· 1149 ·中华危重病急救医学 2019 年 9 月第 31 卷第 9 期 Chin Crit Care Med，September 2019，Vol.31，No.9

·论著·

改良微泡实验用于 PICC 尖端定位研究张加乐 赵宁 刘芬 钱克俭 江榕南昌大学第一附属医院重症医学科 330006张加乐现在山东大学齐鲁医院 ICU一区，济南 250012通信作者：江榕，Email ：nandajr@sina.com

【摘要】 目的 以胸部 X 线定位为“金标准”，分析改良微泡实验法识别经外周静脉置入中心静脉导管（PICC）尖端在位的特异度和敏感度，寻找一种可节约时间和成本、准确且无创的 PICC 尖端定位方法。方法 采用方便抽样法，选择 2017 年 8 月至 2018 年 2 月在南昌大学第一附属医院重症加强治疗病房（ICU）和PICC 门诊接受经超声引导下 PICC 置管的患者。纳入患者均依次完成超声引导下 PICC 置管、改良微泡实验法、胸部 X 线定位。分析改良微泡实验法中微泡密度分级与胸部 X 线定位 PICC 尖端位置的关系 ；以胸部 X 线定位为“金标准”，计算改良微泡实验法识别 PICC 尖端在位的特异度和敏感度等诊断性评价指标。结果 研究期间共 120 例患者入选，排除拒绝参加本研究、右心房超声不清晰、自觉不耐受、胸部 X 线不清晰者，最终 108 例患者均完成改良微泡实验和胸部 X 线尖端定位。根据胸部 X 线定位结果，108 例患者中 PICC 尖端理想位置69 例（63.9%），非理想位置 33 例（30.6%），异位 6 例（5.5%）；3 组患者间性别、年龄、置管肢体、置管深度、置管科室、置管静脉差异均无统计学意义。108 例患者中改良微泡实验法Ⅰ级微泡 74 例（68.5%），Ⅱ级微泡 25 例

（23.2%），Ⅲ级微泡 9 例（8.3%）。微泡密度与导管尖端位置存在相关性，呈中强度相关，列联系数 C 为 0.662。改良微泡实验法判断 PICC 尖端在位的敏感度为 95.7%（66/69），特异度为 89.7%（35/39），漏诊率为 4.4%（3/69），误诊率为 10.3%（4/39），阳性预测值为 94.3%（66/70），阴性预测值为 92.1%（35/38），约登指数为 0.85 ；两种方法判断结果的一致性较好，Kappa 值为 0.86。结论 与胸部 X 线定位法相比，改良微泡实验法识别 PICC 在位的敏感度、特异度均较高，且操作简单、无创、用时少、费用低 ；可作为 PICC 二次调管的筛选性检查，尤其在 ICU，有技术限制或尖端位置可疑者应再进行胸部 X 线定位。

【关键词】 微泡实验法； 经外周静脉置入中心静脉导管； 超声； 尖端定位； NaHCO3 溶液； 维生素B6 溶液

基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目（170065）DOI ：10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2019.09.018

Application of modified microbubble test in peripherally inserted central venous catheters tip positioningZhang Jiale, Zhao Ning, Liu Fen, Qian Kejian, Jiang RongDepartment of Critical Care Medicine, the First Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, Jiangxi, ChinaZhang Jiale is working on the Department of ICU, Qilu Hospital of Shandong University, Jinan 250012, Shandong, ChinaCorresponding author: Jiang Rong, Email: nandajr@sina.com

【Abstract】 Objective To analyze the specificity and sensitivity of the modified microbubble test in identifying the peripherally inserted central venous catheters (PICC) tip based on the chest X-ray location as the "gold standard", and to find out an accurate and noninvasive PICC tip positioning method that can save time and cost. Methods Convenient sampling method was conducted. The patients under PICC guided by ultrasound in intensive care unit (ICU) or PICC clinic of the First Affiliated Hospital of Nanchang University from August 2017 to February 2018 were enrolled. All patients were followed up by ultrasound guided PICC catheter placement, modified microbubble test and chest X-ray localization. The relationship between the density of microbubbles in modified microbubble test and the location of PICC tip in chest X-ray localization was analyzed. Using chest X-ray localization as the "gold standard", the diagnostic evaluation indexes such as specificity and sensitivity of PICC tip identification by modified microbubble test were calculated. Results A total of 120 patients were enrolled during the study period, excluding those who refused to participate in the study, unclear right atrial ultrasound, conscious intolerance, unclear chest X-ray, and finally 108 patients completed the modified microbubble test and chest X-ray tip localization. According to the chest X-ray localization results of 108 patients, 69 patients (63.9%) were in ideal locations, 33 (30.6%) were in dissatisfactory position, and 6 (5.5%) were in malposition. There was no significant difference in gender, age, tube placement, depth of catheterization, placement of catheterization room, and catheterization among the three groups. In the modified microbubble test, there were 74 patients (68.5%) with gradeⅠmicrobubble, 25 (23.2%) with gradeⅡ microbubble, and 9 (8.3%) with grade Ⅲ microbubble. There was a correlation between microbubble density and the tip position of the catheter, showing a moderate intensity correlation, and the contingency coefficient was 0.662. The sensitivity of the modified microbubble test for PICC tip positioning was 95.7% (66/69), the specificity was 89.7% (35/39),

