超聲引導(dǎo)下動態(tài)針尖定位法在初學(xué)者橈動脈穿刺置管中的效果評定

陳慧娜 郝玉民 楊立峰 王 瑩▲ 劉 靜

1.河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科，河南開封475001；2.河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科，河南開封475001

橈動脈穿刺置管可進(jìn)行重復(fù)的動脈血氣分析 和長時間連續(xù)的血壓監(jiān)測，常用于手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室[1-3]。傳統(tǒng)的盲探觸摸法（blind palpation，BP）操作困難[4]，動態(tài)針尖定位法（dynamic needle tippositioning，DNTP）是超聲引導(dǎo)下平面外技術(shù)的改良方法[5-10]。大多研究表明[1，4，11-14]，超聲引導(dǎo)可以提高橈動脈穿刺置管成功率，但通常針對的是有經(jīng)驗的醫(yī)生。對于初學(xué)者來說，由于超聲及穿刺經(jīng)驗的不足，使用超聲并不能明顯提高橈動脈穿刺置管成功率[15-16]。DNTP法使整個操作過程可視并可控，降低了動脈穿刺置管的難度[1，8-9]，我們以期用這種改良方法提高初學(xué)者橈動脈穿刺置管成功率。因此本實驗旨在比較DNTP法和BP法在初學(xué)者中的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。將2019年7月至2020年1月在河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科實習(xí)的64名初學(xué)者納入研究，采用隨機數(shù)字表法分為兩組。根據(jù)交叉設(shè)計原則，每位初學(xué)者分配兩名患者，共納入128例患者，初學(xué)者分別使用DNTP法和BP法行橈動脈穿刺置管操作。先使用DNTP法后使用BP法操作的初學(xué)者為DNTP-BP組；先使用BP法后使用DNTP法操作的初學(xué)者為BP-DNTP組。兩組初學(xué)者和患者一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 兩組初學(xué)者和患者的一般情況比較[n（%）、±s]

表1 兩組初學(xué)者和患者的一般情況比較[n（%）、±s]

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初學(xué)者納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床實習(xí)半年以上；②未進(jìn)行過橈動脈穿刺置管操作。患者納入標(biāo)準(zhǔn)：①ASA分級I～Ⅲ，擇期手術(shù)；②年齡18～60歲；③全身麻醉，術(shù)中需要有創(chuàng)血壓監(jiān)測。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有Allen試驗陰性、肥胖、手臂畸形、各種類型休克、放化療術(shù)后、糖尿病、冠心病、周圍血管疾病、凝血功能障礙；②妊娠期；③1個月內(nèi)進(jìn)行過橈動脈穿刺置管操作。

1.2 教學(xué)

對所納入的初學(xué)者講解橈動脈局部解剖結(jié)構(gòu)、操作準(zhǔn)備、注意事項、超聲原理、使用方法，區(qū)分平面內(nèi)外超聲圖像。分別觀看、講解兩種方法的操作過程，并進(jìn)行理論考試。理論考試合格，初學(xué)者進(jìn)入模擬練習(xí)，不合格則跟隨下一批學(xué)員繼續(xù)進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。模擬練習(xí)包括超聲機器操作練習(xí)累計10 h，在血管穿刺模型上兩種方法分別練習(xí)20次。模擬練習(xí)完成之后，根據(jù)隨機數(shù)字表法把初學(xué)者分為兩組。所有教學(xué)任務(wù)由科室教學(xué)小組成員擔(dān)任，其超聲使用經(jīng)驗均超過10年。所有初學(xué)者在真實患者身上進(jìn)行操作之前均達(dá)到：理論考試成績合格，模擬練習(xí)完成。

1.3 方法

1.3.1 實驗過程 所有患者術(shù)前1 d簽署知情同意書。第2天患者入室，開放外周靜脈通路，常規(guī)監(jiān)測各項生命體征，包括心電圖、脈搏氧飽和度、右側(cè)手臂無創(chuàng)血壓。靜脈注射咪達(dá)唑侖0.03～0.05 mg/kg、丙泊酚1.5～2.5 mg/kg、舒芬太尼0.3～0.5 μg/kg、順阿曲庫銨0.15 mg/kg進(jìn)行常規(guī)靜脈麻醉誘導(dǎo)后，可視喉鏡輔助下行氣管插管。給予七氟烷0.8%～1.5%、瑞芬太尼1.0～1.5 μg/（kg·min）和丙泊酚3.0～5.0 mg/（kg·h）進(jìn)行靜吸復(fù)合麻醉維持。將患者左側(cè)手臂外展放于托手板上，手腕下放置毛巾卷，使腕部處于旋后伸展?fàn)顟B(tài)，用醫(yī)用膠布固定。測量左側(cè)橈動脈距皮膚的深度和直徑，使用聚維酮碘溶液消毒皮膚前臂遠(yuǎn)端1/2與手掌近端1/2。操作之前，測量患者無創(chuàng)動脈血壓并記錄。

