第一节 血管解剖
血管是连于心房和心室之间密闭的管道系统,也是临床输液、治疗的穿刺部位,由动脉、毛细血管和静脉组成。
一、血管解剖基础知识
(一)血管分类
血管指血液流过的一系列管道,根据构造及功能不同分为动脉、毛细血管和静脉三种。
1. 动脉(artery)
动脉起自心室,止于微动脉,是运送血液离心的血管,管壁较厚,管腔呈圆形,具有一定的弹性,可随心脏的舒缩而搏动。动脉在行程中不断分支为大、中、小动脉和微动脉,微动脉最后移行为毛细血管。动脉通过管腔大小的改变,维持和调节血压,可有明显搏动。全身的动脉分为肺循环、体循环动脉两类。肺循环的动脉干在主动脉弓下方分为左、右肺动脉。体循环的动脉主要包括颈总动脉、锁骨下动脉、胸主动脉、腹主动脉和髂总动脉五部分。动脉导管是主动脉与肺动脉之间的一根管道,为胎儿循环的重要通路。婴幼儿出生后,动脉导管即在功能上关闭,绝大多数婴儿出生后3个月左右在解剖上逐渐闭合成为动脉韧带,若在出生后6个月动脉导管尚未闭锁,称为动脉导管未闭,为常见先心病。婴幼儿的动脉比成人相对粗,如新生儿的动、静脉内径之比为1∶1,而成人为1∶2。
2. 毛细血管(capillary)
毛细血管是连于微动脉和微静脉之间呈网状的微细血管,管壁主要由内皮细胞和基膜组成,毛细血管彼此吻合呈网状,毛细血管数量多,管壁较薄,有一定通透性,是血液与组织和细胞物质交换的场所。
3. 静脉(vein)
静脉起始于毛细血管,止于心房,是运送血液回心的血管,与相应的动脉相比,静脉管腔大、管壁薄、弹性小,管腔在外界压力下易改变。静脉属支多,在回心过程中不断接受属支静脉的汇入,汇合成小、中、大静脉,最后注入心房。
(二)静脉分类及特点
1. 肺循环静脉
肺静脉(pulmonary vein)起自肺门,向内侧穿过纤维心包,注入左心房后部。肺静脉每侧两条,左肺上、下静脉分别收集左肺上、下叶的血液,右肺上静脉收集右肺上、中叶的血液,右肺下静脉收集右肺下叶的血液。
2. 体循环静脉
体循环静脉分为浅、深静脉。浅静脉又称皮下静脉,位于皮下浅筋膜内,无动脉伴行。深静脉位于深筋膜深面,常与动脉伴行,又称伴行静脉。体循环静脉包括上腔静脉系、下腔静脉系和心静脉系。上腔静脉系由上腔静脉及其属支构成,主要收集头颈部、上肢和胸部(心和肺除外)等上半身的静脉血。下腔静脉系由下腔静脉及其属支构成,主要收集下半身的静脉血。
(三)血管壁
血管壁除毛细血管以外,动脉和静脉管壁的结构基本相同,均有三层结构(图2-1),从管腔面向外依次为内膜、中膜和外膜。动脉管壁比静脉管壁厚,静脉内有静脉瓣,可防止血液逆流。
图2-1 血管壁结构
1. 内膜
为血管壁最内层,较薄,由内皮细胞与内膜下层组成,内皮游离面光滑,可减少血液流动的阻力,保证血液正常流动。内膜受损易导致静脉炎或静脉血栓形成。
2. 中膜
为血管壁中层,是血管壁最主要的组成部分,由弹性蛋白、胶原、平滑肌纤维组成,含有平滑肌细胞及结缔组织网,与静脉壁的弹性及收缩功能相关。中膜可随压力变化而扩张或塌陷,以维持管壁张力。
3. 外膜
为血管壁最外层,由弹性纤维和疏松组织组成,含有血管壁的营养血管、神经和淋巴管等,提供血管自身营养,保持血管舒缩的紧张性。静脉的外膜和中膜硬化,可导致血管弹性下降、脆性增大、易滑动,造成临床上静脉穿刺困难。
