Центральный венозный доступ под контролем УЗИ: основы

АХМЕД ЛАБИБ и ЭНДРЮ БОДЕНХЭМ

Обзор

Центральный венозный доступ является основным навыком для анестезиологов, реаниматологов, врачей неотложной помощи и хирургов. Он показан для введения жидкости и лекарств, диализа и сердечно-сосудистого мониторинга. Ежегодно в США устанавливается более 5 миллионов центральных венозных катетеров (ЦВК). ¹ Поскольку центральный венозный доступ часто плохо изучается и не включается в учебные программы, неопытные и менее квалифицированные специалисты часто сталкиваются с серьезными трудностями.

Ультразвуковой контроль (УЗИ) при размещении ЦВК был введен в 1980-х годах. С тех пор многие отчеты продемонстрировали больший успех, повышенную безопасность и эффективность УЗИ по сравнению с методами, основанными на анатомических ориентирах или аудиодопплерографии.2–5

Несколько национальных и международных рекомендацийБыли разработаны 6–10 рекомендаций , пропагандирующих рутинное использование УЗИ для установки ЦВК. Хотя первоначальные практические рекомендации ¹¹ были сосредоточены в основном на УЗИ для канюляции внутренней яремной вены (ВЯВ), УЗИ можно использовать в большинстве мест.

В первой части этой главы рассматриваются основы USG, тогда как остальная часть главы посвящена конкретным сайтам доступа и текущим рекомендациям.

Преимущества сосудистого доступа под ультразвуковым контролем

Чтобы оценить важность сосудистого доступа под ультразвуковым контролем (УЗГВА), необходимо понимать потенциальные осложнения попытки сосудистого доступа, которые можно разделить на немедленные и отсроченные осложнения. К первым относятся непреднамеренная артериальная или венозная пункция и канюляция, гематома, пункция задней стенки сосуда (сквозная), пневмоторакс или гемоторакс и воздушная эмболия. Другие осложнения включают множественные проколы кожи, беспокойство и дискомфорт пациента, а также неудачу процедуры. После установки ЦВК может возникнуть повреждение грудного протока и нерва. Поздними осложнениями сосудистого доступа являются местные и отдаленные инфекции, включая катетер-ассоциированную инфекцию кровотока (CRBSI), артериальный или венозный тромбоз, стеноз сосуда, окклюзию просвета или устройства, образование артериовенозной фистулы и миграцию кончика сосуда. ^1 , 6

USGVA потенциально может снизить заболеваемость или полностью предотвратить многие из этих осложнений и повысить безопасность процедуры.2–5 Это связано с уменьшением или предотвращением первичного повреждения , вызванного повреждением коллатеральных структур иглой, или вторичного повреждения, вызванного неправильным расположением проводников, дилататоров и катетеров . УЗИ позволяет напрямую визуализировать интересующий сосуд или сосуды и окружающие структуры. Можно измерить глубину и размер целевого сосуда и выбрать оптимальный целевой сосуд и место для венепункции. В обученных руках USGVA снижает частоту неудачных пункций и связанных с ними осложнений, а также облегчает канюляцию первого прохода. 2–5 ^{. Предпроцедурное сканирование проводится для выявления аномалий анатомии, тромбоза или клапанов, а постканюляционное сканирование используется} для подтверждения правильного размещения проводника и катетера в предполагаемом сосуде. Ультразвук можно надежно использовать для диагностики пневмоторакса или скопления плевральной жидкости. Тот же датчик, который использовался для канюляции, можно использовать для исследования плевры. ⁶ Существует потенциальное сокращение CRBSI, когда USGVA интегрируется в многогранную стратегию. ³ USGVA является экономически эффективным из-за лучших клинических результатов и снижения стоимости лечения. ^{2 , 6 , 11}

