心脏超声微泡造影判断中心静脉导管尖端位置的临床价值

沈 鹏，赵连泽，安友仲，吕 杰，赵慧颖

1 北京大学人民医院 重症医学科，北京 100044；2 上海中医药大学附属曙光医院 创伤急救科，上海201203

中心静脉置管是重症医学科(ICU)基本操作之一，可便于血管活性药物的应用以及必要的血流动力学监测。虽然临床上可以利用线阵超声探头引导下中心静脉置管来减少误伤动脉、局部血肿和气胸等穿刺相关并发症[1-2]，但仅仅依靠此技术并不能准确判断中心静脉导管尖端的位置，而中心静脉导管位置不合理会产生如心律失常、监测血流动力学指标偏差等相关临床问题。目前临床上主要还是应用胸片来评估导管尖端的位置，但此方法相对耗时，且具有一定的辐射危害，亦不宜在孕妇等特殊人群中应用。随着超声技术在重症领域的不断推广和应用，临床上开始尝试不同的超声技术来判断中心静脉导管尖端的位置[3-5]。本研究将探讨心脏超声联合微泡造影技术判断中心静脉导管尖端位置的可行性和安全性。

对象与方法

1 研究对象 选择2020年7月- 2021年6月北京大学人民医院重症医学科收治的需行中心静脉置管的危重症患者。纳入标准：1)年龄≥18岁；2)入住ICU且具备颈内静脉或锁骨下静脉置管的指征。排除标准：1)孕妇；2)心脏术后患者；3)上腔静脉综合征患者；4)上腔静脉内已留置其他医疗器械的患者。本研究所有治疗及检测均获得过患者家属的知情同意，并经医院伦理委员会批准(审批号：2020PHB029-01)。

2 中心静脉导管置管及位置判断 所有需行中心静脉置管患者均使用型号为20 cm的双腔抗感染中心静脉导管(ARROW-gard Blue；Teleflex，Commerce place，Asheboro，North Carolina，USA)，相关超声影像信息均使用飞利浦超声检查系统(Philips Ultrasound，Andover，Massachusetts，USA)采集。患者完成中心静脉置管后取仰卧位，若患者行颈内静脉穿刺置管，可应用线阵超声探头观察中心静脉导管是否误入对侧颈内静脉或双侧锁骨下静脉。若患者为锁骨下静脉穿刺置管，则应用超声观察中心静脉导管是否误入对侧锁骨下静脉或双侧的颈内静脉。如果应用超声线阵探头扫描未发现导管尖端误入颈内或锁骨下静脉，则换用相控阵探头在剑突下四腔心切面和心尖四腔心切面对患者心脏进行扫查，重点观察右心房及右心室内是否可见中心静脉导管的尖端。若发现导管尖端则表明中心静脉导管置入过深；若右心房内未发现中心静脉导管尖端，则需行进一步的心脏超声造影检查。首先将9 mL 0.9%氯化钠注射液与1 mL空气混合成10 mL注射液，在两个注射器之间快速反复推注液体直至形成完全浑浊富含空气微泡的造影剂。而后取其中5 mL造影剂从中心静脉导管的主腔远端迅速推注入患者体内，同时在剑突下四腔心切面观察右房内是否有微泡的出现以及微泡出现的时间。若在开始注射造影剂2 s内于右心观察到大量的微泡现象，则表明中心静脉导管尖端位于或接近上腔静脉；如果在注射造影剂后未发现大量微泡(无微泡或仅有少量微泡)或微泡出现的时间延迟(注射造影剂2 s后)，则说明中心静脉导管尖端的位置不正确；若在刚开始注射造影剂的同时便发现右心房或右心室内出现大量含微泡的湍流信号，且这些湍流信号直接发起自右心房或右心室，则表明中心静脉导管尖端已深达右心房或右心室，亦可说明中心静脉导管尖端位置不正确。若患者剑突下四腔心切面显影欠佳，可采用心尖四腔心切面重复以上造影剂注射操作进一步判断导管尖端位置。见图1，图2。

