靜脈留置針沖管方法對血管影響的實驗研究

童翠玲，耿 敬，胡 紅，王宗文，周 紅*

1.長江大學醫學部，湖北434023；2.荊州市職業技術學院護理學院；3.華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院

靜脈留置針是靜脈輸注溶液、藥液及血液的常用輸液用具，大多數病人需要使用。但由于其伴有靜脈炎、腫脹及堵管等并發癥發生，導致靜脈留置針留置時間縮短[1‐3]。因此，做好靜脈留置針的維護是維持其通暢的重要措施之一。其中，沖管護理可以有效維持靜脈留置針的通暢，常用方法有直接推注式和脈沖式沖管[4‐5]。但是，國內外研究關于這兩種沖管方法的效果存在不同意見。國外的研究表明，脈沖式沖管比直接推注式沖管能更有效地清除管腔內的固體沉淀物；而國內的臨床研究發現，采用直接推注式沖管法的病人靜脈炎發生率比脈沖式沖管法低[5‐7]。美國輸液護理協會制定的《輸液治療實踐標準（2016 版）》（簡稱美國《實踐標準》）指出需要對脈沖式沖管法的真實效果進行進一步研究[8]。因此，本研究通過對白兔的耳緣靜脈進行靜脈留置針穿刺，觀察直接推注式和脈沖式兩種沖管法對靜脈血管的影響，并探討其中的相關機制，為臨床病人留置靜脈留置針選擇合適的沖管方法提供實驗數據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 挑選健康的、同窩的日本大耳白兔，共有30 只，均為雄性，日齡在130 d 左右，由湖北省中醫藥高等專科學校的實驗動物中心提供，其許可證號為SCXK（鄂）2014‐0017。將日本大耳白兔單籠飼養在某大學的實驗動物房兔籠里，室內溫濕度控制在（24.0±0.5）℃和（60±5）%，在做實驗前喂食兔飼料和飲用無菌水1 周以適應環境，在喂養的1 周內白兔的日常飲食和活動都正常。本研究通過學校實驗動物倫理委員會的審核。

1.1.2 主要儀器和試劑 主要儀器：24G 的靜脈留置針、一次性備皮包、無菌敷貼、醫用膠布和預充式導管注射器、LeAca DM LB2 顯微鏡、石蠟切片機。主要試劑：蘇木素‐伊紅染色液（hematoxylin‐eosin, HE）。

1.2 方法

1.2.1 實驗分組 本實驗分為實驗A 組、實驗B 組和對照組。使用Excel 生成隨機數字表，再利用公式n=1+2C（S/d）2來 估 算 樣 本 量[9]，計 算 出 樣 本 量 約 為8只，再加上20%樣本丟失率，最后計算出每組日本大耳白兔為10 只。

1.2.2 終止和撤除標準 在實驗過程中，靜脈留置針出現部分或完全滑脫、反折；靜脈留置針被白兔咬斷；置管72 h 內發生完全堵管；白兔死亡。

1.2.3 建立動物模型 選取實驗A 組和實驗B 組白兔的耳緣靜脈血管進行穿刺，穿刺成功后用自制的網狀彈力繃帶耳套來固定兔的雙耳，松緊適宜，以防靜脈留置針滑脫及兔抓撓。本實驗穿刺時均一次性成功。對照組不做穿刺處理，在距離白兔耳尖端3 cm 處的耳緣靜脈用甲紫做標記。

1.2.4 沖管方法 使用不含防腐劑生理鹽水5 mL 預充式導管注射器沖管。實驗A 組用脈沖式沖管法，即推‐停法，每次在0.5 s 內推注1 mL，暫停時間為0.4 s，連續數次推—停直到沖洗結束，推注的平均速度為60 mL/min，沖管所需時間9 s[5]。而實驗B 組使用直接推注式沖管法，即緩慢地、勻速地一次性推注直到沖洗結束，平均速度為10 mL/min，沖管所需時間為30 s。沖管操作由專人執行，每間隔8 h 沖洗導管1 次，每日推注15 mL 生理鹽水；每次沖洗導管前，常規消毒導管的正壓接頭，再將預充式導管沖洗器與接頭連接，先回抽血判斷是否通暢，再進行沖洗。

