在急診、重癥及麻醉領(lǐng)域中，血管內(nèi)穿刺及置管術(shù)是一項必不可少的技術(shù),并且應(yīng)用范圍及領(lǐng)域在逐年擴大。幾十年來，血管穿刺技術(shù)的實施均有賴于應(yīng)用體表解剖標志進行穿刺前的定位，并應(yīng)用放射線技術(shù)進行置管后的位置確認，如果病人存在肥胖、先天畸形、水腫、創(chuàng)傷、既往手術(shù)等情況，或在一些特殊的病人，如兒科病人中，單純應(yīng)用體表標志進行血管穿刺及置管將變得極為困難。上世紀80年代后，以二維超聲引導的血管穿刺及導管置入技術(shù)逐漸被認識到優(yōu)勢，并被用于不同人群、不同部位及不同血管的穿刺及置管過程中；已有多項RCT及Meta分析顯示了超聲引導下血管內(nèi)導管置入術(shù)可以降低錯誤置管率及穿刺置管相關(guān)并發(fā)癥；目前國際上已經(jīng)形成超聲引導下血管內(nèi)導管置入術(shù)的共識意見。

一、設(shè)備的選擇

    超聲引導下的血管穿刺一般可采用聲音多普勒、二維超聲、彩色血流多普勒，或更高級的三維超聲引導。彩色血流多普勒更易于檢測出血管內(nèi)的血栓形成，對置管本身并無任何優(yōu)勢；隨著超聲技術(shù)的進展，聲音多普勒已不再被推薦用于血管穿刺；實時二維超聲（RTUS， Real-time 2D ultrasound）可以清楚的顯示動脈、靜脈及血管周圍的組織，足可用于臨床血管內(nèi)穿刺，并由于其便攜性，越來越受到臨床醫(yī)生的推崇。為了得到更佳的視野及更全面的信息，超聲的聲束最好平行于目標血管的長軸（或者說與目標血管的長軸位于同一個平面內(nèi)）；提高探頭的頻率可以獲得更好的分辨率，合適的成像深度也很重要，推薦成像深度2cm為較為合適，最常用的探頭頻率是7.5MHz，5-10MHz之間都是可以選擇的；線性探頭更有助于輔助血管穿刺，因為當聲束與血管長軸平行時可以見到穿刺及進針的全部過程。目前也有一些應(yīng)用三維超聲引導血管內(nèi)穿刺及置管的病例報道。

    超聲引導下（實時）血管穿刺及置管術(shù)較超聲定位或輔助（預先掃描）的血管穿刺置管術(shù)具有更高的成功率。某些商品化的穿刺針可以固定于超聲探頭上，從而獲得穿刺過程中的穩(wěn)定性，這種方式可能更適合于經(jīng)驗略淺的操作者；其缺點在于費用高；探頭與穿刺針的角度固定，無法在穿刺過程中根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié)；特定的機器需要專門配套的穿刺針等。

    在整個穿刺及置管的過程中，無菌措施要貫穿始終。探頭及探頭的導線應(yīng)以無菌外套覆蓋，耦合凝膠要求采用無菌單獨包裝，整個穿刺置管過程可以由雙人完成，也可以單人獨立完成。

二、穿刺方法

    如果有兩個可以相互配合的操作者，可由一人持探頭置于血管走形的體表進行引導，另一人同時進行穿刺置管；如為單人操作，則操作者在穿刺過程中以非優(yōu)勢手持探頭實時引導，而以優(yōu)勢手持針進行操作。不論從空間的有限性還是從操作過程中的精細調(diào)節(jié)能力考慮，后者都是一種更為靈活的方式；