图1 在剑突下四腔心切面观察未注入造影前的心脏超声显像，图中可见右心房和右心室内未见异常湍流信号。RA：右心房；RV：右心室；LA：左心房；LV：左心室Fig.1 The echocardiography was observed in the subxiphoid fourchamber view before the contrast agent was injected. There were no abnormal turbulence signals in the right atrium and right ventricle

判断完中心静脉导管尖端位置后，应用超声对患者的双侧胸壁及穿刺部位进行扫查，以排除新发气胸、血胸、局部血肿等穿刺相关并发症[6-8]。每名患者中心静脉导管留置成功后，均立即联系放射科为患者行床旁胸片检查，以便于通过X线检查进一步验证导管尖端的位置。所有参与此项研究的放射科医生在为入组患者进行胸片检查操作、读片和撰写报告的过程中均不知晓患者对应的超声检查结果。

3 观察指标 1)一般临床资料：年龄、体质量、身高、体质量指数(body mass index，BMI)。2)中心静脉置管超声判断指标：置管部位、置管时间、置管操作人员、超声检查时间、超声判断中心静脉导管位置的结果、超声判断穿刺相关并发症(气胸、血胸、穿刺部位血肿等)的发生率。3)床旁胸片判断指标：胸片判断中心静脉导管位置的结果、胸片检查所用时间以及胸片判断中心静脉置管操作相关并发症的发生率。

4 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件进行统计分析，计量资料以±s或95%CI表示。计数资料及分类变量以例数(百分比)表示。应用Kappa检验以及Wilcoxon秩和检验对超声和胸片这两种检查结果的一致性以及具体检查时间进行比较。以胸片检查结果作为参考标准，评估超声判断导管尖端位置的准确度及其95%CI。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 患者一般资料 本研究共入组74例行中心静脉置管的ICU患者，年龄(67.3 ± 19.3)岁，男33例(44.6%)、女41例(55.4%)；体质量(62.2 ±12.8) kg；身 高(163.5 ± 8.8) cm；BMI (23.1 ±3.9) kg/m2。患者中心静脉置管操作用时为(16.4 ±4.1) min。见表1。

表1 中心静脉置管患者临床资料Tab. 1 Clinical data about the patients with central venous catheterization

2 超声与胸片对导管尖端位置判断的比较 心脏超声微泡造影判断患者中心静脉导管尖端位于颈内静脉2例(2.7%)，位于右心房4例(5.4%)，位于上腔静脉68例(91.9%)。胸片判断中心静脉导管尖端位于颈内静脉2例(2.7%)，位于右心房5例(6.8%)，位于上腔静脉67例(90.5%)。二者的一致性并无统计学差异(Kappa=0.916)。以床旁胸片作为金标准，心脏超声微泡造影判断导管位置的敏感度为100%(95%CI：93.2% ～ 100%)，特异性为85.7%(95%CI：42.0% ～ 99.2%)。见表2。

表2 心脏超声微泡造影判断导管尖端位置的正确率Tab. 2 Accuracy of determination of the position of catheter tip by echocardiography with microbubble contrast agent

3 超声和胸片对导管尖端位置判断的耗时比较床旁胸片判断中心静脉导管尖端位置所需时间为77.8 min(95%CI：69.0 ～ 86.6 min)，心脏超声微泡造影来判断导管位置仅用时7.2 min(95%CI：6.6 ～7.9 min)，超声检查平均可缩短70.6 min (95%CI：61.8 ～ 79.4 min)，两者耗时差异有统计学意义(P＜0.05)。见表3。

表3 超声和胸片判断导管尖端位置耗时及穿刺并发症的比较Tab. 3 Comparison of puncture complications and time required to determine the position of catheter tip by ultrasound versus chest radiography

4 超声和胸片判断中心静脉置管并发症情况 超声发现气胸3例，胸片发现气胸4例。超声发现胸腔积液17例，床旁胸片发现胸腔积液11例。超声发现穿刺部位局部血肿6例，少量心包积液7例，床旁胸片未发现此类情况。见表3。

