超聲引導(dǎo)頸內(nèi)靜脈穿刺置管學(xué)習(xí)曲線的構(gòu)建與分析

張海龍，李 旭，吳 迪，趙麗琴

1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院麻醉科（北京 101149）

2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院麻醉科（北京 100015）

住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)（standardized residency training programs, SRTP）是醫(yī)學(xué)教育的必修部分，主要為住院醫(yī)師的職業(yè)生涯作準(zhǔn)備，從而為患者提供高質(zhì)量的臨床診療服務(wù)。因此，SRTP 的質(zhì)量是醫(yī)療決策者和醫(yī)學(xué)教育工作者在醫(yī)學(xué)院校和教學(xué)醫(yī)院面臨的主要問題之一。臨床技能培訓(xùn)是SRTP 的重要組成部分，研究臨床重要技能的培養(yǎng)方法可為住院醫(yī)師規(guī)范化培養(yǎng)提供實(shí)踐和教學(xué)參考。頸內(nèi)靜脈穿刺置管技術(shù)廣泛應(yīng)用于危重病人救治管理及心內(nèi)直視手術(shù)中，是麻醉科醫(yī)師必備的操作技能，同時(shí)也是麻醉學(xué)住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的頸內(nèi)靜脈穿刺置管屬于盲探性操作，依靠解剖標(biāo)志于體表定位后實(shí)施穿刺，其成功主要依賴于操作者的經(jīng)驗(yàn)，初學(xué)者很難掌握，易造成機(jī)械損傷相關(guān)的并發(fā)癥[1]。隨著可視技術(shù)的發(fā)展，超聲輔助穿刺較盲探式穿刺顯示出更好的有效性及安全性，因此在臨床中得到廣泛應(yīng)用[2-4]。但有關(guān)初學(xué)者是否能快速掌握該方法、提高穿刺置管成功率，同時(shí)減少操作并發(fā)癥報(bào)道較少。本研究使用累計(jì)和（cumulative sum,CUSUM）分析法構(gòu)建超聲引導(dǎo)頸內(nèi)靜脈穿刺置管的學(xué)習(xí)曲線，以了解初學(xué)者對(duì)該技能的學(xué)習(xí)情況，為規(guī)范化培訓(xùn)和資格準(zhǔn)入提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取10 名在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院麻醉科進(jìn)行第一年規(guī)范化培訓(xùn)的住院醫(yī)師為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：本科所學(xué)專業(yè)為麻醉學(xué)，能熟練掌握超聲引導(dǎo)技術(shù)但均無頸內(nèi)靜脈穿刺置管實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)科時(shí)間相同且進(jìn)科后均由同一名具有住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)資格的醫(yī)師帶教；自愿參與本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：無法保證完成整個(gè)研究。患者納入標(biāo)準(zhǔn)：①擇期需行頸內(nèi)靜脈穿刺置管的外科手術(shù)；②美國麻醉師協(xié)會(huì)（American society of anesthesiologists, ASA）分級(jí)I～Ⅱ級(jí)；③性別不限；④年齡35～68 歲?；颊吲懦龢?biāo)準(zhǔn)：①有頸椎手術(shù)史；②凝血功能異常；③體重指數(shù)（body mass index, BMI）＞30 kg/m2。所有納入的住院醫(yī)師和患者對(duì)本研究均已知情同意，本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過（2023-LHKY-060-02）。

1.2 方法

研究開始前由帶教老師對(duì)所有學(xué)員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括：①講解理論知識(shí)，學(xué)習(xí)頸部解剖結(jié)構(gòu)及超聲引導(dǎo)技術(shù)的基本操作；②觀看教學(xué)視頻；③臨床帶教，學(xué)員觀摩帶教老師應(yīng)用超聲引導(dǎo)進(jìn)行10 次實(shí)際頸內(nèi)靜脈穿刺置管操作，隨后在帶教老師指導(dǎo)下各進(jìn)行25 例超聲引導(dǎo)右頸內(nèi)靜脈穿刺置管。

右頸內(nèi)靜脈穿刺置管操作過程：完成麻醉準(zhǔn)備工作后進(jìn)行消毒鋪巾，將超聲探頭長軸于右側(cè)環(huán)狀軟骨水平處行橫向掃描，辨識(shí)頸內(nèi)動(dòng)脈、頸內(nèi)靜脈等解剖位置后移動(dòng)超聲探頭，使右頸內(nèi)靜脈位于超聲顯示屏中央位置，以探頭中點(diǎn)外約1 cm 處為穿刺點(diǎn)，應(yīng)用平面外法進(jìn)針，穿刺過程中保持輕度負(fù)壓，并實(shí)時(shí)監(jiān)視穿刺針的行進(jìn)路徑，當(dāng)穿刺針尖亮點(diǎn)進(jìn)入頸內(nèi)靜脈，可通暢回抽出暗紅血液后置入中心靜脈導(dǎo)管，再次應(yīng)用超聲確認(rèn)中心靜脈導(dǎo)管位置正確后覆蓋敷料。每位學(xué)員操作中穿刺針退至皮下重新進(jìn)針、誤入動(dòng)脈即記錄為一次穿刺失??；改變3 次方向仍未穿刺入頸內(nèi)靜脈、誤入動(dòng)脈、穿刺時(shí)間超過20 min 則交由高年資醫(yī)師完成操作。

