住院醫師頸內靜脈穿刺置管教學中引入超聲引導技術的探討

趙麗琴，張海龍，程 灝

（1.首都醫科大學附屬北京地壇醫院，北京 100015；2.首都醫科大學附屬北京潞河醫院，北京 101149）

頸內靜脈穿刺置管既是測量中心靜脈壓的途徑，又是快速擴容、用藥、放置右心導管或起搏導管的通道，是麻醉科醫師必備的操作技能，同時也是麻醉學住院醫師規范化培訓的重點內容[1]。頸內靜脈穿刺置管操作包括體表定位和超聲引導兩種方法。傳統的頸內靜脈穿刺置管屬于盲探性操作，依靠解剖標志于體表定位后實施穿刺，其成功主要依賴于操作者的經驗，初學者很難掌握，且易造成機械損傷相關的并發癥[2]。因此，在麻醉學教學中，初學者進行此項操作時往往承受較大的心理壓力，甚至產生畏難情緒。隨著可視化技術的發展，超聲輔助穿刺較盲探式穿刺具有更高的有效性及安全性[3-4]，并因此在臨床得到廣泛應用。但對于不熟悉穿刺的初學者來說，用超聲引導頸內靜脈穿刺仍很困難，需要通過系統學習和反復實踐方能熟練掌握。累積和（Cumulative Sum，CUSUM）法作為一種先進的統計方法，被應用于多個外科和非手術領域，定量評估外科醫生和其他專家的學習曲線[5]。本研究使用CUSUM 分析法構建了兩種頸內靜脈穿刺置管的學習曲線，以了解初學者對這項技能的學習情況，并為這項操作的規范化培訓和資格準入提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究經我院倫理委員會批準。選擇10 名第一或第二年的麻醉科住院醫師為研究對象，其本科所學專業為麻醉學，能熟練掌握超聲引導技術，但均無頸內靜脈穿刺置管實際操作經驗，進科后均由同一名具有住院醫師規范化培訓資格的醫師帶教。所有研究對象和所涉及的患者對本研究內容均已知情同意。

1.2 研究方法

本研究采用實驗對照方法。將研究對象隨機分為超聲引導學習組（U 組）和體表定位學習組（L 組），每組5 名。本次研究開始前由帶教教師對所有研究對象進行標準化培訓，培訓內容包括：（1）講解理論知識。兩組住院醫師共同學習頸部解剖結構，然后U 組學習超聲定位，L 組學習體表定位的基本操作技術。（2）觀看教學視頻。兩組住院醫師觀看各自操作方法的教學視頻。（3）臨床帶教。兩組住院醫師分別觀摩帶教教師應用各自操作方法進行10 次實際頸內靜脈穿刺置管操作。隨后兩組住院醫師在帶教教師的指導下各進行25 例右頸內靜脈穿刺置管操作。患者入選標準：擇期需行頸內靜脈穿刺置管的外科手術患者，ASA Ⅰ～Ⅱ級，性別不限，年齡35～68 歲。排除標準：有頸椎手術史，凝血功能異常，BMI>30 kg/m2。

1.3 頸內靜脈穿刺置管過程

1.3.1 U 組頸內靜脈穿刺置管過程U 組住院醫師完成麻醉準備工作后進行消毒鋪巾，將超聲探頭長軸于右側環狀軟骨水平處行橫向掃描，辨識頸內動脈、頸內靜脈等解剖位置后移動超聲探頭，使穿刺目標（右頸內靜脈）位于超聲顯示屏中央位置，以探頭中點外約1 cm 處為穿刺點，應用平面外法進針，穿刺過程中保持輕度負壓，并實時監視穿刺針的行進路徑，當穿刺針尖亮點進入頸內靜脈，可通暢回抽出暗紅色血液后置入中心靜脈導管，再次應用超聲確認中心靜脈導管位置正確，覆蓋敷料。

