腔內心電圖定位技術輔助中心靜脈通路導管尖端定位的研究進展

王雅雯 仇曉霞，2

(1.徐州醫科大學護理學院，江蘇 徐州 221004；2.上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院腫瘤科，上海 200127)

臨床上常用的中心靜脈通路裝置(Centralvenous access devices，CVADs)包括中心靜脈導管(Central venous catheter,CVC)、經外周置入中心靜脈導管(Peripherally insertedcentral venous catheter,PICC)、輸液港(Implantable devices，ID)等多種形式的靜脈導管[1]，通過CVADs進行輸液治療，可以減少反復穿刺帶來的創傷，避免了化療藥物等高滲液體對血管的反復刺激。該技術在腫瘤和重癥患者的長期管理和治療中發揮了重要作用，也被陸續推廣到了其他門診和住院患者的治療中[2]。但使用CVADs進行治療可能造成感染和血栓等導管相關并發癥，而這些并發癥的發生與導管尖端位置密切相關，當導管尖端位置過淺時容易發生導管移位，且化療藥物以及高滲溶液和導管尖端均可能對血管壁產生持續的刺激，造成血管內皮的慢性損傷和壞死，增大靜脈血栓的風險；導管尖端位置過深進入心腔，則有可能對心肌和瓣膜造成損害，導致心臟穿孔及心律失常等并發癥[3-4]。目前有很多關于導管尖端位置判斷的方法，常用的方法主要有體表定位法、X線定位法、腔內心電圖和超聲定位法4種，術后X線胸片被認為是評估導管位置的“金標準”[5]，但其存在不能實時判斷尖端行進位置、依靠操作者主觀判斷、有輻射和費用較高等不足。腔內心電圖(Intracavitaryelectrocardiography,IC-ECG)是指使用導管作為移動的腔內電極，將中心靜脈導管或導絲通過心電導聯線與心電監護儀連接，根據心電圖P波在置管過程中的特征性改變實時判斷導管尖端位置[6-7]。其出現一定程度上彌補了X線胸片的這些短板，并且有著較高的判斷精確度。早在1949年，Hellerstein等[8]便首次實現了通過中心靜脈導管記錄IC-ECG。80年代，IC-ECG逐漸作為一種經濟有效的導管尖端位置定位方法得到推廣。2016年，美國靜脈輸液護理學會(Infusion nurses society,INS)發布的指南[9]開始推薦在插入過程中使用腔內心電圖識別中心靜脈導管尖端位置。本文旨在對目前腔內心電圖技術在輔助臨床靜脈導管尖端定位方面的進展進行綜述，以期為該技術在臨床應用和推廣以及開展進一步的研究提供參考。

1 技術與原理

1.1定位原理 IC-ECG定位技術基于P波的實時變化。置管之前，需要先獲得患者的體表心電圖并仔細觀察其P波形態，一般選擇能夠較好反應P波形態的II導聯。在置管過程中，當導管進入上腔靜脈，即當II導聯2個電極中的1個在上腔靜脈(Superior vena cava,，SVC)內移動時，由于心電圖II導聯與心房去極化矢量近似共軸，心電圖顯示P波振幅隨置入深度遞增，并于SVC下1/3段與右心房交界處(Caval-atrial junction,CAJ)達到峰值。CAJ也被認為是深靜脈導管置入的最大安全點[10]。如果導管進一步深入則P波回落，剛進入右心房時出現正負雙向P波，繼續推進可能轉變為完全負向的P波。2021年中華護理學會團體標準指出，操作者應在心電圖顯示P波呈負正雙向時，回撤導管至P波最大振幅后再回撤0.5～1 cm，以最終確定導管位置[11]。但由于在臨床操作過程中，雙峰P波、雙向P波、最大P波振幅的引出率均不理想[12]，研究者們探索了P/R比值與靜脈導管尖端位置的關系，國內有研究[13]得出的結論認為當P/R比值在50%～80% 區間時可使導管尖端處于滿意的位置，徐海萍等[14]因考慮患者存在個體差異，在靜脈港導管尖端定位的研究中選擇將患者P波振幅至QRS波高度的50%時的導管長度作為導管置入靜脈長度，得到定位精準率為73.87%。但有關P/R 比值與導管尖端的位置關系以及準確率等仍然沒有統一的結論。而且目前輸液港以及PICC等導管置入的過程均是在患者平臥且手臂外展的狀態下完成的，當患者從仰臥位變為直立位時[15]，手臂內收，標志性隆突由于與周圍結締組織固定而相對穩定，但置入的導管由于重力作用下移導致其深度相對增加，增加了由于患者體位改變而出現導管移位的風險。因此如何尋找最佳置入位置將導管使用期間患者活動等因素對尖端位置的影響度降到最低還有待進一步的大樣本數據分析。

