智能眼镜集成无线超声系统用于老年患者桡动脉置管：一项随机对照试验

《Frontiers in Medicine》：Smart glasses integrated with a wireless ultrasound system for radial artery catheterization in elderly patients: a randomized controlled trial

　　

摘要
背景：桡动脉置管在老年患者中可能具有挑战性。集成无线超声探头和智能眼镜的系统的临床价值尚不明确。本研究评估了与常规超声引导相比，该方法是否能提高首次穿刺成功率。
材料与方法：这项前瞻性随机对照试验（Randomized Controlled Trial, RCT）纳入了194例年龄≥65岁、美国麻醉医师协会（American Society of Anesthesiologists, ASA）分级I–III级、计划接受择期手术并需行桡动脉置管的患者。患者按1:1的比例随机分配至智能眼镜组或常规超声组。主要结局指标为首次穿刺成功率。次要结局指标包括与手眼协调相关的操作行为指标、操作时间及操作者满意度。
结果：共分析了194例患者。智能眼镜组的首次穿刺成功率显著高于超声组[88/97, 90.72% vs. 66/97, 68.04%; p < 0.001; 相对风险（Relative Risk, RR）= 1.333; 95%置信区间（Confidence Interval, CI）, 1.147–1.550]。与超声组相比，智能眼镜组的头部转动次数[0 (0, 0) vs. 2 (1, 3); p < 0.001]、超声探头重新定位次数[0 (0, 1) vs. 1 (0, 2); p < 0.001]以及针头重新调整次数[2 (0, 2) vs. 2 (1, 3); p < 0.001]均减少。使用视觉模拟评分（Visual Analog Scale, VAS）测量的操作者满意度在智能眼镜组高于超声组[86 (79–90) vs. 70 (60–79); 中位数差异, 13.00; 95% CI, 10.00–17.00; p < 0.001]。
结论：与常规超声引导相比，集成无线超声和智能眼镜系统提高了老年患者桡动脉置管的首次穿刺成功率，并改善了与手眼协调相关的操作行为指标，包括头部转动次数、超声探头重新定位次数和针头角度调整次数。该方法还缩短了操作时间并提高了操作者满意度。

**论文解读：智能眼镜集成无线超声系统用于老年患者桡动脉置管的随机对照试验**

**研究背景与问题**
桡动脉置管是麻醉和重症监护中用于持续血压监测和动脉血采样的常规且关键的操作。然而，在老年患者中，动脉硬化、血管迂曲和管腔狭窄等生理性变化显著增加了操作难度，导致置管成功率降低和并发症风险升高。超声引导虽已被证实能显著提高动脉穿刺的准确性和安全性，成为标准技术，但传统台式超声系统体积大、线缆复杂，便携性和操作性受限。操作过程中，操作者需频繁在患者、超声设备和穿刺部位之间转移注意力，增加了认知和体力负荷，尤其在床边或移动场景中效率受限。智能眼镜技术通过将成像与操作者视野整合，可减少因视线频繁转移导致的效率损失，已有研究显示其在成人及儿童患者中能提高超声引导下桡动脉置管的首次穿刺成功率，减少头部移动并提升操作者满意度。然而，关于智能眼镜联合超声能否真正改善穿刺成功率仍存在争议，且尚无研究专门评估集成无线超声与智能眼镜系统在老年患者桡动脉置管中的效果。因此，本研究旨在评估该系统对老年患者首次穿刺成功率的影响，并采用操作相关行为指标（如头部转动、探头重新定位、针头重新调整）评估手眼协调，同时记录操作时间和操作者满意度。

**研究内容与结论**
研究人员开展了一项单中心、前瞻性、随机对照试验，于2025年6月10日至2026年4月28日在河北省沧州中西医结合医院麻醉与围术期医学科进行。共纳入194例年龄≥65岁、ASA分级I–III级的择期手术患者，随机分为智能眼镜组（n=97）和常规超声组（n=97）。主要结局为首次穿刺成功率；次要结局包括手眼协调相关行为指标（头部转动次数、超声探头重新定位次数、针头重新调整次数）、总穿刺次数、整体成功率、操作时间、并发症发生率及操作者满意度。结果显示，智能眼镜组首次穿刺成功率显著高于超声组（90.72% vs. 68.04%，p<0.001，RR=1.333）。智能眼镜组在头部转动次数（0 vs. 2）、探头重新定位次数（0 vs. 1）和针头重新调整次数（2 vs. 2）方面均显著减少（均p<0.001）。整体成功率更高（94.85% vs. 84.54%，p=0.018），总穿刺次数更少（1.21±0.74 vs. 1.67±1.18，p=0.001）。超声定位时间（12 vs. 16秒）、置管时间（23 vs. 30秒）和总操作时间（36 vs. 46秒）均显著缩短（均p<0.001）。不良事件总发生率显著降低（8.25% vs. 21.65%，p=0.009，RR=0.381）。操作者满意度评分更高（86 vs. 70，p<0.001），操作难度和人体工程学疲劳评分分布也更优（均p<0.001）。该研究发表于《Frontiers in Medicine》。结论表明，集成无线超声与智能眼镜系统可显著改善老年患者桡动脉置管的首次穿刺成功率、手眼协调行为指标、操作效率及操作者满意度，并减少短期不良事件。

