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骨内输液及其在院前现场救治中的应用

2014-08-30赵云飞禹宝庆

创伤外科杂志 2014年3期
关键词:胸骨胫骨输液

赵云飞,黄 淦,禹宝庆

血管通道、液体复苏、静脉给药是院前现场急救中必不可少的治疗措施,建立血管通道的成功率和所需时间对于需要液体复苏的患者至关重要。虽然如今外周静脉途径已被广泛使用,但在抢救心脏停搏、严重脱水、严重休克、过度肥胖或3岁以下儿童患者时,由于患者的外周静脉难以寻找,建立外周静脉途径将变得十分困难。据报道,急诊情况下建立外周静脉途径的失败率为10%~40%[1]。两项关于儿童严重心血管疾病的研究发现,90s内建立外周静脉途径的只有18%,24%的患者用时超过10min,6%的患者外周静脉途径无法建立[2-3]。重复尝试建立血管途径将可能加重患者病情。其他输液和给药途径如皮下、肌肉、气管内注射等,由于其不能输注血制品或进行液体复苏,药效和药代动力学参数未知,不适合在院前现场急救中作为血管途径使用。中心静脉置管所需时间长,对医疗条件和医护人员技术水平要求高,且有着较高的风险。

1922年,Drinker等[4]最早在动物实验中研究了骨内输液的可行性,他发现经过注入骨髓腔的液体可进入体内血管循环,称骨髓可被看作“不会塌陷的血管”。在过去的几十年中,作为一种迅速可靠的输液方式,骨内输液在战地医疗、儿科得到了广泛的应用。作为一种过渡性血管途径,由于建立速度快,操作简单易于掌握,成功率和输液速度高,并发症少,骨内输液技术在院前现场救治中发挥了重要的作用。本文主要介绍骨内输液技术及其特点,主流骨内输液设备及该技术应用于国内院前现场救治的前景。

1 髓内输液(IO)

1.1骨髓输液的原理 骨髓腔内含有大量的网状静脉窦,这些静脉窦收集髓内血液并通过中央静脉窦、营养静脉与体内血液循环相通。网状静脉窦壁薄通透性好,在标准的灌注压下能提供适中的输液速度[5]。早期的调查者观察到通过骨内途径注入的非血管活性示踪剂(血液、葡萄糖、染料)在体内产生与通过静脉途径注入相似的效果[6-8]。1990年Fiser等[9]对关于髓内输液的文献进行了回顾,认为能够经过静脉途径进入人体的物质同样可以通过骨内途径进入人体,这些被注入骨髓的物质可被迅速吸收进入体内血液循环。上述文献都为骨内输液提供了有力的理论依据。

1.2骨内输液的安全性 骨内输液是一种较为安全的输液方式,与之相关的并发症有皮下渗液、骨髓炎、脂肪栓塞、局部蜂窝织炎和皮下脓肿、注射部位骨折等。皮下渗液发生率最高,这一并发症的发生与穿刺不当和同一部位多次穿刺密切相关[10-11]。研究还发现,与多次穿刺相比,单次穿刺骨内给药测得的血浆药物浓度较高[12]。因此应用正确的穿刺方法做到一次穿刺成功对骨髓输液十分重要。骨髓炎是骨髓输液最严重的并发症,但发生率较低。Rosetti等[13]对30项关于儿童和成人骨内输液的研究进行了回顾,发现骨髓炎的发生率为0.6%,且与输液时间过长、患者自身存在感染和输入高张或强碱液体有关。有动物实验报道骨内输液后显微镜下肺部脂肪栓塞的发生率为30%[14]。Orlowski等[15]在动物实验中发现骨内输液后肺组织栓子的数量为4.48个/mm2。但随后的血气分析发现,这些栓塞没有引起相应的临床反应,而且骨内输液后引起脂肪或骨质块栓塞的病历尚未见文献报道。局部蜂窝织炎和皮下脓肿的发生率为0.7%,注射部位医源性骨折十分罕见,仅有个例报道[16]。

骨内输液的绝对禁忌证包括: 可引起骨折风险增加的疾病,如成骨不全、骨质疏松等; 注射部位周围的皮肤存在感染、热损伤; 注射部位骨折; 注射部位24h内经历过骨内输液。

1.3骨内输液的部位和效率 多年来,报道过或应用过的骨内输液部位有很多,包括: 胸骨、近端和远端胫骨、远端股骨、近端肱骨、内踝、骨盆、锁骨、桡骨、跟骨等。动物实验证实,骨内输液的速度与注入部位骨髓腔的大小有直接关系,髓腔越大输液速度越快[17],因此理想的注射部位应该位于较大的长骨,位置表浅,有明显的体表标志,容易经皮穿刺; 另外,输液部位要远离复苏治疗程序需要用到的重要区域。考虑到输入液体或药物要以最快的速度进入血液循环,输液部位也应靠近中心循环系统。

胸骨作为常用的穿刺进针部位(图1[18]),是最早被用作骨内输液的注射部位,穿刺点位于胸骨柄水平。它位置表浅,有明显的体表标志,容易辨别,皮质较薄容易穿刺,髓腔内为红髓,血管化水平高。由于其位于胸前壁,经胸骨输入的液体或药物能迅速进入中心循环。潜在的风险和不足是: 胸骨紧贴胸腔重要血管脏器,进行穿刺时有可能损伤其下的重要血管脏器,但如今应用于胸骨的骨内输液设备安全性很高,穿破重要血管的可能性很小; 胸骨穿刺输液不能用于气管插管及颈部制动的患者。Macnab等[19]报道50例最早应用FAST1骨内输液系统,经胸骨行骨内输液的患者,发现从打开骨内输液器械到骨内输液通道建立成功所需要的时间平均为77s,重力环境下经胸骨骨内输液速度可达到80ml/min,认为经胸骨建立骨内血管通道安全、快速、高效。

