监督实践的学习曲线在超声引导下动态针尖追踪法桡动脉穿刺置管中的应用

田 园，于春华，阮 侠，白 冰，张越伦，黄宇光*

(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院 1.麻醉科; 2.医学研究中心， 北京 100730)

桡动脉穿刺置管常用于手术患者的连续血流动力学监测、血气分析等。超声引导动脉穿刺置管可提高成功率[1]。与其他方法相较，超声引导动态针尖追踪法(dynamic needle tip positioning，DNTP)的首次穿刺成功率更高，因而被越来越多地使用[1]。

DNTP是改良的短轴平面外超声引导穿刺置管方法。它具备短轴平面外穿刺法的优点，可快速定位动脉并观察动脉周围结构以避免损伤；且避免短轴平面外法难以识别或误判针尖位置的问题[2]。DNTP具备长轴平面内法识别针尖的优势，且缩短血管定位所需时间，并避免厚度伪差引起的穿刺置管失败[3]。

但与其他超声方法一样，超声引导DNTP的穿刺置管成功率也依赖于操作者的经验[4-5]。因此，如何开展培训具有重要意义。学习曲线用于描绘在一定时间内获得的技能的速率。累积和分析法(cumulative sum analysis，CUSUM)描绘学习曲线常用于指导外科操作的学习，是通过描绘原始数据与平均值差异的累积和，反映学习曲线的连续变化趋势[6]。监督实践学习是指在经验丰富的医师指导下进行临床实践并提升技能的方法，能够真实反应临床胜任力。根据成人超声引导中心和外周血管穿刺的专家共识，监督实践学习被推荐为系统性学习的重要组成部分[7]。培训DNTP桡动脉穿刺置管的研究有限，且目前尚无定量评估掌握此法所需学习强度的相关报道。本研究拟回顾性分析使用超声引导DNTP行桡动脉穿刺置管的监督实践学习数据并描绘CUSUM学习曲线，以探索掌握此法所需的监督实践学习强度。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析北京协和医院麻醉科2名住院医生于2018年1月至6月完成的DNTP桡动脉穿刺置管的临床资料。纳入标准：1)在血管穿刺置管数据库中可查询到相关记录；2)由2名指定麻醉住院医生完成操作；3)操作方法为DNTP；4)操作时间为2018年1月1日至6月30日。排除标准为：1)由指定麻醉科住院医生以外的操作者参与完成；2)使用除DNTP以外的操作方法；3)本研究所需资料不完整。

1.2 方法

1.2.1 受训者: 2名麻醉科住院医师的DNTP临床操作记录被纳入本研究，受训者具有5年桡动脉穿刺置管及超声相关操作经验。受训者此前没有DNTP操作经验，为进一步提高桡动脉穿刺置管成功率，并加强困难穿刺置管能力进行DNTP学习。根据常规培训方法，受训者完成了相关理论学习和模拟训练，并在经验丰富的上级医师监督指导下进行监督实践学习。

1.2.2 DNTP的具体操作方法：拟行穿刺置管侧手腕背侧伸展约15～30度，腕下垫圆枕并固定，穿刺部位常规消毒，超声探头(高频线阵)无菌处理，超声扫查适宜穿刺血管并将血管定位于超声图像正中，穿刺针距离探头约1 cm、垂直探头中点、约30度进针至皮下，穿刺针及探头反复相对运动至穿刺针针尖位于动脉中央后置入套管。

1.2.3 观察指标及评价标准基线指标：患者性别、年龄、身体质量指数(body mass index, BMI)、美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists Physical Status, ASA PS)分级、是否患有心血管疾病、桡动脉直径和前壁深度。观察指标： 1)计量资料：穿刺次数(穿刺针每进入皮肤记为1次)，穿刺时间(自穿刺针首次进入皮肤起至完成置管，5 min内未完成穿刺置管则记为300 s)。2)计数资料：首次尝试穿刺置管成功、穿刺置管成功(穿刺次数>5次或穿刺时间>5 min记为失败)。