1.2電信號導出方法 獲得清晰穩定的腔內心電信號是IC-ECG技術的使用基礎。目前常用的方法包括金屬導絲法和生理鹽水柱法。金屬導絲法是指將金屬導絲插入導管的遠端，近端通過心電圖夾直接或間接通過一個轉換器連接到體表電極。鹽水法的原理是將充滿鹽水的導管作為導電性良好的導體，由于導管壁由隔離材料制成，當導管內的生理鹽水通過適當的傳感器與體表電極連接時，生理鹽水溶液內的電壓將與導管開口端電壓相當[6]。有研究[7]顯示，2種方法在準確度方面沒有統計學差異，但是導絲導電組標準特征性P波的出現率顯著高于生理鹽水導電組。然而鹽水法由于經濟便捷、適應廣泛等特點更受操作者歡迎。隨著技術發展，鹽水法的應用模式得到改良，發展出除了推注法之外的自然垂降法和輸液泵泵注法，這些方法提高了電信號引出的穩定性，進一步擴大了適用范圍。任小萍[16]通過比較3種鹽水法在瓣膜式PICC導管尖端的定位效果發現，3者的置管準確率都比較高且差異無統計學意義，但是泵注法具有心電圖波形中斷率低、操作用時少、生理鹽水用量少、標準化程度高的優勢，值得進一步推廣。譚蓮等[17]進行的一項隨機對照研究支持了泵注法更具優勢的結論。此外，各個研究中仍然有少部分病例存在心電信號不能被引出的問題，可能與患者個體差異、操作者操作方式等有關，也有學者提出可以通過注入高滲鹽水來加強導電穩定性和敏感性[18-19]，雖然取得了不錯的效果，但是考慮到應用的安全性，目前仍推薦使用生理鹽水。此外，現在對于鹽水的注入量以及注入速度等缺乏確切標準，還需進一步的臨床驗證。

2 當前應用與發展

2.1IC-ECG應用優勢

2.1.1臨床應用的綜合價值較高 一直以來，臨床主要采用X線射片定位作為導管尖端位置的判斷方法，但是該方法有很多局限性。作為術后檢查，X線射片不能對尖端位置進行實時判斷，而且導管位置的判斷依靠醫生主觀性認知，一旦發現移位需要對導管進行二次調整，增加了時間成本和感染風險。此外，該操作也讓操作者和患者暴露于更多輻射之下。2012年第1個關于IC-ECG的多中心研究[20]發表在意大利8個不同中心的1 440例患者中，IC-ECG在不同類型的CVADs的尖端定位上被證明是安全可行的，在準確性上與X線胸片相比也沒有統計學差異。近期一項Meta分析顯示[21]，與X線射片相比，IC-ECG技術輔助PICC尖端定位的精確度更高。國內一項心電圖引導111例手臂輸液港靜脈導管頭端精準定位的研究[14]也證實心電導聯頭端定位可以追蹤導管置入情況，便于操作者適時判斷導管長度和位置并給予調整，同時提示考慮患者身高有助于提高上臂輸液港尖端定位的精確性。而與操作便捷但精確度較低的體表定位法以及操作難度大、費用較高且舒適度較低的經食管超聲心動圖(Trans-esophagealechocardiography,TEE)相比，IC-ECG技術具備精確性和經濟便捷相結合的綜合優勢，也更適合在各級醫院診療中推廣。

2.1.2臨床適用范圍廣泛 IC-ECG技術輔助靜脈導管尖端位置的判定可應用范圍較廣，除了其低輻射性對于孕婦和兒童有好處[22-23]，該技術也用于引導透析導管的放置[24]，在重癥如股靜脈置管等特殊情況置管也有著良好的適應性。重癥患者可能存在長期臥床或者傷勢較重不易移動等特點，傳統X線射片因受到體位固定等限制使用難度增大。馬夢丹等[25]利用篩檢試驗對IC-ECG定位危重患者股靜脈置管尖端位置的準確性及臨床應用潛力進行了評價，發現IC-ECG在此種情況下也可較為精確的定位尖端位置，敏感度與特異度分別達到98.73%和91.67%，可靠性和實用性較高，定位時間與定位成本也較低，值得進一步深入研究。

2.1.3便于導管留置期間尖端位置監測 腔內心電圖對于患者帶管期間導管尖端位置的監測也提供了新的解決方案。何嬌等[26]通過在瓣膜式PICC置管完成撤出導絲后，模擬帶管期間場景，發現采用單純鹽水電極法引導腔內心電圖判斷導管尖端是否到位具有很高的穩定性和敏感性，長期帶管過程中采用該方法確定導管尖端位置可行有效，易于推廣，相關具體方案的構建和效果評價還有待進一步探索。