1.3.1.1 DNTP-BP組 第一步：本組初學(xué)者左手持超聲探頭，右手持套管針，使用DNTP法操作，操作過程中由初學(xué)者獨立完成，上級醫(yī)生不進(jìn)行指導(dǎo)（圖1）。使用超聲高頻探頭，獲取橈動脈短軸平面外視圖，調(diào)整探頭，保持橈動脈位于屏幕中央，將套管針沿超聲探頭Mark點與皮膚呈30°～40°夾角進(jìn)針，于超聲視圖中橈動脈腔內(nèi)見高回聲亮點時可見套管針尾端回血（圖1a、1A），若未見回血則調(diào)整針尖及超聲位置，重新進(jìn)針，直至完成穿刺過程。保持套管針不動，將探頭向橈動脈近端移動，直至高回聲亮點消失（圖1b、1B），然后保持探頭位置不動，將針尖向前推進(jìn)，直至再次看到高回聲亮點（圖1c、1C），重復(fù)此過程約2～3次。在此過程，套管針置入橈動脈腔內(nèi)約5～10 mm，接著針芯拔出，順勢將套管完全推入橈動脈腔內(nèi)，連接傳感器，驗證波形。在操作過程中，套管針與皮膚間夾角逐漸縮小，動態(tài)追蹤針尖位置，確保針尖處于橈動脈腔中央。第二步：本組初學(xué)者更換操作對象，使用BP法。先用指尖觸摸橈動脈搏動最強點，將套管針與皮膚呈30°夾角穿破皮膚沿橈動脈搏動方向進(jìn)針，待套管針尾端回血，壓低針尾繼續(xù)進(jìn)針約5 mm，回血通暢，拔出針芯，置入套管，連接傳感器驗證波形。

圖1 DNTP法操作過程

1.3.1.2 BP-DNTP組 第一步：本組初學(xué)者使用BP法進(jìn)行橈動脈穿刺置管。第二步：更換操作對象使用DNTP法操作。兩種方法具體步驟同前。兩組初學(xué)者除操作方法順序相反，其余過程均相同。具體實驗流程圖見圖2。

圖2 實驗流程圖

1.3.2 動脈穿刺置管過程 動脈穿刺置管被人為的分為兩部分，穿刺過程和置管過程[17]。穿刺成功的標(biāo)志為套管針尾端見回血；置管成功的標(biāo)志為傳感器波形驗證成功。計時器在套管針針尖首次接觸皮膚時，開始計時。從開始計時到套管針尾端見回血的時間記為穿刺時間；從套管針尾端見回血到傳感器波形驗證成功的時間記為置管時間，針尖對皮膚進(jìn)行的穿刺次數(shù)記為操作次數(shù)。在一次操作中，允許針尖在皮膚下進(jìn)行方向調(diào)整。每種方法10 min內(nèi)未成功，則終止操作，記錄時間為600 s；若10 min內(nèi)操作成功，則記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。

1.3.3 測量指標(biāo) 主要測量指標(biāo)：10 min穿刺置管成功率。其他次要指標(biāo)：首次穿刺置管成功率、穿刺成功率、置管成功率、操作時間、操作次數(shù)、套管針使用數(shù)量。并記錄血腫、血管痙攣、感染、穿透血管后壁等并發(fā)癥發(fā)生率。其中，首次穿刺置管成功率指每種方法納入的64例中，首次操作即穿刺成功且置管成功的概率。10 min穿刺置管成功率指每種方法納入的64例中，10 min內(nèi)穿刺成功且置管成功的概率。穿刺成功率指每種方法納入的64例中，穿刺成功的概率。置管成功率指在穿刺成功的例數(shù)中，置管成功的概率。血腫定義為穿刺部位可見或可觸及的局部腫脹；出血定義為皮膚穿刺部位可見的淤血或淤斑；血管痙攣定義為超聲測量橈動脈面積縮小30%以上；感染定義為橈動脈置管拔出后48 h內(nèi)，置管部位感染。

