在過去幾十年裡，當對於一些損傷嚴重或病情危急的病人採用傳統的靜脈輸液方法變得困難或不可能時，一種適用於小兒和成年個體的骨髓腔內(intraosseous，IO)輸注的傳統技術重新引起了人們的興趣和關注。這種方法安全、簡單、快速而又有效，它能夠通過快速可靠的迴圈重建，可解除幾乎每位急診休克患者所受到的傷害。本文擬對IO注射技術的發展歷程和現狀作一綜述，並對其發展前景進行展望。
(一)IO輸注技術發展的時代背景
儘管在成年急診個體中通過IO途徑給藥或補液在現代急診醫療裝置系統中仍是一種新的技術，但是IO輸注卻有過一段長期的豐富的歷史。未經證實的觀點認為IO技術最早起源於十九世紀晚期，但是第一次科學地研究並記錄IO技術卻是在1922年，當時哈佛大學的Drinker博士在研究胸骨板迴圈時發現並提出骨內腔隙充滿一種非萎縮性靜脈，他通過實驗進一步證實灌注到骨髓腔中的物質能夠很快被中樞迴圈系統所吸收。在隨後的二十多年裡關於IO技術的研究得以突飛猛進的發展。
1940年，費城的Tocantins醫生和他的同事O’Neill通過臨床實驗一同證實了長骨和胸骨的骨髓腔也可以被用來作為血管輸注的通路，他們還證實了注射到兔脛骨腔內的紅色染料在注射後10秒鐘就出現在心臟中。此外，Tocantins還發表了一些研究IO輸注的案例報告，開發了一些用於臨床IO輸注的實用技術並設計了一些IO輸注專用的特殊針頭。1942年Papper博士證實了通過IO或靜脈通路給予輸液基本具有完全相似的迴圈時間，1944年，英國內科醫生Hamilton Bailey博士評論在戰時的倫敦使用IO輸注時提到IO針頭具有意外刺穿胸骨從而損傷心臟的潛在風險，為此Bailey設計了一種特殊的IO套管針用以保護心臟。
在二十世紀四五十年代，IO輸注技術已成為一種用於成年或兒童給予藥物或輸血的流行方案，這種技術也因此經常出現在醫學期刊中，這段時期主要使用的是手動穿刺針用於進行IO輸注操作。在二次世界大戰期間，IO輸注技術被戰地醫療救治機構廣泛使用，並挽救了4000餘名身受重傷的士兵性命，而在沒有使用IO輸注技術之前，許多失血性休克的士兵因不能建立靜脈輸液迴圈而導致死亡，因此，美國軍方認為IO輸注技術是一種救治嚴重受傷士兵的標準措施。遺憾的是，二戰以後至1968年由David Boyd博士等在芝加哥建立第一家EMS機構期間，IO輸注技術的成功經驗並未能從部隊轉移到地方。究其原因，主要是因為靜脈輸液用塑料導管的迅速發展和普及，以及EMS是由地方的創傷中心發展而來而不是誕生於軍隊之中。因此，很多創傷外科醫生並不瞭解IO技術，只要那些醫護人員能夠開展靜脈輸注他們就很滿足了。直至1984年，James Orlowski博士在參觀霍亂流行的印度時發現，IO輸注技術被用來輸液和給藥並挽救了許多可能死於霍亂的患者的生命，在他回國後發表了一篇名為“我的靜脈路線王國”的社論，其中他倡導在小兒科中使用IO技術。這篇社論重新喚起了對IO輸注技術的關注和興趣，並很快被兒科治療機構採納並被列入PALS(Pediatric Advanced Life Support兒童生命支援)準則之中，1986年，美國心臟協會(AHA)正式批准將IO輸注技術列入兒科的急救復甦程式當中。
