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ICU中部分患者可能長期伴有不同程度的意識、呼吸功能、咳嗽咳痰或吞嚥功能障礙，所以氣管切開術是目前ICU最常見的治療措施之一。不少患者和家屬對氣管切開術不甚瞭解，心懷恐懼，甚至有的家屬擔心會導致患者從此不能講話。其實氣管切開術是對於長期需要藉助人工方法保持氣道通暢和痰液引流的患者所實行的標準治療措施。氣管切開術是指從頸部入路通過逐層切開或穿刺至氣管壁（位置通常在喉結以下第2-4氣管環之間）後放入氣管套管的過程。由於手術是在聲門下方進行的，所以不會破壞聲門的解剖結構。如果患者病情改善，拔出氣管套管封閉切口後可以正常發聲。此外，有的需要長期佩戴氣管套管的患者通過特殊套管裝置也同樣可以與人交流。氣管切開術難度不大，通常在ICU病房內就可以完成，但由於接受手術操作的患者往往基礎情況較差，所以在考慮進行氣管切開術前醫生應該會與患者或家屬進行詳細的術前談話，告知手術原因和術後可能出現的相關併發症，家屬必須充分了解情況和簽署手術知情同意書。 ICU中需要進行氣管切開的適應主要包括：
吸氣性呼吸困難主要見於上呼吸道梗阻，如口腔、咽腔、鼻腔、喉部、氣管梗阻，原因主要是炎症、異物、腫瘤以及神經性病變，表現為呼吸費力，吸氣時間延長，吸氣時在胸骨上窩、鎖骨上窩、劍突下出現凹陷，稱為三凹徵，如果還出現肋間隙凹陷，則稱為四凹徵。
部分患兒有吸氣性呼吸困難，懷疑喉部或者咽部氣道有畸形或者軟化，需要通過氣管鏡檢查觀察。部分患兒出現不明原因的氣道阻塞，胸片表現為肺不張或者侷限性肺氣腫等，或疑似有異物吸入，胸片或者CT等影像學檢查也表現為肺 不張、肺氣腫，均需進行氣管鏡檢查。根據異物大小，可能需要選擇比較粗的直接喉鏡，如果異物比較小，可以選擇纖支鏡。部分不明原因的慢性咳嗽患兒，也需要通過氣管鏡觀察肺部情況，並做相關病原學檢查。