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目前认为胸部 X 线定位是经外周静脉置入中

心静脉导管（PICC）尖端定位的“金标准”［1-2］。但

该方法除了有辐射风险外，还可能发生导管异位，

重新铺置无菌区，不仅延误了治疗时间［3］，还增加

了相关并发症的发生风险［4］。因此探索快速、无创

且操作简单的定位方法十分必要。微泡实验法主要

用于右心声学造影剂的制备［5］。国外有研究者将

微泡实验法用于中心静脉导管（CVC）尖端定位，将

0.9% 氯化钠溶液和空气混合成含细小微泡的乳白

色混悬液，从导管末端注入，观察右心房超声切面微

泡出现的数量及时间，从而判断 CVC 尖端位置［5-9］。

但该方法制备的微泡稳定性差、持续时间短［10］，相

继有学者提出了改良方法［11］。改良微泡实验法是将

NaHCO3 溶液和维生素 B6 溶液混合，制备出 CO2［12］，

其在血液中溶解度大，弥散速度快，安全性强，且产

气量多，气泡高峰时间长，利于观察及诊断。目前国

内外尚未将微泡（微泡实验法或改良微泡实验法）

应用于 PICC 尖端定位。由于 PICC 导管路径长，为

确保微泡的显影效果、避免人为偏倚和保证患者安

全，本研究旨在探讨改良微泡实验法在 PICC 尖端

定位中的应用效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象 ：采用方便抽样法选择 2017 年 8 月