图1 胸骨穿刺位点

近端胫骨也是很受欢迎的骨内输液位点(图2[18]),穿刺点在胫骨粗隆下方1~2cm之平坦处。早期近端胫骨只作为5岁以下儿童骨内输液的输液位点,这是因为随着年龄的增加近端胫骨的骨皮质逐渐增厚,一般手动穿刺针很难在这一部位进行穿刺,但随着骨内输液设备的改进,这一问题得到了解决。这个穿刺点的体表标志非常明显,其上的软组织很薄利于穿刺,与胸骨相比有着较大的骨髓腔。由于其位于下肢,基本不会影响到其他紧急救治措施的进行,但意外事故造成的损伤累及下肢的可能性要大于胸骨,这些遭受下肢挫裂伤、骨折的患者将不能通过患侧胫骨进行骨内输液。Ong等[20]应用电动骨内输液钻(EZ-IO)骨内输液设备对24例进行了经近端胫骨的骨内输液,一次性穿刺成功23例,1例在第二次穿刺时成功建立骨内输液通道。在重力环境下人体经近端胫骨进行骨内输液的速度可达73ml/min,用加压带可达165ml/min。

图2 近端胫骨穿刺点

近端肱骨、远端胫骨、骨盆、跟骨、锁骨等主要部位作为备用输液位点,现场救治时要结合患者病情灵活选择,如遇到危重患者、重度失血性休克患者需要进行大剂量液体复苏时,以上骨内输液位点可联合使用,加快输液速度[21]。

2 骨内输液设备

包括手动穿刺针和机械穿刺针。手动穿刺针有: Jamishidi/Illinois针、Sur-Fast针、Die&man改良针,这些手动穿刺针价格较为便宜,多用于3岁以下幼儿。目前已被美国FDA批准用于成人和儿童的机械穿刺针有3种: FAST1输液器、骨注射枪(bone injection gun,BIG)和EZ-IO。这些机械骨内输液设备的出现,便利了骨内输液途径的建立,提高了骨内输液的安全性。

2.1FAST1 FAST1(图3[22])是一种无菌、一次性,唯一被批准可用于胸骨的机械骨内输液设备。FAST1也可用于儿童和青少年,这套骨内输液系统有专用的定位装置用来确定穿刺位点,需要通过手动加压将针头插入胸骨标记位点,其针头底部的针床可用于控制穿刺深度。新一代的设备FASTX(图4[22])于2010年被美国FDA批准,与FAST1相比,FASTX使用更方便快捷,并且不再需要特殊工具来移除。

图3 FAST1输液器

图4 FASTX输液器

2.2BIG BIG是一种小型一次性自动骨内注射器,包括成人型和儿童型(图5[22])。它含有一个带触发器的弹簧加压设备,尾部有红色安全栓,打开安全栓,按下触发器,弹簧可将针头射出穿透骨皮质。它的穿刺深度可以调节,范围在0.5~1.5cm,穿刺位点为近端胫骨和近端肱骨。成人型应用15号针头,儿童型适用于12岁以下儿童,应用18号针头。

图5 BIG,蓝色为成人型,红色为儿童型

2.3EZ-IO EZ-IO(图6[22])是一种带针头的电动骨内输液钻,电钻可重复使用,新版本EZ-IO G3(图7[22])机身更小。这种医用电钻可将空心针钻入骨内,穿刺时操作者需要注意固定穿刺位点,控制穿刺方向,以落空感作为进入骨髓的标志。EZ-IO的穿刺部位有近端胫骨、远端胫骨和近端肱骨。

图6 EZ-IO

图7 EZ-IO G3

3 骨内输液在院前现场救治中的应用价值

骨内输液用于院前现场救治在美国等发达国家已经十分普遍,骨内输液途径应用于院前现场救治有以下特点: (1) 快捷: 文献回顾发现,应用FAST1建立骨内输液通道所需时间在67~92s[23-24],EZ-IO所需的时间更短。Frascone等[25]报道应用EZ-IO建立骨内输液通道72%所需时间<60s。(2) 成功率高: 如今关于应用机械骨内输液设备进行骨内输液的文献很多,这些文献均显示: 机械骨内输液设备能提供非常高的穿刺成功率。应用EZ-IO建立骨内通道的成功率为97.3%[26],BIG为73%~92.3%[27-29],FAST1为73%[30]。(3) 技术简单易掌握: 骨内输液技术容易掌握,所需的训练时间很短,在现场救治环境下可保证每个医师都能实施。一项研究显示,经过1h的标准训练,医疗人员便可以令人满意的成功率实施骨内输液,这一点对于批量伤员的现场救治十分重要。

在地震、火灾、重大交通事故等灾害中,严重烧伤、大出血、饥饿、脱水、疲劳和精神创伤的患者数量众多,并且绝大多数需要建立血管通道进行补液和给药。灾害发生后,早期的现场救治对伤员影响巨大,及时有效的现场救治可挽救很多人性命。但恶劣的灾害现场环境,数量巨大的伤员,严重失衡的医患比例,匮乏的医疗条件往往使得现场救治工作的实施异常困难。骨内输液途径因其具有方便快捷、安全可靠、可迅速掌握等特点,在外周静脉途径实施困难时将变得非常实用,可起到挽救大批伤员的作用。相比之下,国内对于骨内输液的研究只局限于儿科领域,骨内输液在成人院前现场急救领域的研究仍为空白。国内目前尚无可以生产骨内输液设备的厂家,骨内输液设备的获得只能靠进口,因此对这一领域的深入研究将能提高现场救治水平,从而挽救更多人的生命。

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