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第二节 经皮穿刺插管技术
无论是VA-ECMO还是VV-ECMO,选择正确的血管入路是建立启动体外生命支持的一个重要的基本步骤。血管部位的选择、ECMO插管类型、插管大小和插管技术的重要性都已经被大量血管解剖学知识和置管人员技术水平所诠释。从20世纪90年代开始,伴随薄壁插管的获得,几乎在所有病例中插管技术均从外科切开插管转向经皮插管。
一、经皮置管的特点
有效血管入路的建立和充足引流的维持是任何ECMO辅助所必需的。伴随插管本身的改进和技术的提升,目前在手术室外由经过专门训练的专业人员(ICU医生、急诊科医生、导管室心内科医生)均可通过经皮穿刺插管的方法建立ECMO并维持良好的引流和灌注。由于ECMO建立过程中插管失败将造成非常严重的后果,通常需要一位心胸外科医生或血管外科医生作为后备,以便穿刺困难或失败后采用外科切开的方法置管。文献报道,这种情况更多见于实施心脏支持VA-ECMO时行动脉穿刺置管的过程中,需要引起足够重视。
患者体重和ECMO类型通常是决定选择插管的主要因素。现在市面上有许多ECMO插管,在此仅就不同插管特性做简要汇总,同时希望大家明白选择插管部位较插管本身更具有临床意义。
插管制造商通常会提供有关不同流量条件下压力梯度变化的参数作为我们选择合适插管的依据。对于体重超过70kg的成人行VV-ECMO时,静脉引流插管可选23~25F,而氧合血回血插管选择19~21F即可。VA-ECMO插管的选择由于插管部位的不同,插管大小将有较大的变化,具体情况请参阅前一节插管选择的依据部分。
VV-ECMO的插管置入在肥胖或体重过大的患者体内具有一定的挑战,大多数此类患者采用股静脉-颈内静脉的插管方法被认为是首选。同样的选择也适用于妊娠患者,在妊娠晚期左前斜15°~30°的倾斜位将有助于股静脉插管的置入。
血管超声在确定血管位置和测量血管直径方面是非常有价值的。作为标准,通常插管大小不能超过血管直径的2/3,只有这样才能保证腿部回血能够从插管周围回流而不影响下肢远端的血液循环。当进行股动脉插管时,这一原则将显得更加重要,以保证下肢远端的血供。
实施VV-ECMO时选择插管及血管入路需要考虑以下内容:①患者支持所需的最大ECMO辅助流量;②最大的再循环耐受量;③患者的舒适程度;④解剖学异常或其他静脉梗阻的存在。
静脉引流管的大小是决定ECMO辅助流量最重要的因素,因为流量与插管内径半径的四次方成正比;插管尖端的最佳位置在下腔静脉肝内段或右心房入口处,插管尖端的侧孔将有助于增加静脉血液引流;氧合血回流管的尖端侧孔较少。当选择股静脉-颈内静脉通路时,引流管和回血管均可以使用多侧孔的插管,但在股静脉-股静脉通路时,需要选择不同的静脉血引流管,否则将会有非常高的再循环量发生,如图13-6所示。通常股静脉-颈内静脉模式的VV-ECMO具有较少的再循环比例。
图13-6 VV-ECMO不同部位静脉插管产生不同再循环量示意图
二、经皮穿刺插管的患者准备
在非急诊情况下,开始ECMO插管前需要先置入桡动脉有创血压监测和中心静脉导管用于监测。血液标本采集以评估全血细胞数量,基础抗凝指标(PT、APTT、纤维蛋白原、D-二聚体和ATⅢ浓度等),血液生化检查和动脉血气。根据检验结果决定是否需要申请库存红细胞、血小板或新鲜冰冻血浆。
