1628年,英国医师William Harvey提出了关于血液循环的理论,认为人体内的血液在封闭的管道内循环,奠定了开展静脉输液治疗的理论基础,被称为现代静脉输液治疗的鼻祖。1656年,英国解剖学家Christopher Wren和Robert,进行了历史上首例将药物注入血液的行为。他使用羽毛管和动物膀胱,切开狗的静脉向内注射阿片制剂和催吐剂的实验。1662年,德国医生Johann Major首次尝试将药物注入人体;1830年Dr. Hendon发明了镀金不锈钢针头,提供了静脉穿刺的工具。1831年,欧洲霍乱爆发,苏格兰医师托马斯和他的助手实验性地把大量煮沸后的食盐水注入患者的静脉,为其补充因上吐下泻而丢失的体液获得成功。托马斯医师被认为是第一位进行人体静脉输液治疗模式的医师。1855年,发明了中空针头和注射器,促进了静脉穿刺技术在临床的应用。
20世纪,静脉输液治疗发生了重大进步,可复用的注射针头作为静脉穿刺工具在临床逐渐应用。1950年,Gautier和Maasa发明Rochester针头,作为一次性器具应用于短期使用。1957年,发明一次性静脉输液钢针,一次性物品的诞生使静脉穿刺更为便捷,静脉穿刺方式和静脉输液方式也发生了很大的改变。在1940年以前,静脉输液治疗主要由医师操作,护士协助相关物品的准备工作。之后,静脉穿刺技术开始由护士执行,护士责任范围得以扩展。
1922年,Drinker提出骨髓腔可作为输注通路,在1940年Tocamtins进行骨髓腔输注实验,设计出骨髓腔穿刺注射针,从此骨髓腔穿刺输液技术成为临床输液技术之一,并在第二次世界大战中被广泛使用。20世纪80年代末,骨髓腔穿刺输液治疗技术开始广泛应用于婴幼儿的日常治疗,主要穿刺胫骨和股骨。而随着医疗技术的发展,骨髓输液治疗的技术和设备得以更新,适用范围随之扩大。2005年美国心脏学会在心肺复苏指南中提出在紧急抢救的患者中反复静脉穿刺90秒内或静脉穿刺3次仍未成功时,推荐使用骨髓腔输液。
20世纪50~60年代,静脉穿刺工具有了进一步改进。在1964年,第一代静脉留置针被发明。静脉留置针穿刺静脉后,将撤出穿刺针,将导管留置在静脉内,开启了静脉导管留置技术。此后,外周静脉留置针从最开始的普通开放式向密闭型、安全型转变,发展成如今的安全密闭型,减少了医护人员针刺伤的发生率,也降低了患者感染的风险。随着留置导管的使用,发现导管材质可导致一些输液并发症,因此,导管材质的研究逐渐深入,氟材质的导管由于易穿刺、价格低廉、渗出率低,静脉炎发生率相对少,20世纪80年代在临床静脉治疗中得到了广泛的应用。聚氨基甲酸酯(vialon)是聚氨酯的一种,强度高,其做成的导管表面光滑,可减少对血管内膜的摩擦。另外,聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)材质,部分产品含塑化剂邻苯二甲酸二辛酯,由于具有脂溶性,对生殖、发育有不良影响,不宜用于输注脂肪乳等脂溶性液体或药物,也不宜用于给新生儿、青春期前男性、怀孕期和哺乳期妇女输注药物。目前临床使用的留置针导管的材质为全氟塑料(poly tetrafluoroethylene,PTFE)、聚氨酯(polyurethane,PUR)或聚亚氨酯。美国静脉输液协会(Infusion Nurses Society,INS)推荐首选PUR材质的导管。