在過去的三十多年中，開展了許多關於在不同動物模型中通過IO輸注方式給予藥物並進行藥代動力學的研究。其中，在1990年在《新英格蘭醫學雜誌》上發表的一篇關於IO輸注的文獻綜述指出，任何可以利用靜脈進行給藥的操作也都可以通過IO途徑進行給藥，並且能夠被中樞迴圈系統快速吸收利用。2003年ACLS(Advanced Cardiac Life Support心臟生命支援)準則中推薦IO作為成年個體有價值的選擇方案，2005年美國FDA批准了三種用於成人IO輸液的新裝置，分別為F.A.S.T.1;B.I.G.和EZ-IO。伴隨著IO技術的復興和流行，理應進一步深入觀察IO技術在成人個體輸注中的應用，以及它是如何改變醫護人員、護士和醫生在靜脈輸液困難情況下解決問題方案的。
(二) IO輸注技術的發展現狀和使用原則
1、IO輸注的工作原理
在骨髓腔中有很多非萎縮的靜脈網，在休克或因創傷而大量失血的患者體內往往外周的靜脈網會發生塌陷或關閉，而此種情況下，處於骨骼保護之中的骨髓腔內靜脈網因其特殊的骨質結構仍然能夠同體迴圈保持直接而又完整的連線。還應指出的是，通過骨髓腔內的血流量是相對恆定的，即使在很多休克的病人體內亦是如此。骨髓腔內的血管的壓力約為35/25mmHg，相當於身體平均動脈壓的三分之一。在骨髓腔內的這些密密麻麻非萎縮性的微小靜脈網路就像海綿一樣能夠快速吸收灌注到其周圍的液體，並將其快速轉運到體迴圈之中。骨髓腔內靜脈的這種特殊解剖結構就成了IO輸注的液體或藥物能夠被快速轉運到體迴圈並加以吸收利用的根本原因。
此外，毫無疑問的是在骨髓腔內還充滿了由血液、造血細胞網路和結締組織構成的骨髓，主要包括紅骨髓和黃骨髓兩種。其中，紅骨髓主要位於長骨兩端的網狀骨鬆質中，內含高濃度的血細胞;而黃骨髓主要位於成年長骨的中央腔隙中。在新生兒和兒童骨骼中僅僅存在紅骨髓，而隨著年齡的增長，部分紅骨髓會被脂肪組織所替代而逐漸成為黃骨髓。灌注到骨髓腔內的液體或藥物，不管是通過紅骨髓還是黃骨髓都能夠快速地抵達到體迴圈當中。
2、目前常見的IO輸注裝置
EZ-IO：2004年美國FDA批准了第一個以電池為動力的IO輸注裝置EZ-IO。與之前的IO輸注裝置相比，EZ-IO的獨特之處在於它使用一種特殊設計的鑽頭針進入骨髓腔內。同以彈簧為動力的其他IO輸注裝備相比，以電池為動力的驅動裝置EZ-IO能夠將鑽頭針穩穩地鑽入骨髓腔內，這種方式的好處在於，操作者使用方便快捷，能夠使穿刺針和穿刺骨位點之間的定位更準確、連線更嚴密，從而最大可能地避免了輸液外滲的可能性。
3、推廣IO輸注技術的必要性
靜脈導管的快速發展和普及為急診醫學提供了重要的早期處理措施，靜脈輸注可以為危重病人提供一條“生命線”，在急診醫療體系和急診部門，如何在最短的時間內獲得這條“生命線”是最為關鍵的問題。通常情況下，在運動的救護車內對一成年急診患者成功留置靜脈導管大概需要10-12分鐘的時間，而且還有10-40％失敗率。研究表明急診醫療系統工作人員在進行兒科靜脈留置導管操作時，有三分之一的操作要超過5分鐘，還有四分之一的操作要耗費超過10分鐘的時間，而且大概6％的操作會完全失敗而不能重建迴圈體系。由於時間因素是急診救護必須要考慮的一個重要因素，因此同傳統靜脈留置導管相比，對小兒和成人具有70-100％操作成功率，耗時低於1分鐘的IO輸注技術具有極大的優勢。鑑於做心肺復甦時很難插頸靜脈和鎖骨下靜脈，而股靜脈的風險非常高，形成血栓的機率是8.34％。因此，推薦的方法是先做IO，待病情穩定後作鎖骨下靜脈留置，可減少併發症的可能性。
