經皮超聲引導下的體外膜肺氧合穿刺置管的成功率、并發癥及影響因素

陳杰桓?張偉娜?劉穎培?周芙蓉?姜偉

【摘要】目的 探討體外膜肺氧合（ECMO）穿刺置管的成功率、并發癥及其影響因素。方法 收集行動脈-靜脈ECMO病例，分析超聲引導經皮穿刺置管成功率以及并發癥發生率，同時納入性別、年齡、心功能［射血分數（EF）< 30%或EF ≥ 30%］、目標動脈管徑（< 5.0 mm或 ≥ 5.0 mm）、能否一次穿刺成功、高血壓等變量，利用單因素和多因素logistic回歸統計方法，分析體外心肺復蘇（ECPR）患者（ECPR組）、非ECPR患者（非ECPR組）以及總體情況下置管成功率及并發癥的影響因素。結果 研究納入65例行動脈-靜脈ECMO病例，患者年齡為（49.3±18.2）歲。其中ECPR患者23例、非ECPR患者42例。超聲引導下ECMO穿刺置管的總體成功率為86.2%，ECPR組的成功率為78.3%，非ECPR組的成功率為90.5%。穿刺后有13例出現血腫及5例出現遠端肢體缺血。單因素及多因素logistic回歸分析顯示，目標動脈內徑及能否一次穿刺成功是整體穿刺置管成功率的影響因素，而能否一次穿刺成功同時也是血腫發生率的影響因素（P均< 0.05）。亞組分析中，ECPR組中目標動脈內徑是穿刺置管成功的影響因素（P < 0.05），而非ECPR組中并未發現具有統計學意義的影響因素（P均< 0.05）。結論 經皮超聲引導ECMO穿刺置管具有較高的成功率和安全性。對于非ECPR患者以及目標動脈管徑 ≥ 5 mm的患者可首選超聲引導經皮穿刺行ECMO置管。同時，穿刺應該“一針到位”，既能提高最終穿刺置管成功率也能減少血腫的發生。

【關鍵詞】體外膜肺氧合；穿刺置管；成功率；并發癥；影響因素

Success rate， complications and influencing factors of percutaneous ultrasound-guided extracorporeal membrane oxygenation （ECMO） puncture and catheterization： a single-center retrospective analysis Chen Jiehuan△， Zhang Weina， Liu Yingpei， Zhou Furong， Jiang Wei. Graduate School， Guangdong Medical University， Dongguan 523000， China Corresponding author， Jiang Wei， E-mail： 2646748175@qq.com

【Abstract】Objective To investigate the success rate， complications and influencing factors of extracorporeal membrane oxygenation （ECMO） puncture and catheterization under ultrasound guidance. Methods Clinical cases of veno-arterial ECMO were collected. The success rate and incidence of complications of ultrasound-guided percutaneous catheterization were analyzed. Meantime， gender， age， cardiac function （ejection fraction （EF） < 30%/EF≥30%）， target artery diameter （< 5.0 mm/≥5.0 mm）， success of one-time puncture， hypertension and other variables were included. Univariate and/or multivariate logistic regression analyses were used to analyze the influencing factors of the overall success rate and complications of catheterization in extracorporeal cardiopulmonary resuscitation （ECPR） patients （ECPR group） and non-ECPR patients （non-ECPR group）. Results 65 cases of veno-arterial ECMO were included in the study， with an average age of （49.3±18.2） years. 23 cases were assigned in the ECPR group and 42 cases in the non-ECPR group. The overall success rate of ultrasound-guided ECMO catheterization was 86%， 78% in the ECPR group and 91% in non-ECPR group. 13 cases developed hematoma and 5 cases of distal limb ischemia after puncture.Logistic regression analyses showed that the target artery diameter and the success of one-time puncture were the influencing factors for the success rate of overall puncture and catheterization， and the success of one-time puncture was also the influencing factor for the incidence rate of hematoma （all P < 0.05）. In subgroup analysis， the diameter of target artery was found to be a factor affecting the success rate of puncture and catheterization in the ECPR group （P < 0.05）， whereas no statistically significant factor was found in the non-ECPR group （all P > 0.05）. Conclusions Percutaneous ultrasound-guided ECMO catheterization has a high success rate and safety. For non-ECPR patients and those with target artery diameter of ≥5 mm， percutaneous ultrasound-guided ECMO catheterization is the optimal option. Successful one-time puncture should be guaranteed， which can not only improve the success rate of final puncture and catheterization， but also reduce the incidence of hematoma.