1.2.5 肉眼觀察的資料收集和組織標本的取材制作研究員甲每次沖洗導管前，先由研究員乙依據美國《實踐標準》有關水腫或靜脈炎的分級，觀察實驗A 組、實驗B 組的置管部位及周圍皮膚組織的情況[8]，并由研究員甲通過抽回血及注入生理鹽水溶液來判斷堵管情況，由研究員乙用觀察記錄單收集每次觀察的資料。在實驗A 組、實驗B 組的靜脈留置針留置72 h 時，使用一次性注射器抽吸空氣20 mL 注入白兔沒有被穿刺的耳緣靜脈，以及對照組沒有被甲紫標記的白兔耳緣靜脈，將白兔處死后立即進行取材。實驗A 和實驗B 組的取材部位在置管方向，距離置管點2.0～2.5 cm，兩側各0.5 cm 處；對照組的取材部位在耳緣靜脈的近心端方向，距離耳尖3.0～3.5 cm，兩側各0.5 cm 處。取材后立即將標本放入4%的中性甲醛溶液中固定，然后將組織標本進行梯度脫水、石蠟包埋，并對血管進行橫斷面的切片、烤片、脫蠟，然后進行HE 染色，再次脫水、風干，最后由專業閱片者在不知曉實驗分組的情況下進行光鏡顯微鏡觀察病理切片并記錄。

1.2.6 觀察指標

1.2.6.1 肉眼觀察 ①堵管：能夠回抽血液，且能夠注入生理鹽水為無堵管；回抽不出血液但能夠注入生理鹽水溶液為部分堵管；不能回抽血液，也不能夠注入生理鹽水溶液為完全堵管[10‐11]。②靜脈炎：依據美國的《實踐標準》[8]，根據實驗動物的特點，將靜脈炎分為0～4 級[11]，0 級為沒有任何癥狀或體征；1 級為置管部位可見發紅；2 級為置管部位可見發紅和/或腫脹；3 級為置管部位可見發紅，可見條狀痕，可觸及靜脈索；4 級為置管部位有發紅，可見條狀痕，可觸及靜脈索的長度超過2.5 cm，伴有化膿的液體。③水腫：參考美國《實踐標準》[8]，根據實驗動物的特點，水腫分為0～4 級[11]，0 級為沒有任何癥狀或體征；1 級為皮膚可見發涼、發白，水腫區域的直徑范圍最大處小于2.5 cm；2 級為皮膚可見發涼、發白，水腫區域的直徑范圍最大處為2.5～5.0 cm；3 級為皮膚可見發涼、發白，呈半透明，水腫區域的直徑范圍最大處超過5.0 cm；4 級為可見皮膚發白，呈半透明，皮膚緊張、發淤，指壓凹陷，水腫區域的直徑范圍最大處超過5.0 cm，伴有血液循環障礙。

1.2.6.2 病理觀察 ①組織形態學：在光鏡顯微鏡下觀察靜脈血管壁完整性、內皮細胞的結構、靜脈血管及周圍組織的炎癥細胞浸潤的情況。②病理分級：依據Kuwahara 病理分級的標準，并做部分改動[11‐12]（見表1）。③炎癥細胞的計數：在高倍光鏡下使用Amage Pro Plus軟件對每張石蠟切片進行炎癥細胞的計數，每個組織標本至少計數10 張，并求炎癥細胞的最后均數。

表1 Kuwahara 病理分級標準

1.3 統計學處理 運用SPSS 22.0 對數據進行處理和分析；當計量資料呈正態分布時，用均數±標準差（±s）表示，兩組比較采用t 檢驗，多組比較采用方差分析；非正態分布時，多組比較采用H 檢驗；等級資料的兩兩比較采用秩和檢驗。以P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 3 組基線資料比較 實驗A 組白兔體重為（2.63±0.14）kg，實驗B 組白兔體重為（2.64±0.13）kg，對照組白兔體重為（2.66±0.12）kg，3 組白兔體重比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 肉眼觀察結果比較 實驗A 組有1 個導管在置管的72 h，研究員甲沖管時發現導管完全堵塞。經過比較發現，實驗B 組堵管、水腫和靜脈炎的程度均低于實驗A 組（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組肉眼觀察結果比較 單位：只

