刘春丽，刘腊根，陈传英，孟爱凤

(南京医科大学附属江苏省肿瘤医院,江苏南京 210009)

ECG技术在PICC头端定位中的研究进展

刘春丽，刘腊根，陈传英，孟爱凤

(南京医科大学附属江苏省肿瘤医院,江苏南京 210009)

心电图；经外周穿刺中心静脉导管；头端位置；综述

10.3969/j.issn.1671-9875.2017.12.009

经外周穿刺置入中心静脉导管(peripherally inserted central catheters，PICC)目前广泛应用于临床，为肿瘤化疗、肠外营养和早产儿输液等提供了一条理想通道[1]。美国INS指南推荐PICC头端应位于上腔静脉内，靠近与右心房的结合部位[2]。PICC在使用前必须确认导管头端位于正确位置。体表外测量结合置管后X线拍片确定导管头端位置是临床常用方法，但具有滞后性，尤其是当出现导管异位后反复调整，易导致相关并发症发生及增加X线暴露的概率。2009年，欧洲肠外营养指南就推荐中心静脉输液工具置管需在术中进行定位[3]，心电图(Electrocardiography，EKG或ECG)技术可在置管术中进行实时导管头端定位，有效、准确、便捷。该方法最初用来指导CVC导管头端定位，近年来，逐渐被应用于PICC导管头端定位中，国内外学者对该方法进行了深入研究和探讨，本文就ECG技术在PICC头端定位中的研究进展综述如下。

1 ECG定位概念及原理

1.1 ECG定位概念 ECG定位是在中心静脉导管置管过程中，用电极经上腔静脉探入近心端拾取心房P波，根据P波的特征性变化指导导管头端定位的一种方法[4-5]。临床研究者使用不同名称，如腔内心电图(Intracavitary Electrocardiography, IC ECG)[6]、心内心电图(Intracardiac Electrocardiography, IC ECG)[7]、心房内心电图(Intra Atrial Electrocardiography,IA ECG)[8]、血管内心电图(Intravascular Electrocardiogram,ECG)[9]、静脉内心电图(Intravenous Electrocardiography，IV ECG)[10]等，本文统称为ECG。

1.2 ECG定位原理 通过腔内电极引导，在心电监护下直视心脏P波电生理的改变，P波是心房的去极波，心电监测的Ⅱ导联能最大程度反映P波的改变，其形态和振幅取决于探测电极与窦房结起搏点之间的位置和距离[11]。当导管送入上腔静脉时，其头端即探测电极使心房的电传导信号强度增加，反映到ECG上的表现是P波振幅增高；当探测电极继续到达右心房入口(上腔静脉与右心房连接处)时，靠近了窦房结起搏点使电传导信号强度更加增强，此时P波明显增高，甚至超过R波；当探测电极越过窦房结起搏点到达心房中下部及右心室时，P波振幅下降，出现双向P波甚至倒置[12-13]。

2 ECG定位技术在临床的应用与发展

2.1 ECG定位技术在国内外应用现状 Haughes等[14]在1959年将ECG引入中心静脉导管头端定位，80年代受到临床重视。2008年，Pittiruti等[11]将该技术首先成功应用于PICC导管头端定位，随后，Smith等[15]、Moureau等[16]相继开展此项研究，2012至2014年有学者开展多中心研究将ECG应用于成人及小儿中心静脉输液工具(PICC、CVC、输液港)置管中定位，结果显示该方法定位准确、有效[17-18]。在国内，贺学宇等[19]首次将ECG定位应用于PICC置管中，随后，冯毕龙等[20]、姚辉等[21]、张红革等[22]、赵锐袆等[23]将此方法应用于临床PICC置管中，研究者均认为该方法可以大幅提高PICC导管头端定位精确度，可应用于临床，对于引出P波者可不必进行X线定位。该方法定位PICC头端位置准确率为95.4%～98.8%[17-18,24]，灵敏度为95.79%～96.33%、特异度为100%[23-26]。

2.2 ECG定位工具的发展及应用

2.2.1 Sapiens 头端定位系统(Sapiens Tip Locator System，Sapiens TLS)[13]传统ECG定位普通心电监护仪即可操作，目前在国外有更为先进的Sapiens TLS使ECG定位方法标准化，也更为简单便捷易用。该系统由一硬件(一个含有连接电脑和心电图电极导线的小盒子)与软件(安装于笔记本电脑上)组成。Sapiens TLS的优点是可以用于任何类型的血管通路工具(因为是用等渗盐水引导ECG)，与传统方法比较，屏幕可以同时呈现体表心电图和ECG，不需要转换器，也不需要手动操作间接转换，便于观察P波波形改变，及时打印记录。