1.3.2 L 組頸內靜脈穿刺置管過程L 組住院醫師完成麻醉準備工作后進行消毒鋪巾，確定胸鎖乳突肌胸骨頭、鎖骨頭及鎖骨等體表標志，選擇胸鎖乳突肌胸骨頭、鎖骨頭及鎖骨上緣構成的三角形頂端平環狀軟骨處作為進針點，于頸動脈旁傾斜30°進針，針頭方向指向同側乳頭，穿刺過程中保持輕度負壓，可通暢回抽出暗紅色血液后置入中心靜脈導管，覆蓋敷料。

每名住院醫師操作中穿刺針退至皮下重新進針、誤入動脈即記錄為一次穿刺失敗。改變3 次方向仍未穿刺入頸內靜脈、誤入動脈、穿刺時間超過20 分鐘則認定為穿刺失敗，交由高年資醫師完成操作。

1.4 評價指標

1.4.1 學習曲線繪制 使用CUSUM 分析法構建兩種頸內靜脈穿刺置管麻醉教學的學習曲線。CUSUM 計算公式：δ=Xi-Xo，Si=Xo 為評價指標所設目標值的失敗率，根據國內外文獻[6-7]并參考我院熟練操作者的平均水平預先設定頸內靜脈穿刺置管成功率為95%，預計失敗率為5%。Xi=0（該次穿刺置管成功）或Xi=1（該次穿刺置管失敗），Xo=0.05。然后分別繪制兩組住院醫師總的學習曲線。以住院醫師的操作例數為橫坐標，對應的累積和值為縱坐標繪制學習曲線散點圖，選取決定系數R2最接近1 的擬合曲線為最佳模型，即學習曲線。根據函數公式計算曲線斜率K，K 值在逐漸減小的過程中，開始變為負值，其所對應的操作例數即為掌握該技術所需要的最少例數。

1.4.2 操作自信心評分 操作自信心即住院醫師對下一次操作成功完成的心理預期，于每次操作結束后由住院醫師進行自我評分。評分范圍為1～10 分，1 分代表非常不自信，10 分代表非常自信，評分越高表示自信心越強。

1.4.3 操作質量評價 以住院醫師對最后3 名患者的操作作為質量評價標準，記錄兩組住院醫師穿刺時間（開始穿刺至成功刺入頸內靜脈）、操作時間（消毒至置管完畢）、首次穿刺成功例數、進針改變方向次數、總穿刺成功例數，以及并發癥（血腫、誤入動脈、血氣胸等）發生情況。

1.5 統計學分析

使用SPSS 20.0 軟件對兩組住院醫師的基本情況數據及對最后3 名患者的操作情況數據進行統計分析。采用Kolmogorov Smirnov 檢驗評估數據的正態性。正態分布的計量資料以（±s）表示，非正態分布的計量資料用中位數（四分位數）[M（P25，P75）]表示，對于連續變量的兩組，當每組數據正態分布且方差具有齊性時，采用兩獨立樣本t 檢驗，否則采用Mann Whitney U 檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組住院醫師一般情況比較

兩組住院醫師在性別、年齡、麻醉科工作時間以及是否觀摩過頸內靜脈穿刺置管操作上的差異無統計學意義（P>0.05），見表1。

表1 兩組住院醫師一般情況比較Table 1 Resident physicians' comparison of general information between two groups

2.2 兩組住院醫師學習曲線

通過曲線擬合功能繪制兩組住院醫師總的CUSUM 函數曲線圖。U 組學習曲線函數為y=0.002 2x3-0.120 1x2+2.040 3x-0.946 4（R2=0.978 7，P=0.000），其導函數為y=0.006 6x2-0.240 2x+2.040 3，當導函數為0 時，對應的x 值為13.51，具體結果見圖1。U 組掌握頸內靜脈穿刺置管操作所需的最少插管例數為14例。L 組學習曲線函數為y=0.000 8x3- 0.068 8x2+1.730 9x-0.761 7（R2=0.982 9，P=0.000），其導函數為y=0.002 4x2-0.137 6x+1.730 9，當導函數為0 時，對應的x 值為18.63，具體結果見圖2。L 組掌握頸內靜脈穿刺置管操作所需的最少插管例數為19例。U 組掌握頸內靜脈穿刺置管操作所需的最少插管例數明顯少于L 組（P<0.05）。