4. 静脉瓣膜
静脉瓣由两层内皮细胞折叠形成,形似半月状小袋,内有弹力纤维。正常瓣膜为双叶瓣,每一瓣包括瓣叶、游离缘、附着缘和交会点,游离缘朝向心脏,与静脉壁构成的间隙为瓣窦(图2-2)。静脉瓣具有促进静脉血回流和防止血液逆流的作用,受重力影响,在静脉回流困难的部位(如四肢)静脉瓣较多,反之,则无瓣膜或瓣膜较少(如躯干)。临床用于静脉输液或置管时应选择静脉瓣较少的部位,成人尽量避免下肢静脉输液,以预防血栓或静脉炎发生。
图2-2 下肢静脉的瓣膜和解剖结构
二、静脉的解剖结构及特点
(一)头颈部静脉
头颈部静脉见图2-3,头颈部浅静脉主要包括面静脉、颞浅静脉、颈前静脉和颈外静脉等,深静脉主要包括颈内静脉和锁骨下静脉等。
1. 颈外静脉(vena jugularis externa)
是颈部最大的浅静脉,由下颌后静脉的后支与耳后静脉、枕静脉在下颌角处汇合而成,沿胸锁乳突肌浅面斜行向下,于锁骨中点上方2.5cm处穿颈部深筋膜注入锁骨下静脉或静脉角。主要收集头皮和面部的静脉血液,是婴幼儿静脉穿刺常用部位之一。
2. 颈内静脉(jugular vein)
是头颈部最粗大的静脉干,于静脉孔处续于乙状窦,在颈动脉鞘内沿颈内动脉和颈总动脉外侧下行,在胸锁关节后方与锁骨下静脉汇合成头臂静脉。当颈内静脉损伤时,由于管腔不能闭锁,加之胸腔负压对静脉血的吸引,有导致空气栓塞的可能。因此,进行颈内静脉置管或拔管、更换输液通道时,要避免空气进入血管内形成栓塞。临床上常选择右侧颈内静脉中段为穿刺点置入中心静脉导管。
3. 锁骨下静脉(subclavian vein)
是腋静脉的延续,自第1肋外缘续于腋静脉,呈轻度向上的弓形,在胸锁关节后方与颈内静脉汇合成头臂静脉。锁骨下静脉位置固定、管腔较大、血流流速度快,临床上常用于锁骨下静脉置管。左头臂静脉行径较右头臂静脉长且位置较水平,置入中心静脉导管或PICC时易发生送管困难、导管异位、穿破血管等问题,因此,中心静脉置管一般选择右侧。
图2-3 头颈部静脉
(二)上肢静脉
上肢静脉属于体循环静脉系,可分为上肢浅静脉(图2-4)和深静脉。主要有头静脉、贵要静脉、肘正中静脉及其属支。上肢深静脉常与动脉伴行,位于同名动脉的两侧,两支间有数条横行小静脉相连,上肢深静脉主要有肱静脉和腋静脉。
图2-4 上肢浅静脉
1. 手背静脉网(dorsal venous rete of hand)
是由浅筋膜内丰富的浅静脉网状交织而成。手背静脉网的桡侧与拇指静脉汇合形成头静脉,尺侧与小指静脉交汇形成贵要静脉。临床上广泛应用于临时静脉输液。
2. 前臂正中静脉(median antebrachial vein)
起自手掌静脉丛,沿前臂前面上行,注入肘正中静脉。偶有分叉,可注入头静脉及贵要静脉。主要收集手掌侧和前臂前部浅层结构的静脉血液。
3. 头静脉(cephalic vein)
起于手背静脉网的桡侧,绕前臂桡侧上行至肘窝,在肘窝位于肘正中静脉桡侧,向上沿肱二头肌外侧上行经三角胸大肌沟,穿深筋膜注入腋静脉或锁骨下静脉。头静脉收集手、前臂桡侧掌面和背面的浅静脉。头静脉位置表浅、固定,临床常用于前臂浅静脉置管。经头静脉置入PICC时易造成送管困难或导管异位,一般不作为PICC置管最佳血管。
4. 肘正中静脉(median cubital vein)
