使用微凸探头经右锁骨上窝切面超声证实中心静脉导管的位置 一个观察性试验研究

背景   超声引导中心静脉导管（CVC）可视化技术仅局限于颈内静脉（IJV）。CVC尖端位置需由胸部X线摄影、心脏内ECG或经食道/经胸超声心动图（TEE/TTE）来证实。

目的   通过超声与胸部X线片比较，探讨经右锁骨上窝切面上所见到的上腔静脉（SVC）下段和右肺动脉（RPA）作为超声实时引导下经右侧静内静脉置入中心静脉导管尖端位置的超声定位标记的可行性、安全性和准确性。

设计    一个观察性试验研究

背景   2012年7月至10月在德国波恩大学医院进行。

患者   拟定51例择期手术患者。排除原因为出现应急操作、血栓形成或IJV管腔狭窄以及存在导丝置入的机械性障碍。

干预措施   48例患者均于右锁骨上窝处经超声换能器持续性引导，经右侧IJV穿刺、置入导丝于SVC下段，并置入CVC。

主要观察指标   与心脏内ECG和身高公式比较，胸部X线摄影可作为评估CVC置入深度的一种参考方法。SVC下段和CVC尖端至隆突间距可作为定位CVC尖端的标志。此外，TEE常用来评估心胸外患者。

结果   所有患者在超声引导下均可看到SVC内的导丝尖端。4例患者在RPA附近没有看到。但经胸部X线摄影及TEE证实了，CVC尖端与SVC下段内（A区）。Bland-Altman分析提示，超声与ECG比较，平均差为1.6cm（95%的置信区间 -2至5cm），超声与身高公式比较，平均差为1cm（95%的置信区间-2至4cm）。

结论   经右锁骨上窝切面超声证实中心静脉导管的位置是一种可行的、具有很好应用前景、且精确的方法，但上述优势还需进一步探讨。胸部X线摄影也可证实CVC位于SVC下段内。

超声引导中心静脉穿刺置管术与传统技术比较，其并发症发生率低、穿刺尝试次数更少，且误穿动脉、损伤神经、致气胸的发生率均较低。有人提出应用经胸超声心动图（TTE）经剑突下界面观察，可识别心脏内CVC尖端的位置异常，从而避免经胸部X线摄影来证实。而在留置胸引管和胸部创伤后，这种方法则受到一定限制。新置入的导管易混淆之前存在的导管，导管误入对侧的假性结果也构成潜在性的错误。到目前为止，使用Peres’身高公式或者基于一些小型研究的实验数据来估计导管置入深度。应用心脏内ECG是一种可行的、耐受性良好，且可精确定位导管尖端的方法。但是此种方法局限于可检测到P波的患者，且只是超声引导血管穿刺的一种辅助方法。右锁骨上窝超声切面显像可实现上腔静脉（SVC）的二维成像，其与右心房和跨右肺动脉（RPA）的连接处一样深。截至目前，这种方法只能被描述为诊断性应用。之前我们已经证实，经右锁骨上窝切面可实现实时引导导丝尖端，并定位CVC。在这个试验性研究中，其主要目的是采用右锁骨上窝切面超声呈像，评估CVC经右侧颈内静脉（RIJV）置入SVC下段（A区）的可行性和安全性。胸部X线摄影可作为评估CVC置入深度准确性的一种参考方法。在适用的情况下，超声引导导管尖端定位可与心脏内ECG和依据Peres’的身高公式、经食道超声心动图（TEE）做比较。

于2012年7月经德国波恩大学医院伦理委员会（伦理委员会NO.124/12）授权该项研究。

所有患者均获得知情同意，且年龄大于18岁，具备留置CVC的指征。收集骨科、心外科、产科手术室2015年7月至10月前瞻性数据。存在RIJV血栓形成、闭塞，或指引导丝置入失败均予以排除。根据WHO分级标准，BMI大于40kg/m2的Ⅲ级肥胖患者可能存在预期困难，被视为一个亚组。