Ультразвуковой датчик

Подача электрического тока на пьезоэлектрический элемент преобразователя создает ультразвуковые волны (см. главу 1 ). Генерируемая механическая энергия перемещается и проникает через ткани в виде импульсных продольных волн, часть из которых поглощается или теряется в тканях, тогда как остальная часть отражается обратно от различных границ тканей и принимается датчиком. Явление затухания описывает потерю ультразвуковой энергии за счет поглощения, отражения, преломления и рассеяния и может вызвать искажение изображения и неверную интерпретацию анатомических взаимоотношений. Возвращенная энергия преобразуется в анатомическое представление лежащих в основе структур (см. главу 1 ). ¹²

Широкочастотные датчики (от 5 до 15 МГц) обычно используются для сосудистого доступа. Более высокие частоты обеспечивают лучшее разрешение, лучше всего подходят для поверхностных структур и позволяют идентифицировать и избегать соседних уязвимых структур (например, мелких артерий и нервов). Высокое разрешение также требуется для неонатальной и педиатрической канюляции. ^9 , 12

Средние частоты (от 5 до 10 МГц) используются для визуализации структур на глубине от 3 до 6 см под поверхностью кожи. Низкочастотный зонд работает на частоте ниже 5 МГц и обычно предназначен для исследования более глубоких структур; он обычно не используется для сосудистого доступа. ^6 , 9

Поверхность сканирования (след) может быть линейной или криволинейной. Типичные следы имеют длину от 20 до 50 мм. Меньшие следы обеспечивают доступ к ограниченным анатомическим местам (например, подключичная визуализация или у детей), тогда как большие следы позволяют получить более широкое изображение. ^6 , 9

Дисплей

Безопасный и успешный сосудистый доступ требует внимания к окружающей среде: положению ультразвукового дисплея и ориентации датчика. Опыт оператора, а также факторы, связанные с пациентом и оборудованием, влияют на конечный результат. Перед попыткой USGVA необходимо адекватное знание физики УЗИ и механизма получения и интерпретации изображений. Оператор должен иметь возможность интерпретировать отображаемое двухмерное (2D) изображение интересующих сосудов и связанных с ними тканей, использовать это 2D-изображение для выполнения трехмерной (3D) задачи, а также обладать необходимой зрительно-моторной координацией и навыки ловкости рук, позволяющие манипулировать иглой и датчиком в соответствии с отображаемым изображением. ⁹

Дисплей должен быть расположен на подходящей для процедуры высоте и на контралатеральной стороне пациента. ^6 , 9 Отображаемое изображение должно иметь ту же анатомическую ориентацию, что и взгляд врача. Пальпируемый маркер на боковой стороне датчика соответствует указателю ориентации на дисплее. Прикосновение к одному концу зонда и наблюдение за соответствующим артефактом на дисплее исключит путаницу. ¹²

Обычно оператор держит ультразвуковой датчик недоминирующей рукой таким образом, чтобы структуры под левым концом датчика отображались в левой части экрана и наоборот, после чего на каждой стороне экрана будут отображаться ипсилатеральные структуры. . ^9 , 12

Оптимизация изображения

Регулировка глубины и усиления используется для улучшения качества отображаемого изображения. ¹² Обычно это следует за предварительным сканированием и идентификацией интересующих структур. Первоначально глубина должна быть адекватной, чтобы обеспечить визуализацию более широкого анатомического поля, включающего интересующую структуру или структуры. Это позволит выявить уязвимые структуры и те, которые подвергаются риску при продвижении иглы, например, плевру и другие сосуды. После предварительного сканирования глубину можно уменьшить, чтобы сосредоточиться на целевом сосуде и связанных с ним структурах.

Иногда оператору может потребоваться увеличить или уменьшить шкалу серого для оптимизации изображения. Регулятор усиления используется для уменьшения или усиления принимаемых ультразвуковых сигналов и, как следствие, яркости изображения. ¹² Различные структуры имеют разные эхогенные характеристики, и это будет влиять на требуемую степень регулировки усиления.