美國心臟協會(AHA)、歐洲復甦委員會(ERC)、國際復甦聯絡委員會(ILCOR)和美國急診醫師委員會(NAEMSP)的指導方針：
在急診的過程中，建立血管通路時應該儘早考慮使用IO輸注：成人在外周靜脈穿刺2次不成功後馬上建立IO通路、兒科病人首選IO通路;
氣管插管給藥已經不被推薦;
中心靜脈給藥也不被推薦。
4、IO輸注穿刺的位點
通常情況下，對小兒患者而言，IO輸注選擇的部位主要在脛骨的近端或遠端、股骨的遠端。在成年個體中，IO輸注部位多選擇在胸骨柄或脛骨。當然，還有其他一些可供選擇的輸入部位，包括橈骨、尺骨、骨盆、鎖骨、跟骨等。穿刺位點的選擇應該充分考慮到患者的年齡、當時的狀況、穿刺裝置和操作者的經驗和水平等。當然不管選擇哪個位置，都應以簡單可行和不影響心肺復甦等搶救措施為原則。
5、開展IO輸注技術的適應徵
(1)當小兒急診患者出現急需建立血液輸入通路，但靜脈留置導管非常困難或失敗的情況，而延遲處理可能使患者面臨危險時。
(2)小兒復甦指導原則中，通常提到“90秒;三種嘗試;任一種先行”的急救原則。即對於心跳驟停的孩子，應試圖在90秒內通過IO輸注、外周或中樞靜脈輸入從而迅速建立輸液通路，而在實際操作當中，這些方式亦可同時進行。
(3)一段時期內，IO輸注技術主要侷限於小兒科病人，而近來隨著IO輸注裝置的不斷髮展，使其迅速發展成為一種和傳統靜脈輸注導管一樣可靠的供成年急診患者選擇的裝置。
(4)處於休克或心力衰竭的成年患者需建立靜脈輸入通路，但遇到(1)中所提的情況時，也應選擇IO輸注措施。
(5)研究表明，對於感染性休克的嬰兒、脫水的兒童、心臟驟停、燒傷、癲癇或挫傷的患者而言，IO輸注都是一種可供選擇的有效措施。
6、IO輸注技術的禁忌症
目前一致的觀點認為，不宜選擇發生骨折的骨頭作為進行IO輸注的位點。相對而言不宜進行IO輸注的還有成骨不全的患者、嚴重的骨質疏鬆患者、以及在穿刺部位發生蜂窩組織炎的患者。此外，一旦在骨上進行過一次IO輸注的嘗試，則再進行IO輸注嘗試時應避免在同一塊骨上進行操作，以免發生潛在的洩漏的危險。
7、IO輸注技術潛在併發症
最常提及的IO置入潛在併發症是液體和藥物外滲導致的注射部位周圍肌肉和皮下組織壞死，甚至有引發間隔綜合症的危險。感染也是IO置入的併發症之一，IO置入後可能引發蜂窩組織炎和區域性膿腫的形成。有報道指出，IO置入有引發骨髓炎的風險，研究表明通過嚴格的無菌操作可以使這種感染的風險下降至0.6％以下，而如果拔除IO穿刺裝置越早的話，則這種風險的感染率會更低。此外，還有一種共同關注的潛在風險是引發穿刺部位的骨折和抑制骨骼生長，但是截至目前為止還沒有直接證據表明IO輸注會影響骨骼生長。
8、關於IO輸注技術經常被問及到的幾個問題
