Zastosowanie ultrasonografii w kaniulacji naczyń

Przez wiele lat przy kaniulacji centralnych naczyń żylnych (CNŻ) posługiwano się techniką identyfikacji położenia naczynia w oparciu o widoczne (wyczuwalne) punkty anatomiczne.

Anatomic considerations for central venous cannulation

Igła wprowadzana była „na ślepo” w kierunku prawdopodobnego przebiegu żyły. Nierzadko jednak zdarzały się sytuacje, w których kaniulacja była trudna lub kończyła się niepowodzeniem. Wynikało to między innymi z anomalii anatomicznych lub niedrożności naczynia. Sąsiedztwo ważnych struktur powodowało, że kaniulacja CNŻ prowadziła czasem do poważnych powikłań takich jak odma opłucnowa, nakłucie tętnicy czy uraz górnych dróg oddechowych.

Zastosowanie obrazowania ultrasonograficznego umożliwia wykonanie procedury pod kontrolą wzroku. Obserwacja ruchu igły w czasie rzeczywistym ułatwia „nawigację” w kierunku światła nakłuwanego naczynia i ominięcie sąsiednich struktur anatomicznych. W ostatnich latach opublikowano wiele prac, w których wykazano, że posługiwanie się ultrasonografią w trakcie kaniulacji CNŻ zmniejszyło odsetek powikłań i niepowodzeń. Niektóre prace dowodzą, że nowa technika skraca czas trwania procedury i pozwala na zmniejszenie ilości prób nakłucia naczynia.

• Metaanaliza Cochrane w której włączono 35 badania w których łącznie było 5108 pacjentów wykazała:
  • zmniejszona liczba powikłań USG 4.0% vs 13.5% punkty anatomiczne; risk ratio (95%CI) 0.29 (0.17–0.52).
  • więcej udanych kaniulacji USG 97.6% vs punkty anatomiczne 87.6%; risk ratio (95% CI) 1.12 (1.08–1.17))

Ultrasound-guided central venous catheter placement: a structured review and recommendations for clinical practic

W efekcie wiele opiniotwórczych stowarzyszeń medycznych takich jak: brytyjski NICE (National Institute for Clinical Excellence), ACEP (American College of Emergency Physicians) i ASE (American Society of Echocardiography) wprowadziły rekomendacje dotyczące zastosowania USG w trakcie kaniulacji CNŻ.

Jest zrozumiałe, że kaniulacja z pomocą USG jest szczególnie przydatna u osób:

• otyłych
• ze zmienioną anatomią szyi w skutek wcześniejszych interwencji medycznych ( operacje, radioterapia, poprzednie kaniulacje)
• z zaburzeniami krzepnięcia
• niezdolnych do przyjęcia pozycji płasko na plecach
• z niewydolnością oddechową
• ze znaczną hipowolemią, we wstrząsie

Obrazowanie USG może również ułatwić kaniulację naczyń obwodowych (żylnych i tętniczych) u osób:

• po wielokrotnych „trudnych” kaniulacjach
• otyłych
• narkomanów
• małych dzieci

Aparat

Ograniczenia powierzchni typowe dla oddziałów intensywnej terapii powodują, że na potrzeby kaniulacji naczyń najlepiej nadaje się mały, przenośny aparat ultrasonograficzny. Nie jest wymagana opcja dopplerowska.

• „Gałkologia”

 Neologizm „gałkologia” jest tłumaczeniem angielskiego wyrażenia „knobology”, które dobrze wyjaśnia dział opisujący posługiwaniem się gałkami, przyciskami i suwakami operacyjnymi urządzeń.

Początkującego użytkownika aparatu nie powinna przerażać ich ilość, gdyż większości z nich nigdy nie wykorzysta w trakcie kaniulacji.

Przyciskami operacyjnymi, które są często używane w trakcie kaniulacji:

1. ON/OFF– przycisk włączania/wyłączania urządzenia
2. 2D (B-mode)- obrazowanie dwuwymiarowe (zwykle włącza się automatycznie)
3. DEPTH– przycisk (gałka/suwak) określający głębokość penetracji fal. Odpowiada za względną wielkość uzyskiwanego obrazu. Wskaźniki głębokości (zwykle z boku ekranu) umożliwiają określenie odległości światła naczynia od powierzchni skóry
4. GAIN-przycisk wzmocnienia służący do rozjaśnienia/przyciemnienia obrazu (jego fragmentu). Zwiększenie „Wzmocnienia” wysyca obraz dużą ilością szczegółów i może zacierać (zaśnieżać) „widoczność”. 
5. COLOR– kolorowy Doppler (opcjonalnie)-oznacza kolorowym kodem przepływ. Kolor czerwony oznacza przepływ w kierunku głowicy, a niebieski od głowicy. Przechylając głowicę leżącą nad naczyniem można zatem, uzyskać zmianę koloru.

