住院医师颈内静脉穿刺置管教学中引入超声引导技术的探讨

赵丽琴，张海龙，程 灏

（1.首都医科大学附属北京地坛医院，北京 100015；2.首都医科大学附属北京潞河医院，北京 101149）

颈内静脉穿刺置管既是测量中心静脉压的途径，又是快速扩容、用药、放置右心导管或起搏导管的通道，是麻醉科医师必备的操作技能，同时也是麻醉学住院医师规范化培训的重点内容[1]。颈内静脉穿刺置管操作包括体表定位和超声引导两种方法。传统的颈内静脉穿刺置管属于盲探性操作，依靠解剖标志于体表定位后实施穿刺，其成功主要依赖于操作者的经验，初学者很难掌握，且易造成机械损伤相关的并发症[2]。因此，在麻醉学教学中，初学者进行此项操作时往往承受较大的心理压力，甚至产生畏难情绪。随着可视化技术的发展，超声辅助穿刺较盲探式穿刺具有更高的有效性及安全性[3-4]，并因此在临床得到广泛应用。但对于不熟悉穿刺的初学者来说，用超声引导颈内静脉穿刺仍很困难，需要通过系统学习和反复实践方能熟练掌握。累积和（Cumulative Sum，CUSUM）法作为一种先进的统计方法，被应用于多个外科和非手术领域，定量评估外科医生和其他专家的学习曲线[5]。本研究使用CUSUM 分析法构建了两种颈内静脉穿刺置管的学习曲线，以了解初学者对这项技能的学习情况，并为这项操作的规范化培训和资格准入提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究经我院伦理委员会批准。选择10 名第一或第二年的麻醉科住院医师为研究对象，其本科所学专业为麻醉学，能熟练掌握超声引导技术，但均无颈内静脉穿刺置管实际操作经验，进科后均由同一名具有住院医师规范化培训资格的医师带教。所有研究对象和所涉及的患者对本研究内容均已知情同意。

1.2 研究方法

本研究采用实验对照方法。将研究对象随机分为超声引导学习组（U 组）和体表定位学习组（L 组），每组5 名。本次研究开始前由带教教师对所有研究对象进行标准化培训，培训内容包括：（1）讲解理论知识。两组住院医师共同学习颈部解剖结构，然后U 组学习超声定位，L 组学习体表定位的基本操作技术。（2）观看教学视频。两组住院医师观看各自操作方法的教学视频。（3）临床带教。两组住院医师分别观摩带教教师应用各自操作方法进行10 次实际颈内静脉穿刺置管操作。随后两组住院医师在带教教师的指导下各进行25 例右颈内静脉穿刺置管操作。患者入选标准：择期需行颈内静脉穿刺置管的外科手术患者，ASA Ⅰ～Ⅱ级，性别不限，年龄35～68 岁。排除标准：有颈椎手术史，凝血功能异常，BMI>30 kg/m2。

1.3 颈内静脉穿刺置管过程

1.3.1 U 组颈内静脉穿刺置管过程U 组住院医师完成麻醉准备工作后进行消毒铺巾，将超声探头长轴于右侧环状软骨水平处行横向扫描，辨识颈内动脉、颈内静脉等解剖位置后移动超声探头，使穿刺目标（右颈内静脉）位于超声显示屏中央位置，以探头中点外约1 cm 处为穿刺点，应用平面外法进针，穿刺过程中保持轻度负压，并实时监视穿刺针的行进路径，当穿刺针尖亮点进入颈内静脉，可通畅回抽出暗红色血液后置入中心静脉导管，再次应用超声确认中心静脉导管位置正确，覆盖敷料。

1.3.2 L 组颈内静脉穿刺置管过程L 组住院医师完成麻醉准备工作后进行消毒铺巾，确定胸锁乳突肌胸骨头、锁骨头及锁骨等体表标志，选择胸锁乳突肌胸骨头、锁骨头及锁骨上缘构成的三角形顶端平环状软骨处作为进针点，于颈动脉旁倾斜30°进针，针头方向指向同侧乳头，穿刺过程中保持轻度负压，可通畅回抽出暗红色血液后置入中心静脉导管，覆盖敷料。

每名住院医师操作中穿刺针退至皮下重新进针、误入动脉即记录为一次穿刺失败。改变3 次方向仍未穿刺入颈内静脉、误入动脉、穿刺时间超过20 分钟则认定为穿刺失败，交由高年资医师完成操作。

1.4 评价指标

1.4.1 学习曲线绘制 使用CUSUM 分析法构建两种颈内静脉穿刺置管麻醉教学的学习曲线。CUSUM 计算公式：δ=Xi-Xo，Si=Xo 为评价指标所设目标值的失败率，根据国内外文献[6-7]并参考我院熟练操作者的平均水平预先设定颈内静脉穿刺置管成功率为95%，预计失败率为5%。Xi=0（该次穿刺置管成功）或Xi=1（该次穿刺置管失败），Xo=0.05。然后分别绘制两组住院医师总的学习曲线。以住院医师的操作例数为横坐标，对应的累积和值为纵坐标绘制学习曲线散点图，选取决定系数R2最接近1 的拟合曲线为最佳模型，即学习曲线。根据函数公式计算曲线斜率K，K 值在逐渐减小的过程中，开始变为负值，其所对应的操作例数即为掌握该技术所需要的最少例数。

