幾種品牌靜脈輸液港植入輸液針后磁共振掃描安全性相關(guān)研究

王傳兵，劉波，李大鵬

南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210029

引言

靜脈輸液港是一種可以完全植入體內(nèi)的靜脈輸液裝置，包括供穿刺的注射座和靜脈導(dǎo)管兩部分，屬于長期血管通道的一種。主要用于長期間斷輸液腫瘤患者，可減少對患者的反復(fù)穿刺帶來的痛苦（腫瘤患者一般血管細(xì)而脆，不易穿刺成功），同時(shí)可將各種藥物直接通過鎖骨下靜脈輸送到上腔靜脈處，可預(yù)防刺激性藥物對外周靜脈的損傷，被認(rèn)為是腫瘤患者靜脈輸液和化療的永久性通道[1-2]。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是近幾十年發(fā)展起來的一種新型醫(yī)學(xué)影像成像技術(shù)，具有不產(chǎn)生電離輻射等多種優(yōu)點(diǎn)。由于其具有多方位、多參數(shù)、多序列的成像特點(diǎn)，且具有優(yōu)越的空間對比度和組織分辨率，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床。然而對于體內(nèi)攜帶有靜脈輸液港的患者，由于在行磁共振檢查時(shí)，磁場與靜脈輸液港港體和輸液針之間的相互作用而發(fā)生位移改變、發(fā)熱等問題可能對患者或靜脈輸液港造成損害[3-7]。單獨(dú)靜脈輸液港大都屬于磁共振兼容，但是對于靜脈輸液港穿刺針磁共振的兼容性問題尚無文獻(xiàn)報(bào)道，另外不銹鋼材質(zhì)的穿刺針產(chǎn)生偽影對圖像造成多大影響也屬未知。本研究旨在對靜脈輸液港、輸液針在磁共振下的位移力、發(fā)熱及偽影產(chǎn)生進(jìn)行模擬人體實(shí)驗(yàn)，對20例植入靜脈輸液港、輸液針的患者進(jìn)行安全性觀察，探討在靜脈輸液港進(jìn)行輸液針穿刺后，直接進(jìn)行MR檢查的可行性和安全性。為磁共振檢查相關(guān)工作人員提供理論數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

靜脈輸液港Ⅰ（德國貝朗，B. Braun Melsungen AG，型號：Celsite? Standard，由聚砜和鈦合金材料腔和高密度硅膠隔膜組成）；靜脈輸液港Ⅱ（德國貝朗，B. Braun Melsungen AG，型號Celsite? IMPLANTOFIX? Standard，由聚砜材料腔和高密度硅膠隔膜組成）；靜脈輸液港Ⅲ（美國巴德公司，BARD，鈦合金和液態(tài)硅膠隔膜組成）；靜脈輸液港Ⅳ（美國巴德公司，BARD，熱塑料和液態(tài)硅膠隔膜組成）；垂直針Ⅰ（美國巴德公司，1.3 cm輸液針，型號20G 0.5）、垂直針Ⅱ（美國巴德公司，2 cm輸液針，型號20G 0.75）、垂直針Ⅲ（美國巴德公司，2.5 cm輸液針，型號22G 1.00）；垂直針Ⅳ（德國貝朗公司20 G 0.9 mm/15 mm輸液針）、垂直針Ⅴ（德國貝朗公司，20 G 0.9 mm/20 mm輸液針），垂直針Ⅵ（德國貝朗公司，22 G 0.9 mm/25 mm輸液針），假體2個(gè)，透明貼、高精度水銀溫度計(jì)、自制偏移力測量裝置及3.0 T Siemens MRI掃描儀。

1.2 方法

1.2.1 偏移力測量

參照美國材料與試驗(yàn)協(xié)會（American Society for Testing and Materials，ASTM）F2052標(biāo)準(zhǔn)-《被動(dòng)性植入物在磁共振環(huán)境下的磁誘導(dǎo)偏移力測試標(biāo)準(zhǔn)方法》，自制木質(zhì)偏轉(zhuǎn)角測試架，測量輸液港、輸液針的偏轉(zhuǎn)角度（圖1～2）。

圖1 輸液針在磁共振入口處偏移力測量

圖2 輸液針在磁共振磁體中心處處偏移力測量

分別取各種類型的輸液針（用剪刀減去接頭及延長管，僅保留蝶翼針）和輸液港（用剪刀減去導(dǎo)管，只保留港體），用細(xì)線懸吊于測量支架上。將支架置于MRI檢查儀磁孔入口處，調(diào)整支架的高度和位置，用角度測量儀測出其在MRI入口處及磁體中心最大偏移角度，每次實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，分別記錄測量值。