管床护士需要根据已经选择的插管部位行备皮处理,插管过程必须在完全消毒无菌的技术环境下完成,因此,至少需要两位操作人员行外科洗手程序并穿戴外科手术衣、手术帽、消毒手套和口罩。插管部位皮肤需要用碘伏消毒3遍,铺外科术野洞巾完全遮盖整个床位,以便插管和管道摆放。此时建议给予患者一次抗生素(一代或二代头孢)预防感染。插管物品准备包括静脉穿刺针、弯头导引钢丝、扩张子、外科器械和缝线。
三、VV-ECMO经皮插管
自从20世纪80年代末期以来,经皮穿刺技术就被引入,现在已经成为VV-ECMO首选的置管方法。外科切开方法几乎被完全舍弃,原因主要在于切开插管更加消耗时间、并发症多、会出现无法控制的出血等。经皮穿刺插管最大的优势在于减少了出血的风险,同时缩短了操作时间,使护理工作更加容易进行,患者还可适当活动。经皮穿刺常用于股静脉、颈内静脉,较少用于锁骨下静脉。腋静脉插管通常需要外科医生的参与。经皮穿刺插管技术与60年前的Seldinger技术类似,目前临床麻醉、ICU穿刺置管均采用此种方法,详细描述请参阅发表于2005年《柳叶刀》上的相关综述。
(一)股静脉-颈内静脉模式
两位操作人员定位腹股沟下方的股静脉,在超声引导下将18G穿刺针经皮刺入静脉血管,随后用Seldinger技术置入8F鞘管,外周用荷包线固定以减少扩张子扩张血管时的局部出血。首先用弯头导丝穿过8F鞘管;导丝必须足够长以便能够到达下腔静脉。导丝到位后,2500~5000IU肝素给予患者以防止插管血栓形成,此时用逐级增加的血管扩张子不断扩开穿刺部位的皮下组织及血管壁,直到满足所选插管的大小。为了防止导丝打折,需要保证导丝在扩张子内移动顺畅,一位操作员推进扩张子,另一位固定导引钢丝保证其与扩张子方向一致并维持一定的张力。使用扩张子扩张皮下组织及血管时需要循序渐进,由小号扩张子开始,逐级递增(通常每4F为一个级别),直到满足所选插管需要为止。如果没有充分扩张皮下组织及血管壁,直接置入插管会导致插管困难或阻力过大,影响操作者的手感而导致恶性置管并发症的发生(刺穿血管、下腔静脉破裂等)。
当获得适度的扩张效果后,将插管与插管内芯经引导钢丝置入,此过程应该顺畅、无明显阻力。插管前有必要在体外对比一下插管可能需要置入的长度,确定刻度后更容易使插管到达合适的位置,插管及内芯在使用前均需要用生理盐水冲洗、浸润一下,插管到位后拔除内芯和钢丝。此时静脉血液将自然充满插管,退出内芯时使插管末端略微高于身体10cm,以免血液溢出,同时用管道钳夹闭,接头处充分排气后与ECMO相应管路连接。完成股静脉插管后两位操作员可以用同样的方法实施颈内静脉插管。确认插管位置正常、不需要调整后用缝线固定插管于皮肤,防止插管移位或脱落。
床旁影像技术通常被建议用来判定导丝所在位置和插管是否到位。胸部和腹部X线可以确定位置但不具有快速反应的能力,床旁超声可以在插管时实时追踪导丝和插管位置,而且在ICU更容易完成超声检查,当然超声检查时患者体型及检查者的经验和技术水平是获得最佳影像的重要保证。尽管床旁X线检查是确定导丝和插管部位的最佳方法但受到床旁检查的限制,也不能实时指导插管过程,同时又增加放射线的暴露,因此其使用受到一定的限制。