Относительная эхогенность означает способность некоторых структур отражать большую часть излучаемой ультразвуковой энергии. Гиперэхогенные или эхогенные структуры (например, кости и плевра) отражают больше ультразвукового сигнала, чем окружающие ткани, и кажутся ярче. Напротив, кровь и жидкость гипоэхогенны. ¹²

Сосудистое сканирование

Под ультразвуковым сосудистым доступом подразумевается использование ультразвука для проверки наличия и проходимости сосудов, приблизительное положение которых затем можно отметить на коже. Далее следует попытка «слепой» пункции сосуда. ⁶ Канюляция под ультразвуковым контролем представляет собой ультразвуковое сканирование для визуализации и проверки сосуда и последующего управления кончиком иглы в реальном времени на протяжении всего процесса введения. ⁶

Сосудистые структуры имеют различные морфоанатомические особенности. Ультразвуковое исследование используется для различения вен и артерий и предотвращения непреднамеренной пункции или канюляции. Вены обычно эллиптические или овоидные, тонкостенные и легко сжимаются, тогда как артерии круглые, толстостенные и менее сжимаемые. ⁹

Хотя допплеровское исследование обычно не требуется для сосудистого доступа, оно может продемонстрировать проходимость сосудов, направление и характер кровотока и позволить отличить более глубокие вены от артерий. Цветное и спектральное допплеровское исследование требует дополнительной подготовки и позволяет установить проходимость сосудов, а также дифференцировать сосудистую и несосудистую гипоэхогенную структуру. ^6 , 9

Для описания пространственного взаимодействия между продвигающейся иглой и зондом и целевым сосудом использовались различные термины. Безопасная и успешная канюляция требует понимания таких взаимоотношений. Первым шагом является подтверждение правильной ориентации сканирующего зонда. За этим следует визуализация и проверка целевых сосудов и окружающих структур. ⁹ Тщательное предварительное сканирование позволит оператору определить наиболее подходящее место для прокола иглой и избежать анатомической неправильной интерпретации. ⁶

Ультразвуковое сканирование кровеносного сосуда по его короткой оси создает поперечное изображение. Поворот положения зонда на 90 градусов от короткой оси позволяет получить вид того же сосуда по длинной оси или в продольном направлении. Также описан гибридный косой аксиальный вид, который полезен при исследовании более извитых сосудов. ⁶

Ориентация иглы

Что касается ультразвукового луча, игла может продвигаться либо в плоскости, либо вне плоскости. Первый обеспечивает непрерывную визуализацию всей иглы и кончика на протяжении всей их траектории от поверхности кожи до целевого сосуда, тем самым обеспечивая точный контроль в режиме реального времени. Это должно повысить безопасность процедуры и свести к минимуму непреднамеренные травмы; тем не менее, это сложнее с более глубокими структурами (например, подмышечная вена у больных ожирением) и требует дальнейшего обучения. Плоский подход не обеспечивает одновременной визуализации окружающих структур и не обязательно позволяет избежать трансфиксации сосуда, когда он находится под низким давлением и коллапсируется. ⁶

Более широко используемая пункция вне плоскости позволяет одновременно визуализировать связанные структуры риска и одновременные передне-задние и медиально-латеральные проекции сосуда или сосудов; однако положение кончика иглы определить сложнее и требует значительного опыта и практики. Очень легко провести кончик иглы по очень тонкому (<1 мм) ультразвуковому лучу и ошибочно принять стержень за кончик. Невозможность визуализировать кончик иглы, когда он проникает через ткани, может подвергнуть пациента вреду, которого можно было бы избежать, и снизить ожидаемую пользу от USGVA. Многие операторы в настоящее время комбинируют оба подхода таким образом, что сосуд просматривается в поперечном сечении (полностью или частично), а игла вводится сбоку в плоскости зондового луча. ⁶ Независимо от выбранного подхода по-прежнему возникают трудности с очень коллапсирующими венами, поскольку трудно определить, когда кончик иглы проник в переднюю или заднюю стенку вены. ⁶

Направляющие иглы можно использовать для выравнивания положения иглы как в поперечном, так и в продольном виде. Они могут быть полезны менее опытным операторам, для которых может оказаться полезным механическое устройство, удерживающее иглу в нужном положении. ^6 , 9 Недавнее исследование показало лучшую видимость, более быстрый доступ и меньшее количество механических осложнений при использовании эхогенной иглы. ¹³