于德国波恩大学医院进行的一项单中心试验研究，以明确经右侧锁骨上窝切面实时超声引导CVC定位的可行性及安全性。可通过心脏内心电图、身高公式、TEE和胸部X线摄影以评估其置入深度的准确性。

基于外科手术[冠状动脉旁路搭桥术、瓣膜置换或重建术、脊柱融合术、髋关节置换术、分娩期子宫外产时（EXIT）]、既往有心血管病史（冠心病、慢性心力衰竭、脑卒中、外周动脉疾病）和/或需要抗生素治疗而具备留置CVC的指征。年龄、性别、身高、体重、BMI和外科手术经历记录于表1中。

全麻诱导经口气管插管，随后予以机械控制通气。所有患者都应测量喉结水平颈围和喉结至胸骨上窝（甲状腺至颈静脉间距）的距离。

所有病例均经培训过的操作人员应用B型超声评估喉结水平RIJV（德国慕尼黑彩色超声医疗机构，8C—RS微凸超声换能器，频率范围4.0—10.0MHz），并经右锁骨上窝切面扫描SVC（图 1a）。调节超声图像以获得SVC跨越RPA完整的纵面观影像，此区域与SVC下段相邻（A区）（图1a，b）。应用脉冲多普勒识别SVC多普勒流速轮廓特征（图中未显示）。

超声实时引导下留置双腔（骨科手术）或四腔（心胸外手术）CVC。微凸探头引导“平面外”静脉穿刺，通过穿刺针引导导丝置入（图1c）。导丝置入的同时经右锁骨上窝扫描SVC。调节探头以便更好地显现J型导丝尖端。逐步推进导丝，直至J型导丝尖端通过RPA的血管上壁（图1d，http://links.lww.com/EJA/A45 可观看视频，有数字内容的补充，这是一个导丝尖端定位的循环回放视频）。

导丝置入皮肤的深度由印有以厘米为标记的导丝而得知。CVC沿着印有刻度标记的导丝经静脉置入，要求CVC尖端接近J型导丝尖端。随后撤除导丝，记述CVC置入深度。超声可实时记录从最初RIJV超声显像到穿刺针刺入RIJV，以及导丝定位的影像。

根据制造商的说明记录心脏内心电图。关于心脏内心电图，CVC置入的合适深度以出现高的P波为标志。事后，与术后胸部X线摄影比较，CVC尖端位置还需重新调整为最初超声引导置入的深度。

术后CVC置入深度应用Peres’公式计算：身高（cm）/10=置入深度。

术中（心胸外科手术、术中发生血流动力学不稳定）施行TEE（TEE；X7-2t TEE换能器，CX50超声系统，飞利浦医疗保健公司，德国汉堡，图2）表明，如果在双房切面下定位CVC，于腔—房交界（连接处）处可评估CVC尖端位置。

术后病人处于仰卧位，胸部X线摄影常于麻醉后监护室、过渡监护病房（复苏室）或ICU实施。入住ICU经历气管插管、机械通气的患者完善了胸部X线摄影检查。其他患者都是自主呼吸。任专职顾问的放射科医师都没有认识到此项研究。记录手术结束至胸部X线摄影的时间间隔。高年资放射科医师（AS）测量CVC尖端至隆突间的距离，并评估了该研究所有介入治疗后的胸部X线检查。

主要结果是评估经右锁骨上窝切面导丝直接可视化超声实时引导，在SVC下段（A区）内置入CVC的可行性和安全性。其次包括下述几个方面：与胸部X线摄影、Peres’身高公式、心脏内心电图及TEE进行多重比较，评估超声引导CVC置入深度的准确性；压缩实时超声引导CVC定位、术后胸部X线摄影和BMI、颈围、甲状腺—颈静脉间距测量的时间间隔，分析影响J型导丝尖端和SVC下段可视性的潜在因素。通过超声、心脏内心电图和身高公式的比较，反过来应用Bland—Altman分析评估CVC置入深度的区别。