1.3 學(xué)習(xí)曲線繪制

1.3.1 學(xué)習(xí)曲線構(gòu)建

以學(xué)員的穿刺置管數(shù)據(jù)建立坐標(biāo)軸，構(gòu)建總學(xué)習(xí)曲線。橫坐標(biāo)為操作例數(shù)，縱坐標(biāo)為此次操作的CUSUM 值，繪制散點(diǎn)圖。CUSUM 計(jì)算公式見式一、式二。

Xo 為評(píng)價(jià)指標(biāo)所設(shè)目標(biāo)值的失敗率，根據(jù)文獻(xiàn)[5-6]并參考我院熟練操作者的平均水平，預(yù)先設(shè)定頸內(nèi)靜脈穿刺置管一次成功率為95%，預(yù)計(jì)失敗率為5%。δ 為該學(xué)員本次操作的得分值，Si為所有學(xué)員本次操作的CUSUM 值。Xi=0（該次穿刺置管成功）或Xi=1（該次穿刺置管失?。?，Xo=0.05。計(jì)算每一次操作相對(duì)應(yīng)的CUSUM 值。

1.3.2 學(xué)習(xí)曲線分析

利用OriginPro 2021 軟件繪制CUSUM 分析結(jié)果散點(diǎn)圖，通過曲線擬合得到函數(shù)公式，P＜0.05表示擬合成功。曲線擬合程度由系數(shù)R2判斷，R2越接近1，曲線擬合程度越高。R2最高的模型為最佳擬合模型。對(duì)擬合曲線進(jìn)行一階求導(dǎo)，根據(jù)曲線的斜率值（K）確定擬合曲線的峰值（K=0），從而劃分學(xué)習(xí)階段。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用Kolmogorov Smirnov 檢驗(yàn)評(píng)估數(shù)據(jù)的正態(tài)性。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差（±s）描述、非正態(tài)分布用中位數(shù)與四分位數(shù)間距[M（P25，P75）]表示。對(duì)于兩組連續(xù)變量，當(dāng)每組數(shù)據(jù)正態(tài)分布且方差具有齊性時(shí)，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，否則采用Mann Whitney U 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和百分比（n，%）描述，采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

接受10 名住院醫(yī)師操作的患者的性別構(gòu)成比、年齡、BMI、ASA 分級(jí)等一般資料無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表1。

表1 納入患者一般資料Table 1.Basic information of included patients

2.2 學(xué)習(xí)曲線累積和值（δ）與曲線斜率值（K）

10 名住院醫(yī)師學(xué)習(xí)曲線累積和值（δ）與曲線斜率值（K）見表2。

表2 麻醉學(xué)住院醫(yī)師學(xué)習(xí)曲線累積和值（δ）與曲線斜率值（K）Table 2.CUSUM values (δ) and the slope values of the curve (K) of anesthesiology residents

2.3 學(xué)習(xí)曲線

通過曲線擬合繪制CUSUM 的函數(shù)曲線圖。擬合函數(shù)見式三（R2=0.978 7，P＜0.001），導(dǎo)函數(shù)見式四。

當(dāng)導(dǎo)函數(shù)為0（斜率K=0）時(shí)，對(duì)應(yīng)的x 值為13.51，具體結(jié)果見圖1。

圖1 麻醉科住院醫(yī)師頸內(nèi)靜脈穿刺置管總體學(xué)習(xí)曲線Figure 1.The learning curve of internal jugular venocentesis catheterization for anesthesiology residents

2.4 學(xué)習(xí)曲線分析

當(dāng)操作次數(shù)累積到14 例時(shí)，曲線的斜率由正值變?yōu)樨?fù)值。因此，達(dá)到技術(shù)熟練程度所需的截止點(diǎn)為14 例。根據(jù)學(xué)習(xí)曲線特征，可進(jìn)一步將25 例操作的學(xué)習(xí)曲線分為三個(gè)階段，即快速上升期（1～8 例）、穩(wěn)步增長期（9～13 例）和技術(shù)成熟期（14～25 例）。

3 討論

頸內(nèi)靜脈穿刺置管既是測量中心靜脈壓的途徑，又是快速擴(kuò)容、用藥、放置右心導(dǎo)管或起搏導(dǎo)管的通道。傳統(tǒng)的體表定位穿刺對(duì)于初學(xué)者，甚至有經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)者來說，都是一項(xiàng)較難的任務(wù)[7]。借助可視化超聲技術(shù)引導(dǎo)，可有效減少頸內(nèi)靜脈穿刺的并發(fā)癥、提高穿刺成功率，同時(shí)顯著縮短穿刺時(shí)間[8-9]。但對(duì)于不熟悉穿刺的初學(xué)者來說依然存在難度，需要通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)和反復(fù)實(shí)踐方能熟練掌握。