至 2018 年 2 月在南昌大学第一附属医院重症加强

治疗病房（ICU）、PICC 门诊经超声置管的患者。

1.1.1 纳入标准 ：① 年龄≥18 岁 ；② 置管前患者

或家属签署 PICC 置管知情同意书。

1.1.2 排除标准 ：① 超声心动图示剑突下或心尖部

切面不清晰；② 胸部 X 线示 PICC 尖端位置不清晰；

③ 未修复的心内分流患者，如房间隔缺损、室间隔

缺损 ；④ 孕妇。

1.2 伦理学 ：本研究符合医学伦理学标准，并经本

院医学伦理委员会批准（审批号 ：2018-004），置管

前患者或家属签署 PICC 置管知情同意书。

1.3 设备与材料：彩色多普勒超声仪（美国 SonoSite

公司），心脏超声探头（1～5 MHz）；PICC 导管，型号

4Fr ；20 mL 注射器 ；NaHCO3 注射液（250 mL/ 瓶，江

西东亚制药公司），维生素B6注射液（2 mL，0.1 g/ 支，

河南海弘制药公司）。

1.4 研究方法

1.4.1 超声引导下 PICC 置管 ：由 PICC 专科护士完

成超声引导下 PICC 置管。

1.4.2 改良微泡实验法 ：从剑突下或心尖部声窗观

察四腔心切面，取 20 mL 注射器依次抽取 NaHCO3

溶液 10 mL 和维生素 B6 注射液 2 mL 混合，在 1 min

内从导管末端弹丸式快速注入 6 mL，共注入 2 次，

每次间隔 2 min。观察并记录微泡密度分级 ：Ⅰ级

为大量微泡，Ⅱ级为少量微泡，Ⅲ级为无微泡。

1.4.3 胸部 X 线尖端定位：① PICC 尖端在位（理想

位置）：PICC 尖端平第 6～7 胸椎 ；② PICC 尖端非

在位（非理想位置或异位）：PICC 尖端平第 4～6 胸

椎或第 8～9 胸椎。

1.5 观察指标及方法

1.5.1 临床资料 ：记录患者的性别、年龄、置管肢

体、置管深度、置管科室及置管静脉等。

1.5.2 评价指标 ：以胸部 X 线定位为“金标准”，计

算改良微泡实验法识别 PICC 尖端在位的特异度、

敏感度、漏诊率、误诊率、阳性预测值、阴性预测值、

约登指数和一致性检验值。

1.6 统计学处理 ：应用 SPSS 20.0 软件进行数据分

析。计量资料呈正态分布，以均数 ± 标准差（x±s）表示，多组间比较采用方差分析 ；计数资料以频数

和构成比表示，采用 χ2 检验或 Fisher 确切概率法，

检验水准 α＝0.05。相关性分析采用 χ2 检验，用

列联系数 C 表示。组间两两比较采用 Bonferroni 校

正 χ2 检验，P＜校正 α 值为差异有统计学意义。

应用 Excel 软件计算特异度、敏感度等诊断性评价

指标。

the rate of missed diagnosis was 4.4% (3/69), the misdiagnosis rate was 10.3% (4/39), the positive predictive value was 94.3% (66/70), the negative predictive value was 92.1% (35/38), and the Youden index was 0.85. The consistency between the two methods was good, and the Kappa value was 0.86. Conclusions Compared with the chest X-ray localization method, the modified microbubble test method has high sensitivity and specificity in identifying PICC in the position, and the operation is simple, noninvasive, with less time and low cost. The modified microbubble test can be used as a screening test for PICC tip position, especially in ICU. When there are technical limitations or suspicious patient, further chest X-ray is necessary.

【Key words】 Microbubble test; Peripherally inserted central venous catheter; Ultrasound; Tip location; Sodium bicarbonate solution; Vitamin B6 solution

Fund program: Education Department of Jiangxi Province General Project of China (170065)DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2019.09.018

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表 1 胸部 X 线定位超声引导下 PICC 尖端不同位置患者的临床资料比较

组别例数

（例）

性别〔例（%）〕 年龄

（岁，x±s）置管肢体〔例（%）〕 置管深度

（cm，x±s）置管科室〔例（%）〕 置管静脉〔例（%）〕

男性 女性 左侧 右侧 ICU 门诊 贵要静脉 肱静脉 其他静脉

理想位置组 69 26（37.7） 43（62.3） 53.26±18.40 39（56.5） 30（43.5） 41.45±3.34 18（26.1） 51（73.9） 56（81.2） 9（13.0） 4（5.8）非理想位置组 33 15（45.5） 18（54.5） 53.58±20.15 24（72.7） 9（27.3） 39.69±4.10 7（21.2） 26（78.8） 21（63.7） 11（33.3） 1（3.0）异位组 6 2（33.3） 4（66.7） 58.33±19.10 5（83.3） 1（16.7） 42.16±4.49 2（33.3） 4（66.7） 5（83.3） 1（16.7） 0（0 ）

χ 2/ F 值 0.725 0.826 3.664 2.992 0.518 5.874P 值 0.710 0.863 0.170 0.058 0.754 0.165

注 ：PICC 为经外周静脉置入中心静脉导管，ICU 为重症加强治疗病房

表 2 超声引导下 PICC 置管患者改良微泡实验中不同微泡密度分级间 PICC 尖端位置比较

微泡密度

分级

例数

（例）

PICC 尖端位置〔例（%）〕

理想位置 非理想位置 异位

Ⅰ级 74 67（90.5） 5（ 6.8） 2（ 2.7）Ⅱ级 25 2（ 8.0） 22（88.0） 1（ 4.0）Ⅲ级 9 0（ 0 ） 6（66.7） 3（33.3）