    目標血管可以通過橫軸（短軸）或縱軸（長軸）的方式顯示（圖1），后者由于穿刺針位于探頭聲束的平面內(nèi)，因而可以完整顯示入針的軌跡；而前者由于穿刺針與聲束不在同一個平面，則僅能顯示穿刺針與平面的交叉點。當應(yīng)用短軸方式引導時，皮膚上的穿刺點與探頭間的距離應(yīng)等于皮膚表面至目標血管間的距離；入針時，穿刺針和皮膚表面及探頭均呈45°進入；超聲下穿刺針呈白或灰色的圓點，有時會受到形變組織的影響，甚至受到入針過程中產(chǎn)生偽影的影響；當針尖進入到靜脈壁之上時，產(chǎn)生的壓力會使血管壁變形，針尖刺入血管后這種形變即消失，隨之在注射器內(nèi)可回抽到血液即證實針尖已位于管腔內(nèi)。當應(yīng)用長軸方式引導進針時，穿刺點位于探頭的一端，保持針體與探頭位于同一平面，進針時與皮膚呈30°角，入針的全程均可于超聲下監(jiān)測，針管內(nèi)回抽見到血液證實針尖位于血管腔內(nèi)。

    應(yīng)用短軸的方式使操作者更易辨別血管周圍的結(jié)構(gòu)，比如動脈、神經(jīng)、胸膜等，更適合于初學者。但由于過程中不能直視到針尖，可能會發(fā)生入針過深，當針尖超出超聲監(jiān)測的范圍時，可能刺破血管后壁，或損傷臨近的血管神經(jīng)等組織。

    應(yīng)用長軸的方式可以監(jiān)測整個進針的過程，并可以指導導絲的置入，但如果目標血管的體表存在骨性突起，則可能影響探頭的放置及固定，比如頸內(nèi)靜脈和鎖骨下靜脈的長軸有時難以顯示；當血管的走形并非直線或目標血管管腔較細，長軸方式也不容易顯示整體的血管走形及進針過程。當然，大量的操作練習可以提高此種方式引導進針的成功率。

三、穿刺部位及血管

    一項meta分析在1996年即證實超聲引導下中心靜脈導管置入術(shù)（頸內(nèi)靜脈及鎖骨下靜脈）與體表標志定位穿刺術(shù)相比，可以顯著提高置管成功率、降低置管并發(fā)癥，并顯著減少穿刺次數(shù)。美國（the Agency for Healthcare Quality and Research）及英國（the National Institute for Health and Care Excellence in Great Britain）均支持將超聲引導下的中心靜脈導管置入術(shù)作為一項安全的操作方式。美國醫(yī)學超聲學會（the American Institute of Ultrasound in Medicine）聯(lián)合其它14個專業(yè)組織共同發(fā)布指南，明確推薦超聲用于中心靜脈置管術(shù)，尤其用于頸內(nèi)靜脈穿刺。在美國及其它發(fā)達國家，可以進行中心靜脈置管術(shù)的醫(yī)生都要求掌握應(yīng)用超聲引導中心靜脈置管的能力。

    頸內(nèi)靜脈及股靜脈均非常適合超聲引導下的置管術(shù)。頸內(nèi)靜脈由于解剖變異及周圍組織較多，單純應(yīng)用體表標志定位穿刺往往面臨挑戰(zhàn)。股靜脈雖然往往位于股動脈內(nèi)側(cè)，但只在越靠近腹股溝韌帶的位置這種走形越規(guī)律。因此，應(yīng)用超聲可以顯示目標血管的正確位置，避免損傷周圍組織，如頸動脈或股動脈。

    鎖骨下靜脈置管由于相對固定的解剖位置及置管后較低的感染發(fā)生率而為臨床醫(yī)生所喜愛，但相比其它位置置管也存在一些致命的并發(fā)癥，如氣胸的發(fā)生率可達1.5-3.1%，血胸的發(fā)生率在0.4-0.6%。一項早期的研究中，當僅使用超聲定位而非動態(tài)實時引導鎖骨下靜脈置管時，并未顯示出優(yōu)勢。但一項近期應(yīng)用超聲實時動態(tài)引導血管穿刺的研究確實顯著改善了鎖骨下靜脈穿刺置管的成功率，并降低了并發(fā)癥。超聲引導用于鎖骨下靜脈穿刺置管時的主要障礙就是鎖骨所產(chǎn)生的聲影，此時，可以選擇穿刺更易在超聲下顯示，并且與鎖骨下靜脈會合的腋靜脈；腋靜脈的走形全程上可穿刺位點更多，與之并行的動脈一旦被誤穿更容易壓迫止血。