學(xué)習(xí)曲線反映了在一定時(shí)間內(nèi)獲得此項(xiàng)技能的速率，是評(píng)估學(xué)習(xí)效果的重要指標(biāo)之一[10-11]。學(xué)習(xí)并掌握新技術(shù)的過程都存在特有的學(xué)習(xí)曲線。CUSUM最初主要用于工業(yè)領(lǐng)域中的質(zhì)量控制，后來作為一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)被應(yīng)用于多項(xiàng)外科及非外科手術(shù)領(lǐng)域，定量評(píng)估醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線并實(shí)時(shí)反饋，為其提供持續(xù)的技術(shù)質(zhì)量保證[12-16]。研究表明，依據(jù)CUSUM 法構(gòu)建的學(xué)習(xí)曲線可為麻醉超聲技術(shù)學(xué)習(xí)提供有效指導(dǎo)[17-19]。

通過對(duì)超聲引導(dǎo)頸內(nèi)靜脈穿刺置管學(xué)習(xí)曲線的特征進(jìn)行分析，本研究將學(xué)習(xí)過程分為快速上升期、穩(wěn)步增長期和技術(shù)成熟期?？焖偕仙谑羌夹g(shù)學(xué)習(xí)的初始階段，操作者處于探索期，對(duì)操作步驟、手法和要點(diǎn)不熟悉，心理壓力較大，穿刺成功率較低。觀測值低于目標(biāo)值，依據(jù)CUSUM計(jì)算公式，則所得的δ 為正值；觀測值越低于目標(biāo)值，即穿刺成功率越低，則每一次操作的δ 值越大，CUSUM 值較前次增幅越大，此時(shí)的學(xué)習(xí)曲線呈現(xiàn)陡峭化?？焖偕仙跒榈?～8 次操作。此階段主要是熟悉組織結(jié)構(gòu)的超聲圖像并掌握根據(jù)圖像調(diào)整穿刺角度和深度的手眼配合能力，是技術(shù)積累的過程。經(jīng)過前期的學(xué)習(xí)與經(jīng)驗(yàn)積累，操作者的操作能力進(jìn)入穩(wěn)步增長期。此階段穿刺成功率達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)，觀測指標(biāo)接近目標(biāo)值，每一次操作的δ 值減小，CUSUM 較前次增幅放緩。此時(shí)的學(xué)習(xí)曲線圖表現(xiàn)為曲線雖仍處于上升階段，但曲線陡峭度降低，進(jìn)入較為平緩的平臺(tái)期，即第9～13 次操作。自第14 次操作起進(jìn)入技術(shù)成熟期，表現(xiàn)為曲線開始出現(xiàn)下降趨勢。在此階段，學(xué)員經(jīng)過前期的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)積累，已熟練掌握了操作技術(shù)要領(lǐng)，進(jìn)入技術(shù)穩(wěn)定期。操作用時(shí)縮短且穿刺一次成功率較高，達(dá)到了預(yù)設(shè)的目標(biāo)值，操作的δ 值為負(fù)值（公式δ=Xi-Xo 中Xi=0，δ=-0.05）。相對(duì)應(yīng)的CUSUM 值逐漸減小，學(xué)習(xí)曲線即表現(xiàn)出逐步下降趨勢，曲線斜率K 值由正值轉(zhuǎn)變?yōu)橹鸩綔p小的負(fù)值。

本研究仍存在一定局限性：學(xué)習(xí)曲線的影響因素較多，盡管本研究盡量保證了學(xué)員基礎(chǔ)水平、帶教老師指導(dǎo)水平及學(xué)習(xí)環(huán)境的同質(zhì)性，但未對(duì)學(xué)員每次操作的時(shí)間間隔作具體限定，不同的操作時(shí)間間隔可能會(huì)對(duì)學(xué)員操作流程的記憶和理解產(chǎn)生一定的影響，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？s短操作時(shí)間間隔是否有助于初學(xué)者盡快掌握操作技能有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，本研究通過構(gòu)建可視化技術(shù)超聲引導(dǎo)頸內(nèi)靜脈穿刺置管的學(xué)習(xí)曲線，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過系統(tǒng)理論培訓(xùn)和臨床實(shí)踐后，住院醫(yī)師通過約14次操作可以基本掌握超聲引導(dǎo)下頸內(nèi)靜脈穿刺置管技術(shù)。運(yùn)用超聲輔助技術(shù)行頸內(nèi)靜脈穿刺置管是一項(xiàng)學(xué)習(xí)曲線短、較易掌握，且并發(fā)癥較少的實(shí)用性技能，值得在麻醉學(xué)住院醫(yī)師技能操作教學(xué)中開展，也為麻醉科住院醫(yī)師超聲引導(dǎo)頸內(nèi)靜脈穿刺置管術(shù)的規(guī)范化培訓(xùn)和資格準(zhǔn)入提供了參考。