注 ：PICC 为经外周静脉置入中心静脉导管 ；不同微泡密度分

级间比较，χ2＝82.583，P＝0.000，列联系数 C 为 0.662

2 结 果

2.1 临床资料分析（表 1）：研究期间共 120 例患者

入选，其中 2 例拒绝参加本研究、3 例右心房超声不

清晰、2 例自觉不耐受、5 例胸部 X 线不清晰，均予

以排除，共 108 例患者均完成改良微泡实验和胸部

X 线尖端定位。108 例患者中男性 43 例，女性 65 例；

年龄（53.64±19.10）岁 ；左上肢置管 68 例，右上肢

置管 40 例；ICU 置管 27 例，PICC 门诊置管 81 例；经

贵要静脉置管 82 例，经肱静脉置管 21 例，经其他静

脉置管 5 例。根据胸部 X 线尖端定位结果，108 例

患者中 PICC 尖端处于理想位置 69 例，非理想位置

33 例，异位 6 例 ；3 组患者间性别、年龄、置管肢体、

置管深度、置管科室、置管静脉差异均无统计学意

义（均 P＞0.05）。

2.2 改良微泡实验法中微泡密度分级与胸部 X 线

定位导管尖端位置相关性分析：图 1 显示，108 例患

者改良微泡实验中Ⅰ级微泡 74 例（68.5%）、Ⅱ级微

泡 25 例（23.2%）、Ⅲ级微泡 9 例（8.3%），其中Ⅰ级

微泡患者中有 2 例在右心房还可见到白亮色线条。

胸 部 X 线 定 位 PICC 尖 端 位 置 结 果 中，理 想 位 置

69 例（63.9%）、非理想位置 33 例（30.6%）、异位 6 例

（5.5%）。表 2 显示，不同微泡密度分级间 PICC 尖端

位置比较差异有统计学意义（P＜0.01）；微泡密度

与导管尖端位置存在相关性，呈中强度相关，列联系

数 C 为 0.662。

行两两比较 Bonferroni 校正 χ2 检验，校正 P 值

为 0.017。Ⅰ级微泡中导管尖端理想位置比例明显

图 1 超声引导下经外周静脉置入中心静脉导管（PICC）患者改良微泡实验法中剑突下及心尖部四腔心切面Ⅰ ~ Ⅲ级微泡　红圈内为微泡

高于Ⅱ级微泡理想位置比例，差异有统计学意义

（P＜0.017）；Ⅰ级微泡中导管尖端异位率明显低于

Ⅲ级微泡异位率，差异有统计学意义（P＜0.017）；

而Ⅱ级微泡非理想位置比例与Ⅲ级微泡非理想位置

比例比较差异无统计学意义（P＝0.111）。

2.3 改良微泡实验法识别 PICC 尖端在位的敏感度

及特异度 ：根据改良微泡实验法中微泡密度分级与

胸部 X 线显示导管尖端位置呈中强度相关的结果，

得出二者关系为 ：① Ⅰ级微泡 ：理想位置 ；② Ⅰ级

微泡 + 白亮色线条 ：右心房 ；③ Ⅱ、Ⅲ级微泡 ：非

理想位置或异位于其他静脉。108 例患者中，胸部

X 线确定 PICC 尖端在位 69 例、非在位 39 例 ；改良

微泡实验法判断 PICC 尖端在位 70 例，非在位 38 例。

改良微泡实验法判断 PICC 尖端在位的敏感度为

95.7%（66/69），特 异 度 为 89.7%（35/39），漏 诊 率 为

4.4%（3/69），误 诊 率 为 10.3%（4/39），阳 性 预 测 值

为 94.3%（66/70），阴性预测值为 92.1%（35/38），约

登指数为 0.85。两种方法判断结果的一致性较好，

Kappa 值为 0.86。

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度及特异度 ：本研究结果显示，微泡密度为Ⅱ级时，

PICC 尖端可能处于非理想位置或异位 ；与此同时，

胸部 X 线会显示 PICC 尖端异位或者未到达理想位

置，此时均需重新调整 PICC 甚至再次置管。因此

本研究中将“非理想位置和异位”合并为“非在位”。

结果表明，改良微泡实验法判断 PICC 尖端在位的

敏感度、特异度均较高（95.7%、89.7%）。有研究表

明，改良微泡实验法识别 CVC 尖端异位的敏感度和

特异度分别为 75%、100% 或 50%、100% 或 33%、

98%，可见特异度均显著高于敏感度［5，15-16］。可能是

由于 CVC 研究中并未考虑导管尖端的非理想位置。

3.4 改良微泡实验法的优势 ：胸部 X 线定位作为

“金标准”，仍具有不可替代性，但需要在置管结束、

导管固定后实施，可主要用于病情相对稳定、慢性

疾病的患者。胸部 X 线定位法虽然准确，但为滞后

性操作，缺乏时效性，发现异位后，需要重新回到操

作室进行调整，若导管已经修剪，能调整的余地则很

小 ；此外，反复调整和 X 线检查不仅增加了感染的

风险，还增加了辐射暴露的危害［18-19］。本研究中有

5 例患者从拍摄的胸片上不能准确判断 PICC 尖端