    動脈置管往往用于動脈采血診斷、動態(tài)監(jiān)測，或放置介入治療的導管，具有非常重要的臨床意義。一項近期超過1000例的研究顯示超聲引導可以提高股動脈置管的首次穿刺成功率（46%提高到83%），并減少穿刺次數(shù)（3.0次降到1.3次）、錯誤率（15.8%降到2.4%）及穿刺時間（148秒降到136秒）。橈動脈是臨床常用的穿刺置管選擇，但其管腔較細，并且休克時常難以觸及該處動脈搏動，一項meta分析顯示超聲引導下橈動脈置管可以顯著提高首次置管成功率。另一項研究顯示即使是未經(jīng)過超聲穿刺培訓的介入心血管專家也可以使用超聲引導來提高橈動脈穿刺的首次置管成功率，并降低置管時間。

    經(jīng)外周靜脈中心靜脈置管術(shù)（PICC）已有20余年的臨床應(yīng)用經(jīng)驗，通過穿刺頭靜脈，臂靜脈、貴要靜脈等肘前相對表淺固定的靜脈而置入導管，減少了中心靜脈置管的必要性，并降低了感染的發(fā)生率。由于這些表淺靜脈仍然存在一定的變異性，而且并非全部體表可視，因此，超聲引導的PICC穿刺仍然存在著一定的優(yōu)勢。一項以護理人員主導的超聲引導下PICC研究，雖然目的是為了比較了不同的超聲技術(shù)在PICC中的應(yīng)用，但總體的首次穿刺置管成功率均在83%以上。

    超聲引導暫無必要用于外周靜脈穿刺的一線輔助，但當應(yīng)用體表標志定位穿刺外周靜脈失敗時，仍有研究顯示急診科醫(yī)生可應(yīng)用超聲引導進行困難外周靜脈穿刺置管，從而獲得更好的穿刺成功率，減少穿刺所需時間，增加病人對此項操作的滿意程度。外周靜脈置管往往由護士完成，當護士使用超聲引導外周靜脈置管時也可以提高困難置管的成功率。美國急診護士學會（The Emergency Nurses Association） 已將超聲引導作為外周靜脈困難穿刺時的首選方案。外周靜脈困難置管時應(yīng)用超聲引導在提高成功率的同時還可以在一定程度上降低中心靜脈置管的比率，從而減低相關(guān)的感染及機械并發(fā)癥。超聲引導的外周靜脈置管往往選擇深于體表標志定位時可以看到或觸及的血管，此時，常規(guī)的外周靜脈導管往往無法滿足長度的條件，因此應(yīng)酌情選擇更長一些的導管。上肢的肘前靜脈較深，不易顯示，而偏內(nèi)側(cè)的貴要靜脈或頭靜脈更易于顯示。選擇合適深度及較大直徑的靜脈有助于穿刺成功率，淺部的靜脈雖然肉眼可視或可觸及，但更容易在探頭下受壓變形，從而影響穿刺及置管過程。最佳的穿刺靜脈直徑在4mm左右，深度在3-15mm。而一項最新的研究顯示應(yīng)用短軸的方式指導外周靜脈穿刺置管可以提高穿刺置管成功率。

四、不同的人群

    目前關(guān)于超聲定位或引導下進行血管穿刺及置管的研究多圍繞成年病人進行，不同的研究均顯示在成年病人中，不論動脈、外周靜脈、中心靜脈的穿刺置管都可以在超聲引導下進行，并都可以獲得穿刺成功率、減少并發(fā)癥方面的優(yōu)勢。

