脊柱超声在超声引导下腰段神经轴麻醉中的应用

摘要

本文所述方案介绍了脊柱超声解剖学的基础知识，以及一种快速、简便的超声引导下神经轴索麻醉实施方法。此外，还介绍了两种便于携带的手持设备，其中一种采用模式识别软件，辅助定位硬膜外腔。

摘要

椎管内麻醉是目前仅存的几种仍依赖触诊和触觉反馈技术来辅助导管置入硬膜外腔的区域麻醉方法之一。二十多年前，脊柱超声检查已被证实可为定位硬膜外腔提供可靠的引导。与触诊技术相比，术前超声检查已被证明可减少穿刺针穿刺次数和创伤性操作，尤其是在脊柱解剖结构异常或畸形的患者中（例如脊柱侧弯、肥胖）。尽管超声具有实用价值，但即使在解剖结构异常的患者中，超声引导下的椎管内麻醉技术仍极少被使用。一些专家认为，这可能归因于成本问题、在无超声引导下已相对较高的成功率，以及技术熟练度的缺乏，而后者通常与正规教育和常规实践不足有关。多位超声技术的支持者强调，熟练掌握该技术需要在脊柱解剖结构正常的患者身上进行练习，尽管这种培训可能并不像过去认为的那样困难。本方案旨在帮助所有临床操作人员学习腰椎解剖结构的基础知识，并掌握如何在临床实践中应用这些知识。通过一系列视频，我们将提供执行椎管内超声检查的分步操作说明，并针对解剖结构困难的情况提供实用的 troubleshooting 技巧。

引言

腰段硬膜外镇痛既能有效缓解分娩疼痛，又是避免使用全身麻醉的最佳方法¹。而全身麻醉与麻醉和手术并发症以及产后抑郁症风险增加相关^2,3。因此，多年来麻醉科医师已评估了多种技术，以降低硬膜外导管失败的发生率。多年来的研究显示，若干技术（例如联合脊髓-硬膜穿刺硬膜外技术）可减少硬膜外导管失败的发生率^1,4,5。然而，据作者所知，超声引导下椎管内技术是唯一被证实可降低硬膜外导管失败率及穿刺尝试次数的技术，尤其是在由经验相对不足的操作者实施时更为显著⁶。

越来越多的高质量证据表明，超声引导下的椎管内麻醉可减少穿刺针操作次数，能够很好地预测皮肤至硬膜外腔的实际深度，并减少创伤性操作^{7,8,9,10,11,12}。此外，传统的解剖标志定位法在确定穿刺所需椎间隙方面，已被证实不如超声技术或影像学方法准确^13,14。上述优势在解剖结构正常和异常的患者中均能观察到。然而，证据显示，解剖结构异常的患者从超声引导中获益更为显著^9,11,15,16。或许正是这些优势促使英国国家卫生与临床优化研究所（National Institute for Health and Excellence, NICE）认定已有足够证据支持常规使用超声引导来实施椎管内麻醉^6,17。然而，尽管该建议提出已近二十年，该技术目前仍极少被常规应用。

引用的采用该技术较慢的原因包括：在不使用超声的情况下已有较高的成功率、缺乏获取该技术的途径、获取影像需要额外时间，以及缺乏正规培训^18,19,20,21。尽管在Cork等人于1980年首次描述该技术时，超声设备的可及性和图像质量可能尚未达到理想水平，但如今超声成像的质量和可及性均已提高^22,23。除了可用性之外，设备的便携性也显著增强，且未以牺牲图像质量为代价^24,25,26。因此，我们已经克服了大多数阻碍该技术被广泛接受的障碍。目前仍需克服的障碍主要包括：在不使用超声的情况下已有的相对较高的成功率、获取影像所需的额外时间，以及缺乏正规培训。

