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Methodenartikel

Point-of-Care-Ultraschallgesteuerte periphere veno-arterielle extrakorporale Membranoxygenierung-Kanülierung bei erwachsenen Patienten

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DOI:

10.3791/72871

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14. August 2026

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1Department of Emergency Medicine, Sir Run Run Shaw Hospital, 2Department of Ultrasound, Sir Run Run Shaw Hospital, 3Key Laboratory of Precision Medicine in Diagnosis and Monitoring Research of Zhejiang Province, Sir Run Run Shaw Hospital, 4School of Medicine, Shaoxing University, 5Key Laboratory of Emergency and Trauma of Ministry of Education, Engineering Research Center for Hainan Biological Sample Resources of Major Diseases

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll demonstriert die Anwendung des Ultraschalls am Versorgungsort zur Steuerung der peripheren veno-arteriellen extrakorporalen Membranoxygenierung-Katheterplatzierung mittels präinterventioneller Beurteilung, Echtzeit-Interventionssteuerung und postinterventioneller Verifizierung.

Zusammenfassung

Ultraschalluntersuchungen am Patientenbett (POCUS) haben sich zu einer wichtigen bildgebenden Methode zur Unterstützung der peripheren veno-arteriellen extrakorporalen Membranoxygenierung (VA-ECMO) Kanülierung entwickelt. Dieses Protokoll beschreibt die Integration von POCUS in den gesamten Arbeitsablauf der peripheren VA-ECMO-Kanülierung, einschließlich der präinterventionellen Beurteilung, der Echtzeit-Interventionsunterstützung und der postkanülierungsbezogenen Verifizierung. Während der präinterventionellen Beurteilung ermöglicht POCUS die Differenzierung von Arterien und Venen, die Messung des Gefäßdurchmessers zur Abschätzung der geeigneten Kanülengröße sowie die Identifizierung vaskulärer Pathologien, einschließlich Plaques, Thrombosen und Stenosen. Während der Kanülierung erlauben kombinierte Out-of-Plane- und In-Plane-Ultraschalltechniken die Echtzeitvisualisierung des Führungsdrahts, die Bestätigung der korrekten Lage des Führungsdrahts im Zielgefäß und die Vermeidung einer Perforation der Hinterwand oder von Verletzungen benachbarter Strukturen. Nach der Kanülierung wird POCUS verwendet, um die Position der Drainagekanüle an der Mündung der unteren Hohlvene in das rechte Vorhof herzustellen und die Lage der arteriellen Rückführkanüle auf Höhe der A. iliaca externa oder A. iliaca communis zu überprüfen, sowie um Komplikationen wie ein Kardialtamponade, eine Fehlpositionierung der Kanüle oder Thrombosen auszuschließen. Im Vergleich zu orientierungsbezogenen oder fluoroskopisch gesteuerten Techniken bietet POCUS eine bildgebende Untersuchung am Bett ohne ionisierende Strahlung und ermöglicht eine kontinuierliche prozedurale Unterstützung, ohne die Reanimation unterbrechen zu müssen. Dieses Protokoll stellt einen praktischen, evidenzbasierten Ansatz für die ultraschallgesteuerte periphere VA-ECMO-Kanülierung dar und konzentriert sich speziell auf den vaskulären Zugang und die Kanülierung, nicht jedoch auf das umfassendere VA-ECMO-Management.

Einleitung

Die veno-arterielle extrakorporale Membranoxygenierung (VA-ECMO) wird als lebensrettende Therapie bei Patienten mit schwerem kardiogenem Schock, therapieresistentem Herzstillstand und schwerer kardiopulmonaler Insuffizienz eingesetzt1,2. Mit der zunehmenden Anwendung der VA-ECMO hat auch der Bedarf an sicheren, schnellen und zuverlässigen Kanülierungstechniken zugenommen. Die perkutane Kanülierung nach der Seldinger-Technik wird häufig für die periphere VA-ECMO verwendet, da sie die mit einem chirurgischen Zugang verbundenen Komplikationen vermeidet und am Krankenbett durchgeführt werden kann3,4. Diese Methode bezieht sich speziell auf die ultraschallgesteuerte periphere VA-ECMO-Kanülierung und behandelt nicht die umfassendere Anwendung des Ultraschalls bei anderen ECMO-Konfigurationen oder beim vollständigen hämodynamischen Management nach der Kanülierung.