圖1 U 組實施頸內靜脈穿刺置管總體學習曲線Figure 1 Overall learning curve of the implementation of internal jugular vein puncture catheterization in U Group

圖2 L 組實施頸內靜脈穿刺置管總體學習曲線Figure 2 Overall learning curve of the implementation of internal jugular vein puncture catheterization in L Group

2.3 兩組住院醫師操作自信心評分

兩組住院醫師的自信心評分均隨著操作次數的增加而提高（時間效應，F=73.5 ，P<0.01）。U 組住院醫師前7 次操作的自信心評分較低，并且變化較為平緩。從第8 次開始有了明顯提高，第15 次以后逐漸穩定。L 組住院醫師前11 次操作的自信心評分較低，并且變化較為平緩，從第12 次開始評分明顯提高，第21 次以后逐漸穩定。兩組住院醫師自信心評分差異無統計學意義（組別效應，F=10 764.3，P=0.729），見圖3。

圖3 兩組住院醫師操作自信心評分曲線Figure 3 Resident physician's operating confidence score curves for two groups

2.4 兩組住院醫師操作質量評價

在對最后3 名患者的操作中，U 組5 名住院醫師的3 次操作均穿刺成功，L 組有1 名住院醫師改換穿刺點2 次仍未成功后由高年資醫師完成穿刺。總穿刺成功率兩組住院醫師間差異無統計學意義（P>0.05）。U 組住院醫師首次穿刺成功例數多于L 組，操作時間短于L 組，進針改變方向次數少于L 組，其差異均具有統計學意義（P<0.05），見表2。在不良反應方面，L 組中有1 例誤入頸動脈，兩組均未發生他并發癥。

3 討論

住院醫師規范化培訓是醫學教育的重要組成部分，也是醫生職業道路上的關鍵階段。住院醫師規范化培訓旨在為住院醫師的職業生涯做準備，使其能為患者提供高質量的臨床診療。臨床技能培訓是住院醫師規范化培訓的重要內容。頸內靜脈穿刺置管技術廣泛應用于危重患者救治管理及心內直視手術中。傳統的體表定位穿刺技術對于初學者，甚至對于有經驗的從業者來說都是一項常見且困難的任務[8]。借助可視化超聲技術引導，可有效減少頸內靜脈穿刺的并發癥，在提高穿刺成功率的同時顯著縮短穿刺時間[9]。頸內靜脈穿刺置管作為一項復雜的臨床操作技能，需要通過系統學習和反復實踐方能熟練掌握。學習并掌握任何新技術的過程都存在特有的學習曲線。學習曲線反映了在一定時間內獲得此項技能的速率，是評估學習效果的重要指標之一[10-11]。CUSUM 最初主要用于工業領域中的質量控制，現已廣泛應用于醫學領域以繪制學習曲線，并實時反饋，提供持續的技術質量保證[12-13，5]。研究表明，依據CUSUM 構建的學習曲線可為麻醉超聲技術的學習提供有效的指導[14-15]，故本研究使用這一方法繪制頸內靜脈穿刺置管的學習曲線。