Brak koloru w strukturze naczyniopodobnej może oznaczać brak przepływu (np. wykrzepienie lub strukturę, która nie jest naczyniem)

• Głowice

W trakcie kaniulacji najczęściej wykorzystuje się głowicę liniową. Jej charakterystyka powoduje, że uzyskuje się dobrą rozdzielczość obrazu przy obrazowaniu struktur położonych powierzchownie (w tym przypadku naczyń). Długość czoła głowicy nie powinna przekraczać 50mm (optymalnie poniżej 40mm). Niewielkie rozmiary ułatwiają precyzyjną manipulację głowicą i stabilizację uzyskanego obrazu. Do kaniulacji u dzieci najlepiej nadaje się głowica liniowa (typu „hokej”). Przy obrazowaniu naczyń położonych głębiej np. żyły pachowej lub podobojczykowej) można wykorzystać głowicę typu convex. Niektórzy autorzy są gorącymi zwolennikami głowicy microconvex, której olbrzymią zaletą jest niewielki rozmiar ułatwiający uwidocznienie trudniej dostępnych naczyń (np. żyły podobojczykowej).

• Sprzęt dodatkowy

Kaniulacja naczyń centralnych musi odbywać się w warunkach pełnej sterylności. Dlatego konieczne jest dysponowanie jałowym rękawem, w którym umieszczana jest głowica. Rękaw musi być dostatecznie długi, aby ukrył się w nim cały przewód łączący głowicę z aparatem. Niezmiernie przydatne są rękawy z oklejkami lub gumkami recepturkami, które ułatwiają „uszczelnienie” głowicy z żelem i wyciśnięcie powietrza z tego newralgicznego miejsca. Na rynku dostępne są też (acz kosztowne) rękawy z wewnętrzną okleiną umożliwiającą przytwierdzenie do czoła głowicy.

Niezalecane jest natomiast wykorzystywanie jałowych rękawiczek lub oklejek, których rozmiar nie gwarantuje zachowania warunków pełnej sterylności. 

Trzeba podkreślić, że żel stosowany w trakcie kaniulacji musi być jałowy. Taki jałowy żel przygotowywany jest w jednorazowych, małych saszetkach. Tanią alternatywą może być zastosowanie roztworu soli fizjologicznej.

Sonoanatomia

Naczynia można obrazować w płaszczyźnie prostopadłej/poprzecznej (out-of-plane- OOP) i równoległej/podłużnej (in-plane-IP) do osi długiej. W pierwszym przypadku naczynie „przecięte” przez wiązkę fal dźwiękowych w poprzek widać jako okrągłą lub owalną strukturę z hiperechogeniczną (jasną) ścianą i ciemnym (anechogenicznym lub hipoechogenicznym) światłem.

W drugim przypadku naczynia widziane są jako równoległe „rurki”.

Odróżnienie w obrazie USG naczynia tętniczego i żylnego odgrywa kluczową rolę dla bezpiecznego przeprowadzenia kaniulacji.

1. Cechami charakterystycznymi tętnicy są:
2. Okrągły kształt ( w projekcji poprzecznej). Ściana tętnicy jest grubsza niż żyły
3. Światło naczynia nie zapada się przy delikatnym ucisku
4. Widoczne tętnienie (można je lepiej uwidocznić w kolorowym doplerze). W doplerze pulsacyjnym PWD dominuje komponenta skurczowa o dużej prędkości przepływu)

• Cechami charakterystycznymi naczynia żylnego są:
• Owalny kształt ( w projekcji poprzecznej), ściana naczynia cieńsza niż w przylegającej tętnicy
• Zapadanie się światła naczynia przy delikatnym ucisku (jeśli naczynie jest wykrzepione to odsuwa się -ucieka) pod wpływem ucisku tzw. „escape” sign.
• Brak tętnienia (w kolorowym doplerze-przepływ ciągły, niepulsacyjny o małych prędkościach)
• Poszerzenie światła przy próbie Valsalvy (lub pozycji Trendelenburga) w CNŻ

Przygotowanie

Przed przystąpieniem do przygotowania pola operacyjnego należy sprawdzić położenie, głębokość i drożność naczynia, które zamierzamy skaniulować.