Die perkutane VA-EKMO-Katheterisierung wurde traditionell anhand anatomischer Landmarken oder mittels Durchleuchtung (Fluoroskopie) durchgeführt. Techniken, die auf Landmarken basieren, bergen das Risiko einer falschen Katheterplatzierung und vaskulärer Komplikationen5. Obwohl die Fluoroskopie eine präzise bildgebende Steuerung ermöglicht, kann sie den Transport in einen Katheterisierungsraum erforderlich machen, führt zu einer Exposition von Patienten und Personal gegenüber ionisierender Strahlung und beinhaltet gegebenenfalls die Verwendung von Kontrastmitteln mit Nephropathie-Risiko6. Das ultraschallbasierte Point-of-Care-Verfahren (POCUS) bietet eine nichtinvasive, wiederholbare und portable Alternative, die am Bettplatz eingesetzt werden kann, ohne laufende Reanimationsmaßnahmen wesentlich zu unterbrechen7. Mithilfe geeigneter Schallköpfe – Phased-Array-, konvexer oder linearer Wandler – können Untersucher die Zielgefäße beurteilen, Drahtführungen und Katheter in Echtzeit visualisieren, die korrekte Positionierung an der Mündung der unteren Hohlvene (Vena cava inferior, IVC) in das rechte Vorhof oder innerhalb des ilialen arteriellen Systems bestätigen und auf Komplikationen wie Fehlplatzierung des Katheters oder Thrombosen untersuchen8. Bei Zuständen mit geringem Blutfluss oder während laufender kardiopulmonaler Reanimation können Pulsatilität und Komprimierbarkeit als Merkmale zur Gefäßdifferenzierung weniger zuverlässig sein; daher sollten zusätzlich die Gefäßmorphologie, Wandcharakteristika, die anatomische Lage und die Position des Führungsdrahts berücksichtigt werden.

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls besteht darin, den Einsatz von POCUS während der peripheren VA-ECMO-Katheterisierung zu beschreiben, einschließlich der vaskulären Beurteilung vor dem Eingriff, der Echtzeit-Steuerung während der Nadelpunktion und des Vorschubbens des Führungsdrahts, der Überprüfung der Katheterposition nach der Katheterisierung sowie der Beurteilung von Komplikationen. Das Protokoll richtet sich an Zentren, die femorale VA-ECMO-Katheterisierungen am Bett durchführen oder etablieren möchten, und ist besonders geeignet, wenn eine Durchleuchtung nicht verfügbar, unpraktisch oder mit einer Verzögerung der Reanimation verbunden wäre. Der wesentliche Beitrag dieses Protokolls liegt in der Integration der Ultraschalluntersuchung am Behandlungsort in den gesamten Arbeitsablauf der peripheren VA-ECMO-Katheterisierung, einschließlich der vaskulären Beurteilung vor dem Eingriff, der Echtzeit-Unterstützung während des Eingriffs und der Überprüfung nach der Katheterisierung6. Alle behandelnden Ärzte absolvierten das standardisierte Schulungsprogramm für eingeschränkte medizinische Technologien in der Provinz Zhejiang und erhielten die erforderliche Zertifizierung, bevor sie den Eingriff durchführten. Oberärzte überwachten die Eingriffe, um die Einhaltung der institutionellen Protokolle und die Sicherheit der Verfahren sicherzustellen.

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Protokoll

Diese Studie wurde vom Ethikkomitee des Sir Run Run Shaw Krankenhauses, Medizinische Fakultät der Zhejiang-Universität, genehmigt (Genehmigungsnummer 2026-2186). Das Einschlusskriterium war jeder Patient, der eine VA-ECMO erhielt, und das Ausschlusskriterium war die Ablehnung einer Ultraschalluntersuchung. Die schriftliche, informierte Einwilligung zur Veröffentlichung des Fallberichts und der begleitenden Bilder wurde vom gesetzlich bevollmächtigten Vertreter eingeholt. Mögliche Risiken im Zusammenhang mit diesem Verfahren umfassen vaskuläre Verletzungen, Gefäßruptur, Herztamponade, Herzruptur, retroperitoneales Hämatom und andere klinisch relevante unerwünschte Ereignisse.

1. Sicherheitsmaßnahmen

  1. Tragen Sie Nitril- oder latexfreie Handschuhe.
    HINWEIS: Wenn der Patient chirurgische Wunden in aktiven Heilungsstadien aufweist, verwenden Sie steriles, einzeln verpacktes Ultraschallgel.
  2. Tragen Sie nicht-steriles Ultraschallgel auf den Schallkopf auf und überziehen Sie den Schallkopf mit einer sterilen Hülle, um während des Eingriffs die Asepsis aufrechtzuerhalten. Tragen Sie steriles physiologisches Kochsalz oder eine Povidon-Jod-Lösung als akustisches Kopplungsmedium auf die Punktionsstelle auf.