2.2.2 改进型心电定位系统 临床常用心电导引技术主要采用心电图机或心电监护仪，该设备较大，存在搬运不便等缺点，为了便于操作携带，任晓敏等[27]采用智能手机APP软件联合袖珍便携式心电采集盒构成了改进型心电定位系统，该定位系统应用于临床与传统心电定位系统对比，PICC头端到位率比较差异无统计学意义，且该系统安全可靠，便携快捷，智能经济，云数据可实现资源共享和远程交流。

2.2.3 Sherlock 3CG 技术 Sherlock 3CG 技术是以电磁导航系统为基础，联合ECG定位导管头端位置的技术。其中，电磁导航可初步引导导管位于上腔静脉，ECG技术可精确定位导管头端所在位置[28]。2014年，Sherlock 3CG定位技术在英国16所医院的应用后，目前已有9所医院将其作为替代X线检查导管头端位置的方法。其优点包括，患者层面：PICC置管头端位置更精确，降低了导管异位及由此带来的重新放置导管的概率，避免了置管后X线拍片时射线暴露，降低了延迟治疗发生的可能，方法安全无相关并发症及不良反应发生，实时头端定位。医护层面：无需X线检查，操作路径更为有效便捷；因无需X线操作及无需转运患者，医护人员需求更少，减少工作量；减少护士花费在PICC头端反复定位上的时间，减少治疗延迟，对于日间病房来说，有效利用床位周转；减少因异位调整产生的相关费用；消除了胸部X线片相关的费用，降低医疗成本；心电图打印记录导管头端位置，具有法律效应[29]。

3 ECG定位的临床操作

3.1 体表心电图电极连接 临床常用心电图三导联系统标准Ⅱ导联模式进行此项操作，3个电极片放置点为胸部左、右锁骨下及左腹部腋前线或左肋下缘。右锁骨下连接RA电极，左锁骨下放置LA电极， 左腋中线与左肋下缘连接处连接 LL 电极[30-31]。也可采用肢体导联方式将3个电极夹分别置于患者左上肢、左下肢和右上肢，模拟标准肢体Ⅱ导联[25]。

3.2 ECG转换方式 临床研究者通过间接转换法与直接转换法完成ECG与体表心电图之间的转换，根据P波波形变化指导PICC头端定位。

3.2.1 间接转换法 间接法即利用转换器连接进行心电导引，转换器具有3个端口，一端与心电图机RA端口相连，一端与患者体表右锁骨中线电极相连，一端与PICC导管内导丝相连，通过扳动开关实行体表心电图与ECG的转换[13]。

3.2.2 直接转换法 直接法即不需使用转换器完成ECG与体表心电图之间的转换。在临床操作中，取下患者右锁骨下RA电极导联，重新使用一根带金属夹的无菌心电导线，一端与心电图机RA端口相连，一端连接PICC末端导管内支撑导丝，可观察患者ECG变化，冯毕龙等[24]即采用该方法进行了心电图转换研究,由于不需使用转换器，降低了成本，也受到了越来越多临床医护人员的青睐。

3.3 ECG引导方式

3.3.1 导丝引导法 以金属导丝为腔内电极，通过导管腔内导丝与血管内血液相通，引导出心电图，适用于前端开口的中心静脉导管，也是目前临床使用较多的一种方法[20-21,23-24]。PICC导丝引导包括J型导丝(B Braun )与非J型导丝(BD、Bard)引导两种类型。对于非J型导丝，由于前端不具有J型导丝的柔软度，因此，在临床操作过程中导丝必须后撤0.5～1 cm，减少或避免导丝对血管内膜的损伤。以导丝为腔内电极引导心电图变化只能用于置管术中，对于置管完成撤出导丝后，则无法使用该方法进行定位。