1.4 樣本量計算

基于之前的相關(guān)研究報道[11，18]，本研究把傳統(tǒng)BP法10 min成功率定為34%，假定DNTP法可使10 min成功率提高至64%，BP法和DNTP法比例1∶1，假設(shè)實驗I類錯誤（α）為0.05，檢驗效能（1-β）為80%，每組需要入組32名初學(xué)者，兩組共64名初學(xué)者，共需128例患者。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。初學(xué)者和患者的基線水平使用t檢驗和χ2檢驗。兩種操作方法的計量和計數(shù)資料結(jié)果中，計量資料以（±s）或M（Q1，Q3）表示，采用K-S檢驗判斷是否符合正態(tài)分布，并采用配對t檢驗或Wilcoxon符號秩檢驗；計數(shù)資料以[n（%）]表示，采用McNemar's檢驗；橈動脈穿刺置管累計成功率隨時間的變化曲線采用Kaplan-Meier表示，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩種方法10 min穿刺置管成功率、首次穿刺置管成功率的比較

DNTP法中10 min穿刺置管成功率明顯高于BP法，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），DNTP法和BP法相比，首次穿刺置管成功率差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。兩種方法10 min穿刺置管累計成功率見圖3。

表2 兩種方法10 min穿刺置管成功率、首次穿刺置管成功率的比較[n（%）]

圖3 兩種方法隨時間累計的穿刺置管成功率

2.2 兩種方法穿刺成功率結(jié)果比較

BP法 穿 刺 成 功 率 為79.7%（51/64），高 于DNTP法穿刺成功率的73.4%（47/64），差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=0.346，P=0.557＞0.05）。

2.3 兩種方法置管成功率結(jié)果比較

DNTP法置管成功率為89.3%（42/47）,高于BP法置管成功率的45.1%（23/51），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=21.457，P=0.000＜0.05）。

2.4 兩種方法所需操作時間、操作次數(shù)及套管針使用數(shù)量結(jié)果的比較

與BP法相比，DNTP法操作時間、操作次數(shù)明顯減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；兩種方法中套管針使用數(shù)量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 兩種方法操作時間、操作次數(shù)、套管針使用數(shù)量比較

2.5 兩種方法并發(fā)癥結(jié)果的比較

與BP法相比，DNTP法穿透血管后壁情況明顯減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），兩種方法中血腫、血管痙攣發(fā)生比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；兩種方法中均未出現(xiàn)感染。見表4。

表4 兩種方法并發(fā)癥發(fā)生率比較[n（%）]

3 討論

DNTP法是以短軸平面外超聲技術(shù)為基礎(chǔ)，通過超聲探頭和套管針的相繼移動，達(dá)到動態(tài)追蹤針尖的目的。在保留短軸平面外技術(shù)優(yōu)點的同時，吸取了長軸平面內(nèi)技術(shù)針尖可視化，避免針尖穿透血管的優(yōu)點[1，8-9，11]。本實驗結(jié)果表明DNTP法有助于初學(xué)者的橈動脈穿刺置管。

橈動脈穿刺置管成功需要兩個步驟，第一步穿刺成功、第二步置管成功[17]。其中穿刺成功是基礎(chǔ)，置管成功是難點。相對于外周靜脈，橈動脈不易肉眼觀察，穿刺時只能依靠指尖感知動脈位置，并且因為動脈距離皮膚較深，穿刺針刺入皮膚角度更大，在針尖刺進(jìn)橈動脈的同時更易刺破橈動脈后壁，從而導(dǎo)致操作失敗，增加并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險[19]。而DNTP法不僅借助超聲技術(shù)實現(xiàn)了操作可視化，同時還避免了超聲短軸平面外技術(shù)的缺點[1，9]。短軸平面外技術(shù)相較于長軸平面內(nèi)技術(shù)操作簡單，更易識別橈動脈及其周圍組織的相對結(jié)構(gòu)，但由于整個套管針在超聲圖像上只能顯示一個亮點，不能很好確定針尖位置，很難觀察到套管針向橈動脈推進(jìn)的過程。DNTP法中動態(tài)追蹤針尖的操作，使橈動脈置管過程中針尖位置動態(tài)持續(xù)可見，能實時掌握針尖和橈動脈的相對位置關(guān)系，降低穿透血管后壁的風(fēng)險，從而降低了再次穿刺的難度。尤其是對于初學(xué)者這至關(guān)重要，因為初學(xué)者的首次穿刺成功率更低。然而，在此實驗中，兩種方法的穿刺成功率并無統(tǒng)計學(xué)差異，考慮是由于納入的操作者都是之前未接觸過橈動脈穿刺置管的初學(xué)者，且超聲機器使用經(jīng)驗也十分匱乏，在DNTP法穿刺過程中，超聲機器的使用，增加了初學(xué)者雙手協(xié)調(diào)的難度，削弱了這種優(yōu)勢的體現(xiàn)。

