几种品牌静脉输液港植入输液针后磁共振扫描安全性相关研究

引言

静脉输液港是一种可以完全植入体内的静脉输液装置，包括供穿刺的注射座和静脉导管两部分，属于长期血管通道的一种。主要用于长期间断输液肿瘤患者，可减少对患者的反复穿刺带来的痛苦（肿瘤患者一般血管细而脆，不易穿刺成功），同时可将各种药物直接通过锁骨下静脉输送到上腔静脉处，可预防刺激性药物对外周静脉的损伤，被认为是肿瘤患者静脉输液和化疗的永久性通道[1-2]。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是近几十年发展起来的一种新型医学影像成像技术，具有不产生电离辐射等多种优点。由于其具有多方位、多参数、多序列的成像特点，且具有优越的空间对比度和组织分辨率，现已广泛应用于临床。然而对于体内携带有静脉输液港的患者，由于在行磁共振检查时，磁场与静脉输液港港体和输液针之间的相互作用而发生位移改变、发热等问题可能对患者或静脉输液港造成损害[3-7]。单独静脉输液港大都属于磁共振兼容，但是对于静脉输液港穿刺针磁共振的兼容性问题尚无文献报道，另外不锈钢材质的穿刺针产生伪影对图像造成多大影响也属未知。本研究旨在对静脉输液港、输液针在磁共振下的位移力、发热及伪影产生进行模拟人体实验，对20例植入静脉输液港、输液针的患者进行安全性观察，探讨在静脉输液港进行输液针穿刺后，直接进行MR检查的可行性和安全性。为磁共振检查相关工作人员提供理论数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料

静脉输液港Ⅰ（德国贝朗，B. Braun Melsungen AG，型号：Celsite® Standard，由聚砜和钛合金材料腔和高密度硅胶隔膜组成）；静脉输液港Ⅱ（德国贝朗，B. Braun Melsungen AG，型号Celsite® IMPLANTOFIX® Standard，由聚砜材料腔和高密度硅胶隔膜组成）；静脉输液港Ⅲ（美国巴德公司，BARD，钛合金和液态硅胶隔膜组成）；静脉输液港Ⅳ（美国巴德公司，BARD，热塑料和液态硅胶隔膜组成）；垂直针Ⅰ（美国巴德公司，1.3 cm输液针，型号20G 0.5）、垂直针Ⅱ（美国巴德公司，2 cm输液针，型号20G 0.75）、垂直针Ⅲ（美国巴德公司，2.5 cm输液针，型号22G 1.00）；垂直针Ⅳ（德国贝朗公司20 G 0.9 mm/15 mm输液针）、垂直针Ⅴ（德国贝朗公司，20 G 0.9 mm/20 mm输液针），垂直针Ⅵ（德国贝朗公司，22 G 0.9 mm/25 mm输液针），假体2个，透明贴、高精度水银温度计、自制偏移力测量装置及3.0 T Siemens MRI扫描仪。

1.2 方法

1.2.1 偏移力测量

参照美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）F2052标准-《被动性植入物在磁共振环境下的磁诱导偏移力测试标准方法》，自制木质偏转角测试架，测量输液港、输液针的偏转角度（图1～2）。

分别取各种类型的输液针（用剪刀减去接头及延长管，仅保留蝶翼针）和输液港（用剪刀减去导管，只保留港体），用细线悬吊于测量支架上。将支架置于MRI检查仪磁孔入口处，调整支架的高度和位置，用角度测量仪测出其在MRI入口处及磁体中心最大偏移角度，每次实验重复3次，分别记录测量值。

1.2.2 发热测量

所有实验材料放置磁共振室6 h，去除材料本身对温度的影响，磁共振室保持室温20℃。

（1）将6种型号输液针分别插入Ⅰ～Ⅳ4种输液港中，分别注满生理盐水，用透明敷料固定于假体的胸前部（图3～4）。应用磁共振极端发热序列参数扫描15 min，抽出生理盐水测量盐水温度。

（2）Ⅰ～Ⅳ4种输液港，分别注满生理盐水，不插输液针作为对照组，用透明敷料固定于假体胸前部。应用相同磁共振发热序列参数扫描15 min抽出生理盐水测量盐水温度。

1.2.3 带输液针的静脉输液港植入后患者安全性观察

带输液针的静脉输液港植入术后磁共振检查的患者进行安全性观察指标：穿刺针是否震动；贴膜是否漏液；患者是否有不适；检查后3 d内输液港是否通畅；检查部位伪影情况。

1.3 统计学分析

本实验产热数据采用两组间t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。所有统计均经SPSS 19.0统计软件处理完成。

2 结果与分析

2.1 偏移力测量

不同厂家、不同材质的静脉输液港港体及穿刺针于磁共振入口及机器中，其偏移角度结果，见表1，偏移幅度在入口处为0°～55°，在机器中间均不偏移。

2.2 发热测量

实验后立即用注射器抽出港体内生理盐水，再用高精度水银温度计测量温度情况，不同输液针和输液港组合温度升高情况，见表2。输液港Ⅲ组温度升高（4.1±0.4）℃，输液港Ⅳ组温度升高（3.1±0.3）℃，两者有明显统计学差异（t=13.8，P＜0.01）；钛合金输液港Ⅰ组温度升高（4.1±0.4）℃，输液港Ⅱ组温度升高（3.1±0.2）℃，两者有明显统计学差异（t=17.0，P＜0.01）；表明各型号钛合金静脉输液港要比塑料材质静脉输液港升高温度要高1℃左右。其中带输液针各组温度明显高于无针组1℃左右。

