腔内心电图定位技术辅助中心静脉通路导管尖端定位的研究进展

2022-12-31王雅雯仇晓霞

护士进修杂志 2022年1期

王雅雯仇晓霞，2

(1.徐州医科大学护理学院，江苏徐州 221004；2.上海交通大学医学院附属仁济医院肿瘤科，上海 200127)

临床上常用的中心静脉通路装置(Centralvenous access devices，CVADs)包括中心静脉导管(Central venous catheter,CVC)、经外周置入中心静脉导管(Peripherally insertedcentral venous catheter,PICC)、输液港(Implantable devices，ID)等多种形式的静脉导管[1]，通过CVADs进行输液治疗，可以减少反复穿刺带来的创伤，避免了化疗药物等高渗液体对血管的反复刺激。该技术在肿瘤和重症患者的长期管理和治疗中发挥了重要作用，也被陆续推广到了其他门诊和住院患者的治疗中[2]。但使用CVADs进行治疗可能造成感染和血栓等导管相关并发症，而这些并发症的发生与导管尖端位置密切相关，当导管尖端位置过浅时容易发生导管移位，且化疗药物以及高渗溶液和导管尖端均可能对血管壁产生持续的刺激，造成血管内皮的慢性损伤和坏死，增大静脉血栓的风险；导管尖端位置过深进入心腔，则有可能对心肌和瓣膜造成损害，导致心脏穿孔及心律失常等并发症[3-4]。目前有很多关于导管尖端位置判断的方法，常用的方法主要有体表定位法、X线定位法、腔内心电图和超声定位法4种，术后X线胸片被认为是评估导管位置的“金标准”[5]，但其存在不能实时判断尖端行进位置、依靠操作者主观判断、有辐射和费用较高等不足。腔内心电图(Intracavitaryelectrocardiography,IC-ECG)是指使用导管作为移动的腔内电极，将中心静脉导管或导丝通过心电导联线与心电监护仪连接，根据心电图P波在置管过程中的特征性改变实时判断导管尖端位置[6-7]。其出现一定程度上弥补了X线胸片的这些短板，并且有着较高的判断精确度。早在1949年，Hellerstein等[8]便首次实现了通过中心静脉导管记录IC-ECG。80年代，IC-ECG逐渐作为一种经济有效的导管尖端位置定位方法得到推广。2016年，美国静脉输液护理学会(Infusion nurses society,INS)发布的指南[9]开始推荐在插入过程中使用腔内心电图识别中心静脉导管尖端位置。本文旨在对目前腔内心电图技术在辅助临床静脉导管尖端定位方面的进展进行综述，以期为该技术在临床应用和推广以及开展进一步的研究提供参考。

1 技术与原理

1.1定位原理 IC-ECG定位技术基于P波的实时变化。置管之前，需要先获得患者的体表心电图并仔细观察其P波形态，一般选择能够较好反应P波形态的II导联。在置管过程中，当导管进入上腔静脉，即当II导联2个电极中的1个在上腔静脉(Superior vena cava,，SVC)内移动时，由于心电图II导联与心房去极化矢量近似共轴，心电图显示P波振幅随置入深度递增，并于SVC下1/3段与右心房交界处(Caval-atrial junction,CAJ)达到峰值。CAJ也被认为是深静脉导管置入的最大安全点[10]。如果导管进一步深入则P波回落，刚进入右心房时出现正负双向P波，继续推进可能转变为完全负向的P波。2021年中华护理学会团体标准指出，操作者应在心电图显示P波呈负正双向时，回撤导管至P波最大振幅后再回撤0.5～1 cm，以最终确定导管位置[11]。但由于在临床操作过程中，双峰P波、双向P波、最大P波振幅的引出率均不理想[12]，研究者们探索了P/R比值与静脉导管尖端位置的关系，国内有研究[13]得出的结论认为当P/R比值在50%～80% 区间时可使导管尖端处于满意的位置，徐海萍等[14]因考虑患者存在个体差异，在静脉港导管尖端定位的研究中选择将患者P波振幅至QRS波高度的50%时的导管长度作为导管置入静脉长度，得到定位精准率为73.87%。但有关P/R 比值与导管尖端的位置关系以及准确率等仍然没有统一的结论。而且目前输液港以及PICC等导管置入的过程均是在患者平卧且手臂外展的状态下完成的，当患者从仰卧位变为直立位时[15]，手臂内收，标志性隆突由于与周围结缔组织固定而相对稳定，但置入的导管由于重力作用下移导致其深度相对增加，增加了由于患者体位改变而出现导管移位的风险。因此如何寻找最佳置入位置将导管使用期间患者活动等因素对尖端位置的影响度降到最低还有待进一步的大样本数据分析。