1.2.2 發(fā)熱測量

所有實(shí)驗(yàn)材料放置磁共振室6 h，去除材料本身對溫度的影響，磁共振室保持室溫20℃。

（1）將6種型號輸液針分別插入Ⅰ～Ⅳ4種輸液港中，分別注滿生理鹽水，用透明敷料固定于假體的胸前部（圖3～4）。應(yīng)用磁共振極端發(fā)熱序列參數(shù)掃描15 min，抽出生理鹽水測量鹽水溫度。

圖3 6種組合靜脈輸液港輸液針固定假體前胸部

圖4 實(shí)驗(yàn)假體放置磁共振機(jī)器中掃描

（2）Ⅰ～Ⅳ4種輸液港，分別注滿生理鹽水，不插輸液針作為對照組，用透明敷料固定于假體胸前部。應(yīng)用相同磁共振發(fā)熱序列參數(shù)掃描15 min抽出生理鹽水測量鹽水溫度。

1.2.3 帶輸液針的靜脈輸液港植入后患者安全性觀察

帶輸液針的靜脈輸液港植入術(shù)后磁共振檢查的患者進(jìn)行安全性觀察指標(biāo)：穿刺針是否震動(dòng)；貼膜是否漏液；患者是否有不適；檢查后3 d內(nèi)輸液港是否通暢；檢查部位偽影情況。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)熱數(shù)據(jù)采用兩組間t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有統(tǒng)計(jì)均經(jīng)SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 偏移力測量

不同廠家、不同材質(zhì)的靜脈輸液港港體及穿刺針于磁共振入口及機(jī)器中，其偏移角度結(jié)果，見表1，偏移幅度在入口處為0°～55°，在機(jī)器中間均不偏移。

表1 不同的靜脈輸液港及垂直針置于磁共振入口及機(jī)器中的偏移情況結(jié)果（°）

2.2 發(fā)熱測量

實(shí)驗(yàn)后立即用注射器抽出港體內(nèi)生理鹽水，再用高精度水銀溫度計(jì)測量溫度情況，不同輸液針和輸液港組合溫度升高情況，見表2。輸液港Ⅲ組溫度升高（4.1±0.4）℃，輸液港Ⅳ組溫度升高（3.1±0.3）℃，兩者有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=13.8，P＜0.01）；鈦合金輸液港Ⅰ組溫度升高（4.1±0.4）℃，輸液港Ⅱ組溫度升高（3.1±0.2）℃，兩者有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=17.0，P＜0.01）；表明各型號鈦合金靜脈輸液港要比塑料材質(zhì)靜脈輸液港升高溫度要高1℃左右。其中帶輸液針各組溫度明顯高于無針組1℃左右。

表2 不同輸液針和輸液港組合溫度升高情況（℃）

帶輸液針的靜脈輸液港植入后患者安全性觀察結(jié)果顯示：所有20例患者穿刺針無移動(dòng)、貼膜無漏液、患者無不適感覺、輸液港通暢，除肩關(guān)節(jié)、胸椎等靠近輸液港植入部位的檢查有少許偽影外其余檢查部位不受偽影影響（表3）。

表3 帶輸液針的靜脈輸液港植入后患者安全性觀察

3 討論

體內(nèi)植入物是指通過各種渠道植入體內(nèi)并且能夠長期滯留在人體內(nèi)的物質(zhì)。隨著各種體內(nèi)植入物的不斷改良及開發(fā)和各類生物材料的不斷更新和發(fā)展，其臨床應(yīng)用也越來越廣泛。同時(shí)申請磁共振檢查且?guī)в畜w內(nèi)植入物被檢者的數(shù)量也比以前大幅度增加。由于磁共振檢查時(shí)需將被檢者置于強(qiáng)大的外加靜磁場中，當(dāng)被檢者帶有金屬植人物接受檢查時(shí)，靜磁場和梯度磁場與金屬物質(zhì)之間的相互作用可能會對患者或金屬裝置的位置和功能造成損害。其影響如下：① 可能引起植入物運(yùn)動(dòng)和移位，即在靜磁場的強(qiáng)磁力及磁矩作用下體內(nèi)金屬可轉(zhuǎn)向或離開本應(yīng)存放的位置，從而有可能會對機(jī)體產(chǎn)生不同程度的傷害；② 產(chǎn)生電流和引起機(jī)體發(fā)熱，由于梯度場和射頻脈沖會導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生電流，發(fā)熱，使局部溫度升高從而有可能會灼傷組織；③ 造成電子植入器件功能紊亂，主要是指電子植入器件會受到射頻場及磁場的干擾從而失去全部或部分功能（如心臟起搏器）；④ 造成磁共振檢查后圖像產(chǎn)生磁敏感性偽影，從而對磁共振顯像造成干擾[8-13]。

