НА ЗАКІНЧЕННЯ НОМЕРА

Коротка історія трахеостомії та інтубації трахеї
від віку бронзи до «космічної епохи»

Скорочений виклад

Szmuk P., Ezri T., Evron S., Roth Y., Katz J.
Intensive Care Med (2008) 34: 222-228

Ірландський драматург і філософ Джордж Бернард Шоу став відомим у 20 столітті завдяки «в’їдливим коментарям» щодо проблем медицини. У 1906 році він висміяв частоту, з якою в медичній історії «губляться і з’являються нові ідеї» [1]. Немає промовистішої ілюстрації цього феномену, ніж історія трахеостомії та інтубації трахеї. Хоча неможливо визначити винахідника якогось методу чи пристрою забезпечення прохідності дихальних шляхів, методи та інструментарій самостійно поверталися протягом більш як 4000 років.

Одним з найдавніших описів проведення хірургічної трахеостомії можна вважати опис зцілення розрізом горла в епоху бронзи у Ригведі — давній індійській медичній книзі, появу якої у формі усних переказів датують приблизно 2000 р. до нашеї ери [2]. П’ять століть пізніше в Єгипті у працях Імхотепа (імовірного батька сучасної медицини, який також був архітектором, поетом, жерцем, суддею, прем’єр-міністром) було вперше письмово задокументовано подібний метод трахеостомії. Справді, єгипетські лікарі були «піонерами», які описали низку процедур, — наприклад припікання, щоб запобігти сильній кровотечі під час операції, дренування для лікування скупчень гною і трахеостомію для лікування обструкції верхніх дихальних шляхів [3].

Пізніше у Греції Гіппократ (460–380 рр. до нашої ери) (рис. 1) описав інтубацію трахеї в людини для проведення вентиляції легенів.

img 1

Рисунок 1. Гіппократ (460–380 рр. до нашої ери). Гравюра Пітера Пауля Рубенса, 1638.

Відомо, що Олександр Македонський (356–323 рр. до нашої ери) мечем розрізав трахею солдатові, у якого виникла задуха через аспірацію кістки [2]. Талмуд, збірник юдейських законів, етичних положень, традицій та фактів історії, накопичених у період між 200 р. до нашої ери і 400 р. нашої ери, містить опис введення тростини у трахею для штучного дихання у новонародженої дитини [4]. Грецькі лікарі Ескулап і Аретей, а також римський анатом Гален документально підтвердили виконання подібних операцій. Ще приблизно за 100 років до нашої ери трахеостомія могла бути рутинною [5].

Рух повітря і способи, з допомогою яких він забезпечувався, часто здаються «курйозами», підтримуючи таким чином вислів містера Шоу про «відкриття» їх у різний час протягом усієї історії. У відомих експериментах Гален (129–199 рр. нашої ери) роздував легені мертвих тварин через трахею з допомогою повітродувних міхів і зробив висновок, що рух повітря викликає «підняття» грудної клітки. Однак важливість цих даних не було оцінено і наукові дослідження вентиляції легень не просувалися вперед протягом низки століть. Наступним тріумфом в експериментальних дослідженнях дихальних шляхів були праці мусульманського філософа і лікаря Авіценни (980–1037 рр. нашої ери), який описав інтубацію трахеї з допомогою «канюлі з золота або срібла».

Упродовж Середньовіччя історичних вказівок щодо досліджень дихальних шляхів практично немає. У рідкісній згадці у тринадцятому столітті трахеостомію називали «напівубивством і хірургічним скандалом» [9]. Такий опис пояснює відмову від її застосування у той період.

Тільки з початком Відродження, коли паралельно з розквітом мистецтва та наук розпочався розквіт медицини, трахеостомія з’явилася знову як важлива медична процедура. Спроби забезпечити прохідність дихальних шляхів у людини знову стали важливими, і можна знайти численні описи трахеостомії. У 1543 році, наприклад, коли Коперник кинув виклик геоцентричній доктрині й оголосив, що Земля обертається навколо сонця, фламандський анатом Андре Везалій (рис. 2) у Падуї опублікував працю De Humani Corporis Fabrica Будова людського тіла»), здійснивши революцію в анатомії людини.

img 2

Рисунок 2. Андре Везалій (1514–1564).