BP法中橈動脈穿刺置管失敗的主要原因不是動脈穿刺，而是動脈置管[20]。傳統(tǒng)BP法，如果套管針不在橈動脈中央，那么很難將套管置入橈動脈當(dāng)中。因為橈動脈整體直徑很小，如果針尖的位置貼壁，或者套管針整體方向與橈動脈走行方向成一夾角，即使穿刺成功，隨著套管針的推進(jìn)，要么針尖刺破橈動脈進(jìn)入組織間隙當(dāng)中，要么套管置入有阻力，最終導(dǎo)致置管失敗[19]。DNTP法大大提高了置管的成功率，本研究中DNTP法置管成功率高達(dá)89.3%。因為當(dāng)發(fā)現(xiàn)套管針進(jìn)入橈動脈腔內(nèi)，操作者沒有盲目置入套管，而是根據(jù)超聲視圖把針尖位置調(diào)整至橈動脈腔中央，然后把針芯和套管作為一整體，在DNTP技術(shù)的引導(dǎo)下繼續(xù)推進(jìn)2～3次。并在這一過程中追蹤針尖位置，確保針尖位置始終位于橈動脈腔中央。這一額外操作，保證套管順利置入橈動脈腔內(nèi)，提高了置管成功率，同時減少了并發(fā)癥地發(fā)生，如穿透血管后壁。本研究中，DNTP法之所以提高了初學(xué)者10 min成功率，主要也是因為提高了橈動脈置管成功率。

之前的研究報道顯示，超聲引導(dǎo)下橈動脈首次成功率為40%～83%[2，8，17]。本研究中，首次成功率僅26.6%，這是由于大多數(shù)研究中，操作者都是有經(jīng)驗的醫(yī)生，而本研究中，操作者均為之前從未接觸過橈動脈穿刺的初學(xué)者，這導(dǎo)致了本研究首次成功率不高。此外，圖3提示DNTP法中大多數(shù)橈動脈穿刺置管成功的操作時間更短。DNTP法和BP法中穿刺針的使用分別是126根和146根，雖說兩組之間無統(tǒng)計學(xué)差異，但是如果操作者基數(shù)夠大，仍然可以節(jié)約相當(dāng)一部分醫(yī)療資源。關(guān)于并發(fā)癥，兩種方法中均未發(fā)現(xiàn)由于橈動脈穿刺置管操作引起的感染。BP法中，雖然血腫和血管痙攣的發(fā)生例數(shù)均高于DNTP方法，但是并無統(tǒng)計學(xué)意義。橈動脈穿透血管后壁比例DNTP法明顯低于BP法，原因如前文所述。

本研究的局限性在于，本研究在納入患者時，刻意把有操作難度的患者排除在外，此實驗結(jié)果是否適用于操作困難的群體，有待進(jìn)一步研究。此外本研究結(jié)果顯示DNTP法未能提高橈動脈穿刺過程的成功率，這一結(jié)果需要謹(jǐn)慎對待，本實驗之所以顯示此結(jié)果，可能是初學(xué)者使用超聲的難度削弱了這種優(yōu)勢，對于有操作經(jīng)驗的醫(yī)生來說，DNTP法是否在提高置管成功率的同時，還能提高穿刺成功率有待進(jìn)一步的研究。

綜上所述，與BP法相比，超聲引導(dǎo)下DNTP法提高了初學(xué)者10 min橈動脈穿刺置管成功率。這種技術(shù)可以動態(tài)追蹤針尖的位置，順利將套管置入橈動脈腔內(nèi)，尤其提高了橈動脈置管的成功率。DNTP法作為橈動脈穿刺置管教學(xué)中的一種方法，較為合適，可以在臨床推廣。