Bland—Altman分析可解释测量数据之间的差异。平均差、标准差，以及95%的置信区间是可测算的。基于Bland—Altman公式计算，样本量为50的标准差的95%的置信区间为0.48，使用这种方法可确保计算的准确性。

Fisher的确切概率法可用来分析分类变量，如比较J型导丝尖端可视性与否的特征（绘制医学图表5.00版本的操作系统；医学图表软件，圣地亚哥，加利福尼亚，美国，WWW.graphpad.com）。所有数据都报道了均值和标准误（SEM）。P＜0.05表示具有统计学意义。

患者的数据总结在表1。入选的51例中有3例分别因静脉血栓形成、右侧颈内静脉导管闭塞、无法置入导丝而排除，余下的48人参与统计分析。有4例（占样本量的8%）违反了试验方案，但没有影响实时超声引导CVC的置入。1例患者在此项研究中接受了3次CVC的置入，其中一次为清醒状态，另外两次为在麻醉状态下。这个病人只在第一次留置CVC时是在全麻下进行的，以消除连续置入CVC的误差。另有两名患者是在清醒状态、应用抗生素的情况下留置CVC的，而且未经历外科手术。一名置入CVC的患者接受EXIT，在全麻诱导之前为清醒状态。.

该研究没有发生误穿动脉、气胸、心律失常或CVC位置不当。所有患者均可见SVC与RPA交汇处完整的纵面观图像。44例（92%）患者J型导丝尖端接近RPA，且均在实时超声引导下置入CVC，并显示置入深度。4例（8%）患者尽管在SVC上段可识别导丝尖端，但随着导丝置入SVC远端，尖端在图像中逐渐消失。看来通过调整超声声束使J型导丝尖端和SVC/RPA同时显影是不可能的。置入深度必须使用超声测量器来评估；测量J型导丝尖端（此点在超声下是可见的）至RPA间距，导丝顺着这个间距逐渐插入。J—尖端可视性与否与BMI、颈围或者甲状腺—颈静脉间距、违反试验方案没有相关性（表2）。

27例（56%）患者使用心脏内心电图进行评估。而有13例（27%）患者因房扑或房颤无法使用。1例患者因起搏心律而无法检测到P波。1例患者无法检测到高的P波。8例（17%）患者当时无法使用心脏内心电图。超声引导CVC置入平均深度与心脏内心电图定位比较为16±0.2 vs 17.5±0.4cm。Bland–Altman分析显示超声引导CVC与心脏内心电图定位之间的平均差为1.63（1.713），95%置信区间为-1.73—4.99cm（图2a）。

根据Peres’公式得出的置入深度为17.2（0.1）cm（n=48），这比超声引导CVC置入的深度深1.2（0.2）cm。Bland–Altman分析发现超声与身高公式之间的差异为1.16（1.58）cm，且95%置信区间为-1.94—4.26cm（图2b）。心电图与身高之间的平均差为-0.5cm，95%置信区间为-4.82—3.82cm。

11例（23%）患者实施了TEE，提示CVC尖端至腔—房连接处间距为2.3（0.4）cm。其中有6例患者也同时使用了心脏内心电图，表明TEE引导下CVC置入深度比依据高P波检测的心脏内心电图留置的深度深0.5（0.5）cm。

所有患者在CVC置入后均进行了胸部X线片检查。放射科医师的报告证实所有患者CVC在SVC的正确位置。放射科医师提示有2例患者CVC尖端在腔—房连接处水平，并建议将CVC撤回些。但这两名患者CVC置入的深度和心脏内心电图提示的深度一致，其中1名患者经TEE证实腔—房连接处间距为1.79cm。有8例（17%）患者CVC尖端位于隆突上方，9例（19%）患者在隆突水平，31例（64%）在隆突下水平。其中有2例（4%）患者CVC尖端低于隆突水平55mm（图3）。90%的患者CVC尖端位于隆突下35mm之内。

