决定是否行环甲膜切开术时，除年龄外还要考虑其他因素，如儿童的体型大小、身体发育成熟度、健康状况、颈部体表标志(如，能否触及环甲膜？)、临床发现，以及有无创伤。出血素质是环甲膜切开术的相对禁忌证，但在患者有生命危险时，建立气道更为重要。
患者咨询及知情同意在进行该操作的紧急情况下，通常无法与患者或家属讨论手术利弊及并发症。
材料环甲膜切开术能否成功取决于医生对所需器械的熟悉程度。环甲膜切开术的器械托盘应保持简洁，而气管切开术的托盘可能盛放有多种器械。环甲膜切开术仅需要少数器械。医生每年都应多次练习器械的用法，以便在紧急情况下熟练使用。静脉导管—确定静脉导管到位，并且可顺畅冲洗。氧合—给予高流量氧。处理失败气道时可能需要通过袋瓣罩装置给氧。呼吸机及管道—确定呼吸器已经设置完毕，且准备就绪。Yankauer吸引管、管道以及负压罐—取保所有连接都密封良好，吸引力充足。解剖刀—优选的规格包括11号、15号和20号刀片。皮肤切口和环甲膜切口使用同一个刀片。气管拉钩—插入和取出气管拉钩时应小心操作。拉钩尖端锋利，可刺破气管切开套管的气囊，导致漏气和更换套管。拉钩的尖端也可刺破手套和皮肤。气管扩张器(Trousseau扩张器)—用于扩大环甲膜的切口。与标准的剪刀或持针器不同，扩张器的打开方式是将手柄挤压到一起。带气囊的气管切开套管—需注意，气管切开套管有不同型号。标准气管切开套管包中通常包括一个带内套管的导管和一个实心的管芯。将管芯放入气管切开套管中，并用它将导管插入气管。导管插入后，取出管芯，放入内导管进行气体交换。成人最常用4号或6号带气囊Shiley导管。需注意，管径越小，呼吸功越大，并且越容易被分泌物堵塞。然而，环甲膜平均大小仅9mm×30mm，因此导管外径尽量不要超过9mm，以免损害周围软骨。内径为5mm、外径为9.4mm的4号Shiley导管很适合大多数成人。但需注意，决定导管是否合适的是导管外径。即使是Shiley牌的导管，不同产品之间也有很大差异。替代导管(改良型气管导管)—没有气管切开套管时，可以将标准的气管导管截至合适的长度使用。截短导管时，移除转接头，在稍高于指示球囊管连接处的地方切断。将转接头与新切割出的末端重新连接，并将导管插入气管，操作同气管切开套管。插入后的导管也可截短。缩短导管可以降低其误入主支气管的风险。最后可以使用气管切开套管替换改良版气管导管，因为前者的结构在气道内更加稳定。10mL注射器–向气管切开套管或气管导管的气囊内注射10mL空气，以检测是否漏气。布带–气管切开术器械包内放置有布带，用于环绕颈部、固定导管。医生可以在检查患者时经常触诊对方的颈前结构，以便更加熟悉相关解剖知识)。触诊从喉结开始，其为甲状软骨的上缘，通常可触及突出的“V”形切迹。该结构通常在男性中更明显。声带位于甲状软骨内，并受其保护。舌骨位于甲状软骨的头侧。需注意，甲状软骨不明显时，舌骨可能会被误认成甲状软骨的突出部。
触诊气管注意这是喉的尾侧延续，进入纵隔后便无法触及。气管的大部分结构是一排C形软骨环，后方开口，开口部位的气管抵靠食管前面。随后识别并触诊环状软骨，这是一个完整的软骨环，形状类似印戒，最宽处在后方。其位于甲状软骨尾侧。甲状软骨、环状软骨和气管环对气道起支撑和保护作用。环甲膜的上界为甲状软骨，下界为环状软骨，两侧边界为环甲肌。触诊环甲膜。环甲膜位于喉结尾侧约2cm处，可通过此区域的一个浅凹陷识别。进行环甲膜切开术时，最重要的标志是甲状软骨、环状软骨和环甲膜间的解剖关系。环甲动脉是甲状腺上动脉的分支，沿环甲膜两侧走行，并在中线汇合，邻近环甲膜上缘。进行环甲膜切开术时可以在环甲膜下1/3处作切口，以尝试避开这些动脉(但可能非常困难)。有些研究者指出，环甲膜位于颈前部的浅表位置，因此比较容易识别。但不熟悉解剖知识的医生很难快速定位环甲膜，在处理紧急气道的时候尤其如此。肥胖会使加大识别难度。识别错误可导致医生在甲状舌骨区域作切口，这可能会引起多种并发症。一些研究凸显出了环甲膜可能很难识别。一项前瞻性观察研究请麻醉科医生和产科医生来为56例女性识别环甲膜，其中15例为肥胖者。结果41例非肥胖患者中仅10例患者(20%)得到正确识别，而15例肥胖患者均未得到正确识别(0)。一项类似的研究通过6例患者发现，麻醉科医生正确识别环甲膜的概率为30%。一项研究在50例成人志愿者患者中评估了3种使用广泛的环甲膜识别技术，结果发现它们均不够准确(准确性为50%-62%)。