讨 论

目前临床上仍广泛采用床旁胸片来判断中心静脉导管的位置，这种检查方法相对耗时，有可能会耽搁中心静脉导管的及时应用，甚至延误急危重患者的救治。因此本研究尝试利用新的床旁超声技术取代胸片快速判断中心静脉导管尖端的位置。在应用超声技术判断导管尖端位置的研究领域，部分研究曾联合应用血管和心脏超声来推测中心静脉导管管尖的位置[9-10]。但仅应用普通二维心脏超声在心尖四腔心切面或剑突下四腔心切面扫查，某些患者的超声图像显影欠佳或操作者检查经验不足，导致右心房内的中心静脉导管尖端辨识不清，从而影响其导管位置结果的判断。为了使右心的显像更加清晰，本研究尝试将心脏超声微泡造影这项新技术用于辅助判断导管尖端的位置。

心脏超声造影是近年来蓬勃发展的超声新技术。此技术是在常规超声检查的基础上，通过静脉向体内注射超声造影剂，利用血液中造影剂气体微泡来增强其在心腔内的显影效果，从而实时动态地观察心腔内的血流变化及心室壁结构[11-12]。近年来随着超声造影技术在心血管疾病领域应用的不断拓展，其在房间隔缺损、肥厚性心肌病、心室内血栓、心内肿瘤等各类心血管疾病的诊疗以及心功能评价中扮演着更为重要的角色[13-16]。借鉴以上各类心血管结构性病变的心脏超声造影诊断方法，本研究采用振荡0.9%氯化钠注射液的微泡物理特性进行心脏超声造影检查，进而清晰地观察到造影剂注射时从导管尖端涌入右心房的大量微泡影像，并记录其微泡出现的时间，从而判断中心静脉导管尖端位置是否正确。目前应用此种超声微泡造影剂的心脏显影技术相对比较成熟，在判断心脏结构性病变的相关报道中，未见其导致严重的心律失常、血流动力学明显异常及空气栓塞等相关情况的出现[17-19]。相比普通心脏超声扫查，此项技术更容易观察和判断导管管尖的位置，从而避免右心房内导管尖端误判或漏诊的发生。研究发现，与床旁胸片相比，超声可缩短其判断导管尖端位置的时间达1 h以上，且两种检查方法诊断结果的一致性无统计学差异(Kappa=0.916)。本研究中有1例胸片判断其尖端位于右心房，而超声却将其误判为上腔静脉，分析原因考虑为患者体形肥胖、呼吸机辅助通气、体位配合困难导致其心脏的超声显影效果欠佳所致。本研究除了此例患者之外，其余所有入组患者的判定结果基本一致。若以床旁胸片作为诊断的金标准，心脏超声微泡造影判断导管尖端位置的敏感度高达100%，特异性亦高达85.7%。另外，本研究在应用超声判断中心静脉导管位置的基础上，还进行了中心静脉穿刺置管相关并发症的评估。研究发现应用床旁超声诊断胸腔积液的敏感度远高于床旁胸片检查。同时，应用床旁超声还可以在中心静脉穿刺前评估血管的走行方向、血管内是否有血栓，并在穿刺后评估局部是否形成局部血肿、是否损伤动脉、是否形成假性动脉瘤等情况，以上关于血管条件的评估和穿刺导致的血管并发症都是床旁胸片检查无法及时发现的。

综上所述，应用心脏超声微泡造影可以快速准确地判断中心静脉导管的位置。相比床旁胸片，心脏超声微泡造影无创、耗时少、无辐射、简便易获取。此技术可以快速准确地判断中心静脉导管的位置，为急危重症患者的救治争取宝贵的时间。另外，对于需要行中心静脉置管的危重孕妇而言，由于其不宜接受放射线照射，心脏超声微泡造影也将为其中心静脉导管位置的判断带去新希望。

声明： 本文所有作者声明无利益冲突。