3.3.2 盐水柱引导法 该方法目前临床报道较少，但却是一项非常有前途的技术。其以等渗盐水为腔内电极，引导出ECG P波变化，可用于前端开口导管及前端封闭的三向瓣膜式导管。引导方法有手动推注盐水柱法、自然垂降盐水柱法。盐水柱引导法不但可以用于PICC置管术中，对于PICC留置期间检查导管有无异位同样适用。2008年，意大利学者Pittiruti等[11]将盐水柱方法应用于三向瓣膜式PICC的ECG引导，通过手动持续推注等渗盐水法打开三向瓣膜建立盐水柱引导ECG行导管头端定位。随后，Moureau等[32]、Smith等[15]相继开展应用该方法引出心电图P波变化来指导导管头端定位的研究，但是该方法的缺陷是三向瓣膜不宜被轻易或持续打开，非持续均衡地注射造成通过瓣膜的盐水柱中断，导致ECG波形读取不连续，影响操作的进行。2015年，袁玲等[33]对这一方法进行改进，创新了自然垂降盐水柱法引导三向瓣膜式PICC ECG，即通过重力滴注等渗盐水(高度60～100 cm、滴速20 gtt/min左右)形成的盐水柱引导ECG行三向瓣膜式PICC头端实时定位。该研究证实，自然垂降等渗盐水柱法不需人工手动推注，利用密闭式输液原理自动建立持续的盐水流柱，引导的ECG波型更连续稳定、操作可控性好、简便实用，且等渗盐水用量少更为安全，是适合于各类人群使用的三向瓣膜式PICC引导的ECG实时定位方法。

3.4 PICC头端位置确定 当导管头端进入上腔静脉与右心房连接处，即右心房入口处时，ECG表现为高尖P波，振幅最高达峰值，与QRS波等高，甚至超过R波，说明此时导管头端最接近窦房结的位置。导管留置此位置可能导致心律失常，同时，由于体位及肢体活动(外展、内收)时导管有进入右心房的可能，因此P波达峰值后，应立即停止送管，后撤导管至上腔静脉下1/3段，靠近右心房连接处，然而，具体导管后撤方式，后撤长度文献报道不一。Pittiruti等[11]研究显示，当P波达到最高振幅后，缓慢后撤导管，直到P波振幅为R波的1/2(50%)，即为最佳位置。Moureau等[32]报道，后撤导管至P波振幅为QRS波振幅的3/4(75%)时，为导管头端理想位置。江南等[12]认为P波到峰值后撤导管至P波接近正常为最佳位置。Smith 等[15]认为将导管后退3～5 cm时头端处于理想位置。赵林芳等[25]认为心电图出现特异性P波形态变化，则以1 cm为单位后撤导管，特异性Q波(即正向高振幅P波起始端出现位于心电图基线下方的小负向波)消失，然后再后撤导管2～3 cm。冯毕龙等[24]研究认为，当P波达到振幅后，后撤导管1～2 cm即为导管最佳位置。而赵锐袆等[23]研究显示，导管需后退拔出(3.78±1.7)cm为最佳位置，认为P 波的形态变化程度比预测量长度对导管后撤长度的判断更有参考意义，操作者需结合P 波的形态恢复程度、导管种类和预测长度进行综合判断。在临床实际操作过程中，高尖P波和双向P波的引出率并不能达到100%，在这种情况下，仍需结合其他条件来进行导管的头端定位。李黎等[34]研究发现，51.9%的心电图描记的P波顶端会出现明显切迹而呈 M 型，即双峰P波，并且双峰P波的出现时间早于高尖P波和双向P波，且并不依赖于高尖P波的出现。心电图P波为左右心房除极波，当导管头端接近右心房游离壁时，会同时接受到左右心房的除极波，产生M型的双峰P波。故认为双峰P波的出现可以作为导管头端位于上腔静脉与右心房连接处的判断条件。

3.5 ECG波形干扰处理

3.5.1 无法获取心电信号 由于PICC导丝直径细，少数患者最初可能无法获得心电信号，其原因可能是：电极与导丝(包括导丝和连接导线，连接导线和电极)之间的失传导，重新调整两者之间尤其是导丝与连接导线之间的连接即可获得稳定的ECG信号[13,20]；电极连接连接错误；微量气泡的存在，在确认电极、导丝连接正确的情况下仍无心电信号，可尝试推注等渗盐水，消除气泡；瓣膜未打开，若为前端封闭三向瓣膜式导管，需持续推注等渗盐水或采用自然垂降盐水柱法确认瓣膜持续打开，均可引出心电信号。

3.5.2 ECG波形稳定性差 当出现ECG干扰较大，稳定性差时，解决方法是：心电连接期间避免出现其他的电传导信号或电磁干扰，监护仪选择质量稳定，防信号干扰较好的；穿刺处皮肤充分消毒后自然风干，防止湿润并累及治疗巾干扰电磁信号；避免操作人员碰到金属接触钮，因其易在操作人员与患者间产生电位，电流不受阻碍传导到患者，出现干扰电磁信号。如果金属接触钮和患者之间误放有湿润的铺巾，也会导致ECG受其他信号干扰[31]。有研究认为根据支撑导丝特点，保证导联建立的稳固，利用直径更粗的注射器针头代替直接与支撑导丝连接的方法获得稳定心电图；以及持续推注等渗盐水或高渗盐水增加血液中电解质浓度增加导电性能，可增强心电图信号，同时排除环境信号干扰及操作动作的影响，可获得稳定的ECG波形[20,35]。

