中心静脉置管过程和导管留置阶段都会有一些不良事件出现，这些事件会增加发病率、病死率、住院时间和花费。了解cvc的并发症有助于提高认知，加强管理。主要的并发症包括：机械并发症、感染、血栓。
机械并发症(1–19%)：动脉损伤、气胸、血肿、血胸、导管不在位、心律失常、导丝栓塞、动静脉瘘；感染(1.5–25%)：导管相关的血流感染、导管细菌定植、局部感染；血栓(6.5–21.5%)：深静脉血栓、血管硬化、肺栓塞；穿刺过程中，穿刺过深刺破心脏导致心包填塞的发生率未知，但是目前来说很少见。心包填塞的死亡率很高，可达到100%；目前使用的导管一般都是软头的，心包填塞的发生率更小了。
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动脉损伤能够引起持续的出血、血肿、不适、动静脉瘘和假性动脉瘤。如果在穿刺之后，无法明确是否在动脉内，可连接换能器，查看监测的压力波形。最近的meta分析表明，动脉损伤在cvc置管当中的发生率为5.7%，选取不同的穿刺点发生率可能有所波动。动脉损伤在颈内静脉置管和股静脉置管当中更常见，在锁骨下静脉置管当中较为少见。如果使用超声引导，能够降低静脉置管的穿刺次数，降低动脉损伤的发生率；如果有持续的搏动的鲜红的血液流出，应当怀疑动脉穿刺损伤。动脉穿刺损伤后应当撤除穿刺针，然后进行压迫处理。对于颈内静脉和股静脉来说，如果穿刺出现血肿和动脉损伤，压迫处理较为容易，但是锁骨下静脉压迫较困难。如果动脉已经被扩张开，导管已经置入，这种情况下可以将导管置保留，然后寻求医生帮助。
气胸并发症指的是在cvc置管过程中气体进入到胸膜腔内，整体的发生率为0–3%。在颈内静脉置管和锁骨下静脉置管中常见。气胸的症状包括呼吸困难、咳嗽、胸痛，甚至有的病人会出现梗阻性休克。深静脉置管的时候导管内出现气体就应当怀疑合并气胸。
同其他机械并发症一样，使用超声引导静脉置管能够降低气胸并发症的发生率。在严重呼吸衰竭的病人中，应当优先使用颈内静脉或者股静脉置管来降低气胸发生的风险。