2.2腔內心電圖應用的局限性

2.2.1部分特殊人群使用受限 IC-ECG并非適用于所有患者。由于該方法需要基于變化的P波判定導管尖端位置，如果患者有房顫、起搏器和其它異常心臟節律的情況，對P波的識別造成困難，則無法采用IC-ECG技術進行尖端定位。而房顫在住院患者中的發生比例較高，有的報道稱可達7%～11%[27]，所以IC-ECG在房顫患者中的應用效果成為研究者們的關注方向。國外一項以經食管超聲心動圖作為參照標準的研究[28]表明，由于在房顫中，當導管尖端到達CAJ時，心房波就頻率和振幅而言仍表現出最大活動度，因此基于TQ束最大電活動，即參照房顫患者f波的振幅和頻率而定位的改良版IC-ECG方法可以準確地檢測到房顫患者腔內CVADs尖端的位置。胡小艷等[29]的研究支持了該方法的可行性，而且考慮到由于房顫患者的心電圖f波雜亂不規則、f波之間無等電位線，難以判斷基線，無法通過記錄正負向f波振幅的數值判斷導管頭端的位置，研究者推薦以f波較置管前振幅明顯增高，后撤導管f波回落，再送入導管f 波振幅明顯增高的方法確定導管尖端位置。也有研究[30]提示，伴有房撲的患者可以在其心電圖轉為竇性心律時置入 PICC并采用IC-ECG輔助尖端定位。但是有關非竇性心律患者采用心電圖輔助定位來判斷導管尖端位置的方法仍需進一步大樣本實驗，以期系統準確的描記f波的形態變化，提高尖端位置判斷的精確性。

此外，雖然相比于TTE，IC-ECG更加便捷經濟，但是由于解剖原因在新生兒中使用TTE進行尖端定位特別容易且準確[31]，IC-ECG用于新生兒靜脈導管尖端定位的優勢并不突出。INS在最新版指南中也提出，在急診科或其他危急關鍵的護理情境中，導管尖端的位置能夠得到迅速確認顯得尤為重要[32]，而IC-ECG在該類情況下的應用有可能受限。

2.2.2無法單獨實現全程示蹤 雖然IC-ECG能夠判斷導管位置，但其有效性只體現在進入SVC之后，該技術無法判斷導管在置入SVC前是否在血管內，也不能檢測到意外誤入動脈內的導管，可能由此導致如血管穿孔等危險的發生，但隨著技術進步，將多普勒超聲引導與IC-ECG相結合有助于解決二者共同的弊端，實現整個置管過程的可視化和精確化，大大減少了這些危險的發生。近些年，國外出現了Sherlock 3CGTM尖端確認系統、血管定位系統、CatFind系統等基于電磁導航、多普勒、壓力聲學與腔內心電圖定位相結合的技術的研究報道[33-34]，鑒于各項定位方法優劣并存，未來多學科、多方法的聯合應用值得進一步探討。

2.2.3P波各類形態的判讀缺乏客觀指標 IC-ECG技術基于操作者對P波的判讀，但目前對于P波的形態變化的判斷標準較為籠統，沒有客觀的衡量指標和系統指南。而且P波形態的變化也受到環境、患者身高、體質量及左右側置管等因素的影響，有研究[35]顯示，從左側插入導管時，可能增加尖端異位的風險，這可以從解剖學角度來解釋，頭臂靜脈與腔靜脈之間明顯的夾角增加了置入難度，特別是使用導絲法時[36]，金屬導絲接觸SVC側壁引起心包反射，使得P波振幅在到達CAJ前增加，將影響尖端位置判斷的準確性。國內學者研究發現部分患者在P波達峰前可引出雙峰P波或者只能引出雙峰P波[37]，建議將雙峰P波與特征性高尖P波及雙向P波同時作為導管尖端定位依據。因此，如何規范P波動態變化以及特殊情況與導管尖端位置的關聯的判讀，提高定位準確性和科學性，增強該技術的可推廣性，仍是研究者們需要解決的問題。

3 小結

腔內心電圖以其高效、精確、經濟和無輻射等優點成為臨床判斷靜脈導管位置的新選擇，但其在輸液港以及特殊患者的應用和相關的技術細節還有待進一步探索。未來國內也應繼續完善該技術的培訓機制，建立相應的操作規范，以推動該技術在臨床的普及，更大程度為醫護及患者供便利。