标准预防措施采用标准的防护措施，以避免血液和体液暴露，包括手套、面罩、护目镜、手术衣以及鞋套。不要在操作中损坏、弯曲针头，也不要将针头重新插入针帽。一般注意事项，患者仰卧于担架上。伸展患者颈部，以便识别切开术的标志并最大程度暴露环甲膜，除非已知或怀疑患者有颈椎损伤。但应注意，环甲膜切开术主要是通过触诊引导，而不是直视观察。在准备必要的器械时，让助手(最好是呼吸治疗师)给予患者高流量氧(一般是使用袋瓣罩装置)预吸氧。请注意，只要切口进入气道，就应停止气囊-面罩通气，因为此时通气会吹起颈部软组织，并将血吹到术者面部。这都会加大操作难度。镇痛与镇静紧急情况下可能没有时间给予镇静或镇痛药物。最重要的目标是开放气道。在呼吸抑制或停止时，镇静可能使情况恶化，因此不建议使用。但如果患者躁动挣扎并导致手术受阻，则可以通过镇静或镇痛药物来控制患者。备皮时间允许时可使用消*液(如，聚维酮碘)准备颈前皮肤。患者意识清醒时可以使用27G或30G针头给予局部麻醉剂(如1%的利多卡因)，以麻醉皮肤、皮下组织及环甲膜。监测整个操作过程中都要监测心率与心律、血压、呼吸频率和氧饱和度。下拉患者的衣服和被单，以观察胸部在呼吸时的起伏。
方法环甲膜切开术有几种常用的方法。本文将介绍标准法：
标准法
第1步：固定喉部，触诊环甲膜如果术者右手为优势手，则站在患者右侧，反之亦然。使用非优势手固定喉部，使用优势手进行操作。这项操作主要依赖于触觉，所以手指正确定位非常重要。将非优势手的拇指和中指分别放在甲状软骨的两侧以固定喉部。使用食指在甲状软骨头缘中线处触诊喉结，然后向尾侧移动1-2cm，直至感觉到甲状软骨下面的一个小凹陷。这里就是环甲膜。在环甲膜下缘触诊环状软骨。在整个操作过程中用手控制并固定喉部，以维持解剖关系。适当地稳定和连续触摸被固定的喉部是操作的基本要点，术者可以此为基础确定其他解剖关系。在固定喉部的同时触摸环甲膜，并通过感觉完成整个操作。不要浪费时间视诊环甲膜。
第2步：垂直切开皮肤，触诊到环甲膜后，在环甲膜处的皮肤上做一个3-5cm的垂直中线切口。中线皮肤切口避开了两侧的血管。初始位置太高、太低或不能充分暴露环甲膜时，垂直切口有利于向上或向下扩展。
第3步：水平切开环甲膜，在环甲膜上做一个1cm的水平切口。切开时需小心；用力过大可损伤气管后壁。将解剖刀对准尾部以避开声带。虽然声带被甲状软骨围绕且在一定程度上受到保护，但它仅比环甲膜高0.5-2cm。在分离甲状软骨和环状软骨时，注意不要将它们切开或折断。切开环甲膜后，将非优势手的食指尖一直放置在切口的入口处，以维持切口开放。继续牢牢固定喉部，让位于喉两侧的拇指和中指以及位于环甲膜切口处的食指始终保持三角定位。此时绝对不能松手，因为常会有大量出血模糊环甲膜术野。如果因为肥胖、水肿、创伤、解剖异常或其他原因而不能固定喉部，那可能需要将解剖刀留在切口直至放入气管拉钩。此时应小心，不要让解剖刀损伤气管后壁。
第4步：插入气管拉钩将气管拉钩置于甲状软骨下方，让助手向上牵拉。
第5步：插入Trousseau扩张器并将其打开，以垂直直扩大切口—夹紧扩张器的手柄将钳夹打开。正常环甲膜的水平方向较宽，因此很难在垂直方向上扩张。扩张器需要克服甲状软骨向下缩回的阻力以及环状软骨向上缩回的阻力。将扩张器留置于切口处直至插入导管；移除扩张器后，甲状软骨和环状软骨会回复至原位。
第6步：插入气管切开套管–扩张切口后，将扩张器旋转90度，使手柄指向患者脚的方向。在Trousseau扩张器的两钳夹片之间放入导管。如果扩张器仍在原来的水平方向，则下钳夹片会妨碍导管进入气管。导管经过扩张器钳夹片后继续向前推进进入气管内。移出气管拉钩和Trousseau扩张器。在退出气管拉钩的尖端时，应特别注意不要刺破导管气囊。
第7步：取出管芯(根据导管类型按需进行)管芯是带有圆形尖端的实心物体。
第8步：插入内套管(根据导管类型按需进行)并给气囊充气—使用10mL注射器给导管气囊充气。小心地给充气，直至气囊指示器显示充满但不紧张；过度充气会增加气管黏膜发生压力损伤的风险。
第9步：将气管切开套管与呼吸机或袋瓣罩装置连接–确认导管正确放置后，用环形布带套在颈部固定导管。采用弹性连接管，以免牵拉和压迫气管壁。完成操作的时间及难易程度环甲膜切开术所需时间及难易程度取决于外科技术、患者、手术环境以及医生接受的培训和经验。急诊医生至少要熟练掌握一种方法。