1.4.2 操作自信心评分 操作自信心即住院医师对下一次操作成功完成的心理预期，于每次操作结束后由住院医师进行自我评分。评分范围为1～10 分，1 分代表非常不自信，10 分代表非常自信，评分越高表示自信心越强。

1.4.3 操作质量评价 以住院医师对最后3 名患者的操作作为质量评价标准，记录两组住院医师穿刺时间（开始穿刺至成功刺入颈内静脉）、操作时间（消毒至置管完毕）、首次穿刺成功例数、进针改变方向次数、总穿刺成功例数，以及并发症（血肿、误入动脉、血气胸等）发生情况。

1.5 统计学分析

使用SPSS 20.0 软件对两组住院医师的基本情况数据及对最后3 名患者的操作情况数据进行统计分析。采用Kolmogorov Smirnov 检验评估数据的正态性。正态分布的计量资料以（±s）表示，非正态分布的计量资料用中位数（四分位数）[M（P25，P75）]表示，对于连续变量的两组，当每组数据正态分布且方差具有齐性时，采用两独立样本t 检验，否则采用Mann Whitney U 检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组住院医师一般情况比较

两组住院医师在性别、年龄、麻醉科工作时间以及是否观摩过颈内静脉穿刺置管操作上的差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

表1 两组住院医师一般情况比较Table 1 Resident physicians' comparison of general information between two groups

2.2 两组住院医师学习曲线

通过曲线拟合功能绘制两组住院医师总的CUSUM 函数曲线图。U 组学习曲线函数为y=0.002 2x3-0.120 1x2+2.040 3x-0.946 4（R2=0.978 7，P=0.000），其导函数为y=0.006 6x2-0.240 2x+2.040 3，当导函数为0 时，对应的x 值为13.51，具体结果见图1。U 组掌握颈内静脉穿刺置管操作所需的最少插管例数为14例。L 组学习曲线函数为y=0.000 8x3- 0.068 8x2+1.730 9x-0.761 7（R2=0.982 9，P=0.000），其导函数为y=0.002 4x2-0.137 6x+1.730 9，当导函数为0 时，对应的x 值为18.63，具体结果见图2。L 组掌握颈内静脉穿刺置管操作所需的最少插管例数为19例。U 组掌握颈内静脉穿刺置管操作所需的最少插管例数明显少于L 组（P<0.05）。

图1 U 组实施颈内静脉穿刺置管总体学习曲线Figure 1 Overall learning curve of the implementation of internal jugular vein puncture catheterization in U Group

图2 L 组实施颈内静脉穿刺置管总体学习曲线Figure 2 Overall learning curve of the implementation of internal jugular vein puncture catheterization in L Group

2.3 两组住院医师操作自信心评分

两组住院医师的自信心评分均随着操作次数的增加而提高（时间效应，F=73.5 ，P<0.01）。U 组住院医师前7 次操作的自信心评分较低，并且变化较为平缓。从第8 次开始有了明显提高，第15 次以后逐渐稳定。L 组住院医师前11 次操作的自信心评分较低，并且变化较为平缓，从第12 次开始评分明显提高，第21 次以后逐渐稳定。两组住院医师自信心评分差异无统计学意义（组别效应，F=10 764.3，P=0.729），见图3。

图3 两组住院医师操作自信心评分曲线Figure 3 Resident physician's operating confidence score curves for two groups

2.4 两组住院医师操作质量评价

在对最后3 名患者的操作中，U 组5 名住院医师的3 次操作均穿刺成功，L 组有1 名住院医师改换穿刺点2 次仍未成功后由高年资医师完成穿刺。总穿刺成功率两组住院医师间差异无统计学意义（P>0.05）。U 组住院医师首次穿刺成功例数多于L 组，操作时间短于L 组，进针改变方向次数少于L 组，其差异均具有统计学意义（P<0.05），见表2。在不良反应方面，L 组中有1 例误入颈动脉，两组均未发生他并发症。

3 讨论

住院医师规范化培训是医学教育的重要组成部分，也是医生职业道路上的关键阶段。住院医师规范化培训旨在为住院医师的职业生涯做准备，使其能为患者提供高质量的临床诊疗。临床技能培训是住院医师规范化培训的重要内容。颈内静脉穿刺置管技术广泛应用于危重患者救治管理及心内直视手术中。传统的体表定位穿刺技术对于初学者，甚至对于有经验的从业者来说都是一项常见且困难的任务[8]。借助可视化超声技术引导，可有效减少颈内静脉穿刺的并发症，在提高穿刺成功率的同时显著缩短穿刺时间[9]。颈内静脉穿刺置管作为一项复杂的临床操作技能，需要通过系统学习和反复实践方能熟练掌握。学习并掌握任何新技术的过程都存在特有的学习曲线。学习曲线反映了在一定时间内获得此项技能的速率，是评估学习效果的重要指标之一[10-11]。CUSUM 最初主要用于工业领域中的质量控制，现已广泛应用于医学领域以绘制学习曲线，并实时反馈，提供持续的技术质量保证[12-13，5]。研究表明，依据CUSUM 构建的学习曲线可为麻醉超声技术的学习提供有效的指导[14-15]，故本研究使用这一方法绘制颈内静脉穿刺置管的学习曲线。