股静脉和颈内静脉(通常选右侧)模式的VVECMO建议采用股静脉引流静脉血、颈内静脉作为氧合血回血通路,其目的在于减少VV-ECMO的氧合血再循环,因此氧合血回流管的位置需要到达右心房与上腔静脉的连接处。颈内静脉插管有导致气胸的风险,可能的话选择较短、柔软的插管更加适合。现在越来越多的VV-ECMO插管在患者清醒状态下完成,这会增加颈内静脉进气产生气栓的风险,因此有些文献建议颈内静脉插管前先行气管插管辅助呼吸,完成静脉置管后再拔除气管插管。
(二)双腔插管(DLC)模式
尽管国内目前尚无法获得双腔静脉插管,在此仍然就DLC插管中的一些注意事项做一说明。DLC插管克服了两个插管部位对患者造成的不舒适感,使用DLC建立的VV-ECMO患者可以拔除气管插管,不需要镇静,也可以适当活动甚至做些简单的康复性训练。
伴随Avalon ELITE双腔插管的问世,其型号从13F延续到31F,单部位插管现在既可用于新生儿也可以用于成人患者。这种插管既提供静脉引流又提供氧合血回流,插管需要从颈内静脉被引导通过右心房,尖端进入下腔静脉(IVC),其位置和方向均非常重要,插管后需要用超声和放射线确定插管部位,确保下腔内插管和氧合血去三尖瓣方向(见图13-11)。唯有这样才能发挥其优势,最大限度地减少VV-ECMO期间的再循环量,增加机体氧供、减少肺损伤、改善循环状态。
四、VA-ECMO经皮插管
经皮股动静脉插管建立VA-ECMO是非常紧急的过程,可以发生在医院任何地方,也有报道在院外实施的。通常VV-ECMO置管有充足的时间来完成,因此比较安全,而需要行心脏辅助的VAECMO插管需要在很短的时间内完成,使之容易发生置管困难和相应并发症。即便如此,许多文献报道这种穿刺置管的成功率可以达到90%,但许多医疗中心依然建议穿刺插管时有心脏外科或血管外科医生在场指导插管的进行,如果尝试1~2次不能成功,建议立刻转为切开插管。
五、经皮穿刺插管的拔除(VV和VA)
插管拔除可以在床旁依照标准程序完成。如果有动脉插管要拔除,需要先停止患者肝素输注等待抗凝指标达到正常水平;VV-ECMO拔管时,肝素用量同样需要减少但不需要等到抗凝指标恢复正常水平。通常插管部位都有荷包缝线,插管拔除时允许少量失血这样可以冲出血管远端的小血栓;静脉部位需要手工压迫止血10分钟,然后依靠局部药物收缩减少血管出血;动脉插管部位需要30~45分钟的手工压迫,而后采用股动脉压迫装置来减少局部出血维持循环稳定。有些ECMO中心建议即使采用经皮插管,股动脉拔管时也需要切开处理,完整修复血管破口。插管拔除后建议血管超声随访局部血管的血流情况,及早发现动静脉瘘及局部血肿、血栓,早期处理。
六、经皮穿刺插管相关并发症
早期并发症与插管置入直接相关,包括导引钢丝打折、彻底扩张后找不到血管、血管撕裂、导丝不能到达正确位置、血管内膜剥脱、血管穿孔等。DLC插管过程中有报道右心室破裂引起的心脏压塞和心肌梗死。插管部位出血依然是文献报道最多的并发症。由于股动脉插管引起腿部远端肢体缺血在VA-ECMO中经常被提及,远端灌注管的置入可以有效减轻肢体缺血的风险,同时需要对静脉系统的灌注密切观察,因为如果远端肢体静脉回流因为过大的静脉插管而受到明显影响时也会导致骨筋膜室综合征的发生。ECMO插管部位早期并发症还包括腹股沟血肿、假性动脉瘤、动静脉瘘、急性血栓形成等,在VV-ECMO和VA-ECMO中的发生率可以达到2%~8%。远期并发症在12%的VA-ECMO中主要表现为插管部位的股动脉狭窄,尤其在外科切开插管患者中更容易发生。肢体骨筋膜室综合征约在1%的VAECMO中遇到,那将是非常严重的并发症,如果发现不及时、处理不正确的话将导致患者截肢。