3.1 在頸內靜脈穿刺置管教學中應用超聲引導技術學習曲線更短、更易掌握

學習曲線快速上升期是技術學習的初始階段，此階段操作者處于探索時期，對操作步驟、操作手法和操作要點不熟悉，心理壓力較大，導致穿刺成功率較低。觀測值低于目標值，則依據CUSUM 計算公式δ=Xi-Xo 所得的δ 為正值，觀測值越低于目標值（穿刺成功率越低），則每一次操作的δ 值越大，CUSUM 值較前次增幅越大，此時的學習曲線呈現陡峭化。從本研究學習曲線分析，U 組、L 組快速上升期均為第1～8 次操作。U 組此階段主要是熟悉組織結構的超聲圖像并掌握根據圖像調整穿刺角度和深度的手眼配合能力，L 組此階段主要為熟悉解剖結構的體表定位標志及尋找頸動脈搏動，兩種操作方式技術積累過程相近。經過初期的探索學習，住院醫師積累和鞏固了知識，操作技能逐漸提高，進入穩步增長期。這個時期穿刺成功率逐漸提高，觀測指標逐漸接近目標值，每一次操作的δ 值（正值）則越來越小，累加之后的累積和值相較于快速上升期減小。在學習曲線圖中表現為曲線雖仍處于上升階段但曲線陡峭度低，進入較為平緩的平臺期。從學習曲線分析，U 組穩步增長期為第9～14 次操作，L 組為第9～19 次操作。經過了上升期的學習與經驗總結，操作者的操作技術逐漸穩定，進入技術成熟期，操作用時縮短且穿刺一次成功率較高，達到預設的目標值，操作的δ值為負值（此時公式δ=Xi-Xo 中Xi=0，δ=-0.05）。相應的，累積和值逐漸減小，學習曲線表現出下降趨勢。從學習曲線分析，U組技術成熟期為第15～25 次操作，L 組為第20～25 次操作。

3.2 在頸內靜脈穿刺置管教學中應用超聲引導技術可有效提升住院醫師的自信心

自信心是能力評價的指標之一[16]。本研究兩組住院醫師在學習初期階段自信心評分曲線處于低位且變化趨勢不大，主要是因為住院醫師還處在學習探索階段，穿刺成功率較低，自信心不足。從自信心評分曲線分析，U 組此期為第1～7 次操作，L組此期為第1～11 次操作。造成差異的原因可能是由于超聲的可視化使住院醫師可以對目標血管進行精準定位，提高首次穿刺成功率，使住院醫師很快建立自信心，而體表定位屬盲探性操作，技術難度大，加之首次穿刺成功率較低，使住院醫師自信心的建立較為困難。隨著操作次數增加，經驗不斷積累，技術顯著提高，穿刺成功率穩步提高，自信心評分相應提高，曲線則表現為穩步上揚。自信心評分曲線中后期的變化趨勢與學習曲線變化較為相似。從總體來看，U 組住院醫師經首次嘗試后自信心評分均高于L 組，這進一步凸顯超聲引導技術明顯提高了住院醫師的自信心。

3.3 在頸內靜脈穿刺置管教學中應用超聲引導技術可有效提高住院醫師的操作質量

本研究對住院醫師最后3 次的操作進行比較，此時所有住院醫師均已進入技術成熟期，能較為客觀地反映兩種教學方式的優劣性。總穿刺成功率兩組住院醫師比較，差異無統計學意義（P>0.05），說明熟練掌握兩種操作方式均能得到滿意的成功率。U 組住院醫師首次穿刺成功例數多于L 組（P<0.05）、操作時間短于L 組（P<0.05）、進針改變方向次數少于L 組（P<0.05），說明在頸內靜脈穿刺置管教學中應用超聲引導技術可有效提高住院醫師的操作質量。本研究的局限性在于學習曲線的影響因素眾多，本研究保證了住院醫師基礎水平、帶教教師指導水平以及學習環境的同質性，但未對住院醫師每次操作的時間間隔進行具體限定，不同的操作時間間隔可能會對住院醫師操作流程的記憶和理解產生一定影響，從而影響實驗結果。而縮短操作時間間隔是否有助于住院醫師盡快掌握操作技能還有待繼續深入研究和探索。

4 結語

經過系統的理論培訓和正規的臨床實踐后，住院醫師分別可以通過14 次和19 次左右的操作基本掌握超聲引導下頸內靜脈穿刺置管和體表定位頸內靜脈穿刺置管技術。在頸內靜脈穿刺置管教學中應用超聲引導技術學習曲線更短、更易掌握，值得在麻醉學住院醫師技能操作學習中推廣。