2. Probenauswahl

  1. Verwenden Sie einen Phased-Array-Wandler (1,0–5,0 MHz), um das Herz und die V. cava inferior (VCI) zu beurteilen.
  2. Verwenden Sie einen Hochfrequenz-Linearschallwandler (5,0–10,0 MHz), um die A. femoralis und V. femoralis zu beurteilen und den vaskulären Zugang während der Kanülierung zu führen.
  3. Verwenden Sie einen gekrümmten Array-Wandler (2,5–5,0 MHz), um die A. iliaca und die V. cava inferior (VCI) zu beurteilen.

3. Patientenpositionierung

  1. Legen Sie den Patienten in Rückenlage.
    HINWEIS: Falls eine Rückenlage nicht möglich ist, halten Sie den Patienten in der günstigsten Position, um eine Verschiebung der VA-EKMO-Kanülen zu vermeiden.

4. Ultraschallgestütztes Verfahren zur VA-ECMO-Kanülierung

  1. Führen Sie die präkanülierende Ultraschalluntersuchung durch.
    1. Identifizieren Sie die Arterien und Venen.
      1. Identifizieren Sie die Arterie anhand eines runden Querschnitts, einer dicken Gefäßwand mit sichtbarer Intimalinie, Pulsatilität während des Herzzyklus und eines pulsierenden Doppler-Wellenformmusters.
      2. Identifizieren Sie die Vene anhand eines unregelmäßigen Querschnitts, einer dünnen Gefäßwand mit sichtbaren Venenklappen, fehlender Pulsatilität und eines kontinuierlichen Doppler-Wellenformmusters mit geringer Flussgeschwindigkeit.
      3. Üben Sie sanften Druck mit dem Schallkopf aus, um die Komprimierbarkeit der Gefäße zu beurteilen. Bestätigen Sie, dass Venen sich progressiv zusammenziehen, während Arterien unverändert bleiben.
      4. Bei der extrakorporalen kardiopulmonalen Reanimation (ECPR) unterscheiden Sie Arterien von Venen anhand der Gefäßmorphologie, Wanddicke und anatomischen Lage. Alternativ bestätigen Sie nach der Einführung des Führungsdrahts dessen Lage in der Vena cava inferior (IVC) oder der Aorta abdominalis.
    2. Wählen Sie die geeignete ECMO-Kanülengröße aus. Messen Sie den inneren Durchmesser (D) des Zielgefäßes im Querschnitt mithilfe des zweidimensionalen Ultraschalls. Schätzen Sie die maximale Kanülengröße wie folgt: French (Fr) = D (mm) × 3.
      HINWEIS: Untersuchen Sie auf arterielle Plaques, venöse Thrombosen, Lumeneinengungen, dissezierende Aneurysmen, arteriovenöse Fisteln und andere vaskuläre Anomalien. Vermeiden Sie die Auswahl von Gefäßen mit signifikanter Pathologie für die Kanülierung.
  2. Geben Sie während der Kanülierung Ultraschallunterstützung in Echtzeit.
    1. Lokalisieren Sie das Zielgefäß mit Ultraschall. Führen Sie die Gefäßpunktion unter Verwendung kombinierter in-plane- und out-of-plane-Techniken durch.
    2. Führen Sie die vaskuläre Punktion nach der Seldinger-Technik durch und schieben Sie den Führungsdraht vor.
    3. Messen und markieren Sie die gewünschte Einführtiefe des Führungsdrahts vor der Kanülenvorlage (z. B. mithilfe des Abstands vom Xiphoid zur Punktionsstelle). Führen Sie nach der Führungsdrahteinführung eine Ultraschalluntersuchung am Bett durch, um sicherzustellen, dass die Spitze des Führungsdrahts an der Mündung der Vena cava inferior in das rechte Vorhof vorliegt, bevor die Kanüle vorgeschoben wird.
    4. Führen Sie mit einem Skalpell einen 0,5 cm langen Hautschnitt durch. Dilatieren Sie nacheinander das subkutane Gewebe und das Gefäß mithilfe von Dilatatoren.
    5. Schieben Sie die arterielle oder venöse Kanüle über den Führungsdraht vor.
    6. Verfolgen Sie kontinuierlich die Spitze des Führungsdrahts und der Kanüle während Punktion und Kanülierung unter Ultraschallkontrolle.
    7. Nach Bestätigung der korrekten Kanülenposition befestigen Sie die Kanüle mit Nähten und schützen Sie die Einstichstelle mit einem sterilen Verband.
      HINWEIS: Kombinieren Sie out-of-plane- und in-plane-Techniken. Verwenden Sie Querschnittsbilder, um sicherzustellen, dass die Nadelspitze im Gefäßlumen liegt, und um Verletzungen benachbarter Gefäße zu vermeiden. Verwenden Sie Längsschnittbilder, um die Ausrichtung der Nadel mit dem Zielgefäß zu überprüfen und eine Perforation der Hinterwand zu vermeiden. Passen Sie den Nadelwinkel, die Richtung und die Eindringtiefe entsprechend der Gefäßanatomie und der Körperkonstitution des Patienten an. Führen Sie die arterielle Punktion unterhalb der A. epigastrica inferior und oberhalb der Bifurkation der A. femoralis communis durch. Führen Sie die venöse Punktion oberhalb der Bifurkation der V. femoralis communis durch.
  3. Führen Sie die postkanülierende Beurteilung durch.
    1. Führen Sie nach erfolgreicher Kanülierung eine kardiale Ultraschalluntersuchung durch, um Komplikationen wie ein kardiales Tamponade zu erkennen.
    2. Bestätigen Sie die Position der Kanülenspitze.
      1. Platzieren Sie die Spitze der Drainagekanüle an der Mündung der VCI in das rechte Vorhof.
      2. Platzieren Sie die Spitze der femoralen arteriellen Rückführungskanüle auf Höhe der A. iliaca externa.
    3. Platzieren Sie einen distalen Perfusionskatheter in der A. femoralis superficialis, um das Risiko einer Ischämie der unteren Extremität im Zusammenhang mit peripherer femoraler arteriovenöser ECMO-Kanülierung zu reduzieren.
      HINWEIS: Bei Patienten mit Atherosklerose der A. femoralis, Stenose oder vorangegangener kardiopulmonaler Reanimation erwägen Sie die prophylaktische Platzierung eines distalen Perfusionskatheters. Bringen Sie den Katheter in der A. femoralis superficialis an. Falls eine Gefäßstenose oder verminderte Durchblutung die Platzierung erschwert, verwenden Sie Ultraschallunterstützung, um die Punktion und Kanülierung entlang des Gefäßverlaufs zu führen.