3.5.3 P波无改变 置管过程中若无P波改变，应首先考虑导管异位[21-22]。因为ECG引导下，PICC导管头端位于外周静脉(如腋静脉、锁骨下静脉、颈内静脉和头臂静脉)时，P波振幅无异常表现，PICC导管头端进入上腔静脉及右心房入口后,P波振幅则出现显著性变化。如果置管过程中P波的振幅未明显增加，则后撤导管和导丝，调整送管方向后再次送管，直至P波振幅明显增加[24]。如果导管递至第二、三肋间刻度时P波的振幅没有变化，则分别后撤导管5～10 cm、10～15 cm，调整体位方向后再次送管。导管是否再次向内递送以出现特异性P波形态变化为依据，即正向高振幅P波起始端出现位于心电图基线下方的小负向波[25]。在观察心电图出现高P波后，导管退出应缓慢，遵循“一厘米、一停顿、一观察”的原则，以免撤退速度过快，遗漏P波变化的细节[31]。但也有研究者报道，极少数患者在排除其他原因后仍无P波波形改变。

4 结 语

由于ECG定位技术具有置管操作和定位可于床边一次完成，导管异位也可得到及时调整而不需移动患者，提高置管成功率，降低相关并发症发生，可减少患者及医护人员的X线暴露，在临床应用具有广阔的前景。但患者要有窦性心律及正常清晰可见的P波才能开展此项技术，当患者存在心律失常如房颤、房扑、室上速以及安装起搏器则不适合，在患者的应用选择上具有一定的局限性；同时，临床操作流程有待标准化。

[1] 王建荣.输液治疗护理实践指南与实施细则[M].北京:人民军医出版社,2009:21.

[2] Infusion Nurses Society.Infusion nursing standards of practice[J].Journal of Infusion Nursing,2011,34(1s):72-73.

[3] Pittiruti M,Hamilton H,Biffi R,et al.ESPEN Guidelines on Parenteral Nutrition:central venous catheters (access,care,diagnosis and therapy of complications)[J].Clinical Nutrition,2009,28(4):365-377.

[4] 陈桂英,王惠琴,赵锐祎.经外周静脉穿刺置入中心静脉导管头端定位方法的研究进展[J].中华护理杂志,2011,46(10):1037-1039.

[5] Oliver G,Jones M.Evaluation of an electrocardiograph-based PICC tip verification system[J].Br J Nurs,2013,22(14):24-28.

[6] Rossetti F,Pittiruti M,Lamperti M,et al.The intracavitary ECG method for positioning the tip of central venous access devices in pediatric patients:results of an Italian multicenter study[J].The Journal of Vascular Access,2014,16(2):137-143.

[7] Benzadón MN,Ortega DF,Thierer JM,et al.Comparison of the amplitude of the P-wave from intracardiac electrocardiogram obtained by means of a central venous catheter filled with saline solution to that obtained via esophageal electrocardiogram[J].The American Journal of Cardiology,2006,98(7):978-981.

[8] Joshi AM,Bhosale GP,Parikh GP,et al.Optimal positioning of right-sided internal jugular venous catheters:Comparison of intra-atrial electrocardiography versus Peres' formula[J].Indian Journal of Critical Care Medicine,2008,12(1):10-14.

[9] Pawlik MT,Kutz N,Keyl C,et al.Central venous catheter placement:comparison of the intravascular guidewire and the fluid column electrocardiograms[J].European Journal of Anaesthesiology,2004,21(8):594-599.

[10] Chu KS,Hsu JH,Wang SS,et al.Accurate central venous port-A catheter placement:ntravenous electrocardiography and surface landmark techniques compared by using transesophageal echocardiography[J].Anesthesia and Analgesia,2004,98(4):910-914.

[11] Pittiruti M,Scoppettuolo G,La Greca A,et al.The EKG method for positioning the tip of PICCs: results from two preliminary studies[J].Journal of the Association for Vascular Access,2008, 13(4):179-186.

[12] 江南,赵锐祎,陈春芳,等.心内心电定位法在神经科置入PICC导管患者中的应用与分析[J].护理与康复,2014,13(2):149-151.

[13] Pittiruti M,La Greca A,Scoppettuolo G.The electrocardiographic method for positioning the tip of central venous catheters[J].J Vasc Access,2011,12(4):280-291.