1.2电信号导出方法获得清晰稳定的腔内心电信号是IC-ECG技术的使用基础。目前常用的方法包括金属导丝法和生理盐水柱法。金属导丝法是指将金属导丝插入导管的远端，近端通过心电图夹直接或间接通过一个转换器连接到体表电极。盐水法的原理是将充满盐水的导管作为导电性良好的导体，由于导管壁由隔离材料制成，当导管内的生理盐水通过适当的传感器与体表电极连接时，生理盐水溶液内的电压将与导管开口端电压相当[6]。有研究[7]显示，2种方法在准确度方面没有统计学差异，但是导丝导电组标准特征性P波的出现率显著高于生理盐水导电组。然而盐水法由于经济便捷、适应广泛等特点更受操作者欢迎。随着技术发展，盐水法的应用模式得到改良，发展出除了推注法之外的自然垂降法和输液泵泵注法，这些方法提高了电信号引出的稳定性，进一步扩大了适用范围。任小萍[16]通过比较3种盐水法在瓣膜式PICC导管尖端的定位效果发现，3者的置管准确率都比较高且差异无统计学意义，但是泵注法具有心电图波形中断率低、操作用时少、生理盐水用量少、标准化程度高的优势，值得进一步推广。谭莲等[17]进行的一项随机对照研究支持了泵注法更具优势的结论。此外，各个研究中仍然有少部分病例存在心电信号不能被引出的问题，可能与患者个体差异、操作者操作方式等有关，也有学者提出可以通过注入高渗盐水来加强导电稳定性和敏感性[18-19]，虽然取得了不错的效果，但是考虑到应用的安全性，目前仍推荐使用生理盐水。此外，现在对于盐水的注入量以及注入速度等缺乏确切标准，还需进一步的临床验证。

2 当前应用与发展

2.1IC-ECG应用优势

2.1.1临床应用的综合价值较高一直以来，临床主要采用X线射片定位作为导管尖端位置的判断方法，但是该方法有很多局限性。作为术后检查，X线射片不能对尖端位置进行实时判断，而且导管位置的判断依靠医生主观性认知，一旦发现移位需要对导管进行二次调整，增加了时间成本和感染风险。此外，该操作也让操作者和患者暴露于更多辐射之下。2012年第1个关于IC-ECG的多中心研究[20]发表在意大利8个不同中心的1 440例患者中，IC-ECG在不同类型的CVADs的尖端定位上被证明是安全可行的，在准确性上与X线胸片相比也没有统计学差异。近期一项Meta分析显示[21]，与X线射片相比，IC-ECG技术辅助PICC尖端定位的精确度更高。国内一项心电图引导111例手臂输液港静脉导管头端精准定位的研究[14]也证实心电导联头端定位可以追踪导管置入情况，便于操作者适时判断导管长度和位置并给予调整，同时提示考虑患者身高有助于提高上臂输液港尖端定位的精确性。而与操作便捷但精确度较低的体表定位法以及操作难度大、费用较高且舒适度较低的经食管超声心动图(Trans-esophagealechocardiography,TEE)相比，IC-ECG技术具备精确性和经济便捷相结合的综合优势，也更适合在各级医院诊疗中推广。

2.1.2临床适用范围广泛 IC-ECG技术辅助静脉导管尖端位置的判定可应用范围较广，除了其低辐射性对于孕妇和儿童有好处[22-23]，该技术也用于引导透析导管的放置[24]，在重症如股静脉置管等特殊情况置管也有着良好的适应性。重症患者可能存在长期卧床或者伤势较重不易移动等特点，传统X线射片因受到体位固定等限制使用难度增大。马梦丹等[25]利用筛检试验对IC-ECG定位危重患者股静脉置管尖端位置的准确性及临床应用潜力进行了评价，发现IC-ECG在此种情况下也可较为精确的定位尖端位置，敏感度与特异度分别达到98.73%和91.67%，可靠性和实用性较高，定位时间与定位成本也较低，值得进一步深入研究。