Того ж року Везалій увів тростину у трахею вмираючої тварини, в якої було розкрито грудну клітку, і підтримував вентиляцію легень шляхом переривичастого вдування повітря через тростину [10]. Ці дії, писав він, примушували легені розтягуватися і серце відновлювало нормальний ритм: «…Життя, так би мовити, повертається до тварини, тому слід спробувати зробити отвір у стовбурі трахеї, в який треба вмістити трубку або тростину, потім ви дмете в неї так, щоб легені могли знову роздуватися і тварина отримувала повітря».

img 3

Рисунок 3. Антоніо Муса Брасавола (1490–1554), італійський лікар, який виконав першу задокументовану успішну спробу трахеостомії. Він опублікував свій звіт у 1546 році. Пацієнт з абсцесом гортані одужав після проведення хірургічного втручання.

Невдовзі після цього у 1546 році італійський лікар Антоніо Брасавола (рис. 3) знову запровадив трахеостомію у людини [2], виконавши першу задокументовану успішну спробу трахеостомії (рис. 4) у пацієнта з тонзилярною обструкцією.

img 4

Рисунок 4. Гравюра. Armamentarium chirurgicum bipartium, 1666. Перші п’ять зображень на цій гравюрі ілюструють операцію трахеостомії. У період між 1500 і 1833 рр. є повідомлення тільки про 28 успішних трахеостомій.

Такі приклади не єдині. Низка медиків епохи Відродження підкреслювали важливість «відкривання дихальних шляхів» для врятування життя [11, 12]. Фабриціусу з Аквапенденте (1537–1619), італійському анатому, належить таке історичне положення: «З усіх хірургічних операцій, які виконують людині…, найголовнішою [є] операція, з допомогою якої людина повертається від швидкої смерті до раптового відновлення життя… ця операція — відкривання дихальної артерії (aspera arteria), з допомогою якої пацієнти зі стану фактичної задухи внаслідок обструкції дихальних шляхів раптово повертаються до тями й отримують життєвий ефір, повітря, таке необхідне для життя, і знову відновлюють існування, яке вже було майже знищене».

У 1620 році, коли пілігрими «Мейфлауера» висадились на Плімутський мис в Америці, парижанин Ніколя Абіко опублікував книгу з трахеостомії. У ній Абіко докладно описав випадок з 14-річною пацієнткою, яка проковтнула гаманець із золотими монетами, щоб не віддати їх грабіжникам. Гаманець викликав обструкцію верхніх дихальних шляхів, для усунення якої було проведено термінову трахеостомію. Другим героїчним описом у книзі Абіко був випадок із хлопчиком, який помирав від поранення в ділянці шиї. Після термінової трахеостомії й усунення згустків крові з трахеї його успішно «оживили». Однак найдраматичніший випадок — із злодієм. засудженим до шибениці. Напередодні страти злодій найняв хірурга для виконання трахеостомії і введення довгої трубки для дихання. Засуджений чоловік таємно від наглядачів виконав «цю майстерну підготовку», але марно! Незважаючи на можливість трахеостомії захистити людину від задушення, вона не врятувала злочинця від перелому шиї.

У жовтні 1667 року трахеостомія «була відкрита» знову: на зборах Королівського товариства Роберт Гук (1635–1703) виконав трахеостомію в собаки та підтримував її життя, забезпечуючи вентиляцію з допомогою повітродувних міхів. Гук навіть відкрив грудну клітку і довів, що постійний потік «свіжого повітря, що змінює кров», а не рух легень, як припускали раніше, є головним для життя [9].