[14] Haughes RE,Magovern GL.The relationship between right atrial pressure and blood volume[J].AMA Arch Surg,1959,79(2):238-243.

[15] Smith B,Neuharth RM,Hendrix MA,et al.Intravenous electrocardiographic guidance for placement of peripherally inserted central catheters[J].Journal of Electrocardiology,2010,43(3):274-278.

[16] Moureau NL,Dennis GL,Ames E,et al.Electrocardiogram (EKG) guided peripherally inserted central catheter placement and tip position:results of a trial to replace radiological confirmation[J]. Journal of the Association for Vascular Access, 2010,15(1):8-14.

[17] Pittiruti M,Bertollo D,Briglia E,et al.The intracavitary ECG method for positioning the tip of central venous catheters:results of an Italian multicenter study[J].The Journal of Vascular Access,2012,13(3):357-365.

[18] Rossetti F,Pittiruti M,Lamperti M,et al.The intracavitary ECG method for positioning the tip of central venous access devices in pediatric patients: results of an Italian multicenter study[J].The Journal of Vascular Access,2014,16(2):1-8.

[19] 贺学宇,李建国,王练.心房内心电图辅助经外周置入中心静脉导管定位[J].医学新知杂志,2008,18(2):83-87.

[20] 冯毕龙,姚述远,周素军,等．PICC 置管过程中腔内心电图的变化及其对置管操作的指导作用[J].中华护理杂志,2010,45(1):26-28.

[21] 姚辉,宋敏,刘玉莹.静脉内心电图引导PICC尖端定位的临床研究[J].中华护理杂志,2011,46(8):748-750.

[22] 张红革,张文华,吴晓静,等.盐水电极心房内心电图辅助PICC导管定位技术的应用[J].护士进修杂志, 2013, 28(9): 835-836.

[23] 赵锐袆,江南,申屠英琴,等.心内心电图用于PICC头端定位的效果[J].中华急诊医学杂志,2013,22(4):426-429.

[24] 冯毕龙,覃慧敏,殷燕,等.腔内心电图技术在PICC置管过程中的临床应用价值[J].中华临床营养杂志,2012,20(5):316-318.

[25] 赵林芳,曹秀珠,陈春华,等.心内心电图特异性P波形态变化在瓣膜式PICC头端定位中的应用研究[J].中华护理杂志,2015,50(11):1374-1378.

[26] 鲍爱琴,闻曲,成芳,等.生理盐水导引腔内心电图辅助PICC尖端定位[J]. 护理学杂志,2016,31(11):42-45.

[27] 任晓敏,张萍,李丽,等.改进型心电定位系统用于PICC尖端定位的研究[J].护理学杂志,2016,31(14):1-4.

[28] Greca AL.Evaluation Techniques of the PICC Tip Placement[M]//Sandrucci S,Mussa B.Peripherally Inserted Central Venous Catheters.Milan:Springer,2014:63-83.

[29] Dale M,Higgins A,Carolan-Rees G.Sherlock 3CG tip confirmation system for placement of peripherally inserted central catheters:a nice medical technology guidance[J].Applied Health Economics and Health Policy,2015:1-9.

[30] 卓亚娟,冯乐玲,冷燕燕,等.新型静脉内心电图引导 PICC 导管尖端定位的临床研究[J].护理与康复,2013,12(12):1115-1118.

[31] 黄建业,丁如梅.心房内心电图引导定位技术置入 PICC 护理问题分析及对策[J].护理学杂志,2014,29(14):51-53.

[32] Moureau NL,Dennis GL,Ames E,et al.Electrocardiogram (EKG) guided peripherally inserted central catheter placement and tip position:results of a trial to replace radiological confirmation[J].Journal of the Association for Vascular Access,2010,15(1):8-14.

[33] 袁玲,李蓉梅,李善萍,等.两种方法经三向瓣膜式PICC引导腔内心电图的效果比较[J].中华护理杂志,2015,50(9):1055-1059.

[34] 李黎,陈月香,李向君,等. PICC置管中腔内心电图P波形态改变及临床意义的研究[J].护士进修杂志,2017,32(6):557-558.

[35] 郭玲,秦英,王国蓉,等.成人中心静脉置管腔内心电图稳定性及影响因素研究[J].中华护理杂志,2015,50(6):724-727.

刘春丽(1979-)，女，硕士，主管护师.

2017-05-12

刘腊根，南京医科大学附属江苏省肿瘤医院

江苏省肿瘤医院院级科研项目，编号：ZH201409

江苏省卫生计生委预防医学科研项目，编号：Y2015063

R452

A

1671-9875(2017)12-1271-05