第一次RIJV超声成像至静脉穿刺的时间间隔为7分47（30）秒，11分00（43）秒完成导丝置入SVC。相反，从结束深静脉操作至胸部X线摄影间的时间间隔为1小时51分06秒（31分39秒）。（图4）

该项试验研究的目的是评估经右锁骨上窝切面超声实时引导CVC置入的可行性和安全性，这需要在超声下J型导丝—尖端于SVC下段显像（A区）。所有患者均使用身高公式进行了评估，就其精确性而言，胸部X摄影检查可作为一项参考方法。经证实可适用于超声引导确定CVC尖端位置的同时也可施行了心脏内心电图及TEE检查。另外，超声引导CVC置入所需时间和胸部X摄影报告所需时间进行了对比。

我们能够识别胸腔内血管解剖，特别是跨RPA背侧至SVC处和邻近的升主动脉，并作为所有患者置入深度的解剖标志。RPA跨越邻近腔—房连接处SVC的背侧。我们使用多普勒证实SVC血流频谱。Shala等利用二维超声经右锁骨上窝切面，对充血性心力衰竭患者的SVC进行了调查研究，80%的患者SVC上段在超声下可以见到。Hammerli和Meyer评估了置入CVC前后患者SVC多普勒血流速度的变化以检测血栓形成。超声图像及探头技术的改进包括提高空间分辨率、增加多频超声探头，这些可能是在所有患者SVC超声下可视的可能原因。所有患者静脉穿刺和超声引导导丝推进均顺利进行。所有病例均在超声下可见SVC上段内的导丝。

传统上，由于胸部X线摄影检查具有广泛的实用性，常常通过此项检查证实CVC在血管内的位置为右心房之外。同时也经常用于除外气胸。研究至今，在大多数病例中胸部X线摄影可作为验证CVC尖端位于SVC内正确位置的一个参考方法。但是有几项研究表明胸部X线摄影检测正确的CVC尖端位置的精确度稍差。Wirsing等调查了以TEE作为参照，胸部X线摄影的准确性，得出结论：CVC尖端至隆突距离≤55mm可确保尖端在心房之外的位置。Hsu等发现放射标志在证实TEE在腔—房连接处的位置方面具有不可靠性。Ender等比较了TEE引导、心脏内心电图、胸部X线片定位CVC尖端位置，证实其准确率为87.6%。有2例患者放射科医师报告CVC尖端位置位于右心房内，但经心脏内心电图及TEE均证明了其正确位置。90%的患者CVC尖端在距隆突35mm内。Stonelake和Bodenham报道在他们调查的患者中，89%的患者CVC尖端距隆突的距离在50mm以内。我们的研究表明，被调查的大多数患者CVC尖端低于隆突水平，有2例患者尖端低于隆突超过55mm；其中1例患者的位置经心脏内心电图所证实，另1例患者为起搏心律。总体来说，13例（27%）患者因房颤/房扑、起搏心律以及缺乏高的P波而未能使用心脏内心电图。因此，使用心脏内心电图定位CVC受心脏节律限制。Pittiruti等发现其调查的7%的病例存在心律失常，如房颤。Matsushima和Frankel建议应用超声检测CVC尖端位置，并建议应用TEE检测CVC在颈静脉内的位置，实现CVC尖端在TTE下可视化。超声评估CVC尖端位置所需时间与胸部X线检查比较为10.8 vs 75.3分钟。此结果与我们目前的研究一致，即超声引导CVC置入所需时间与胸部X线检查比较为11 vs 111分钟。与Matsushima的研究形成对比，我们的方式允许连续监测静脉穿刺和导丝置入，而无需经胸介入超声。