尽管硬膜外麻醉的整体成功率较高，但穿刺针尝试次数却很少被报道。鉴于超声引导下的椎管内麻醉已被证明可减少穿刺针操作次数（包括尝试和调整方向）以及导管置入失败率，可以合理推测该技术也可能提高患者的满意度¹⁶。除了高成功率之外，目前仍存在的最后两个障碍是时间和正规培训^{15,16,27,28,29}。关于正规培训，这可能是限制该技术推广的主要因素。人们对使用该技术的怀疑态度进一步加剧了正规培训的缺乏。通过以下所述的方案并结合足够的实践（在解剖结构正常的患者中），大多数临床操作者均可达到熟练水平，并能够在最具挑战性的病例中充分获益于该技术^9,17,21。

方案

本研究中涉及人类参与者的全部程序均遵循机构研究指南的伦理标准以及1964年《赫尔辛基宣言》及其后续修订版本或同等伦理标准。研究方案的制定参考了学术文献中已发表的相关文章。^30,31,32影像学研究由作者自身进行，以获取正常图像，并作为常规教学脊柱超声解剖的一部分。以下部分讨论了术前超声引导下神经轴麻醉的应用，但未涉及实时超声引导。本研究所用设备的详细信息列于 材料表.

1. 探针选择

1. 若使用传统超声设备，选择低频率（2-5 MHz）的凸阵探头。参见图1A。
2. 对于手持式设备（参见材料表），选择凸阵频率探头。点击预设，然后选择腹部模式。参见图1B和图2A、B。
3. 对于自动化设备（参见材料表），在扫描菜单中选择脊柱选项。参见图1C。

2. 机器预设

1. 将扫描深度设置为8 cm。
   注：Sutton 等人的一项研究³³表明，大多数患者的皮肤至硬膜外腔距离为 4–6 cm（占 76%），而距离在 2–4 cm 或>6 cm 的患者分别占 16% 和 2%。鉴于当前肥胖症流行的情况，深度>6 cm 的情况可能比文献报道的 2% 更为常见。使用超声的另一个重要原因是有助于判断是否需要使用比标准 3.5 英寸 Tuohy 针更长的穿刺针。如果使用 AU 设备，仪器将根据预估深度自动进行调整。

3. 扫描技术

1. 要求患者采取传统坐姿，双肩放松，下巴贴近胸部，双臂 resting on their thighs，呈驼背姿势（将肚脐朝向操作者方向推动）³⁴。
2. 在探头上涂抹超声耦合凝胶。

4. 纵向旁正中切面

1. 将超声探头倾斜朝向中线，放置于骶骨区域，距离中线约 3 cm 处（图 3）。
2. 将探头向头侧移动，直至观察到一条实性高回声线。
   注意：会观察到一条完整、连续的高回声线，即为骶骨。
3. 继续向头侧扫描，直到可见"锯齿征"。
   注意："锯齿"的“齿”由椎板形成，其间隙代表椎间隙。在良好的超声窗下，椎间隙呈现为等号状（图 2）。等号即 图 3 和 图 4 中的蓝色线，代表后复合体（PC），由黄韧带和后部硬脊膜构成。图 3 和 图 4 中的白色线代表前复合体（AC），由前部硬脊膜、后纵韧带和椎体构成。仅在此视图下才能观察到骶骨，因此该视图是判断阻滞操作节段的理想视角。定位骶骨后，可依次向上计数节段（例如 L5-S1、L5-L4、L4-L3、L3-L2）。

5. 横断面视图

1. 将超声探头置于预测的中线位置。
2. 向头侧或尾侧扫描，直至观察到一条长条状的低回声（暗色）线（图5）。
   注意：该低回声线代表棘突，可将其标记为中线。对于脊柱侧弯患者，棘突可能呈一定角度。此时应将探头向左或向右倾斜，以校正曲度。在引导硬膜外穿刺针路径时，应考虑此角度。
3. 继续向头侧或尾侧扫描，直至定位到 图4 所示的图像模式。
   注意：当关节突、横突以及后复合体（PC）和前复合体（AC）显现时，即可识别并标记椎间隙。一旦确认这些结构，可通过在探头侧缘画线的方式，在患者背部标记椎间隙位置。
4. 将设备置于疑似中线位置（使用AU设备的用户）。
   注意：该设备内置模式识别软件，可识别前述骨性标志。屏幕上半部分和下半部分将分别显示脊柱的二维和三维图像，当正确识别椎间隙时，屏幕上会出现十字准星图标。