3.1 在颈内静脉穿刺置管教学中应用超声引导技术学习曲线更短、更易掌握

学习曲线快速上升期是技术学习的初始阶段，此阶段操作者处于探索时期，对操作步骤、操作手法和操作要点不熟悉，心理压力较大，导致穿刺成功率较低。观测值低于目标值，则依据CUSUM 计算公式δ=Xi-Xo 所得的δ 为正值，观测值越低于目标值（穿刺成功率越低），则每一次操作的δ 值越大，CUSUM 值较前次增幅越大，此时的学习曲线呈现陡峭化。从本研究学习曲线分析，U 组、L 组快速上升期均为第1～8 次操作。U 组此阶段主要是熟悉组织结构的超声图像并掌握根据图像调整穿刺角度和深度的手眼配合能力，L 组此阶段主要为熟悉解剖结构的体表定位标志及寻找颈动脉搏动，两种操作方式技术积累过程相近。经过初期的探索学习，住院医师积累和巩固了知识，操作技能逐渐提高，进入稳步增长期。这个时期穿刺成功率逐渐提高，观测指标逐渐接近目标值，每一次操作的δ 值（正值）则越来越小，累加之后的累积和值相较于快速上升期减小。在学习曲线图中表现为曲线虽仍处于上升阶段但曲线陡峭度低，进入较为平缓的平台期。从学习曲线分析，U 组稳步增长期为第9～14 次操作，L 组为第9～19 次操作。经过了上升期的学习与经验总结，操作者的操作技术逐渐稳定，进入技术成熟期，操作用时缩短且穿刺一次成功率较高，达到预设的目标值，操作的δ值为负值（此时公式δ=Xi-Xo 中Xi=0，δ=-0.05）。相应的，累积和值逐渐减小，学习曲线表现出下降趋势。从学习曲线分析，U组技术成熟期为第15～25 次操作，L 组为第20～25 次操作。

3.2 在颈内静脉穿刺置管教学中应用超声引导技术可有效提升住院医师的自信心

自信心是能力评价的指标之一[16]。本研究两组住院医师在学习初期阶段自信心评分曲线处于低位且变化趋势不大，主要是因为住院医师还处在学习探索阶段，穿刺成功率较低，自信心不足。从自信心评分曲线分析，U 组此期为第1～7 次操作，L组此期为第1～11 次操作。造成差异的原因可能是由于超声的可视化使住院医师可以对目标血管进行精准定位，提高首次穿刺成功率，使住院医师很快建立自信心，而体表定位属盲探性操作，技术难度大，加之首次穿刺成功率较低，使住院医师自信心的建立较为困难。随着操作次数增加，经验不断积累，技术显著提高，穿刺成功率稳步提高，自信心评分相应提高，曲线则表现为稳步上扬。自信心评分曲线中后期的变化趋势与学习曲线变化较为相似。从总体来看，U 组住院医师经首次尝试后自信心评分均高于L 组，这进一步凸显超声引导技术明显提高了住院医师的自信心。

3.3 在颈内静脉穿刺置管教学中应用超声引导技术可有效提高住院医师的操作质量

本研究对住院医师最后3 次的操作进行比较，此时所有住院医师均已进入技术成熟期，能较为客观地反映两种教学方式的优劣性。总穿刺成功率两组住院医师比较，差异无统计学意义（P>0.05），说明熟练掌握两种操作方式均能得到满意的成功率。U 组住院医师首次穿刺成功例数多于L 组（P<0.05）、操作时间短于L 组（P<0.05）、进针改变方向次数少于L 组（P<0.05），说明在颈内静脉穿刺置管教学中应用超声引导技术可有效提高住院医师的操作质量。本研究的局限性在于学习曲线的影响因素众多，本研究保证了住院医师基础水平、带教教师指导水平以及学习环境的同质性，但未对住院医师每次操作的时间间隔进行具体限定，不同的操作时间间隔可能会对住院医师操作流程的记忆和理解产生一定影响，从而影响实验结果。而缩短操作时间间隔是否有助于住院医师尽快掌握操作技能还有待继续深入研究和探索。

4 结语

经过系统的理论培训和正规的临床实践后，住院医师分别可以通过14 次和19 次左右的操作基本掌握超声引导下颈内静脉穿刺置管和体表定位颈内静脉穿刺置管技术。在颈内静脉穿刺置管教学中应用超声引导技术学习曲线更短、更易掌握，值得在麻醉学住院医师技能操作学习中推广。