Peres建议使用身高公式评估CVC置入深度。但是尤其在比较心电图和计算机断层成像时，公式的准确性尚存在问题。从临床的角度出发，超声、心电图和身高公式具有很好的一致性，其平均差分别为1、1.6cm。当心电图和身高公式，以及后续的CVC尖端在SVC上段内（B区）的概率做比较时，超声引导CVC置入深度被低估的概率是低的，其置信区间在+5—-2cm。一项恶性肿瘤患者CVC相关血栓形成的meta—分析证实，由于输注血管毒性药物和对血管内皮的损伤，CVC尖端位于腔—房连接处上方增加血栓形成的风险。因此，右锁骨上窝切面超声检查可作为重复置入CVC之前，CVC相关性血栓的筛查方法。RPA作为超声可视化的一个标志和J型导丝尖端定位目标的可视化为当前研究的主要目标。我们认为RPA位于接近SVC下段（图1b，c）。总之，身高公式与心脏内心电图的平均差为0.5cm，具有很好的一致性。但是，必须考虑到估计误差为+4—-5cm（95%置信区间）。Wirsing报道，在他们的研究中腔—房连接处CVC尖端至隆突的平均间距为-2.6—+10.2cm。

这项研究是存在一定局限性的。胸部X线摄影通常用来评估CVC正确的位置及置入深度。但是，这依赖于隆突作为标志，且在仰卧位时测量是有变化的。与其他方法（超声引导穿刺、心脏内心电图、身高公式）进行复杂的统计对照评估导管置入深度是相似的。而且，我们发现BMI大于40Kgm-2、颈围增加以及甲状腺—颈静脉间距缩短与J型—尖端的不可视性不具有相关性。由于其材料的特性和可能超声声束的角度平行于CVC，因此其尖端经右锁骨上窝切面无法可视。尽管沿坚硬的导丝置入CVC不太可能改变导丝位置，但通过CVC尖端回声证实CVC的精确位置的可行性还需进一步研究探讨。微凸探头是为儿科所设计，因此在没有儿科监护的机构其可用性受到限制。相反，线性和相控阵换能器可提供足够深的穿透力，但其占用空间可能需要足够大以满足导丝置入合适的超声角度和空间。虽然IJV穿刺通常推荐使用线性探头，但在我们的研究中IJV使用微凸探头有很好的适用性和可视性，所以是不受限制的。喜欢每一个新方法，可视化和对CVC尖端位置有很好适用性的超声标志物的正确识别能力是需要适当培训的。我们研究中的大多数患者为麻醉期间的病人。我们有意识地研究这部分患者，就是他们没有经历操作和过度应激的各种不适，利于我们获得最佳的观察结果。研究中的局限性将在进一步研究中予以论证。

为避免心包填塞的风险，防止并发症，如心律失常、冠状静脉窦位置、三尖瓣损伤、心脏内J型导丝尖端的滞留或致命性的心包填塞的发生，经右侧IJV，CVC置入的最佳位置应该位于心包回声的上方、SVC下段（A区）。为减少恶性肿瘤患者血栓形成的风险，推荐CVC尖端位于A区。避免使用坚硬的CVCS，以减少继发于心包填塞的穿孔风险。

总之，当经右侧IJV置入CVC时，经右侧锁骨上窝切面实时超声引导定位CVC于SVC是一种有应用前景的方法，这种方法定位CVC尖端更加快捷而精确。在大多数情况下，常用胸部X线摄影来证实CVC位置的准确性。TEE和心脏内ECG也用于证实导管的位置。

经其他部位置入CVC，如左侧IJV或左侧、右侧锁骨下静脉，因其导丝尖端损伤血管壁以及接连发生的致命性心包填塞、血栓形成和血栓相关性感染，所以CVC尖端的角度和位置更需仔细考虑。从这些部位置入CVC，经右锁骨上窝切面也可进一步评估。我们可联合肺部超声以除外气胸，此方法可避免干预后行胸部X线摄影检查，以减少成本和接触辐射。

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