6. 测量

1. 确定后复合体（PC）位置后，选择卡尺（传统美国设备），并调整测量从皮肤至后复合体的距离（图6A，B）。
2. 对于BU设备用户，点击冻结图像（图7A），然后点击操作，选择直线工具（图7B），并按照前一步骤所示进行测量。
3. 从皮肤至PC画一条直线。
   注意：该测量值将作为从皮肤至硬膜外腔的估计深度。务必确保探头与皮肤之间未施加任何压力；否则，测量结果将低估实际深度。
4. 对于使用自动测量设备的用户（见材料表），将设备置于患者背部，设备将自动提供估计深度（图8）。
   注意：如上所述，应避免对皮肤施加压力，以提高测量准确性。

7. 硬膜外置管

1. 完成上述步骤获取信息后，按照机构规程对患者进行清洁和铺巾。
2. 确保穿刺点位于中线与椎间隙标记的交点处。
   注：中线指沿患者背部的垂直中心线，为获得最佳效果，穿刺针必须放置在此线上。脊柱椎骨之间存在较小的间隙（即椎间隙），穿刺针应插入其中一个间隙。椎间隙标记交点特指中线与椎间隙位置相交的具体点位。
3. 采用阻力消失法进行硬膜外置管。
   注：阻力消失法是一种常用技术，用于判断穿刺针是否已到达硬膜外腔。操作者缓慢推进穿刺针，当针穿过韧带进入硬膜外腔时，会感受到阻力突然减小，即"阻力消失"，提示麻醉药物注射的正确位置。上述步骤所提供的信息仅作为参考，不可替代临床判断或实际操作经验。例如，第18步中估算的深度可能低于或高于实际所需的穿刺针深度。

8. 随访程序

1. 确保导管牢固地固定在患者的背部，以防止其移动或脱落。
2. 记录穿刺部位，并注明导管的置入深度，以供后续参考。
3. 完成硬膜外导管置入后，评估患者的镇痛效果。通常在操作后15-30分钟进行。
4. 确保导管功能正常，并能持续稳定地输送药物。

结果

本研究的主要结果集中于图像质量以及实施超声引导下椎管内麻醉的熟练程度。在比较便携式超声设备（BU）与中端超声机所获取的图像质量时，发现前者在获取脊柱解剖结构图像方面是一种良好的替代选择。²⁶在熟练度方面，通过一项前瞻性队列分析，评估了首次尝试成功率（定义为皮肤穿刺次数）、穿刺针通过次数（定义为穿刺针调整方向的次数）、穿刺尝试次数（皮肤穿刺次数）、阻滞时间（定义为从局部麻醉药注射开始至阻力消失完成阻滞所需的时间）以及实际穿刺针深度（皮肤至硬膜外腔距离）与超声引导下预估距离之间的差异。对于主要结局指标（首次尝试成功率），采用横断面观时，该组的首次尝试成功率分别为60%和84%。p < 0.001），分别对应解剖标志法和超声引导技术。在评估首次穿刺成功率（单次皮肤穿刺且无需针头调整）时，超声引导组的表现优于解剖标志组（75%） 与. 46%, p < 0.001，分别）²⁹.

阻断时间以均值（标准差）表示，为 342.20 s ...

讨论

本研究的主要发现是，采用超声引导下椎管内麻醉可整体提高首次尝试的成功率，即识别硬膜外间隙所需的穿刺针尝试次数和进针次数更少²⁹。上述结果与多项荟萃分析研究的结论一致，这些研究将术前超声引导下椎管内麻醉与传统体表解剖标志定位技术进行了比较^{7,8,9,10,11,12}。由于穿刺针尝试次数和方向调整次数减少，使用超声引导也与较低的术后背痛发生率、创伤性注射、意外硬膜穿破及继发性头痛相关，这一结果并不意外^7,8,9

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
ACCURO	Rivanna Medical	NA	文中通篇描述为自动化设备
Butterfly iQ+	Butterfly Network	iQ+	文中通篇描述为手持式设备
传统超声设备	SonoSite	SonositePX	若使用传统超声设备，应选择低频（2–5 MHz）凸阵探头 。