2.1.3便于导管留置期间尖端位置监测腔内心电图对于患者带管期间导管尖端位置的监测也提供了新的解决方案。何娇等[26]通过在瓣膜式PICC置管完成撤出导丝后，模拟带管期间场景，发现采用单纯盐水电极法引导腔内心电图判断导管尖端是否到位具有很高的稳定性和敏感性，长期带管过程中采用该方法确定导管尖端位置可行有效，易于推广，相关具体方案的构建和效果评价还有待进一步探索。

2.2腔内心电图应用的局限性

2.2.1部分特殊人群使用受限 IC-ECG并非适用于所有患者。由于该方法需要基于变化的P波判定导管尖端位置，如果患者有房颤、起搏器和其它异常心脏节律的情况，对P波的识别造成困难，则无法采用IC-ECG技术进行尖端定位。而房颤在住院患者中的发生比例较高，有的报道称可达7%～11%[27]，所以IC-ECG在房颤患者中的应用效果成为研究者们的关注方向。国外一项以经食管超声心动图作为参照标准的研究[28]表明，由于在房颤中，当导管尖端到达CAJ时，心房波就频率和振幅而言仍表现出最大活动度，因此基于TQ束最大电活动，即参照房颤患者f波的振幅和频率而定位的改良版IC-ECG方法可以准确地检测到房颤患者腔内CVADs尖端的位置。胡小艳等[29]的研究支持了该方法的可行性，而且考虑到由于房颤患者的心电图f波杂乱不规则、f波之间无等电位线，难以判断基线，无法通过记录正负向f波振幅的数值判断导管头端的位置，研究者推荐以f波较置管前振幅明显增高，后撤导管f波回落，再送入导管f 波振幅明显增高的方法确定导管尖端位置。也有研究[30]提示，伴有房扑的患者可以在其心电图转为窦性心律时置入 PICC并采用IC-ECG辅助尖端定位。但是有关非窦性心律患者采用心电图辅助定位来判断导管尖端位置的方法仍需进一步大样本实验，以期系统准确的描记f波的形态变化，提高尖端位置判断的精确性。

此外，虽然相比于TTE，IC-ECG更加便捷经济，但是由于解剖原因在新生儿中使用TTE进行尖端定位特别容易且准确[31]，IC-ECG用于新生儿静脉导管尖端定位的优势并不突出。INS在最新版指南中也提出，在急诊科或其他危急关键的护理情境中，导管尖端的位置能够得到迅速确认显得尤为重要[32]，而IC-ECG在该类情况下的应用有可能受限。

2.2.2无法单独实现全程示踪虽然IC-ECG能够判断导管位置，但其有效性只体现在进入SVC之后，该技术无法判断导管在置入SVC前是否在血管内，也不能检测到意外误入动脉内的导管，可能由此导致如血管穿孔等危险的发生，但随着技术进步，将多普勒超声引导与IC-ECG相结合有助于解决二者共同的弊端，实现整个置管过程的可视化和精确化，大大减少了这些危险的发生。近些年，国外出现了Sherlock 3CGTM尖端确认系统、血管定位系统、CatFind系统等基于电磁导航、多普勒、压力声学与腔内心电图定位相结合的技术的研究报道[33-34]，鉴于各项定位方法优劣并存，未来多学科、多方法的联合应用值得进一步探讨。

2.2.3P波各类形态的判读缺乏客观指标 IC-ECG技术基于操作者对P波的判读，但目前对于P波的形态变化的判断标准较为笼统，没有客观的衡量指标和系统指南。而且P波形态的变化也受到环境、患者身高、体质量及左右侧置管等因素的影响，有研究[35]显示，从左侧插入导管时，可能增加尖端异位的风险，这可以从解剖学角度来解释，头臂静脉与腔静脉之间明显的夹角增加了置入难度，特别是使用导丝法时[36]，金属导丝接触SVC侧壁引起心包反射，使得P波振幅在到达CAJ前增加，将影响尖端位置判断的准确性。国内学者研究发现部分患者在P波达峰前可引出双峰P波或者只能引出双峰P波[37]，建议将双峰P波与特征性高尖P波及双向P波同时作为导管尖端定位依据。因此，如何规范P波动态变化以及特殊情况与导管尖端位置的关联的判读，提高定位准确性和科学性，增强该技术的可推广性，仍是研究者们需要解决的问题。