环甲膜切开术的研究有限，因为目前尚无相关随机临床试验。目前的文献主要是尸体报告和动物研究，且报告结果存在差异。因此，尚不清楚各临床情况下最适合采用哪种技术。下面将大体介绍各类研究的结果。观察性研究表明，标准开放环甲膜切开术的速度可以接受，但RFST可能更快：一项观察性研究报道，在未固定的尸体上使用标准环甲膜切开术时，有经验医生的中位时间为73秒(53-秒)，而无经验医生的中位时间为秒。一项针对44名急救学员的观察性研究发现，他们完成标准环甲膜切开术的平均时间为46秒(29-63秒。有研究通过经防腐处理的人类尸体发现，医生采用标准法和RFST法进行环甲膜切开术的成功率均为88%。但RFST法更快，平均时间为43.2秒，标准法的平均时间为秒。其他尸体研究也报道RFST法更快。在比较环甲膜切开术开放手术和Seldinger法的研究中，结果并不一致：一项研究中有20名急诊医生在具人类尸体上进行了环甲膜切开术，结果发现和开放性手术相比，Seldinger法显著缩短了气管穿刺和首次通气所需的时间。其他尸体研究发现，Seldinger法有效且并发症发生率较低。一项观察性研究分析了63名医学生在人尸体上实施的环甲膜切开术，结果发现和经皮法相比，开放性手术的成功率更高、速度更快，且并发症更少。同一方法的技术差别可能会影响手术效果。一项用猪气管模型评估不同经皮技术的研究法现，在穿刺置入导丝前做垂直切口可缩短操作时间。
Figure2Placementofneckmarksbyparticipants,relativetothecricothyroidmembrane
并发症的发生率存在很大差异，具体取决于患者人群、临床情况、医生的培训水平以及施救地点(如，急诊科或院前)。在已发表的报道中，并发症发生率为0-54%。急诊外科环甲膜切开术的并发症发生率远高于择期环甲膜切开术。这很可能是因为前者是在紧急情况下用于存在困难气道的危重症患者。此时不能建立气道就有死亡风险，因此较高的并发症发生率也可以接受。出血发生较早，通常不严重。一般可以使用纱布填塞出血部位来控制出血。其他早期并发症包括：甲状软骨、环状软骨或气管环撕裂，气管后壁穿孔，无意中切开气管，导管进入气管外位置(即，假道)，感染。RFST中需要用气管拉钩提起环状软骨，而不是甲状软骨。该法容易损伤环状软骨，因为气管拉钩位于环状软骨前部下方，此处是最薄弱的部位。但一项尸体研究报道，环状软骨环能够承受插管的操作力度，不会发生折断。一项比较RFST法和标准法并发症的研究显示，两种方法的总体并发症发生率相同(38%)，但RFST法的严重并发症(如环状软骨完全横断、气管后壁穿孔或食管穿孔)发生率要高6%。其他研究者通过尸体调查了这两种方法的并发症发生率。他们发现标准法未引起并发症，而RFST法的并发症发生率为16.7%。其中4例并发症是环状软骨损伤。其余并发症为气囊破裂，这可能是因为气管拉钩向尾侧放置于气囊旁，可见RFST中必须小心地取出拉钩或使用钝性拉钩。远期并发症包括声门下狭窄和声音改变。声门下狭窄与插管时间较长、基础喉部疾病和患者年龄较小有关。对于已知或疑似颈椎损伤的患者，环甲膜切开术的安全性数据很少。一项研究采用第5颈椎水平不稳定损伤的尸体模型发现，行标准开放式环甲膜切开术期间，透视检查显示有1-2mm的前后移位，以及小于1mm的轴向压缩。尚不确定颈椎的安全移动程度，所以难以确定上述结果的意义。有研究报道，前后移位小于3mm时，神经系统发生障碍的风险较低。尚未发现创伤患者会在环甲膜切开术后出现神经系统病变或损伤加重。
小结急诊环甲膜切开术很少实施，但可能是挽救失败气道患者生命的最后手段。建议负责气道管理的急诊医生每年都要多次复习环甲膜切开术的解剖知识、选择自己偏好的方法，并练习使用环甲膜切开术的器械。需要紧急建立气道但经口或经鼻气管插管失败或有禁忌证时，应行环甲膜切开术。相对禁忌证包括：气管完全横断、喉气管断裂伴远端气管缩入纵隔。甲膜切开术器械盘中的器械应简洁。急诊环甲膜切开术主要依赖于触觉；初始切开后可能会有血液模糊术野中的标志，因此医生必须准备好在不能直视的情况下操作。这就要求医生必须熟悉相关解剖结构。
---Anaesthesia,,65,pages–doi:10./j.-...
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