1.3 统计学分析

CUSUM 使用Noyez描述的方法计算进行每位受训者每项观察指标的CUSUM分析。CUSUM计算公式如下:

n表示操作例数，μ表示平均值；Xi表示该例操作的观察指标数值，计量资料为实际测得数值，定义计数资料Xi=1时穿刺成功，否则Xi=0。

曲线拟合以操作例数为横坐标、CUSUM得分为纵坐标描绘各个观察指标散点图，使用曲线拟合(curve fitting)观测并分析各个观察指标与操作例数的关系，定义P<0.05为曲线拟合成功，选取决定系数R2最大的模型为最佳拟合模型。

2 结果

2.1 病历资料

2名受训者行DNTP桡动脉穿刺置管的患者基线资料(表1)。

表1 患者基线资料及动脉超声影像特征Table 1 Patient demographics and arterial ultrasonography characteristics

2.2 CUSUM及曲线拟合

2名受训者分别接受DNTP桡动脉穿刺置管监督实践训练55、63例，穿刺次数5次且穿刺时间5 min的穿刺置管成功率分别为95%、95.24%。完成穿刺置管所需穿刺次数及时间的累计变化及其拟合曲线提示受训者在累计操作例数达到29/36,29/29例时达到峰值(图1A,B，图2A,B)。首次及总体穿刺置管成功的累计变化及最佳曲线提示受训者A和B在累计操作例数达29/36,14/11例时达到谷值(图1C,D，图2C,D)。

受训者A的累计学习例数与穿刺次数(A)和所需时间(B)、首次尝试(C)和总体成功(D)的关系及拟合曲线图1 受训者A的DNTP桡动脉穿刺置管的学习曲线Fig 1 Trainee A’s learning curve of DNTP-guided radial catheterization

受训者B的累计学习例数与穿刺次数(A)和所需时间(B)、首次尝试(C)和总体成功(D)的关系及拟合曲线图2 受训者B的DNTP桡动脉穿刺置管的学习曲线Fig 2 Trainee B’s learning curve of DNTP-guided radial catheterization

2.3 达到学习强度前后的比较

受训者在达到学习强度后，穿刺次数显著减少,所需穿刺时间、首次及总体穿刺成功率有所改善(表2)。

表2 达到学习强度前后受训者的学习评估指标的比较Table 2 Comparison of learning evaluation indexes of trainees before and after reaching the learning

3 讨论

超声辅助动脉穿刺置管的操作依赖于受训者的技能，因此有效的培训对改善操作结局至关重要。既往研究中报道了通过模拟训练提升超声引导血管穿刺水平的相关研究。既往研究提示模拟培训对医学生血管穿刺能力的提升有促进作用[8]。但尚无研究探讨针对超声引导DNTP行桡动脉穿刺置管的监督实践培训，也无定量分析掌握此法所需的学习强度的相关分析。

本研究结果提示，掌握DNTP行桡动脉穿刺置管的监督实践学习强度为36例。欧洲麻醉协会围手术期血管穿刺指南中推荐监督实践学习的强度应不少于30例[9]，本研究结果支持该指南推荐的超声引导血管穿刺所需的学习强度，并为DNTP这一改良超声引导血管穿刺方法的培训提供相关证据。

既往研究报道，经验丰富的操作者在行DNTP桡动脉穿刺置管的平均穿刺次数为1～3次，平均穿刺时间为38～91 s，首次穿刺置管成功率为40%～94%，整体穿刺置管成功率为86.2%～99.2%[1,2,10-13]。达到本研究结果中监督实践学习强度后，DNTP桡动脉穿刺置管能力提升，并与经验丰富的操作者相符合。

本研究存在以下局限性。首先，本研究为回顾性研究，存在回顾性研究的固有局限性。但包括CUSUM曲线在内的客观定量评价培训质量的研究方法多需回顾性应用。其次，本研究在具有一定的桡动脉穿刺置管和围术期超声经验的麻醉医生中开展，不具备相关经验的受训者的学习曲线需要进一步探讨。

综上，研究者认为综合考虑成功穿刺所需次数和时间以及成功率，掌握超声引导DNTP行桡动脉穿刺置管的监督实践学习强度为36例。