    對兒科患者即使進行常規(guī)靜脈穿刺置管也是一項極具挑戰(zhàn)的操作，主要因為兒童的血管管腔過細。超聲引導可提高兒科患者的外周靜脈困難置管的成功率，縮短置管時間，減少穿刺次數(shù)。在嬰兒中，甚至小于6個月的嬰兒患者中，超聲引導可以使隱靜脈的穿刺置管成功率高于95%。但一項關(guān)于接受心臟手術(shù)的嬰兒及兒童的超聲引導血管穿刺置管的研究中，超聲引導穿刺置管并未優(yōu)于體表標志穿刺置管術(shù)。另有研究表明，約有4%的嬰兒頸靜脈管腔過細，2%的嬰兒頸靜脈甚至無法在超聲下顯示，因此至少6%的嬰兒即使在超聲引導下也可能存在穿刺困難。兒科病人應(yīng)用超聲進行引導的血管穿刺置管方法與成年病人并無區(qū)別，但可以根據(jù)不同的血管條件選擇更為適合的血管。

五、超聲引導對穿刺及置管并發(fā)癥的影響

    中心靜脈穿刺置管的機械并發(fā)癥定義為對動脈的直接的針刺損傷，穿刺動脈后導致的出血性休克，局部血腫，氣胸，血胸，臂叢神經(jīng)、膈神經(jīng)或星狀神經(jīng)節(jié)的損傷。不同研究報告的發(fā)生率不同，這與不同的納入標準及不同的操作者經(jīng)驗有關(guān)。有研究報道，即使在有經(jīng)驗的重癥醫(yī)師（具有200例以上的穿刺經(jīng)驗）中，對成人應(yīng)用以體表標志定位的中心靜脈置管時，并發(fā)癥發(fā)生率仍為3.3%，而兒童中這一并發(fā)癥發(fā)生率為3.1%（股靜脈）到34%（鎖骨下靜脈）；試穿2針以上可顯著增加并發(fā)癥的發(fā)生率，試穿3針以上則使并發(fā)癥發(fā)生率增至6倍以上，而首次穿刺成功會減少并發(fā)癥的發(fā)生。Shao-yong Wu的meta分析納入了了26個研究、4185次中心靜脈置管術(shù)，與體表解剖標志定位技術(shù)相比，實時超聲引導的血管穿刺可以使成年病人的穿刺置管失敗風險明顯降低（RR 0.18，95%CI：0.10-0.32）；誤穿動脈的幾率降低（RR 0.25，95%CI：0.15-0.42）；血腫發(fā)生率降低（RR 0.30，95%CI：0.19-0.46）；氣胸及血胸的發(fā)生率降低（RR值分別為0.21和0.10，95%CI：0.06-0.73；0.02-0.54）。然而，此meta分析并未顯示出上述各種并發(fā)癥在兒童或嬰兒中的發(fā)生率顯著降低，可能與目前兒童及嬰兒中應(yīng)用超聲引導血管內(nèi)穿刺/置管相關(guān)的研究過少有關(guān)。另有一項比較2D超聲與體表標志定位方式對ICU中的900例病人進行頸內(nèi)靜脈穿刺置管術(shù)的研究顯示，總體成功率、誤穿頸動脈比率、血腫發(fā)生率、血胸及氣胸發(fā)生率均顯著降低，并且超聲發(fā)現(xiàn)約7.6%的病人存在目標血管內(nèi)的血栓形成，從而改為對側(cè)血管置管；超聲引導的血管穿刺置管術(shù)也降低了導管相關(guān)血行感染的發(fā)生率，這可能與減少穿刺次數(shù)，減少靜脈血栓形成，及減少局部血腫形成有關(guān)。2001年的美國（the Agency for Healthcare Research and Quality in the United States)和2002年英國的NICE（the National Institute for Clinical Excellence）指南均推薦：成人及嬰兒的頸內(nèi)靜脈穿刺要應(yīng)用超聲進行引導，其它部位的靜脈置管可以酌情使用超聲引導，從而提高穿刺成功率，并降低靜脈穿刺置管相關(guān)的并發(fā)癥。