Do orientacji stron pacjenta (lewa/prawa, góra/dół) w obrazie USG służy oznakowanie na głowicy (kropka/dioda/nacięcie) i ekranie (kropka/logo firmy). (Przy kaniulacji żyły szyjnej wewnętrznej głowicę przykładamy tak, aby oznakowanie skierowane było na lewą stronę pacjenta. Postępując w ten sposób na lewej stronie ekranu zobaczymy lewą stronę pacjenta. Kierunek ruchów na ekranie będzie taki sam jak ruchów głowicą, co ułatwi orientację.

• 

• 

Głębokość struktur anatomicznych oceniamy na podstawie skali umieszczonej w bocznej części ekranu.

Brak obecności echogenicznej masy w świetle żyły i jej zapadanie przy delikatnym ucisku wykluczają niedrożność naczynia.

Kaniulacja CNŻ musi być wykonana w warunkach pełnej sterylności. Po typowym umyciu i obłożeniu pola operacyjnego na głowicę USG trzeba nałożyć jałowy rękaw (potrzebna pomoc asystenta). W miejsce, w którym powierzchnia rękawa będzie przylegać do głowicy należy wycisnąć żel. Rękaw trzeba przymocować go głowicy w taki sposób, aby między jej czołem a powierzchnią przylegania nie znajdowało się powietrze, które utrudni obrazowanie.

Na powierzchnię skóry, do której będzie przyłożona głowica należy wycisnąć ok. 30ml jałowego żelu (może go zastąpić rozwór soli fizjologicznej). (foto MK-10)

Przed przystąpieniem do przygotowania pola operacyjnego należy sprawdzić położenie, drożność i głębokość naczynia, które zamierzamy skaniulować.

Rękaw trzeba przymocować go głowicy w taki sposób, aby między jej czołem a powierzchnią przylegania nie znajdowało się powietrze, które utrudni obrazowanie.

Obrazowanie

Obrazowanie USG przy kaniulacji naczyń może być wykonane w projekcjach: poprzecznej do osi długiej naczynia (tzw. out-of-plane: OOP) oraz równoległej/ podłużnej do osi naczynia (in-plane: IP). W projekcji OOP naczynia widoczne są w postaci owalnych/okrągłych anechogenicznych lub hipoechogenicznych struktur. Igła w świetle naczynia widoczna jest w postaci świecącego punktu (koniec igły).

W projekcji IP naczynia mają charakter tubularnych struktur z hiperechogeniczną ścianą. Zaletą projekcji jest możliwość uwidocznienia całego przebiegu igły w powłokach i „kąta natarcia” koniecznego do kaniulacji. Podstawową wadą jest większa trudność w jednoczasowym obrazowaniu igły i naczynia żylnego, co może prowadzić do niezamierzonego nakłucia przebiegającej stycznie tętnicy.    

Technika

Technika out-of-plane

Trzymana w lewej ręce głowica układana jest na szyi prostopadle do osi naczynia i skóry. Głowica nie może uciskać skóry, gdyż spowoduje to zamknięcie światła i uniemożliwi obrazowanie. Marker powinien być zwrócony w lewą stronę. Wtedy w lewej części ekranu zobaczymy struktury położone po lewej stronie pacjenta. Takie postępowanie bardzo ułatwia nawigację igłą.  Żyłę szyjną należy uwidocznić w środku obrazu i ocenić na jakiej głębokości się znajduje. Następnie pokrętłem głębokości (Depth) wyregulować powiększenie tak, aby naczynie znalazło się w centralnej części ekranu. Kaniulę wprowadza się dogłowowo w odległości ok. 0,5-1cm od głowicy pod kątem ok. 30-45⁰ nakłuwając skórę „na środku głowicy”.

Na ekranie obserwuje się uginanie tkanek nad naczyniami. Kierunek uginania powłok może ułatwić nawigowanie igłą w tkankach. Czasem widoczne są liniowe rewerberacje (ang: „ring-down”) czyli promieniste odbicia igły w tkankach, które mogą układać się w linię wyznaczającą kierunek natarcia. Odpowiednie manewry głowicą (delikatne przechylanie) zmieniają płaszczyznę obrazowania i pomagają uwidocznić koniec igły (świecący punkt). Po zaaspirowaniu krwi dalsze etapy kaniulacji wykonuje się w sposób standardowy.