**主要关键技术方法**
本研究采用的关键技术方法包括：无线手持彩色超声设备（TUORen TR-WP1，高频线性探头7.5–10 MHz）与智能眼镜（Rokid Max 2）通过便携式AR控制台（ROKID Station2）无线连接，实现超声图像实时投射至操作者视野。所有操作由三名经验丰富的麻醉主治医师执行，采用短轴平面外（Short-Axis Out-of-Plane, SA-OOP）动态针尖技术。样本来源于河北省沧州中西医结合医院，共194例老年患者。行为指标（头部转动、探头重新定位、针头重新调整）通过预定义标准由指定研究者实时记录，并经同步视频录像独立复核验证。

**研究结果**
- **基线特征**：两组患者在年龄、性别、身高、体重、体重指数（Body Mass Index, BMI）、基础疾病、ASA分级、置管前桡动脉深度和直径等方面无显著差异。
- **主要结局**：通过卡方检验比较，智能眼镜组首次穿刺成功率为90.72%，显著高于超声组的68.04%（p<0.001），相对风险（RR）为1.333（95% CI 1.147–1.550）。
- **手眼协调行为指标**：使用Mann-Whitney U检验，智能眼镜组头部转动次数中位数为0（IQR 0,0），超声组为2（IQR 1,3）（p<0.001）；探头重新定位次数分别为0（IQR 0,1）和1（IQR 0,2）（p<0.001）；针头重新调整次数分别为2（IQR 0,2）和2（IQR 1,3）（p<0.001）。这些差异均具有统计学意义。
- **整体成功率与总穿刺次数**：智能眼镜组整体成功率为94.85%，高于超声组的84.54%（p=0.018，RR=1.122）。总穿刺次数智能眼镜组为1.21±0.74，低于超声组的1.67±1.18（p=0.001，均差-0.464）。
- **操作时间**：超声定位时间、置管时间和总操作时间在智能眼镜组均显著缩短（中位数分别为12 vs. 16秒、23 vs. 30秒、36 vs. 46秒，均p<0.001）。
- **不良事件**：智能眼镜组不良事件总发生率为8.25%，低于超声组的21.65%（p=0.009，RR=0.381）。虽然在血肿、血管痉挛、动脉血栓和导管功能障碍方面组间差异未达统计学意义，但整体趋势支持智能眼镜组。
- **操作者问卷调查**：智能眼镜组操作者满意度评分中位数为86（IQR 79,90），高于超声组的70（IQR 60,79）（p<0.001，中位数差异13.00）。操作难度和人体工程学疲劳评分分布均显示智能眼镜组显著更优（均p<0.001）。

**讨论与结论总结**
讨论部分指出，本研究的创新性在于首次采用无线手持超声探头与智能眼镜的集成系统，克服了传统有线探头的线缆束缚，提高了操作灵活性。通过将超声图像投射至操作者前方视野，有效减少了头眼转移，优化了手眼协调，从而提高了首次穿刺成功率（90.72% vs. 68.04%），并缩短了操作时间。研究还发现，集成系统降低了不良事件总发生率，尤其减少了因反复穿刺导致的血肿和导管功能障碍。操作者满意度和人体工程学疲劳评分均显著改善，这可能得益于减少头部转动和维持中性工作姿势。然而，研究也存在局限性，如单中心设计、仅采用短轴平面外技术、操作者未设盲、不同超声设备可能引入混杂效应等。未来需开展多中心研究，使用相同超声平台比较有无智能眼镜的差异，以明确智能眼镜的独立贡献。

**研究结论翻译**：在老年患者接受桡动脉置管时，与常规超声引导相比，集成无线超声和智能眼镜系统提高了首次穿刺成功率，并减少了与手眼协调相关的操作行为指标（包括头部转动次数、超声探头重新定位次数和针头角度调整次数）。该方法还缩短了操作时间并提高了操作者报告的满意度。需要进一步研究以阐明各组成部分的独立贡献，并在更广泛的临床环境中验证这些发现。