带输液针的静脉输液港植入后患者安全性观察结果显示：所有20例患者穿刺针无移动、贴膜无漏液、患者无不适感觉、输液港通畅，除肩关节、胸椎等靠近输液港植入部位的检查有少许伪影外其余检查部位不受伪影影响（表3）。

3 讨论

体内植入物是指通过各种渠道植入体内并且能够长期滞留在人体内的物质。随着各种体内植入物的不断改良及开发和各类生物材料的不断更新和发展，其临床应用也越来越广泛。同时申请磁共振检查且带有体内植入物被检者的数量也比以前大幅度增加。由于磁共振检查时需将被检者置于强大的外加静磁场中，当被检者带有金属植人物接受检查时，静磁场和梯度磁场与金属物质之间的相互作用可能会对患者或金属装置的位置和功能造成损害。其影响如下：① 可能引起植入物运动和移位，即在静磁场的强磁力及磁矩作用下体内金属可转向或离开本应存放的位置，从而有可能会对机体产生不同程度的伤害；② 产生电流和引起机体发热，由于梯度场和射频脉冲会导致金属材料产生电流，发热，使局部温度升高从而有可能会灼伤组织；③ 造成电子植入器件功能紊乱，主要是指电子植入器件会受到射频场及磁场的干扰从而失去全部或部分功能（如心脏起搏器）；④ 造成磁共振检查后图像产生磁敏感性伪影，从而对磁共振显像造成干扰[8-13]。

临床上肿瘤患者通常将静脉输液港埋入在胸壁皮下组织中，进行缝合固定。当患者需要输液时，将输液针通过皮肤垂直刺入穿刺注射座即可。患者在临床治疗期间根据其病情需要，会对特定部位进行核磁共振检查。其中输液港的磁共振兼容性说明都标记为MR conditional，即SAR值＜2.9 W/kg在3.0 T下扫描是安全的[14-15]。但目前对于应用静脉输液港带有固定输液钢针行MR检查的安全性及可行性的研究甚少。

3.1 关于偏移力问题

实验结果显示，不同型号及不同厂家的输液针在3.0 T MR机器入口处偏移幅度为15°～55°，单独的输液港偏移0°～8.5°（表1）。依据ASTM（对磁共振环境下植入物的偏移力测试采用偏转角测定法，测试标准认为只要此角度＜45°，即移位力的作用小于其本身重力的作用，该植入物行磁共振检查时在力学上就是安全的。由此看出垂直针Ⅵ偏移55°可能发生位移偏转。为此我们进行不同材质的港体与不同厂家、不同型号的输液针的组合在假体同一部位并置于3.0 T MR入口及机器中观察偏转情况，结果所有观察输液针均未见偏转，港体未见有损坏或渗液，贴膜松动等现象（表3）。同时，输液港上输液针的贴膜未见松动。从而得出结论，磁场吸引力小于对输液钢针的内固定力，即带有输液钢针植入静脉输液港的患者从偏移力上看可安全行磁共振检查。

3.2 关于产热问题

磁共振扫描过程中系统不断向人体施加射频脉冲以激发成像部位，激发的射频能量在人体集聚会产生热量，这一热量多少物理学通常用特定吸收率来衡量，它与射频脉冲的频率、射频脉冲宽窄、激励次数有关。而其中植入的金属物体会聚集射频信号，导致局部温度大幅上升而灼伤周围组织；金属植入物本身还会因射频脉冲产生感生电流，造成异常刺激，从而造成患者生命危险。梯度磁场的快速切换也会快速产生交变磁场，使导电的体内植入物容易产生涡流和周围神经刺激，铁磁性材料会因磁滞作用和感应涡流而消耗更多的能量，并将这部分能量转变为热能，使其发热[16-17]。

实验过程我们需要测量输液钢针及输液港的温度，实际检测非常困难，我们采取测量输液港体内生理盐水温度升高情况来间接反映实验结果，得出输液钢针及输液港的温度升高情况。试验中单独输液港及带有穿刺针输液港均温度升高，带有穿刺针输液港升高温度要高1℃左右，钛合金静脉输液港要比塑料静脉输液港升高温度要高1℃左右（表2）。所有组合温度最高升高4.4℃，这可能是因为我们测量输液港体内生理盐水体积1～2 mL，量非常少，这相当于大功率微波炉加热非常小的东西温度会升的很高。带有穿刺针输液港升高温度要比单独输液港温度升的高，钛合金静脉输液港要比塑料静脉输液港温度升的高，这说明磁共振热效应与金属植入物体积密切相关，体积越大温度升高越明显。本文对于带输液针的静脉输液港植入后患者安全性观察显示患者并没有感觉到温度升高刺激，输液针产生的热量在安全范围，人体不会因为过多产热而造成磁共振检查的不适应，同时也不会对港体造成损坏。所以从磁共振带来热效应来看带有穿刺针输液港的患者可安全行3.0T磁共振检查。

4 结论

综上所述，我们的实验结果表明：在偏移力、发热两个方面带有输液针的静脉输液港行3.0 T MR检查都证明是安全的。但本实验只是针对特定的几种静脉输液港及穿刺针进行试验，实际工作中厂家众多，不同厂家制作材料、制作工艺不同，因而对带有穿刺针静脉输液港患者磁共振检查安全性还是要足够重视。检查过程中随时和患者交流看是否有不适以保证安全。

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