1929年,德国医生Werner Forssman尝试将一根65cm的导管由自己的肘部静脉插入并留置,这是最早的经外周静脉穿刺导管留置技术。1949年Duffy进行经颈外静脉穿刺置入留置导管;1958年开始使用Seldinger技术经外周静脉穿刺置入中心静脉导管,也就是,PICC留置技术。20世纪70年代,美国和德国开发出小口径硅胶材质的PICC导管,从此PICC留置技术被用于进行中长期化学治疗、肠外营养输注或抗菌治疗等成人患者及儿童患者中。20世纪90年代中后期引入我国,并迅速得到推广。随着材料和设计的改良,PICC穿刺技术也不断更新,1997年Claudette Boudreux完成了首例B超引导下PICC穿刺术,帮助操作者分辨动静脉及显示其解剖关系,识别血管内的不良因素(如狭窄、瓣膜等),以降低静脉导管留置并发症发生率。2008年改良Seldinger技术开始应用于PICC,提高了穿刺成功率及对局部组织的损伤。2010年磁导航技术开始应用于引导PICC穿刺,以减少PICC导管异位发生率。1992年,德国首例X线辅助PICC导管尖端定位获得成功,至此,胸部X线摄片定位成为PICC置管后确定导管尖端位置的金标准。近年来,随着静脉输液技术的发展,心腔内电图定位技术(IC-EKG)开始应用于PICC尖端准确位置的确定,并逐渐被广泛应用。
2001年,为了使PICC出口位于合适的部位从而达到降低导管相关并发症的目的,Selby在14名患者中通过使用血管钳成功地在患者上臂置入了隧道式PICC。我国学者于2010年在患者中首次应用了一针式皮下隧道股静脉置入PICC,降低了感染发生率。2018年我国学者在B超联合EKG尖端定位下成功完成了“手臂隧道置入PICC”,即两针式隧道三向瓣膜PICC导管和隧道前端开口PICC导管置入。
20世纪50年代后,随着患者对中长期输液的需求越来越多,人们逐渐认识到将液体直接输注到上腔静脉比经外周静脉输注的并发症少。因此,在1952年,Aubenic医师通过穿刺锁骨下静脉置入中心静脉导管的技术(CVC)在临床应用获得成功。1953年,Seldinger医师采用一种通过导丝经皮穿刺置入导管的技术,称为Seldinger技术。1961年Seldinger技术应用于股静脉、股动脉穿刺置管,1963年Seldinger技术应用于锁骨下静脉穿刺置管,从此,Seldinger技术成为中心静脉导管主要的置入方式。常用的可穿刺置入的中心静脉有锁骨下静脉、颈内静脉和股静脉,新生儿还可以从脐静脉穿刺置入中心静脉导管。
由于中心静脉穿刺技术要求高,又有导管相关性血流感染等并发症,在20世纪80年代,输液港植入技术应运而生。这种装置是由中心导管和作为端口的尾端组成,该导管经皮下刺入锁骨下静脉,尾端端口装置一般放置于胸壁皮下组织中,通过一个特殊设计的针经皮肤穿刺到达装置的隔膜处,直到导管的尾端端口。1982年美国安德森癌症中心Niederhuber等完成了首例胸壁输液港的放置,1988年瑞典专家HANS Starkhammar等从上臂静脉植入输液港。输液港作为一种新的、有效的、实用的永久性输注路径,使输液患者的生活质量得到了极大程度提高。
目前,静脉穿刺技术已不再局限于简单的外周静脉穿刺,是融合多种静脉输液治疗模式的一个综合性的技术。近年来,可视化技术被应用于静脉穿刺领域,红外线血管成像仪、超声导引仪、腔内心电定位技术、磁导航定位技术等逐渐应用于临床,使静脉穿刺技术更加精准,成功率更高。
红外线成像技术是基于血红蛋白对红外光强吸收的原理而设计,血红蛋白相对于其他皮肤组织对红外光的吸收能力较强。使用时将仪器放置于穿刺部位上方,该仪器通过向皮肤投射特定波长的红外光,由光敏元件采集皮肤红外图像,感知反射的红外光强弱,经过一系列数字图像处理以及高分辨超声进行精准深度定位,形成血管分布轮廓图(图1-7),从而引导穿刺。