Technika in-plane

W technice IP głowica układana jest w osi długiej naczynia. Głowica nie może uciskać skóry, gdyż spowoduje to spowodować zamknięcie światła żyły i uniemożliwi obrazowanie. Igła nakłuwa skórę w odległości 0,5-1cm dogłowowo od głowicy pod kątem 30-45⁰ do powierzchni i wprowadza wzdłuż jej osi długiej. Delikatne przechylanie głowicą na boki zmienia płaszczyznę obrazowania i pomaga uwidocznić przesuwającą się w tkankach igłę. Po zaaspirowaniu krwi dalsze etapy kaniulacji wykonuje się w sposób standardowy.

Kaniulacja w osi krótkiej vs w osi długiej

• Kaniulacja innych naczyń

Ultrasonografia może być pomocna przy kaniulacji  żył obwodowych oraz naczyń tętniczych czemu będzie poświęcony osobny wpis na naszej stronie.

Potwierdzenie prawidłowego położenia kaniuli i wykluczenie powikłań

Kaniulacja CNŻ może wiązać się z powikłaniami wynikającymi z uszkodzenia sąsiadujących struktur anatomicznych oraz  z nieprawidłowego położenia cewnika. W niektórych sytuacjach może to prowadzić do powstania stanu zagrożenia życia.

1. Położenie kaniuli w świetle naczynia można potwierdzić natychmiast po wprowadzeniu prowadnicy, która widoczna jest jako hiperechogeniczny, świecący punkt (w projekcji poprzecznej-OOP) lub świecący podłużny obiekt (w projekcji podłużnej-IP).
2.  Wykluczenie obecności odmy opłucnowej (USG płuc cz. 1)

Liczne badania dowiodły, że ultrasonografia płuc jest badaniem o znacznie większej czułości i swoistości w wykrywaniu odmy niż tradycyjnie używane w tym celu badanie radiologiczne klatki piersiowej.

• Wykluczenie położenia wewnątrzsercowego

Zbyt głębokie położenie cewnika centralnego w jamach prawego serca można uwidocznić w projekcji podżebrowej lub koniuszkowej. Do badania echokardiograficznego najbardziej przydatna jest głowica sektorowa.

Rady

• Optymalizuj warunki do kaniulacji (pozycja Trendelenburga )
• Zróżnicuj naczynia na ekranie (które jest żyłą, a które tętnicą)
• Sprawdź w USG drożność naczynia przed przystąpieniem do kaniulacji
• Ustaw obraz naczynia na środku ekranu i oceń jego głębokość
• Staraj się wprowadzać igłę obserwując jej koniec na ekranie
• Potwierdź, że kaniula znalazła się we właściwym naczyniu
• Wyklucz powikłania stosując USG

Autorzy wpisu: P. Andruszkiewicz, M. Zawadka @anestezjologia

• Zalecana literatura

1. Troianos CA, Hartman GS, Glas KE et al. Guidelines for Performing Ultrasound Guided Vascular Cannulation: Recommendations of the American Society of Echocardiography and the Society of Cardiovascular Anesthesiologists. J Am Soc Echocardiogr 2011;24:1291-318
2. National Institute for Health and Clinical Excellence. NICE Technology Appraisal No 49: guidance on the use of ultrasound locating devices for placing central venous catheters. http://www.nice.org.uk/nicemedia/live/11474/32461/32461.pdf.
3. Sandhu NS, Karuvannhur S. Ultrasound for vascular Access procedures  (str. 25-40) w Perioperative diagnostic and interventional ultrasound red: Harmon D, Frizelle HP, Sandhu NS, Colreavy F, Griffin M. Saunders Elsevier 2008
4. Lichtenstein DA. Principles of examination of the deep veins in critically ill (str: 99-115) w Whole body ultrasonography in the critically ill. Springer Verlag. Berlin Heidelberg 2010
5. Balls A, LoVecchio F,  Amy Kroeger A et al.  Ultrasound guidance for central venous catheter placement: results from the Central Line Emergency Access Registry Database. A Journ  Emerg Med. (2010) 28, 561–567
6. Vezzani A, Brusasco C , Palermo S et al. Ultrasound localization of central vein catheter and detection of postprocedural pneumothorax: An alternative to chest radiography. Crit Care Med 2010;38 (2):533-538
7. Jakubowski W (red) Badanie USG w anestezjologii I intensywnej terapii (str: 375-381) w Standardy badań ultrasonograficznych. Seria wydawnicza Praktyczna ultrasonografia Warszawa Zamość 2011
8. Augoustides JG, Cheung AT, Pro: Ultrasound Should Be the Standard of Care for Central Catheter Insertion Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia, , 2009; 23 (5): 720-724