2.3 3 組組織形態學的變化 在光鏡下觀察切片后發現，實驗A 組的靜脈血管及周圍組織的結構模糊，有大量的炎癥細胞黏附在血管壁、內皮及周圍組織，且靜脈血管的周圍組織呈現彌漫性的水腫，靜脈血管腔內有紅色及白色血栓形成（見圖1A）；實驗B 組靜脈血管的內皮比較完整，靜脈血管及其周圍組織的結構清晰，有少量的炎癥細胞黏附在靜脈血管壁、內皮及周圍組織，靜脈血管腔內可見少量的、散在的紅細胞聚集（見圖1B）；對照組的靜脈血管及血管周圍組織的結構清晰可見，靜脈血管腔內可見紅細胞聚集（見圖1C）。

圖1 3 組的組織形態學（血管橫截面，HE，×100）

2.4 3 組組織病理分級比較 實驗A 組靜脈內皮細胞丟失、炎癥細胞浸潤、水腫形成、表皮細胞變性均比實驗B 組和對照組嚴重（P＜0.05），而在軟骨細胞變性方面，實驗A 組與實驗B 組比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；實驗B 組血栓形成程度較實驗A 組嚴重（P＜0.01）；實驗A 組、實驗B 組和對照組進行H 檢驗發 現，3 組 比 較 差 異 有 統 計 學 意 義（P＜0.01）。見表3。

表3 3 組組織病理分級情況比較 單位：只

2.5 3 組炎癥細胞數比較 光鏡下觀察發現，實驗A組的炎癥細胞數比實驗B 組高（P＜0.05）。見表4。

表4 兩組炎癥細胞數比較（x±s） 單位：個

3 討論

3.1 兩種沖管方法對靜脈血管、內皮及周圍組織的影響 本研究結果顯示，脈沖式沖管法相對于直接推注式沖管法更容易引起靜脈血管內皮細胞丟失、水腫形成、炎性細胞浸潤及表皮細胞變性（P＜0.05）。分析原因可能為：①脈沖式沖管法，即一推一停，這種連續數次推動沖管液容易使血管腔內的血液流動受到干擾而形成湍流，使液體流動產生的剪切力總和比直接推注式沖管法的持續一次性推注沖管液產生層流要高，較高的湍流區域剪切力會引起液體流動紊亂而不穩定，靜脈血管的內皮細胞在湍流流型的作用下，容易導致受到損傷，內皮細胞發生脫落、丟失，誘發炎癥因子、黏附因子釋放，并黏附血液中白細胞到炎癥區域，加重了組織的炎癥反應[6,11]；②脈沖式沖管法使靜脈血管腔內的局部壓力驟增驟減，不僅可增加靜脈血管壁的通透性，沖管液、血液或炎癥細胞穿過通透的血管壁滲出至血管的周圍組織，形成水腫或炎癥細胞轉移擴散，并且引起置管部位血管的擴張，沖管液或血液往靜脈血管外漏出，容易引起感染[11,13‐15]。本研究的肉眼觀察結果與林華瑤等[16]臨床研究結果有不同之處，其研究結果為脈沖式沖管法降低輸注甘露醇所致靜脈炎發生率的效果優于直接推注式沖管法，分析其原因可能為：作為高滲溶液的甘露醇，在輸注進入病人的靜脈血管內時，增加靜脈血管腔內的血漿和血管組織的滲透壓，引起靜脈血管的內皮細胞發生脫水，血小板易聚集到該處，從而誘發靜脈血管內皮的損傷或血管壁的受損及內皮形成血栓。同時，受損細胞釋放的前列腺素又激活炎癥介質的反應和白細胞的侵襲，引發靜脈血管的收縮并變硬[11,17]。脈沖式沖管法由于液體是紊亂的湍流，可以有效地沖洗并清除黏附在血管壁上殘余的甘露醇，降低甘露醇對靜脈血管的內皮細胞刺激，減少損傷，所以相比直接推注式沖管法，脈沖式沖管法有效地降低了病人靜脈炎的發生率。而本研究為了更好地觀察兩種沖管法對靜脈血管的影響，未選擇刺激藥物進行靜脈炎造模，以避免藥物因素的干擾[11]。生理鹽水的滲透壓及鈉含量與人體血液接近，使細胞外液容量與體內鹽水處于平衡狀態，維持了細胞的正常形態[18]。本研究選擇生理鹽水作為封管液，避免了推注液體對血管內皮細胞造成損傷的影響，可有效觀察脈沖式和直接推注式沖管方法對血管的影響，保證了研究的質量。從炎癥細胞的計數方面可以看出，脈沖式沖管法比直接推注式沖管法的炎癥細胞數明顯增高（P＜0.05），這與本研究的病理分級中炎癥細胞的浸潤方面結果一致。因此，建議臨床在靜脈輸注刺激性藥物時可選擇脈沖式沖管法，而在輸注非刺激性藥物時可選擇直接推注式沖管法[11]。