Незважаючи на те, що Бенджамін Паф, англійський акушер, описав вентиляційну трубку для реанімації новонародженого у 1754 році, перші ендотрахеальні інтубації були виконані для реанімації потопельників і хворих з дифтерією гортані [13]. Великим прогресом реанімація завдячує товариствам, створеним в Амстердамі, Парижі, Лондоні, Венеції і Філадельфії для порятунку «потопаючих жертв із води». У 1760 році Buchan описав перше застосування відкриття «дихального горла» у пацієнта під час реанімації [2]. Cullen запропонував інтубацію трахеї і вентиляцію повітродувними міхами для «оживлення ймовірно мертвих» [2]. Пізніше Curry розробив інтраларингеальну канюлю для реанімації [2].

У 1788 році Чарльз Кайт уперше використав ендотрахеальні трубки при реанімації потопельників і описав їх введення через оральний і назальний шлях [14]. Він писав: «Якщо якісь труднощі виникають при роздуванні легень…, ми в більшості випадків висуваємо вперед язика, який зв’язаний з надгортанником нееластичними зв’язками і який, звісно, має бути трохи припіднятим. Якщо виникають якісь інші перешкоди, зігнуту трубку слід ввести в голосову щілину через рот або через одну ніздрю; її кінець треба з’єднати з дихальною трубкою…».

18 квітня 1774 року T. Cogan і W. Hawes заснували Лондонське товариство порятунку з довгою назвою «Інститут для здійснення негайного лікування людей, які здаються мертвими при утопленні», яке пізніше було перейменоване на Королівське товариство порятунку). T. Cogan і W. Hawes зазначили, що інтубація трахеї більш ефективна для оживлення, ніж дихання рот-у-рот [9].

Наприкінці 18 століття Шосьє (1746–1828) — гінеколог, який працював у пологовому будинку в Парижі, виконував трансларингеальні інтубації саморобними трубками у новонароджених з обструкцією верхніх дихальних шляхів [15] і був першим, хто призначив кисень новонародженим.

Джон Сноу (J. Snow, 1813–1858), один з піонерів анестезіології, який працював у першій половині 19-го століття в Англії, реанімував дитину з допомогою трахеального катетера [16]. Як вважають, Сноу вперше застосував трахеотомію з метою інгаляційного наркозу у кроля. Тобто він повторив експеримент Везалія (1543) і Гука (1667), однак доповнив його інгаляцією анестетика.

Незважаючи на «відкриття» і прогрес у забезпеченні прохідності дихальних шляхів упродовж століть, робота практиків була непередбачуваною. Рішення — виконувати операцію чи ні — трахеостомію чи інтубацію трахеї — часто було настільки ж вирішальним, як і технічна можливість виконати її успішно. Наприклад, у грудні 1799 року у Вірджинії перший президент США через 3 роки після відставки «лежав, борючись за життя» [17]: «Був холодний полудень… Того дня три лікарі зібралися біля ліжка помираючого чоловіка. Той змінював положення тіла, важко дихав. Лікарі дали хворому настій шавлії з оцтом для полоскання, але це викликало у пацієнта задуху. Було зрозуміло, що дихальні шляхи уражені хворобою, але припарки допомагали лише несуттєво». Один із присутніх лікарів знав про трахеостомію, але не виконав її в такої поважної особи, оскільки вважав втручання марним. Відтак Джордж Вашингтон помер від задухи, якій цілком можна було запобігти, унаслідок обструкції верхніх дихальних шляхів, викликаної бактеріальним епіглотитом.

Мовби на підтримку «сумнівів» практиків тої епохи, забезпечення прохідності дихальних шляхів і методи вентиляції були тоді предметом критики. Наприклад, незважаючи на те, що вентиляція шляхом створення позитивного тиску з допомогою повітродувних міхів була вперше застосована в жертв утоплення у 18 столітті, невдовзі виникла проблема — така терапія справді могла бути шкідливою для легенів [22]. У 1827 році Leroy засвідчив, що сильна вентиляція повітродувними міхами потонулої собаки могла викликати емфізему і фатальний пневмоторакс [23-25]. Французька академія швидко відмовилася від методу вентиляції міхами, а невдовзі від методу відмовилося і Королівське товариство порятунку [26]. Вентиляцію шляхом створення позитивного тиску було, отже, заборонено і вона не конкурувала з іншими методами більш ніж сотню років. Незважаючи на цей суттєвий відхід назад, трахеостомію й інтубацію трахеї продовжували виконувати і методики їх виконання упродовж наступних десятиліть поліпшувалися, особливо в разі потреби терміново забезпечити прохідність дихальних шляхів.