Выбор места канюляции

При выборе места канюляции важны различные факторы, в том числе факторы пациента и оператора, а также предполагаемые показания и продолжительность катетеризации центральной вены, а также клинический сценарий (например, быстрый доступ в экстренной ситуации). ^6 , 10 Предпроцедурное сканирование поможет определить труднодоступные или невозможные места доступа, поскольку 10% пациентов могут иметь аномальную анатомию сосудов. ⁶ Оценка размера, положения и проходимости сосуда помогает определить наиболее подходящее место и выбрать правильный размер катетера. ⁶ УЗИ может повлиять на выбор места канюляции и долгосрочный результат процедуры:

•  Размер вен: вены меньшего размера трудно канюлировать, и они более предрасположены к развитию тромбоза и стеноза. Как правило, внешний диаметр ЦВК не должен превышать трети калибра вены. Высокое соотношение катетера к вене затрудняет кровоток, и его следует избегать. ⁶

•  Глубина вен: у большинства людей IJV находится менее чем на 2 см под кожей. Плечеголовная вена и подключичная вена (ПВВ) являются относительно более глубокими структурами, особенно у пациентов с ожирением.

•  Окружающие структуры: SCV расположен непосредственно над плеврой. Более латеральный подключичный доступ позволяет провести венепункцию вдали от плевры. Сосуды группы риска могут располагаться перед целевой веной или позади нее ( рис. 10-1 А).

РИСУНОК 10-1 А. Правая сонная артерия, внутренняя яремная вена (ВЯВ) и щитовидная железа. Обратите внимание на суда, находящиеся в непосредственной близости от IJV (стрелки) . Все эти три сосуда отходят от щитошейного ствола, который начинается от первой части подключичной артерии и поднимается на небольшое расстояние позади ВЯВ, прежде чем разветвиться. Такие сосуды подвергаются риску при игольной трансфиксации вены. Чуть ниже этих артериальных ветвей также имеется вена. Б — левая сонная артерия со сплетением извилистых коллатеральных вен спереди (стрелки) . Очевидного большего размера ВНП нет, поскольку он был заблокирован после предыдущей длительной катетеризации. Оператору следует перейти на другое место доступа.

•  Место выхода через кожу следует выбирать тщательно, поскольку оно повлияет как на краткосрочный, так и на долгосрочный результат катетеризации центральной вены. Удобно расположенное место выхода позволяет лучше обслуживать ЦВК, его легче одевать и закреплять, а также улучшает соблюдение пациентом режима лечения и уход за ним. Некоторые места выхода связаны с более высоким уровнем инфицирования (например, бедренные вены). ⁹

•  Анатомические и морфологические аномалии: опухоли и образования средостения могут вызывать внешнее сдавление или стеноз магистральных вен. Окклюзирующий тромб или длительная канюляция могут вызвать блокаду вены. Ультразвуковые особенности включают демонстрацию набухших коллатералей и вен, которые трудно сжать из-за высокого давления и обратного кровотока при допплеровском исследовании. Этих мест следует избегать, поскольку успешная установка центрального проводника и катетера маловероятна. Такая ситуация чаще встречается у пациентов, которым требуется длительная или повторная катетеризация центральной вены ( рис. 10-1В ). ⁶

Техники сосудистого доступа под ультразвуковым контролем и современные рекомендации

Канюляция внутренней яремной вены

Значительный объем научных данных рекомендует использовать УЗИ вместо традиционных методов канюляции ВНП у взрослых и детей как в плановых, так и в острых случаях.2–6 ^, 11 УЗИ для доступа к ВПП обеспечивает более высокий уровень успеха, как правило, при первом проходе иглы, снижение осложнений из-за сопутствующего повреждения, сокращение времени процедуры и потенциальную общую экономию ^. 2–6 ^. При использовании традиционных подходов с использованием анатомических ориентиров частота неудачных процедур составляет от 7% до 19% . Кроме того, сообщается, что вероятность успеха составляет менее 25% за попытку, когда первоначальные слепые пункции не увенчались успехом. ⁴