粗而短,变异多,通常于肘窝处连接贵要静脉和头静脉,有时也接受前臂正中静脉。肘前区皮肤薄而柔软,浅筋膜疏松,浅静脉粗大、浅表、比较恒定,是临床上静脉抽血、输血、输液及PICC盲穿置入的常用部位,但PICC置管导管异位发生率高于贵要静脉。
5. 贵要静脉(basilic vein)
贵要静脉起自手背静脉网的尺侧,在前臂后面尺侧上行,至肘窝部转向前面,在肘窝接受肘正中静脉以前有1~3对静脉瓣。向上经肱二头肌与旋前圆肌之间的沟内上行,续沿肱二头肌内侧缘上行至上臂中点稍下方,穿深筋膜汇入肱静脉,或伴肱静脉上行,在大圆肌的下缘汇入腋静脉;贵要静脉在肱二头肌与旋前圆肌之间位置表浅,具有粗、直、静脉瓣少的特点,多作为PICC和中等长度导管置管的首选静脉。
6. 肱静脉(brachial vein)
有两条,分为内侧支和外侧支,沿肱动脉的内、外侧上行,内侧支在肩胛下肌下缘与外侧支汇合并移行为腋静脉。在肱二头肌内侧缘中点,贵要静脉汇入到内侧支。该静脉位置较深,固定,粗、直,肉眼看不见,在血管彩超引导下可见,为血管彩超引导下穿刺置管的备用血管。
与中心静脉置管相关的上肢静脉主要是贵要静脉、肘正中静脉、头静脉和肱静脉,这些静脉的优势及注意事项见表2-1。
表2-1 贵要静脉、肘正中静脉、头静脉、肱静脉的优势及注意事项
(三)胸部静脉
胸部常见静脉主要有腋静脉、头臂静脉、上腔静脉、下腔静脉等(图2-5)。
图2-5 胸部静脉及其属支
1. 腋静脉(axillary vein)
由肱静脉在大圆肌下缘处汇合而成,与腋动脉伴行,位于其内侧,并在第1肋外侧缘下方连接锁骨下静脉头端,全程均经过锁骨下方,主要收集上肢浅、深静脉的全部血液;内含1个静脉瓣,与腋动脉间有神经分布。PICC置管后上肢深静脉血栓多局限于腋静脉。
2. 头臂静脉(brachiocephalic veins)
也称无名静脉,由同侧颈内静脉和锁骨下静脉在胸锁关节后方汇合而成,汇合处的夹角称静脉角,是淋巴导管的注入部位。头臂静脉左、右各一,左头臂静脉较长,横过主动脉弓上缘斜向右下,右头臂静脉较短,几乎垂直下降,两侧头臂静脉汇合而成上腔静脉。头臂静脉除收集颈内静脉和锁骨下静脉的血液外,还收集甲状腺静脉、椎静脉、胸廓内静脉的血液。
3. 上腔静脉(superior vena cava)
是一条粗短的静脉干,由左、右头臂静脉在右侧第1肋软骨与胸骨结合处的后方汇合而成,在升主动脉右侧下行,至右侧第2胸肋关节后方穿纤维心包,至右侧第3胸肋关节的下缘处注入右心房,入心前尚有奇静脉注入。主要收集头颈部、上肢、胸壁和部分胸部脏器的静脉血。长约7cm,管径20~30mm,血流量为2 000~2 500ml/min,经此血管进行药物输注可迅速发挥治疗效果。因此,置入PICC、CVC和PORT时导管尖端应达到上腔静脉下1/3,距离右心房入口2~3cm处。
4. 下腔静脉(inferior vena)
是人体最大的静脉,位于腹膜后,由左、右髂总静脉在第4或第5腰椎椎体前方汇合而成,沿腹主动脉的右侧上行,先后经肝脏的腔静脉沟和膈的腔静脉孔进入胸腔后穿纤维心包进入右心房。主要收集下肢、盆腔和腹部的静脉血。
(四)下肢静脉