3.2 兩種沖管方法對血管腔內血栓形成的影響 本研究結果顯示，直接推注式沖管法相對于脈沖式沖管法更容易引起血栓形成（P＜0.05），原因可能為：在直接推注式沖管的時候，沖管液以層流的方式流向血管的前方，在血液的黏性阻力作用下，沖管液或血液在靜脈血管腔內的中心軸線流動速度最快，接近血管壁時流動速度逐漸減慢，由于血液的流動速度減慢，血液容易發生瘀滯，容易引起靜脈血管內皮細胞結構發生變化，當膠原纖維暴露，凝血過程啟動，血栓形成的機會增加，同時黏附在靜脈血管壁的沉積物不容易被沖洗清除，沉積物的淤積黏附容易損傷該處靜脈血管的內皮細胞，誘發靜脈血管腔內形成血栓[11,17]。而在脈沖式沖管的時候，沖管液以湍流的形式流向針尖處流向血管的前方，其紊亂的流型有效地沖洗并清除黏附在靜脈血管壁的沉積物，減少了沉積物刺激和損傷靜脈血管壁的機會，從而減少血栓形成的機會[11,19]。但是本研究的病理分級結果與肉眼觀察結果顯示，直接推注式沖管法的靜脈留置針堵塞情況比脈沖式沖管法較輕，具體的原因可能為：①形成的血栓黏附在靜脈血管部分區域或靜脈血管的部分橫截面，生理鹽水沖管液作為晶體溶液，其顆粒細小，在沖洗導管時仍能通過沒有血栓形成的狹小空間而流向血管的前方；②觀察指標的判斷標準存在差異，肉眼觀察直接推注式沖管法的靜脈留置針堵塞情況比脈沖式沖管法輕，但是病理觀察的結果是直接推注式沖管法已經明顯地形成了血栓，說明肉眼觀察存在一定的主觀性，而病理觀察更具有客觀性[11]。

4 小結

靜脈留置針的直接推注式和脈沖式兩種沖管法對靜脈血管壁、內皮及周圍組織均有程度不等的損傷，直接推注式沖管法對靜脈血管壁、內皮及周圍組織的損傷程度比脈沖式沖管法輕，但是容易引起血栓形成。因此，在臨床中應用靜脈留置針時需要根據病人的自身疾病、靜脈血管及用藥情況等來選擇適宜的沖管法[11]。目前，關于不同沖管方法的研究，國外以體外觀察為主，國內以臨床實踐為主，基礎研究結果甚少，缺乏形態學、分子學及影像學等方面研究。本研究沒有使用高滲性、高濃度等刺激性藥物來建立動物靜脈炎模型，存在一定的局限性，期待未來進一步觀察靜脈留置針不同沖管方法對動物靜脈炎模型影響的研究。