Рутинное УЗИ имеет неоценимое значение, поскольку в одном исследовании анатомическая изменчивость наблюдалась у 36% населения. ¹⁴ Поворот головы из нейтрального положения в боковое может увеличить перекрытие вен и артерий почти в три раза, и это чаще происходит у пациентов с ожирением. Точный контроль иглы при УЗИ снижает риск этого осложнения. Диаметр IJV, измеренный с помощью ультразвука, менее 7 мм предполагает низкий уровень успеха, а в одном исследовании у 3% пациентов были небольшие фиксированные IJV. Правый IJV обычно больше левого, и УЗИ может проверить размер и проходимость и помочь определить лучшую сторону для канюляции, тем самым повышая успех и сводя к минимуму осложнения. ¹¹

Пациенты с заболеванием сонной артерии, таким как стеноз или бляшка, подвергаются особому риску, и пункция сонной артерии даже иглой-искателем 21-го калибра может привести к катастрофическим последствиям. Ультразвук высокого разрешения может идентифицировать близлежащие структуры риска, такие как сонные, позвоночные и подключичные артерии; щитовидная железа и артерии; и лимфатические узлы. Подключичная, позвоночная и нижняя щитовидная артерии, а также щитошейный ствол пересекаются позади ВЯВ в нижней части шеи и могут представлять значительный риск ( рис. 10-2 А и Б).

РИСУНОК 10-2 А. Продольный вид латерального края нижнего отдела правой внутренней яремной вены (ВЯВ), пересекающей правую подключичную артерию (СА). Основная ветвь артерии отходит от верхней части артерии, щитошейного ствола (стрелка) , который находится примерно на 4 мм позади вены. Артерия и ее ветви подвергаются риску при перерезке вены. Б. Визуализация иглой в плоскости и пункция ВЯВ.

Аксиальный и латеральный подходы относятся к поперечным видам иглы вне плоскости и в плоскости во время канюляции ВЯВ под ультразвуковым контролем. Точный контроль иглы во время латерального доступа в плоскости должен снизить вероятность артериальной или плевральной пункции и обеспечить более удобное расположение места выхода в нижней части шеи. Более часто используемый осевой прокол вне плоскости обычно приводит к образованию места выхода на средней части шеи с потенциальными трудностями при фиксации и перевязке. Более технически сложное введение иглы в продольном направлении должно вызывать меньше осложнений у опытных рук. ⁶ В заключение, уровень доказательств 1 требует регулярного использования УЗИ в режиме реального времени для канюляции ВПА адекватно обученными операторами.

Канюляция подключичной вены

SCV является продолжением подмышечной вены и проходит от верхушки подмышечной вены через первое ребро в подключичной борозде и отделяется от подмышечной артерии местом прикрепления передней лестничной мышцы. Она присоединяется к IJV позади грудино-ключичного перехода, образуя плечеголовную вену. На протяжении большей части своего пути СКВ лежит позади ключицы, что затрудняет ультразвуковую визуализацию; однако для УЗИ можно использовать надключичный и надключичный латеральный доступ. SCV находится рядом с плеврой, подключичной артерией и плечевым сплетением ( рис. 10-3 ). Из-за недостаточности доказательств рутинное использование УЗИ для катетеризации SCV не является обязательным, несмотря на его предполагаемые преимущества. ^9 , 10

РИСУНОК 10-3. Латеральный подключичный доступ к правой подмышечной вене. Обратите внимание на правую подмышечную артерию (AxA) и вену (AxV) с торакоакромиальной ветвью (ТАТ) спереди, головную вену (CV) и плевру (P).