图1-7 红外线血管成像仪
适用于外周血管通过观察和触诊难以确定静脉位置的患者。比如肥胖症、休克或体液不足、皮肤变化(瘢痕或纹身)、深色皮肤和表皮毛发过多、反复静脉穿刺史、新生儿和老年人等。
(1)评估血管,了解穿刺血管情况,发现血管病变以及血管异常结构。
(2)辅助穿刺,依据血管显影,引导准确穿刺静脉。
(3)评估局部组织,可以及时发现皮下漏液、淤血、渗出或外渗。
(4)评估渗出面积。
超声成像技术是利用人体组织对超声波的不同反射的原理设计。使用时将探头放置于穿刺部位,并轻压血管走向移动,利用超声波在人体组织内传播,遇到声阻抗不同的组织界面即发生反射,这些反射回来的超声波被探头内的换能器接收,将机械能转换为高频变化的微弱电信号,通过对电信号的放大、处理和分析,最后在显示屏上形成超声图像,从而了解血管及血管周围组织情况,引导精准穿刺(图1-8)。
图1-8 超声成像仪
适用于进行中心静脉穿刺、PICC穿刺置入以及其他疑难病症需要精准静脉穿刺的患者。比如肥胖症、休克或体液不足、反复静脉穿刺史、新生儿和老年人等。
(1)评估血管,了解穿刺血管情况,发现血管病变及血管异常结构。
(2)辅助穿刺,依据血管显影,区分动静脉,引导精准穿刺静脉。
(3)评估渗出或外渗范围。
(4)评估了解静脉血栓形成等并发症。
心腔内电图定位技术是采用人体不同位置之间的电位差来判断导管尖端位置的一种定位技术。穿刺时将心电导联线与注入电解质溶液导管或导丝连接,电解质溶液或金属导体(导丝)来记录传送右心房内的电位信号,通过心内连接转换器将静脉内及右心房内心电图转换为体表心电图。应用PICC的导管支撑导丝作为电极,引出PICC置管过程中的心腔内电图,用心电监护监测心脏P波电生理改变,依据P波的变化判定导管尖端位置。随着导管在静脉内逐渐深入,P波由低到高、由高尖变为双向波时,提示导管已经进入右心房,此时回撤导丝至高尖P波,即为合适的导管尖端位置(图1-9)。
心腔内电图定位技术(positioning method of the intracardiac electrocardiogram)适用于无法进行X线照射的患者,如孕妇、儿童等;可用于进行中心静脉穿刺、PICC穿刺置入以及其他需要精准定位导管尖端的患者。以下患者不适用:
图1-9 心腔内电图定位技术特征性P波
1.安装有永久性人工心脏起搏器患者。
2.有心律失常患者,如心房纤颤、多源性心动过速等。
3.心腔增大的患者,如心力衰竭等。
磁导航定位技术是利用磁性吸引的原理,联合腔内心电定位技术,引导导管行进的方向。磁导航主要有显示器、传感器、遥控器、打印机、一次性组件、支撑导丝、翼片、电极、传感器支架、遥控器支架组成。使用时,将传感器固定于胸部上,电极放置于适当位置,将支撑导丝连接至传感器,利用磁场作用引导导管行走于静脉血管内,通过传感器将腔内心电等信号显示在显示屏上,从而指导精准穿刺及导管尖端定位(图1-10)。其适应证同心腔内电图定位技术。
静脉穿刺是临床诊治中一项重要的基本功,若要实现“一针式治疗”,需要护士加强扎实的基本功训练,而可视化穿刺技术大大提高了静脉穿刺成功率。随着新的医疗材料研发,将来静脉穿刺可能还会有更大的变革。建立安全静脉通道,减少患者痛苦,提高静脉穿刺技术,优化输液治疗的安全性和舒适度,需要广大护理工作者的不断探索。
图1-10 磁导航定位技术
(宋莉莉)