【Key words】Extracorporeal membrane oxygenation； Puncture and catheterization； Success rate； Complication；??Influencing factor

體外膜肺氧合（ECMO）現成為救治心力衰竭或呼吸衰竭患者的重要手段，在我國的應用率不斷增長，尤其是對危重癥肺炎患者的救治起到了極大作用［1-4］。對于ECMO的置管方式，通常有外科手術切開置管、體表定位法經皮穿刺置管以及影像引導下經皮穿刺置管，而影像引導下穿刺置管具有成功率高、快捷、安全以及可視化的優勢，已成為眾多醫療單位ECMO外周血管穿刺置管的常規選擇。也有研究顯示，對于影像引導下穿刺置管，超聲引導要更優于放射影像引導［5］。然而，需要行ECMO置管的患者，較多為危重癥患者甚至為心搏驟?；颊?，所以部分在進行體外心肺復蘇（ECPR）的同時進行ECMO置管，這也可能對置管的成功率等有所影響。目前國內研究更多集中在經皮置管的整體成功率以及相關并發癥，鮮有研究報道影響置管成功及并發癥的相關因素，以及有無ECPR狀態超聲引導ECMO置管的影響因素，特別是相對于穿刺置管難度更大動脈-靜脈體外膜肺氧合（VA-ECMO）［6-7］。因此，本研究回顧性研究超聲引導下經皮穿刺置管的VA-ECMO病例，分析總體及在有無ECPR狀態下的穿刺置管成功率、并發癥及相關的影響因素，為臨床ECMO置管方式的選擇提供實踐依據。

對象與方法

一、研究對象

收集2018年10月至2020年月1月在東莞市濱海中心醫院完成VA-ECMO的患者資料。納入標準：①經動脈-靜脈行ECMO置管；②ECMO置管時首先采用超聲引導經皮穿刺方式。排除標準：①患者臨床資料不完整；②患者年齡<16歲［8］。本研究經東莞市濱海灣中心醫院倫理委員會批準（批件號：2021013），入組患者均已簽署知情同意書。

二、ECMO穿刺置管方式

所有超聲引導下穿刺置管操作由超聲科醫師與ICU醫師共同合作完成。首先利用HITACHI Affiniti 70彩色超聲診斷系統評估目標動脈及靜脈情況，盡可能避開狹窄或有明顯斑塊區域穿刺。采用Seldinger法經皮穿刺置管。超聲定位后，在超聲實時監測下見穿刺針進入目標血管，置入導絲，再沿導絲使用擴張器擴張皮膚-軟組織，后沿導絲置入導管，調整插管深度至適宜位置（圖1）。股靜脈和股動脈常規選用19～21 F導管，上腔靜脈常規選用17 F導管。在股動脈穿刺后和24 h時進行穿刺區域遠端動脈的超聲探查評估是否存在遠端動脈缺血的可能性，若發現存在遠端動脈缺血征象或可能性，團隊適當采用遠端灌注管方式防止穿刺區域遠端動脈缺血。

三、研究方法

對于目標外周血管的穿刺置管，可通過≥1次穿刺操作將管道置入目標血管，判定為成功：因超聲引導穿刺最終無法成功或轉為使用CT引導穿刺或行外科血管切開置管，判定為最終穿刺失敗。記錄超聲引導經皮穿刺置管病例總體的成功率，分為置管成功組和置管失敗組，并根據患者是否有進行ECPR分為ECPR組與非ECPR組。于所有患者穿刺結束后即刻及穿刺后20～30 min，經超聲評估穿刺部位是否出現較明顯的術后血腫、假性動脈瘤以及遠端肢體血管灌注情況。納入以下變量分析穿刺成功及發生并發癥的影響因素：一次穿刺置管成功（是/否）、性別（男/女）、年齡（< 50歲/≥50歲）、心功能［射血分數（EF）< 30%/EF≥30%］、目標動脈管徑（< 5.0 mm/≥5.0 mm）、目標動脈斑塊（< 2.0 mm/≥2.0 mm）、糖尿?。ㄓ?無）、高血壓（有/無）。