У 1833 році француз Труссо (Trousseau) в разі необхідності рутинно виконував трахеостомію і таким чином урятував життя близько 200 людей, хворих на дифтерію [5]. Водночас трахеостомію продовжували виконувати тільки у термінових ситуаціях. Беручи до уваги успіхи Trousseau 170 років тому, не можна не зазначити, що пацієнти ще й досі помирають через помилки при забезпеченні прохідності дихальних шляхів у разі їх обструкції.

А практика анестезії продовжувала розвиватися. Відомо, що загальна анестезія закисом азоту була вперше виконана К. В. Лонгом (Crawford W. Long) у Джефферсоні (штат Джорджія) 30 березня 1842 року. Однак доповідь про свої досягнення він опублікував лише в 1849 році. 30 вересня 1846 року Вільям Мортон (W. T. Morton) уперше успішно продемонстрував властивості ефіру як інгаляційного анестетика у Громадському шпиталі в Массачусетсі [18]. Оскільки анестезія ефіром була легкою, відносно неглибокою і у хворого зберігалися кашльовий та ковтальний рефлекси, Мортон заявив про вирішення проблеми забезпечення прохідності дихальних шляхів.

Застосовуючи метод трахеостомії, розроблений Джоном Сноу на тваринах, у 1869 році в Німеччині А. Тренделенбург (1844–1924) винайшов першу трахеостомічну трубку з манжеткою для запобігання аспірації крові при операціях на верхніх дихальних шляхах і провів першу ендотрахеальну анестезію в чоловіка на початку 1871 року [15]. У 1901 році цю першу трахеостомічну трубку з манжеткою назвали «тампонуючою канюлею Тренделенбурга» [18].

Інтубація трахеї допомагала в роботі шотландському хірургові Вільяму Мак-Евену (W. Macewen) і Джозефу О’Дваєру (D. O’Dwyer) у другій половині 19 століття [10]. Поряд з багатьма досягненнями у галузі хірургії Мак-Евен відомий тим, що першим планово виконав інтубацію трахеї з метою анестезії [10, 16]. У 1878 році, готуючись зробити резекцію пухлини порожнини рота, Мак-Евен виконав «пальцеву сліпу інтубацію» під хлороформною анестезією [3]. Основними завданнями були неперервне рівномірне надходження анестетика і профілактика аспірації крові у дихальні шляхи [6, 10]. Мак-Евен був також першим, хто провів тампонаду верхньої щілини гортані для запобігання контамінації дихальних шляхів кров’ю, секретами і виділеннями з хірургічної рани.

У 1885 році після отримання доказів численних позитивних ефектів швидкої трахеостомії Джозеф О’Дваєр, американський педіатр і акушер, розробив низку металевих трахеальних трубок, які він вводив через рот між голосовими зв’язками пацієнтам із дифтерією, які потребували відновлення прохідності дихальних шляхів [10] (рис. 5).

img 5

Рисунок 5. A. Доктор Джозеф О’Двайєр (1841–1898) виконує інтубацію трахеї. В. Комплект інструментів, розроблених О’Дваєром для застосування у пацієнтів із дифтерією.

Трубки також використовували при стенозі гортані, викликаному різними іншими захворюваннями, наприклад при сифілісі і при стриктурах гортані внаслідок опіків. Повідомлення про метод інтубації, який назвали «метод О’Дваєра», було вперше опубліковано в New York Medical Journal під назвою «Інтубація гортані» у 1888 році. Того ж року О’Дваєр успішно інтубував і провів штучну вентиляцію при операції на грудній клітці [15].