臨床上腫瘤患者通常將靜脈輸液港埋入在胸壁皮下組織中，進(jìn)行縫合固定。當(dāng)患者需要輸液時(shí)，將輸液針通過皮膚垂直刺入穿刺注射座即可。患者在臨床治療期間根據(jù)其病情需要，會對特定部位進(jìn)行核磁共振檢查。其中輸液港的磁共振兼容性說明都標(biāo)記為MR conditional，即SAR值＜2.9 W/kg在3.0 T下掃描是安全的[14-15]。但目前對于應(yīng)用靜脈輸液港帶有固定輸液鋼針行MR檢查的安全性及可行性的研究甚少。

3.1 關(guān)于偏移力問題

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不同型號及不同廠家的輸液針在3.0 T MR機(jī)器入口處偏移幅度為15°～55°，單獨(dú)的輸液港偏移0°～8.5°（表1）。依據(jù)ASTM（對磁共振環(huán)境下植入物的偏移力測試采用偏轉(zhuǎn)角測定法，測試標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為只要此角度＜45°，即移位力的作用小于其本身重力的作用，該植入物行磁共振檢查時(shí)在力學(xué)上就是安全的。由此看出垂直針Ⅵ偏移55°可能發(fā)生位移偏轉(zhuǎn)。為此我們進(jìn)行不同材質(zhì)的港體與不同廠家、不同型號的輸液針的組合在假體同一部位并置于3.0 T MR入口及機(jī)器中觀察偏轉(zhuǎn)情況，結(jié)果所有觀察輸液針均未見偏轉(zhuǎn)，港體未見有損壞或滲液，貼膜松動(dòng)等現(xiàn)象（表3）。同時(shí)，輸液港上輸液針的貼膜未見松動(dòng)。從而得出結(jié)論，磁場吸引力小于對輸液鋼針的內(nèi)固定力，即帶有輸液鋼針植入靜脈輸液港的患者從偏移力上看可安全行磁共振檢查。

3.2 關(guān)于產(chǎn)熱問題

磁共振掃描過程中系統(tǒng)不斷向人體施加射頻脈沖以激發(fā)成像部位，激發(fā)的射頻能量在人體集聚會產(chǎn)生熱量，這一熱量多少物理學(xué)通常用特定吸收率來衡量，它與射頻脈沖的頻率、射頻脈沖寬窄、激勵(lì)次數(shù)有關(guān)。而其中植入的金屬物體會聚集射頻信號，導(dǎo)致局部溫度大幅上升而灼傷周圍組織；金屬植入物本身還會因射頻脈沖產(chǎn)生感生電流，造成異常刺激，從而造成患者生命危險(xiǎn)。梯度磁場的快速切換也會快速產(chǎn)生交變磁場，使導(dǎo)電的體內(nèi)植入物容易產(chǎn)生渦流和周圍神經(jīng)刺激，鐵磁性材料會因磁滯作用和感應(yīng)渦流而消耗更多的能量，并將這部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使其發(fā)熱[16-17]。

實(shí)驗(yàn)過程我們需要測量輸液鋼針及輸液港的溫度，實(shí)際檢測非常困難，我們采取測量輸液港體內(nèi)生理鹽水溫度升高情況來間接反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出輸液鋼針及輸液港的溫度升高情況。試驗(yàn)中單獨(dú)輸液港及帶有穿刺針輸液港均溫度升高，帶有穿刺針輸液港升高溫度要高1℃左右，鈦合金靜脈輸液港要比塑料靜脈輸液港升高溫度要高1℃左右（表2）。所有組合溫度最高升高4.4℃，這可能是因?yàn)槲覀儨y量輸液港體內(nèi)生理鹽水體積1～2 mL，量非常少，這相當(dāng)于大功率微波爐加熱非常小的東西溫度會升的很高。帶有穿刺針輸液港升高溫度要比單獨(dú)輸液港溫度升的高，鈦合金靜脈輸液港要比塑料靜脈輸液港溫度升的高，這說明磁共振熱效應(yīng)與金屬植入物體積密切相關(guān)，體積越大溫度升高越明顯。本文對于帶輸液針的靜脈輸液港植入后患者安全性觀察顯示患者并沒有感覺到溫度升高刺激，輸液針產(chǎn)生的熱量在安全范圍，人體不會因?yàn)檫^多產(chǎn)熱而造成磁共振檢查的不適應(yīng)，同時(shí)也不會對港體造成損壞。所以從磁共振帶來熱效應(yīng)來看帶有穿刺針輸液港的患者可安全行3.0T磁共振檢查。

4 結(jié)論

綜上所述，我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在偏移力、發(fā)熱兩個(gè)方面帶有輸液針的靜脈輸液港行3.0 T MR檢查都證明是安全的。但本實(shí)驗(yàn)只是針對特定的幾種靜脈輸液港及穿刺針進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)際工作中廠家眾多，不同廠家制作材料、制作工藝不同，因而對帶有穿刺針靜脈輸液港患者磁共振檢查安全性還是要足夠重視。檢查過程中隨時(shí)和患者交流看是否有不適以保證安全。

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