四、統計學處理

使用SPSS 17.0分析研究數據。連續變量經檢驗后符合正態分布，用`x±s表示，組間比較采用t檢驗；分類變量用例（%或構成比）表示，組間比較采用χ2 檢驗、連續性校正χ2 檢驗或Fisher確切概率法。在穿刺置管成功率及發生血腫的影響因素分析統計時，先進行單變量組間比較，將組間比較差異P < 0.05的因素納入多因素logistic回歸分析（進入法）。P < 0.05為差異有統計學意義。

結果

一、研究對象的基本情況

按照研究的選擇標準，最終納入65例患者，患者的年齡為（49.3±18.2）歲，其中男42例、女23例，其中7例采用頸-股置管方式，其余58例采用股-股置管方式。

二、總體穿刺置管情況

對于動脈及靜脈穿刺，有41例經1次穿刺即可成功置入導管，余24例需行2次或以上穿刺才能對動脈或靜脈成功穿刺置管或經超聲引導未能成功置管，一次穿刺置管成功率約為63%。56例病例通過超聲引導下穿刺置管的方式成功進行VA-ECMO置管，9例病例最終未能通過超聲引導的方式置管，超聲引導下穿刺成功率約為86%。

三、ECPR組及非ECPR組的穿刺置管情況

65例中，ECPR組23例、非ECPR組有42例。ECPR組23例中通過超聲引導穿刺置管成功18例，失敗5例。超聲引導下穿刺置管成功率約為78%。非ECPR組42例中通過超聲引導穿刺置管成功38例，失敗4例，超聲引導下穿刺置管成功率約為90%。2組的超聲引導穿刺置管成功率比較差異無統計學意義（χ2 = 1.859，P = 0.173）。

四、穿刺置管成功率的影響因素分析

1. 總體病例穿刺置管成功率的影響因素分析

單因素分析顯示，是否一次穿刺置管成功以及股動脈管徑在置管成功組及置管失敗組間比較差異均有統計學意義（P均<0.05），其他因素組間比較差異均無統計學意義（P均>0.05），見表1。將是否一次穿刺置管成功以及股動脈管徑兩者納入多因素logistic回歸分析，結果顯示兩者均具有統計學意義（是否一次穿刺置管成功OR = 10.177，95%CI 1.509～68.630，P = 0.034；目標動脈內徑OR = 17.493，95%CI 2.658～115.113，P = 0.002）。

2. ECPR組及非ECPR組中穿刺置管成功率的影響因素分析

對ECPR組，統計分析僅發現目標動脈內徑一個因素影響穿刺置管的成功率（單因素分析P = 0.014，多因素分析OR = 0.180，95%CI 0.048～0.676，P = 0.017），其余因素均未發現具有統計學意義（P均> 0.05）。對非ECPR組的成功率分析中，在納入的所有相關因子中，并未發現具有統計學意義的因素（P均> 0.05）。

五、并發癥及影響因素分析

1. 并發癥

65例中，有13例穿刺后出現局部的血腫，但大部分為少量血腫，均無需外科處理或置管引流，血腫發生率為20%；5例（8%）患者出現遠端肢體動脈缺血；未發現假性動脈瘤。因遠端肢體動脈缺血病例較少，故本研究并未分析遠端肢體動脈缺血的相關影響因素，而血腫是發生率最高的短期內穿刺相關并發癥，因此本研究進一步分析了影響血腫發生率的相關因素。

2. 血腫相關影響因素分析

單因素分析顯示，是否一次穿刺置管成功以及EF值是影響血腫發生率的相關因素，其余納入本研究的變量并未發現具有統計學意義（P均

> 0.05），見表2。但隨后將是否一次穿刺置管成功以及EF值進行多因素logistic回歸分析后顯示，僅是否一次穿刺置管成功是血腫發生的影響因素（OR = 0.249，95%CI 0.063～0.991，P = 0.032），而EF值并非血腫發生的影響因素（OR = 0.266，95%CI 0.061～1.158，P = 0.083）。

討論

盡管ECMO技術對于心、肺衰竭的重癥患者的救治具有重要價值，但ECMO技術的成功與否除了患者本身病情嚴重程度以外，還涉及許多技術相關因素。經皮外周大血管的穿刺置管是ECMO能否成功的“第一步”。由于VA-ECMO需要對動脈進行穿刺置管，因此難度相應更高。本研究集中探討了VA-ECMO超聲引導下經皮穿刺置管，并且發現其成功率高達86.2%，這與既往研究報道相似［5， 7］。