У кінці 19 століття німецький хірург Франц Кун сконструював металеві трубки, які він вводив через рот, використовуючи пальцевий сліпий метод [10]. Кун описав застосування зігнутого провідника. Он віддавав перевагу тампонаді гіпофаринкса марлею для запобігання аспірації замість трубок з манжетками [10]. Кун також опублікував першу статтю про назальну інтубацію [10]. Він уважав, що назальні трубки «займають ліпше положення» і легко видаляються. Кун був першим, хто відкрив, що хірургічні подразники легко можуть викликати спазм гортані. Він вважав, що «кокаїнізація» гортані є корисним доповненням при інтубації і часто її застосовував. Цей метод надалі розробляв Magill в Англії [10, 14]. Спроби Куна, імовірно, були першими історичними кроками до інтубації трахеї у пацієнта у стані свідомості під місцевою анестезією — метод, який нині часто використовують у пацієнтів зі «складними дихальними шляхами».

Серед інших новаторів того часу слід відзначити американців A. E. Guedel и R. M. Waters, які першими прикріпили роздувну манжетку до ендотрахеальної трубки [18, 19]. У 1909 році S. S. Meltzer і J. Auer в Німеччині описали інсуфляційний наркоз у тварин, а в Англії R. Kelly застосував цей метод у людини в 1912 році [10, 14].

Сер Ivan Whiteside Magill (1888–1986), про якого вже йшлося, засвідчив, що реконструктивні операції, виконані у спотворених солдатів, були успішнішими під загальною анестезією із забезпеченням дихальних шляхів ендотрахеальними трубками. Як результат — протягом Першої світової війни Magill и Rowbotham виконали кілька ендотрахеальних інтубацій і провели ендотрахеальний наркоз у хворих із тяжкими пошкодженнями обличчя [20, 21]. Вони також розробили щипці для назальної інтубації («щипці Magill») і в 1928 році ввели термін «інтубація всліпу», виконавши назальну інтубацію гумовими трубками після кокаїнізації дихальних шляхів [10, 14]. Ці нововведення Magill, одного з «піонерів» сучасної ендотрахеальної анестезії, допомогли трансформувати анестезіологію в самостійну спеціальність, якою вона є нині.

Наступним важливим кроком у прогресі забезпечення дихальних шляхів було відносно сучасне відкриття важливості ізоляції легень. Тільки в 1930 році, році завершення будівництва Емпайр-стейт-білдинг у Нью-Йорку й успіху «На Західному фронті без змін» у Голівуді, було розроблено метод і пристрої для ізоляції легенів. Американець R. Waters став відомим завдяки розробці інтубації однієї легені для забезпечення виконання торакальних операцій. Спочатку це виконували з допомогою двоманжетної однопросвітної трубки, розробленої Gale, Waters і Guedel [5, 19]. У 1939 році Gebauer [28] і в 1948 році E. Carlens у Швеції [29] запропонували подібний дизайн для ранніх двопросвітних бронхіальних трубок для ізольованої вентиляції легенів. І лише в 1962 році Robertshaw розробив перші двопросвітні трубки сучасної епохи [30].

Хоча розділення легенів було суттєвим проривом, можливо, основним кроком для успішної ендотрахеальної інтубації стала розробка ларингоскопії і постійне поліпшення ларингоскопів. Їх примітивні «прототипи» існували й раніше. Перші інструменти для візуалізації ротової порожнини ґрунтувалися на ефекті відображення в металевій лопаточці (Leveret, 1743 р.), використовувалося світло зовнішнього джерела — сонячне світло або світло свічки [31]. Непряму ларингоскопію вперше описав у 1855 році Garcia, учитель співу в Англії [9]. З допомогою сонячного світла і двох дзеркал Garcia зміг побачити свої власні голосові зв’язки і їх рухи.

Уперше пряма ларингоскопія була виконана в 1895 році А. Кірстейном [16, 32]. Його «аутоскоп» мав зовнішнє джерело світла. У 1913 році C. Jackson [10] з Філадельфії розробив ларингоскоп, який пізніше модифікували Magill, Miller і Macintosh [16, 30]. Jackson був першим, хто описав інтубацію трахеї під контролем прямої ларингоскопії [32].

