気管挿管
これらのチューブは通常、同軸(英語版)で、2つの別々のルーメンと2つの別々の開口部を備えている。気管内管腔は気管で終端し、気管支内管腔は遠位端が右または左の主気管支に1~2cm挿入される。また、気管内ルーメンが1本で気管支ブロッカー(気管支を閉塞するバルーン)(英語版)が内蔵されているユニベントチューブもある。これらのチューブにより、両肺、またはどちらかの肺を単独で人工呼吸することができる。外科医の視界が確保でき、胸腔内の他の周辺臓器へのアクセスが容易になるので、片肺換気(手術側の肺が潰れるようにする)は胸部手術中に有用である。
スパイラルチューブ(英: armoured or reinforced)は、ワイヤーで補強されたカフ付きチューブである。らせん状のワイヤーで補強されていることから、日本ではスパイラルチューブと呼ばれるが、英語圏では「装甲」"armoured"または「強化」"re-inforeced"チューブと呼ばれることが多い。単なるポリ塩化ビニルチューブよりはるかに柔軟でありながら、圧壊やキンクが起こりにくい。そのため、気管を長時間挿管したままにしておくことが予想される場合や、手術中に頸部を屈曲させたままにしておく場合に用いられる。ほとんどのスパイラルチューブは気管に進めやすいように最適化された気管チューブの曲がり、すなわちMagillカーブを有しているが、予め成形されたスパイラルRAEチューブも利用可能である。気管チューブの他のタイプには、膨張式カフのすぐ上に小さな開口部があり、必要に応じて気管の吸引や気管内薬剤の投与に用いることができる(カフ上吸引つきチューブ)。その他のチューブ(Bivona Fome-Cufチューブなど)は、気道およびその周辺のレーザー手術に用いるために特別に設計されている。
すなわち、吹送(insufflation)は可能だが、換気(ventilation)は不可能である。輪状甲状靭帯穿刺による無呼吸酸素化を1時間行った場合、酸素飽和度が98%以上であるにもかかわらず、動脈血二酸化炭素分圧は250mmHg以上、動脈血pHが6.72未満になると予想される。より確実な気道を確保するには、外科的輪状甲状靱帯切開を行うことであり、この場合は5~6mmの気管チューブや気切チューブをより大きな切開を通して挿入できる。または、セルディンガー法の応用による経皮(英語版)拡張式輪状甲状靭帯切開を行う 。
いくつかのメーカーは、輪状甲状靭帯にポリ塩化ビニル製カテーテルを挿入するために、ワイヤーガイドによる経皮拡張法(セルディンガー法)または従来式の外科的手法のいずれかを行うための、滅菌包装済みの輪状甲状靭帯切開キットを販売している。このキットは、病院の救急外来や手術室、救急車やその他の病院前救護に常備されていることがある。
1852年、フランスの医師アルマン・トルーソー(1801-1867)は、169例の気管切開をフランス帝国医学アカデミー(Académie Impériale de Médecine)(英語版)で発表した。そのうち158件はクループの治療のために行われ、11件は「喉頭の慢性疾患」のために行われたものであった。1830年から1855年の間に、パリでは350件以上の気管切開が行われたが、そのほとんどは公立病院のネッケル小児病院(英語版)で、全体の生存率はわずか20~25%であった。これは、トルーソーが個人開業で診た24人の患者のうち、術後のケアが行き届いていたため、より良い転帰であった患者の58%と対照的である。
1871年、ドイツの外科医フリードリヒ・トレンデレンブルク(英語版)(1844-1924)は、全身麻酔薬の投与を目的として、初めて成功した、ヒトの待機的気管切開について述べた論文を発表した。1888年、モレル・マッケンジー(英語版)卿(1837-1892)は気管切開の適応について論じた本を出版した。20世紀の初め、気管切開は機械換気を要する麻痺性脊髄炎にかかった患者の命を救う処置となった。1909年、フィラデルフィアの気管食道科医シュバリエ・ジャクソン(英語版)(1865-1958)が、今日まで用いられている気管切開の技法を記述した。
セリックによる最初の論文は、高一回換気量、トレンデレンブルク体位、バルビツレート麻酔が一般的だった当時の、少人数の患者を対象としたデータに基づいている(この麻酔法は2023年現在は一般的ではない)。2000年頃から、輪状軟骨圧迫の有効性に疑問を呈するエビデンスが蓄積されており、セリックが説明したように食道を圧迫するのではなく、実際には食道を横方向に偏位させ得るのだとされている。輪状軟骨の圧迫は声門も圧迫する可能性があり、喉頭展開を行う術者の視野を妨げ、実際に気道確保が遅れる可能性がある。
輪状軟骨圧迫は、BURP操作と混同されがちである。どちらも喉頭の前面に指で圧力を加えるものだが、後者の目的は、逆流防止よりも、喉頭鏡検査や気管挿管時に声門の見え方をよくすることにある。名前が示すように、BURP操作では、術者が甲状軟骨の後方(Backward)、次に頭側(上向き,Upward)、最後に患者の右側(Rightward)に向かって横方向に圧力(Pressure)をかける必要がある。だが、輪状軟骨圧迫とBURP操作のどちらも、喉頭展開による視野確保が悪化する可能性がある。
迅速気管挿管は、患者の意識はあるが呼吸不全が差し迫っている場合(重度の外傷など)、病院前救護の緊急時に行われることもある。この手技は、一般的に救命ヘリの隊員が行っている。移動中の固定翼機や回転翼機での挿管は環境要因から極めて困難であるため、搬送前の挿管に迅速気管挿管を行うことが多い。搬送する前に、地上で患者を麻酔して挿管する。
過度のリークは、通常、より大きなチューブを挿入するか、カフ付きチューブを挿入することで修正することができる。
正しく留置された気管チューブの先端は、胸部X線写真前後像で鎖骨の間の気管中央部に位置する。チューブの適切な直径は、約25cmH2O(10in)の加圧で小さなリークが生じるものである。気管チューブの適切な内径は、小児の小指とほぼ同じ直径と推定される。気管チューブの適切な長さは、子どもの口角から外耳道までの距離を2倍にすることで推定できる。未熟児の場合、内径2.5mmが気管チューブの適切なサイズである。正常な在胎期間(英語版)の乳児の場合、内径3mmが適切な太さである。栄養状態が正常な1歳以上の小児では、気管チューブの適切な直径と深さを推定するために2つの公式が用いられる。チューブの内径(mm)は(患者の年齢+16)÷4、適切な挿入深さ(cm)は12+(患者の年齢÷2)である。