臨床實踐中，越細的血管穿刺難度越大，目標動脈內徑的粗細直接影響著經皮穿刺置管的成功率。本研究顯示，目標動脈的管徑< 5 mm時，最終穿刺置管成功率低于管徑≥5 mm目標動脈置管的成功率。但在亞組分析中，目標動脈管徑對未進行ECPR患者的ECMO穿刺置管成功率無明顯影響，而目標管徑的粗細影響的是進行過ECPR患者的ECMO穿刺置管成功率。研究結果表明，當患者處于心外按壓或需要進行心外按壓的情況下也就有可能意味更差的血液循環灌注條件、更高概率的血管類藥物使用以及更加緊迫的穿刺環境等，這些情況都增加了超聲引導下經皮穿刺置管的難度。因此相對于粗大的目標血管，當目標動脈相對細小并且患者同時需要ECPR時，超聲引導下經皮穿刺置管成功率會明顯下降。但在無需ECPR患者中，置管條件整體更充裕，不同粗細動脈的超聲引導經皮穿刺置管成功率相近。因此，對于ECPR患者的ECMO置管，當超聲發現目標動脈管徑< 5 mm時，可首先考慮采用外科血管切開方式進行置管。而對于非ECPR患者或者ECPR患者但目標動脈管徑≥5 mm時，建議可將超聲引導經皮穿刺置管作為首選方式。

既往研究極少探討一次穿刺置管成功率。本研究顯示，能否“一針到位”與最終成功置管也密切相關。多數需要進行ECMO的患者血循環及血管情況相對較差，多次穿刺增加了血管創傷，且當首次穿刺無法成功，在反復調整針道或穿刺過程中增加了穿刺路徑軟組織創傷，提高了出血的可能性，這都有可能使超聲顯示穿刺路徑的組織層次分辨率下降，給后續穿刺帶來困難。

除了置管成功率，并發癥也在ECMO穿刺置管過程中備受關注。血腫是ECMO穿刺置管后最常見的并發癥之一［2， 9-11］。本研究中發生率最高的并發癥也是血腫，其發生率為20%?；颊呔鶡o需行外科處理。研究結果提示，反復的穿刺，尤其是對于動脈而言，增加了血管前壁創傷同時也增加了穿刺針貫通血管的可能性，因而血腫的發生率也隨之提高。因此，在VA-ECMO超聲引導下穿刺置管過程中，應該在短時間內設計好穿刺計劃，在穿刺中可以快捷精準、“一針到位”，盡可能在過程中避免不必要的針道調整和重復穿刺。

盡管各類出血是ECMO穿刺置管的主要并發癥，但除血腫外，研究中也發現偶有遠端肢體動脈缺血病例。既往研究顯示，遠端肢體動脈缺血的發生率約為10%～20%，并且與糖尿病等多種因素相關［2， 9-12］。另有研究顯示，常規遠端灌注管的使用和多普勒超聲的即時評估可以有助于降低遠端缺血發生率［13-14］。本研究所有置管操作均是由超聲科醫師和ICU醫師共同合作完成，并且常規使用多普勒超聲評估肢體血供，同時使用遠端灌注管的比例也較高，最終僅5例患者出現肢體缺血。

綜上所述，超聲引導下的VA-ECMO穿刺置管具有較高的成功率和安全性。對于非ECPR患者以及目標動脈管徑≥5 mm的ECPR患者可首選超聲引導經皮穿刺置管；對于ECPR患者，當目標動脈管徑不足5 mm時，可考慮采用外科干預等方式置管。穿刺應該“一針到位”，既能提高最終穿刺置管成功率，也能減少血腫的發生。本研究仍存在一定局限性：①小樣本量的回顧性研究，存在一定的選擇偏倚，而樣本量小也可能導致差異無統計學意義，日后將加大樣本量進一步驗證研究結論；②單中心研究，并且并未考慮操作者醫師的熟練程度不一；③由于多數ECMO患者的置管處于較緊急狀態，未能記錄部分數據資料如皮下脂肪層厚度等。

參? 考? 文? 獻

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（收稿日期：2022-10-30）

（本文編輯：林燕薇）