(1)做骨髓腔內注射穿刺時疼不疼?如果把疼痛分為10級，0級為不疼，10級為最疼。進行穿刺時的疼痛是2級，只有很薄的骨膜處有疼痛感。往骨髓裡輸液的疼痛是10級，所以清醒的病人輸液時一定要先用1％利多卡因麻醉，利多卡因需要很慢很慢的靜推，等1分鐘後用10ml(小孩是5ml)生理鹽水加壓很快推進去，靜推利多卡因時最好不用連通器，靜推生理鹽水時需要用連通器，在鑽入前需要準備好接好連通器並裝好生理鹽水的注射器。
(2)選擇不同部位穿刺進行骨髓腔內注射時，輸液的速度和藥代動力學有沒有差異?研究表明選擇胸骨、脛骨作為穿刺點時，液體的流量可達到 4L/h，肱骨的流量可達到6L/h，如果輸液前沒有加壓推進生理鹽水，輸液的速度會很慢。藥代動力學方面，在實驗動物豬身上做各個通道的試驗，用氯化鉀讓豬心跳停止，8分鐘後作心肺復甦，心肺復甦持續兩分鐘，共10分鐘後，從各個點用急救藥，檢測血液裡藥的含量：肘正中靜脈和脛骨IO的血藥濃度峰值一樣，90s達到峰值;肱骨和鎖骨下靜脈的血藥濃度峰值一樣，30s達到峰值。而靜脈需要5~7分鐘完成，IO的速度要快得多。
(3)在用藥劑量上，IO穿刺給藥和傳統的IV靜脈導管給藥有沒有差異?研究表明用藥的劑量和靜脈一樣，IV可以用的藥，IO都可以用，包括所有的血液製品。
(三) IO輸注技術展望
在過去的20年中，IO輸注技術已經在兒科急診中被廣泛應用。現在美國的IO輸注裝置研發機構正在努力對IO輸注技術進行規範化提升，以使其能夠儘快納入應用於成年急救的標準措施，這對於那些靜脈留置導管非常困難或失敗的危重急救病人尤為重要。值得欣慰的是，新開發的IO輸注裝置以及對IO輸注技術優勢的深入理解進一步驅動了這一輸注方式的推廣應用程序。儘管快速有效地建立靜脈輸入是每位急救人員的共識，但是在送往急診室的病人中仍有10-30％的危重病人不能快速有效地建立靜脈導管輸注，而且這種狀況在過去的25年中未有絲毫改變。伴隨FDA批准的三種IO輸注裝置的逐漸推廣和普及，可以樂觀地相信，這種狀況在不久的將來很有可能發生根本性改變。
據美國IO輸注技術專業人士預測，未來用於成人IO輸注的尖端最新裝置的研發將基於目前更好地解決靜脈導管輸注困難患者的需求展開，併為急診專業機構提供更為強大的專業技術服務。比如：
(1)新的指導原則或許會明確指出每位需要輸注的危重病人可選擇通過靜脈導管(IV)輸注或骨髓腔內(IO)輸注的方式進行輸液或者給藥;
(2)所有的ALS藥物將會在5分鐘內迅速給予;
(3)研究還將證明IO輸注技術不僅快速，而且還將提高搶救的效果。
(4)其它的一些用於IO穿刺的解剖學位點將會被發現和利用。這可能包括股骨頭、鎖骨、橈骨、跟骨、肘突鷹嘴部等等，事實上就如靜脈輸液針能夠對任何一個靜脈進行穿刺一樣，未來的IO穿刺針也將能夠對任何一塊骨頭進行穿刺輸液。
(5)未來在成年急診患者中，IO穿刺輸注可能將會替代目前急診部門常用的深靜脈穿刺輸注技術。這是因為IO輸注技術更快速、安全，而且花費更低。
(6)IO輸注技術將會成為目前為止還不能有效建立靜脈導管穿刺患者的首選方案。
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