临床研究｜智能超声眼镜在桡动脉置管困难患者中的应用
发布时间：2025-09-13 08:09 浏览量：26
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智能超声眼镜在桡动脉置管困难患者中的应用
蒋玲玲 吴云 李锐 张杨 刘萍 黄成 张野
安徽医科大学第二附属医院麻醉与围术期医学科 安徽医科大学麻醉与围术期医学安徽普通高校重点实验室
通信作者：张野
Email: zhangye_hassan@sina.com
基金项目：安徽省临床医学研究转化专项项目
【关键词】桡动脉置管；置管困难；智能超声眼镜；床旁超声；手眼协调
动脉置管监测有创动脉血压已成为危重患者手术中一项常规监测项目[1]。桡动脉因具备侧支供血且位置表浅、直径大，是外周动脉置管的首选动脉。但由于患者肥胖或解剖异常等原因，临床中桡动脉置管困难患者较常见，麻醉科医师可以在超声引导下进行动脉置管，提高置管成功率[2-4]。但使用超声下桡动脉置管时，麻醉科医师需要同时观察穿刺部位和超声图像，频繁移动头部，导致手眼不协调、肌肉酸痛，增加操作时间[5-6]。智能超声眼镜在临床逐渐推广，操作者佩戴超声眼镜可以同时观察患者操作部位及超声图像，避免手眼不协调[7-8]。目前智能超声眼镜在桡动脉置管困难患者中的文献报道较少。本研究比较传统超声和智能超声眼镜在桡动脉置管困难患者中的应用效果，以期为临床提供参考。资料与方法
一般资料本研究经医院伦理委员会批准[YX2024-066（F1）]，患者或家属签署知情同意书。选择2024年6—11月需行桡动脉置管监测有创血压的桡动脉置管困难患者，性别不限，年龄≥18岁，BMI 18.5~31.0 kg/m2，ASA Ⅱ或Ⅲ级。符合以下任一条件即可判定为桡动脉置管困难：①具有100例及以上桡动脉穿刺置管经验的麻醉科医师通过扪及桡动脉搏动进行置管2次并失败；②无法扪及桡动脉搏动，桡动脉无法扪及标准为由1名麻醉科医师判断，另1名麻醉科医师确认[9]。排除标准：近期有桡动脉穿刺置管或穿刺取血，穿刺部位感染或血肿，外周血管疾病，Allen试验阳性，拒绝入组。剔除标准：操作者在10 min内未能成功实施动脉置管。分组与处理采用随机数字表法将患者分为两组：传统超声组和超声眼镜组。患者进入手术室或者预麻间后开放外周静脉通道，监测ECG、SpO2和BP。行桡动脉置管前患者静脉给予咪达唑仑1 mg、舒芬太尼5 μg，穿刺部位给予1%利多卡因局麻，4 L/min面罩吸氧。所有患者再次行Allen试验并确定结果阴性。桡动脉置管困难患者确认后，由具有100例以上通过扪及桡动脉搏动及超声引导下桡动脉置管经验的麻醉科医师实施。麻醉科医师在本研究开始前均参与智能超声眼镜基本使用培训，并使用智能超声眼镜在血管超声训练模块（PC-BP023.01）行穿刺训练30 min。本研究使用SonoSite SII系列超声机，使用20 G、1.10 mm×45 mm动脉留置针进行置管。根据动脉搏动的超声图像和多普勒超声判断血流确定桡动脉，所有操作者采用短轴平面外置管技术。传统超声组：麻醉科医师确认超声屏位置、操作台高度和操作姿势以提高成功率。超声眼镜组：无线投屏器（G9W-TX）插入超声机HDMI接口处，超声图像即可投屏到控制器中，控制器与超声眼镜相连，将超声图像传输到超声眼镜（VRGC-V01）（图1）。麻醉科医师将控制器放入口袋，带上超声眼镜，可以同时看到超声图像和操作部位（图2）。超声机位于操作人员身后，操作人员在操作过程中不允许看到超声屏幕。
观察指标主要指标：桡动脉置管成功时间，定义为从皮肤穿刺到导管完全置入桡动脉时间。次要指标：置管总次数、置管过程头部移动次数、首次置管成功情况、动脉导管损坏率和动脉导管置管并发症。置管并发症包括血肿、血管痉挛（插管后血管直径减小幅度达25%以上）。一名对分组不知情的麻醉科医师通过存储的超声图像测量桡动脉从皮肤到动脉前壁的深度和桡动脉内径（桡动脉前壁和后壁最短距离）。记录桡动脉置管方案（直入法或穿透法）。
麻醉科医师在桡动脉置管过程中人体工程学满意度情况，包括肌肉疲劳和手眼协调，采用5分制[7]评估：1分，很不满意（肌肉酸痛或很难获得手眼协调和对齐而停止操作）；2分，不满意（由于肌肉不适或手眼协调和对齐不佳而延长操作时间）；3分，基本满意（操作时肌肉不适和手眼协调和对齐程度正常）；4分，满意（操作时肌肉不适较少，手眼协调和对齐较好）；5分，很满意（操作成功，无肌肉不适症状，手眼协调和对齐显著增强）。统计分析采用PASS 15.0计算样本量。根据预试验结果，传统超声组桡动脉置管成功时间为（78.7±50.4）s，超声眼镜组置管成功时间为（48.6±36.2）s，设α=0.05，1-β=0.9，考虑10%脱落率，需纳入患者104例，每组52例。