    動脈穿刺的并發(fā)癥包括出血、血腫、血管痙攣、血栓形成及周圍神經(jīng)的損傷，甚至出現(xiàn)肢體的缺血而導致截肢或致死，各種并發(fā)癥的發(fā)生率報道也不一致。在一項前瞻性研究中，超聲引導穿刺可以使缺少經(jīng)驗的操作者獲得更高的首次置管成功率，但并不能降低穿刺所需要的時間。另有研究分別證明在成人及兒童的超聲引導動脈置管時，可以提高穿刺置管成功率，并減低穿刺所需時間。

六、學習與培訓

    雖然很多研究顯示超聲引導血管穿刺的優(yōu)勢，但并不意味著隨意應(yīng)用超聲探頭指導穿刺即可獲得成功，病人的狀態(tài)，血管的條件，穿刺的部位，及操作者的技術(shù)對成功率的影響都較大。不恰當?shù)牟僮魅匀淮嬖诖┐讨霉艿氖〖鞍l(fā)生并發(fā)癥的風險。一項研究顯示，當經(jīng)過超聲培訓卻并無超聲引導外周靜脈穿刺經(jīng)驗的急診醫(yī)生采用這一方式進行穿刺置管時并無法獲得優(yōu)勢。目前并無關(guān)于超聲引導外周或中心靜脈穿刺置管術(shù)的學習曲線研究，但無疑這一技術(shù)通過培訓可以得到迅速而有效的提高；但有專家推薦，即使經(jīng)過專門培訓后，仍需要進行至少10例以上有上級醫(yī)師監(jiān)督的穿刺置管操作；超聲引導的外周靜脈穿刺置管仍然存在一定的難度，至少需要20-30例的操作才能獲得相對穩(wěn)定的成功率。應(yīng)用模具或模擬病人進行模擬教學可以獲得很好的效果，可以顯著提高此項操作的成功率，但具體的培訓強度與能力提高間的關(guān)系仍有待研究。

七、缺陷及進展

    雖然超聲引導穿刺置管大大減少了應(yīng)用體表標志進行穿刺置管時的并發(fā)癥，但二維超聲引導血管穿刺及置管術(shù)需要應(yīng)用短軸或長軸的方式，穿刺前預先掃描定位或在穿刺過程中進行實時定位監(jiān)測，將三維的物體轉(zhuǎn)換為二維的圖像進行展現(xiàn)，因此需要有一個清晰明確的視野；而穿刺是一個動態(tài)過程，會產(chǎn)生很多干擾圖像，影響操作的效果。比如短軸掃描會將針的一部分誤認為針尖，從而導致穿刺過深等并發(fā)癥，適當?shù)臄[動探頭或應(yīng)用長軸方式顯示或可避免上述問題；而長軸方式也有可能由于固定于探頭的穿刺針與探頭平面成角，導致穿刺針部分位于聲束平面外，誤認為針尖與血管間的距離過長，同樣造成穿刺過深（overshoot）。同時，由于目標血管的管徑及走形，超聲不能發(fā)揮最佳的掃描效果，也會影響穿刺的準確性。目前已有應(yīng)用不同形式的探頭（mechanically steered array，matrix array ）及三維、四維超聲來實時引導血管穿刺置管，避免了二維超聲存在的困境，進而減少二維超聲引導下的血管穿刺置管并發(fā)癥。另外，耦合凝膠在皮膚上也會出現(xiàn)導管或穿刺針移位，從而導致穿刺失敗的風險。

八、總結(jié)

超聲引導的血管穿刺及置管術(shù)的優(yōu)勢是顯而易見的，這項技術(shù)在明確目標血管及周圍組織的解剖條件，除外變異性及血管內(nèi)血栓形成，提高置管成功率及減少穿刺時間，降低并發(fā)癥方面都有不可忽視的作用。相信未來超聲技術(shù)的進一步改進可以為超聲引導的血管穿刺置管術(shù)提供更為優(yōu)質(zhì)的影像及便捷安全的操作保障。