Таким чином, появі прямої ларингоскопії від самого початку сприяли хірурги. Серед анестезіологів пряма ларингоскопія стала популярною завдяки H. H. Janeway [32], який у 1913 році розробив ларингоскоп із живленням від батареї спеціально для інтубації трахеї. Сер Роберт Макінтош (R. Macintosh, 1897–1989) запровадив зігнутий клинок ларингоскопа, який носить його ім’я і застосовується донині [16].

Ендотрахеальна інтубація стала застосовуватися рутинно після запровадження в анестезіологічну практику міорелаксантів. Кураре і штучна вентиляція вперше були використані при лікуванні тварин і в експерименті сером B. Brodie в Англії в 1811 році. Через більш ніж 100 років канадський анестезіолог H. Griffith уперше використав кураре при анестезії в людини в 1942 році. Griffith інтубував трахею у 25 пацієнтів, забезпечивши релаксацію черевної стінки для проведення операції [33].

Останнім кроком, що ознаменував «нову еру» анестезіології, стало запровадження в медичну практику в 1968 році Kensuke Ikeda (Японія) бронхоскопії гнучкими ендоскопами [34]. Бронхоскопи з волоконною оптикою посіли своє місце у стандартному арсеналі анестезіологів при забезпеченні тяжких інтубацій трахеї.

Як бачимо, перші спроби забезпечення прохідності дихальних шляхів були майже 4000 років тому. Протягом цього часу розробка ефективних пристроїв для забезпечення прохідності дихальних шляхів поряд з поліпшенням розуміння патофізіології верхніх дихальних шляхів сформувала основи сучасної практики. Сучасне розуміння значення трахеостомії та інтубації трахеї ґрунтується на хвилеподібному зростанні й падінні їх популярності протягом двох тисячоліть. Прогрес від античних часів до середини 20 століття забезпечив зниження анестезіологічної смертності унаслідок недостатнього забезпечення прохідності дихальних шляхів/вентиляції, а також сформував основу для сучасного забезпечення вентиляції легень у стандартних і складних ситуаціях. Можливо, докладно знаючи цей драматичний шлях, навіть містер Шоу міг би пом’якшити іронію свого спостереження: «Ми не втратили віри, але ми перенесли її з Бога на медичну професію» [35].

Література

  1. Shaw G.B. The doctor’s dilemma, act I. http://www.1stWorldLibrary.org
  2. Colice G.L. (1994) Historical background. In: Tobin M.J. (ed). Principle and practice of mechanical ventilation. McGraw-Hill, New York, p.p. 1-37.
  3. Musso C.G. (2005) Imhotep: the dean among the ancient Egyptian physicians. Humane Medicine Health Care 5: 169.
  4. Babylonian Talmud, Shabbat 128b. http://www.sacred-texts.com/jud/t01/index.htm
  5. Frost E.A. (1976) Tracing the tracheostomy. Ann Otol Rhinol Laryngol 85: 618-624.
  6. The Bible. Psalm 104: 29 3.
  7. The Bible. Genesis 2: 7.
  8. The Bible. Kings II 4: 34-35.
  9. Watkinson J.J., Gaz M.N., Wilson J.A. (2000) Tracheostomy. In: Stell and Maran’s head and neck surgery, 4 th edn. Butterworth Heinemann, p.p. 153-168.
  10. Gillespie N.A. (1948) The history of endotracheal anaesthesia. In: Gillespie N.A. (ed) Endotracheal anaesthesia, 2 nd edn. University of Wisconsin Press, Madison, p.p. 67-84.
  11. Bradby M. (1966) History of tracheotomy. Nursing Times 25: 1548-1550.
  12. Eavey R.D. (1998) The history of tracheotomy. In: Myers E.N., Johnson J., Murry T. (eds) Tracheotomy: airway management, communication, and swallowing. Singular, San Diego, p.p. 1-8.