位置，考虑与拍片时患者移动、PICC 尖端刚好与右

心房边缘重合有关，均需再次拍摄。改良微泡实验

法只需采用彩色多普勒超声仪床旁监测即可，可在

10 min内完成，且无副作用，对于ICU患者十分便利。

国外研究者也提出胸部 X 线定位时间远远长于微

泡实验法，（32.11±5.52）min 比（2.50±1.24）min［20］、

45.78 min 比 8.80 min［21］、28.2 min 比 5.0 min［22］。此

外，微泡实验法的费用仅为 2～8 欧元，较胸部 X 线

检查节省了 86.7%～95.0%［20］。

超声作为较现代化且便捷、无创的可视化工

具，已逐步应用到护理工作中，尤其在 ICU，如 PICC

置管后深静脉血栓的监测与筛查［23］、膀胱容量测

定［24］、胃残余量测定［25］、胃管尖端定位［26］、鼻肠管

的放置［27］等，这些应用均不需医师的协助，临床护

士可独立在床旁完成。采用改良微泡实验法，只要

科室具备超声仪及心脏超声探头，即可进行 PICC

尖端的定位，同时可用于新生儿、急诊科及 ICU 等

需要快速确定患者导管尖端位置以便积极救治的情

况或科室。

综上所述，改良微泡实验法操作简单、无创、用

时少、费用低 ；判断 PICC 尖端需二次调整的准确

率、敏感度、特异度均较高。改良微泡实验法可作

为 PICC 二次调管的筛选性检查，尤其在 ICU，有技

3 讨 论

3.1 改良微泡实验法的应用：李泉水等［13］ 于 1999 年

首次报道了改良微泡实验法，用于筛查先天性心脏

病，其对剂量比例、气泡密集、高峰持续时间和气泡

总持续时间的要求均较高，并相继于 2000 年［14］、

2003 年［12］开展了一系列研究。CO2 由 NaHCO3 和

维生素 B6 溶液中和产生，并未涉及维生素 B6 结构

的改变及其他有机物的产生，此外 CO2 的释放是一

个较为持续的过程，且在血液中溶解度最大，弥散

速度最快，因此在一定剂量内不会造成不良反应。

本研究中根据本院超声科医师的推荐，将 10 mL

NaHCO3 溶液和 2 mL 维生素 B6 注射液混合，该剂

量略低于李泉水等［13］和熊奕等［12，14］研究中采用的

剂量，这是由于该混合液是用于 PICC 尖端的定位，

对于微泡的持续时间并不像在筛查先天性心脏病中

要求的那么严格，只需要在四腔心切面产生一定量

的显影即可。

3.2 改良微泡实验法微泡密度分级与 PICC 尖端位

置的相关分析：本研究结果显示，改良微泡实验法中

显影微泡多呈簇状或湍流状，难以区分，所以将微泡

显影密度分为 3 个级别。在国外应用微泡实验法的

CVC 定位研究中的微泡数量也未明确定量［5，9，15-16］。

本研究中Ⅱ、Ⅲ级微泡 PICC 尖端在非理想位

置者分别占 88.0%、66.7%，与微泡实验法在 CVC

尖端定位中的研究结果相似［9，15］。但不同的是，

Weekes 等［16］认为在 CVC 定位中，微泡无法区分

上腔静脉远端和近端位置，可能与 CVC 导管的长

度短于 PICC 导管，导致微泡破裂消散的程度不同

有关，仍需进一步研究。本研究结果显示微泡密度

与 PICC 尖端位置存在中强度相关 ：当微泡密度为

Ⅰ级时，PICC 尖端位于理想位置。当微泡密度为

Ⅰ级且见到白亮色线条时，PICC 尖端已进入右心

房，这与高春恒和何丽娟［17］的研究结果相似。该研

究者在 PICC 置管中采用心脏超声探头探查右心房，

认为若一旦见到亮点即为 PICC 尖端。当微泡密度

为Ⅱ、Ⅲ级时，PICC 尖端位于非理想位置或异位于

其他静脉。

本研究中并未对微泡出现时间进行分析。微泡

出现时间较难准确计算，混合液注射完毕与右心房

出现微泡几乎同时出现。若用秒表计算，肯定存在

误差，且由于实验设计的不同，目前各研究结果略有

不同［6，9，15-16］。

3.3 改良微泡实验法识别 PICC 尖端在位的敏感

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术限制或可疑者应再进行胸部 X 线定位。因此，建

议 PICC 专科护士应该根据置管患者的病情级别、

对 PICC 静脉通路的依赖程度及科室设备的支持情

况选择恰当的识别异位的方法 ；应该在既适合自身

临床工作，又利于患者治疗康复的角度，勇于创新、

尝试、应用新的识别异位的方法，以提高 PICC 尖端

定位的合理性、科学性，从而提高尖端到位率及减

少相关并发症的发生。利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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（收稿日期 ：2019-08-15）