Методы канюляции SCV, основанные на ориентирах, связаны с частотой осложнений до 12%. ⁹ Растет опыт и интерес к ультразвуковому сканированию для катетеризации SCV. Fragou и соавт ^{. 15} использовали парастернальный подход к канюляции SCV и сообщили о более высоком уровне успеха, более быстром доступе и меньшем количестве проходов иглы и осложнений. УЗИ из супрастернального доступа способствовало успеху первого введения иглы более чем в 98% попыток без каких-либо серьезных осложнений. ¹⁶

Многие врачи, вероятно, на самом деле получают доступ к подмышечной вене, а не к SCV, которая начинается на уровне первого ребра. Подмышечная вена полностью лежит за пределами грудной клетки, а чуть более латеральный подключичный доступ позволяет легко визуализировать с помощью ультразвука и увеличить расстояние между плеврой и веной и в значительной степени позволяет избежать повреждения плевры или легких. ¹⁷

Недавний анализ подтвердил безопасность и эффективность этого подхода. ¹⁸ Визуализация иглой в реальном времени и изображение подмышечной артерии и плечевого сплетения позволяют избежать повреждения этих структур. Головная вена и торакоакромиальная ветвь подмышечной артерии (см. рисунок 10-3 ) могут располагаться кпереди от подмышечной вены, и их можно избежать. ¹⁸

Канюляция бедренной вены

Общие бедренные сосуды лежат в бедренной влагалище в бедренном треугольнике, образованном паховой связкой, длинной приводящей мышцей и портняжной мышцей. У многих пациентов нет классического описания бедренных артерии и вены, описанных в учебниках, и у взрослых и детей наблюдалось значительное перекрытие. ⁹ Ультразвуковое исследование идентифицирует общую бедренную вену (ОБ) с присоединяющейся к ней большой подкожной веной, а также поверхностную и глубокую ветви общей бедренной артерии. С помощью УЗИ можно проверить проходимость сосудов, глубину и перекрытие (см. Рисунок 10-4 A,B).

РИСУНОК 10-4 А. Бедренные сосуды на уровне паховой связки, ориентированы бок о бок. Б. Сосуды чуть ниже паховой связки с перекрытием: поверхностная (SFA) и глубокая (DFA) бедренные артерии. Обратите внимание на длинную подкожную вену (LSV), которая соединяется с бедренной веной (FV).

FV является предпочтительным путем доступа для многих кардиологических процедур как у детей, так и в экстренных ситуациях. ⁹ Попытка канюляции ФВ не мешает сердечно-легочной реанимации, дыхательным трубкам и кабелям мониторинга и позволяет избежать риска пневмоторакса и гемоторакса. ⁹ Однако сосудистые осложнения могут возникнуть после доступа к ФВ и включать кровотечение, артериальную пункцию, гематому, тромбоз, а также образование артериовенозной фистулы и псевдоаневризмы. Редкие, но серьезные осложнения включают перфорацию кишечника и мочевого пузыря, а также перитонеальное или забрюшинное кровотечение в местах высоких пункций. ⁹

Эти осложнения менее вероятны при использовании УЗИ. Катетеры ФВ предрасположены к загрязнению из-за их непосредственной близости к области промежности. Как длительная канюляция, так и повторные проходы иглы увеличивают этот риск; последнее можно свести к минимуму с помощью УЗИ, и его следует регулярно использовать для катетеризации ФВ. ^6 , 10

Жемчуг и блики

•  Компетентность в получении, интерпретации и управлении ультразвуковыми изображениями является обязательным условием перед выполнением практических процедур. Оператор должен уметь оценить разницу между виртуальной трехмерной анатомией пациента и двухмерным ультразвуковым изображением. Навыки визуализации иглы, ее наведения и навигации в реальном времени требуют серьезной подготовки.

•  Допплеровский сдвиг отличает сосудистые и несосудистые структуры. Цветная допплерография и спектральная допплерография используются для дифференциации артериального и венозного кровотока.

•  Точная интерпретация ультразвукового изображения, идентификация целевого сосуда и постоянная визуализация кончика иглы имеют основополагающее значение для безопасности и успеха процедуры.

•  USGVA повышает безопасность пациентов за счет уменьшения механических и, возможно, инфекционных осложнений, эффективность процедуры за счет сокращения количества попыток и продолжительности, а также максимизирует удовлетворенность пациентов.