采用Graph prism 10.0和R语言4.4.2进行数据分析。正态分布计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；非正态分布计量资料以中位数和四分位数间距[M（IQR）]表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率检验。对桡动脉成功置管操作时间进行Kaplan-Meier分析，组间比较采用Log-rank检验。P结 果
本研究初始纳入患者104例，传统超声组剔除8例（15%），超声眼镜组剔除2例（4%）。最终纳入94例，传统超声组44例，超声眼镜组50例。两组性别、年龄、体重、BMI、ASA分级、桡动脉穿刺侧别、桡动脉内径及深度以及合并高血压或糖尿病的比例差异无统计学意义（表1）。
与传统超声组比较，超声眼镜组桡动脉置管成功时间明显缩短（P＜0.05），置管总次数和头部移动次数明显降低（P＜0.05），首次置管成功率明显升高（P＜0.05），动脉导管损坏率及动脉置管并发血肿率明显降低（P＜0.05），超声眼镜组麻醉科医师人体工程学基本满意率（≥3分）和满意率（≥4分）明显升高（P＜0.05）（表2）。
Kaplan-Meier曲线分析显示，超声眼镜组50%患者桡动脉成功置管时间明显短于传统超声组（95%CI 0.148~0.383，P＜0.001）（图3）。
讨 论
本研究比较智能超声眼镜和传统超声在桡动脉置管困难患者中的应用，结果显示使用超声眼镜明显缩短了桡动脉置管时间，提高了首次穿刺成功率，减少了总穿刺次数和头部移动次数，动脉导管的损坏率和桡动脉置管的并发症也明显降低，且麻醉科医师在使用超声眼镜过程中人体工程学满意度明显提高。
桡动脉置管困难在临床中时有发生，造成桡动脉置管困难的因素包括解剖变异、肥胖、外周血管疾病、糖尿病诱发血管病变、休克、多次穿刺导致血管痉挛等。本研究中桡动脉置管困难的患者主要由肥胖、糖尿病和解剖变异等患者构成。超声的应用解决了桡动脉置管困难的难题。但麻醉科医师要成功实现超声引导下动脉置管，需具备良好的解剖学知识以及手、眼、操作区域和超声屏幕之间的协调能力[10]。进行动脉置管时需要在穿刺区域和超声屏幕之间频繁移动头部和眼睛以确定目标血管、超声探头和针尖位置。这种额外的头眼移动会增加操作时间，并易导致超声探头偏移、目标血管图像丢失和穿刺针位置偏移[11]。反复的穿刺置管和长时间的操作不仅增加了手术患者的痛苦，也会导致操作者颈背部肌肉酸痛，据报道麻醉科医师人体工程学条件普遍低于标准[12]。有效的干预措施可减少麻醉科医师人体工程学危险因素，改善麻醉医师健康[13]智能超声眼镜在临床的应用时有报道[7，14-17]。近期的两项研究[7，16]表明无论是患儿还是成人，在进行桡动脉穿刺置管时，使用超声眼镜均可明显提高首次穿刺成功率，减少穿刺并发症，并提高操作者人力工程学满意度。这两项研究虽然解决了智能眼镜图像质量和传输延迟问题，但仍存在不足，如需将超声眼镜与超声机有线连接，这在一定程度上限制了操作者的自由，且超声眼镜较笨重，长时间佩戴会造成耳鼻酸痛。本研究使用的无线智能超声眼镜由无线投屏器、控制器和超声眼镜组成，具备以下4点优势。（1）无线连接：超声眼镜只需与控制器连接，不需与超声机连接，操作者行动不受限制。（2）图像保真无延迟：超声图像传输到超声眼镜仅延时160～180 ms，人眼对200 ms以内的延迟感知不明显[18]。（3）图像清晰：超声眼镜中投射的图像达到全高清分辨率（1 920×1 080像素），刷新率为60 Hz。（4）轻便高性能：超声眼镜重量仅为88 g，配有0～500度的近视调节和5档亮度调节，长时间佩戴不易发生视觉疲劳和耳鼻部酸痛感[7]。本研究记录操作者对超声眼镜人体工程学满意度，结果显示本款智能超声眼镜通过最大限度减少头眼在超声显示器和操作区域之间的重复运动，显著提高人体工程学满意度。超声眼镜临床应用前景广阔，除用于桡动脉置管外，还可以用于各类深静脉置管及神经阻滞操作。同时，人工智能机器学习已实现部分神经和血管结构自动化识别，这一技术未来与超声眼镜结合可更好的为临床提供服务[19]本研究仍存在一定局限性。首先，操作者知晓参与者分配组别，非盲态研究可能会导致人类工程学满意度评估结果偏倚。其次，本研究选择的操作者是使用超声和桡动脉置管经验丰富的麻醉科医师。桡动脉置管初学者或使用超声经验欠缺者对智能超声眼镜的使用情况并不可知，这也是未来研究的方向[20]。再次，本研究仅采用临床更常用的短轴平面外入路进行桡动脉置管，未采用长轴平面内入路，可能会造成研究结果局限。最后，本研究并未记录桡动脉置管患者的反馈。综上所述，对于动脉置管困难患者使用无线智能超声眼镜可明显缩短操作时间，提高置管成功率，并且显著提高麻醉科医师人体工程学满意度。
参考文献略。
DOI:10.12089/jca.2025.08.008