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Ergebnisse

Unsere Einrichtung ist ein Krankenhaus der übergeordneten Versorgungsstufe mit 2.000 Betten. Die perkutane VA-ECMO-Katheterisierung am Bett wird von Fachärzten für Notfallmedizin und Intensivmedizin durchgeführt, wobei jährlich etwa 30–40 Eingriffe durchgeführt werden. Die ultraschallgestützte Katheterisierung am Bett ist an unserer Einrichtung die Standard-Standardmethode. Die repräsentativen Ultraschallbilder wurden während perkutaner VA-ECMO-Katheterisierungen aufgenommen, die von Ärzten der Intensivmedizin in der Not...

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Diskussion

POCUS hat sich als unverzichtbare Bildgebungsmethode im gesamten Workflow der peripheren VA-ECMO-Kanülierung etabliert. Unser Protokoll beschreibt einen systematischen Ansatz, der die vorgeburtliche Gefäßbeurteilung, die Echtzeit-Intraoperationsführung und die Überprüfung nach der Kanülierung umfasst. Die vorgeburtliche vaskuläre Beurteilung beginnt mit der Auswahl der optimalen Punktionsstelle, gefolgt von einer POCUS-Beurteilung zur Differenzierung der Arterie von der Vene. Die Messung des Gefäßdurchmessers zur Schätzu...

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Offenlegungen

Dieser Artikel hat künstliche Intelligenz (KI) unterstützte Dienste zur Sprachüberarbeitung genutzt.