下肢静脉由浅静脉、深静脉、交通静脉组成,下肢浅静脉丰富,浅、深静脉间有交通支相连,浅静脉和交通支内均有丰富的静脉瓣,临床一般不作为输液首选静脉。浅静脉主要包括小隐静脉、大隐静脉,深静脉主要包括腘静脉、股静脉(图2-6)。
1. 小隐静脉(small saphenous vein)
在足部外侧缘起自足背静脉弓,经外踝后方沿小腿后侧上行至腘窝,穿深筋膜后注入腘静脉。小隐静脉主要收集足外侧部和小腿的静脉血。婴幼儿小隐静脉位置表浅,必要时可在此处进行静脉穿刺。
2. 大隐静脉(saphenous vein)
是全身最长的静脉,具有管径大、管壁厚的特点。在足部内侧缘起自足背静脉弓,经内踝前方沿小腿和大腿内侧上行,逐渐转至大腿的前面,并在耻骨结节外下3~4cm处穿隐静脉裂孔的阔筋膜注入股静脉。大隐静脉内有9~10对静脉瓣,防止血液逆流;若瓣膜功能不全易形成静脉曲张。上腔静脉阻塞综合征或上肢禁忌置管的患者可以选择该静脉穿刺置管;首选右侧大隐静脉,因下肢静脉瓣膜较多,在行PICC置管送管时易发生送管困难,或置管后下肢循环障碍。
3. 股静脉(femoral vein)
伴行于股动脉,在股三角内位于股动脉内侧,股静脉在收肌管起自腘静脉,上行至腹股沟三角,在腹股沟韧带深面移行为髂外静脉。主要收集下肢浅部、深部静脉血。临床上常用于穿刺置管,穿刺部位为腹股沟韧带下方2~3cm,股动脉搏动处内侧0.5~1cm处。
图2-6 大隐静脉、小隐静脉及其属支
(五)婴幼儿主要静脉
婴幼儿四肢静脉血管细而短,管壁薄,不充盈,容易滑动而不易固定。上肢主要静脉有指背静脉、手背静脉、肘正中静脉、头静脉、贵要静脉、肱静脉、腋静脉,上肢浅、深静脉的静脉血最后均汇入锁骨下静脉。下肢主要包括足背静脉、小隐静脉、大隐静脉、腘静脉等,下肢浅、深静脉在腹股沟三角注入股静脉。婴幼儿头皮静脉与动脉伴行,在颅顶相互吻合成头皮静脉网,头皮静脉外观呈微蓝色,无搏动,位置固定,与颅内静脉形成广泛交通,头皮静脉主要回流至额上静脉、颞浅静脉,耳后静脉、枕静脉等,也是临床儿科常用的头皮输液静脉。
1. 头皮静脉(scalp vein)
婴幼儿头皮静脉分支较多,分布于颅外软组织中,在额部和颞区可见呈网状分布,且位置表浅(图2-7)。头皮静脉管壁被头皮内纤维隔固定,不易滑动,且血管壁较薄,弹性纤维少,静脉腔内无压力,易被压瘪。婴幼儿从出生至3岁这一时期,头部皮下脂肪少,静脉清晰表浅,位置固定,可行头皮静脉穿刺,穿刺时依次经过表皮、真皮、皮下组织、血管壁达血管腔内,但在外周血液不足时,其管壁呈塌陷状态,在行静脉穿刺时易造成穿刺失败、血肿形成或误穿动脉,建议不在此穿刺。
2. 其他血管
头静脉、贵要静脉、肘正中静脉、腋静脉、大隐静脉、小隐静脉,这些血管走向同成人。
图2-7 婴幼儿头皮静脉
三、药物与血管内膜
血管内膜(vascular intima)是血管结构和功能的基础结构,可随年龄的增长而变脆。血管的生理功能:薄而光滑,保证血液正常流动;分泌肝素及前列腺素,起抗凝作用;血液屏障作用,防止血浆和细胞从血管中逸出;产生血管收缩、舒张因子等参与调节血液流速。
血管内膜损伤(vascular intima injury)是静脉输液治疗中常见的并发症,造成血管内膜损伤的因素有多种,包括药物因素(如药物pH、渗透压、化学毒性、刺激性等)、机械因素(如操作方法、输液工具等)、物理因素(如不溶性微粒危害、环境温度、药物的浓度、输液量、输液速度等)、血管因素(如血管的舒缩状态、营养状态等)、感染因素(如无菌技术操作不严、导管留置时间过长等)、疾病因素(如风湿性疾病)等。
当血管内膜受到刺激时会释放炎性介质组胺、5-羟色胺等,使血管通透性增加,血液渗出至组织间隙导致组织水肿;当血管内皮细胞受损,内皮细胞对血小板的调节失衡,血小板堆积,纤维蛋白生成与溶解失衡,生成大于溶解,促使血栓形成;可导致静脉炎的发生。
(一)药物渗透压与血管内膜
正常情况下,人体血浆渗透压280~310mmol/L。渗透压影响着血管壁细胞水分子的移动,是决定血管内膜损伤是否发生的重要因素,渗透压越高,对血管内膜的损伤越大。
当输注高渗溶液(渗透压>310mmol/L)时,血管内壁细胞中的水分子从细胞内向细胞外移动,造成血管内皮细胞萎缩、坏死,内膜脱水而暴露于刺激性溶液中受到损伤,导致静脉炎、静脉痉挛、血栓形成。输注低渗溶液(渗透压<280mmol/L)时,水分子向血管内壁的细胞移动,血管内皮细胞吸入过多水分子导致细胞破裂。输注等渗溶液(渗透压280~310mmol/L)时,如0.9%氯化钠溶液,5%葡萄糖溶液,不会造成细胞壁水分子移动。
渗透压>600mmol/L为高度危险;渗透压400~600mmol/L为中度危险;渗透压<400mmol/L为低度危险。研究证明渗透压>600mmol/L的药物可在24h内造成化学性静脉炎。药物随着配制溶液的种类不同,会出现不同的渗透压值。
因此,为减少高渗或低渗药物对血管内膜的损伤,应选择恰当的配制溶液来调节药物的渗透压,以避免或减轻药物对血管内膜的损伤。
(二)药物pH与血管内膜
pH即溶液中氢离子的浓度指数,是溶液酸碱程度的衡量标准。正常人体血液pH为7.35~7.45,pH<7.0为酸性,pH<5为强酸性,pH=7.0为中性,pH>7.0为碱性,pH>9.0为强碱性。药物pH与血管损伤有直接关系,超过pH正常范围的药物均会损伤静脉内膜。pH 5.0~9.0时,对血管内膜刺激较小;pH>9.0或<5.0时,可引起静脉或毛细血管痉挛,干扰血管内膜的正常代谢和功能,影响血管内皮细胞吸收水分,酸碱平衡失调、血液循环障碍、局部供血减少、组织缺血缺氧、血管内膜变粗糙,药物外渗或静脉炎、血栓形成的可能性增大。
(三)药物其他因素与血管内膜
血管内膜除了受药物渗透压、pH影响外,还与药物刺激性、化学毒性、不溶性微粒、药物浓度、输液量、输液速度、温度、时间、压力等有关。短时间内输入大量的刺激性药物(如抗生素、血管活性药物等)或化学毒性药物(如抗肿瘤药物),会造成局部血管内药物浓度过高,超出血管的应激能力,干扰血管内皮细胞正常代谢和调节功能,内皮细胞破坏、凋亡,导致血管内膜损伤而出现静脉炎或血栓。化疗药物静脉输液时宜根据“静脉输液行业标准推荐使用非PVC输液器”,以减轻药物对血管内膜的损伤。如紫杉醇因化学毒性较大,输注时应用专用的溶媒稀释,配制后静脉药物浓度为0.3~1.2mg/ml,采用专用输液器静脉滴注3h,保障药物疗效及安全。
血管内膜损伤与药物因素密切相关,静脉输液过程中应掌握药物的理化性质,选择正确的药物配制溶液,并根据血管情况采取合适的静脉输注途径,避免或减轻药物对血管内膜的损伤,保护好血管,保障输液安全。
(关琼瑶)