Danksagungen

Z.Z. erhielt Fördermittel vom Projekt zur Prävention und Bekämpfung neu auftretender und schwerwiegender Infektionskrankheiten – Nationales Schlüsselprojekt für Wissenschaft und Technologie (Nr. 2025ZD01902500 und Nr. 2025ZD01902501); dem Chinesischen Nationalen Schlüsselprogramm für Forschung und Entwicklung (Nr. 2023YFC3603104); der Nationalen Naturwissenschaftlichen Stiftung Chinas (Nr. 82472243 und Nr. 82272180); den Grundlagenforschungsmitteln für zentrale Universitäten (Nr. 226-2025-00024); den gemeinsamen Huadong-Medizin-Fonds der Naturwissenschaftlichen Stiftung der Provinz Zhejiang, China (Nr. LHDMD24H150001); dem Schlüsselprojekt für Forschung und Entwicklung der Provinz Zhejiang (Nr. 2024C03240); einem gemeinsamen wissenschaftlichen Projekt des Wissenschafts- und Technologiedepartments der Nationalen Verwaltung für Traditionelle Chinesische Medizin und der Provinzverwaltung für Traditionelle Chinesische Medizin Zhejiang (Nr. GZY-ZJ-KJ-24082); dem Allgemeinen Gesundheitswissenschafts- und Technologieprogramm der Provinz Zhejiang (Nr. 2024KY1099); dem Projekt des Innovationszentrums Longquan der Zhejiang-Universität (Nr. ZJDXLQCXZCJBGS2024016); der Naturwissenschaftlichen Stiftung Peking (Nr. 7252298); der Sonderforschungsbeihilfe der Wu-Jieping-Medizinischen Stiftung (Nr. 320.6750.2024-23-07); sowie dem Wissenschafts- und Technologieprogramm der Provinz Zhejiang zur Krankheitsbekämpfung und -prävention (Nr. 2026JKZ042).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Konvexer Ultraschallwandler (2,5–5,0 MHz)Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.120-018844-00Spezifikation: C5-1s
Konvexer Ultraschallwandler (2,5–5,0 MHz)Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.120-018844-00Spezifikation: C5-1s
FührungsdrahtTerumo Corporation20153032566Spezifikation: RF*GA35153M
FührungsdrahtTerumo Corporation20153032566Spezifikation: RF*GA35153M
Linearer Hochfrequenz-Ultraschallwandler (5,0–10,0 MHz)Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.120-018844-00Spezifikation: L12-4s
Linearer Hochfrequenz-Ultraschallwandler (5,0–10,0 MHz)Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.120-018844-00Spezifikation: L12-4s
Latexfreie HandschuheARMEDICOM (M) SDN. BHD.20190299Alternative zu Nitrilhandschuhen für Sicherheitsmaßnahmen
Latexfreie HandschuheARMEDICOM (M) SDN. BHD.20190299Alternative zu Nitrilhandschuhen für Sicherheitsmaßnahmen
NitrilhandschuheShandong Blue Sail Innovation Co., Ltd.20160003Erforderlich für Sicherheitsmaßnahmen
NitrilhandschuheShandong Blue Sail Innovation Co., Ltd.20160003Erforderlich für Sicherheitsmaßnahmen
Periphere extrakorporale Membranoxygenierungskanüle und PunktionzubehörMaquet Cardiopulmonary GmbH20183101652Spezifikation: BE-PAL1723
Periphere extrakorporale Membranoxygenierungskanüle und PunktionzubehörMaquet Cardiopulmonary GmbH20183101652Spezifikation: BE-PAL1723
Phased-Array-Ultraschallwandler (1,0–5,0 MHz)Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.120-018844-00Spezifikation: SP5-1S
Phased-Array-Ultraschallwandler (1,0–5,0 MHz)Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.120-018844-00Spezifikation: SP5-1S
SkalpellHangzhou Huawei Pharmaceutical Co., Ltd.20152020713Wird verwendet, um einen 0,5 cm langen Hautschnitt anzulegen
SkalpellHangzhou Huawei Pharmaceutical Co., Ltd.20152020713Wird verwendet, um einen 0,5 cm langen Hautschnitt anzulegen
Sterile WundauflageShaoxing Fuqing Health Products Co., Ltd.20172140349Wird verwendet, um die Kanülierungsstelle zu schützen
Sterile WundauflageShaoxing Fuqing Health Products Co., Ltd.20172140349Wird verwendet, um die Kanülierungsstelle zu schützen
NahtmaterialEthicon, LLCXJ8720.O31Wird verwendet, um die Kanüle zu fixieren 
NahtmaterialEthicon, LLCXJ8720.O31Wird verwendet, um die Kanüle zu fixieren 
UltraschallgelHangzhou Kaipule Medical Devices Co., Ltd.20150031Spezifikation: KL-250 Typ II
UltraschallgelHangzhou Kaipule Medical Devices Co., Ltd.20150031Spezifikation: KL-250 Typ II
UltraschallbildgebungssystemShenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.20193061691Spezifikation: M9
UltraschallbildgebungssystemShenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd.20193061691Spezifikation: M9
Vaskuläre HülseTerumo Corporation20193031784Spezifikation: RS*A60K10SQ
Vaskuläre HülseTerumo Corporation20193031784Spezifikation: RS*A60K10SQ
GefäßdilatationssetMaquet Cardiopulmonary GmbH20183101652Wird verwendet für sequenzielle Gewebe- und Gefäßdilatation
GefäßdilatationssetMaquet Cardiopulmonary GmbH20183101652Wird verwendet für sequenzielle Gewebe- und Gefäßdilatation

Referenzen

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