保留膈神经的前路肩胛上神经阻滞容量分析:一项尸体研究

2021
11/10

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古麻今醉
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在此次尸体剂量探索试验中,研究者使用有偏硬币设计,得出超声引导下行aSSNB中保留膈神经的MEV90为4.2ml。

编译: 张金祥、周阳洋 ;点 评: 李永华 25361636500032606   

海军军医大学附属长征医院     9931636500032874  

肌间沟臂丛神经阻滞(interscalene block, ISB)仍然是肩关节手术术后镇痛的金标准,然而,ISB导致的同侧膈神经阻滞以及单侧膈肌麻痹(hemidiaphragmatic paralysis,HDP)发生率高,限制了其在术前合并呼吸系统疾病患者中的应用。近年来,随着多项随机对照试验的发表,保留膈神经的区域阻滞相关研究不断丰富。目前,研究的主要阻滞方法有锁骨上臂丛神经阻滞,臂丛上干阻滞,前路肩胛上神经阻滞(anterior suprascapular nerve block, aSSNB),肋锁间隙阻滞以及锁骨下臂丛+肩胛上神经联合阻滞等。其中aSSNB得到广泛关注,有望成为替代ISB保留膈神经的区域阻滞策略之一。自2017年以来,先后有6项随机试验就aSSNB和ISB在肩关节镜和开放肩部手术术后镇痛效果以及保留膈神经等方面做了相关对照研究。研究一致证实了aSSNB术后镇痛效果确切,但在保留膈神经方面存在较大争议。本期带来《Regional Anesthesia & Pain Medicine》一项尸体研究,旨在探究超声引导下aSSNB中保证肩胛上神经染色的同时保留膈神经的90%最高有效容量(MEV90)。

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背景与方法

肩关节手术疼痛剧烈,其术后疼痛程度甚至与膝关节置换、开胸手术相当。周围神经阻滞不失为有效的围术期镇痛手段。肩胛关节及其邻近的韧带、肌腱和肩关节囊接受来自腋神经、胸外侧神经、肩胛下神经和肩胛上神经的感觉支支配,其中肩胛上神经起主要作用。本文研究者总结了2017年以来,关于aSSNB与ISB的随机对照试验,不同研究在保留膈神经方面结论差异巨大。Auyong、Lim、Petroff等团队研究得出患者行aSSNB后呼吸功能未受影响,未出现HDP。然而,Ferré等团队的试验中HDP发生率却高达40%,Sehmbi和Laumonerie等团队进行了尸体研究也得出了相似结论,行aSSNB后膈神经阻滞发生率高达20%。本文研究者认为,局麻药物使用容量可能在膈神经麻痹中起到重要作用,也可能是导致前期研究结论差异的主要原因之一。

因此,该研究团队设计并进行了此项尸体研究,采用有偏硬币设计(BCD)分配容量,共使用31具尸体(为提高利用率,每具尸体双侧颈部均实施阻滞,最终样本量共计56个),旨在探究超声引导下行aSSNB,确保肩胛上神经麻醉的同时保留膈神经的MEV90,使aSSNB成为ISB可靠稳定的保留膈神经的替代方案。

神经阻滞

aSSNB在俯卧位尸体上进行,根据计算机随机列表决定首先于哪一侧实施阻滞。全部阻滞均由同一研究者实施,使用高频线阵探头(6-13MHz),识别出位于舌骨肌下方的肩胛上神经。随后,用平面内技术,由外向内进针,直到针尖邻近肩胛上神经(图1),注射0.1%亚甲蓝溶液,注射过程中移动针尖位置以确保染料环形包绕目标神经,容量根据有偏硬币设计序贯法(Biased coin design up-and-down sequential method, BCD-UDM)决定,为提高利用率,同时于对侧肩胛上神经参照同样方法相同剂量实施阻滞。 

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图1 超声引导下行aSSNB的超声图像 阻滞针针尖位于舌骨肌(  OM  )下方的肩胛上神经(  SSN  )外侧。  白色箭头显示进针路径,  BP  :臂丛神经

尸体解剖和判断阻滞效果

注射完染料1小时后由另外两位对注射剂量不知情的研究者共同实施解剖,切开皮肤,暴露颈后三角和锁骨下区域,切除颈阔肌和颈深筋膜椎前层,以确定颈部深层结构。横跨颈后三角的舌骨肌下腹部作为定位标志,识别臂丛神经、肩胛上神经和膈神经,保留并清理清楚。成功保留膈神经的aSSNB定义为膈神经未被亚甲蓝染色,若膈神经被染色则认为阻滞效果“失败”。(图2)

64401636500033629图2  肩胛上神经(SSN)和膈神经(PN)染色范例

A:成功保留膈神经的前路肩胛上神经阻滞; B:膈神经被亚甲蓝染色作为阻滞失败的标志

AA:腋动脉; LC:外侧束; LT:下干; MC:中间束; MCN:肌皮神经; MN:正中神经; MT:中干; OM:舌骨肌; PC:后束; SA:锁骨下动脉; UN:尺神经; UT:上干

当阻滞效果“成功”,开启下一个信封(软件生成的对阻滞成功样本进行亚甲蓝容量分配的随机数)。若显示容量相同,则继续将对侧颈部进行解剖;若显示容量增加,则不再将对侧颈部解剖。同样地,当染色效果“失败”,亦不再将对侧颈部进行解剖。算法描述详见图3。

97261636500034142图3 决定是否将对侧颈部进行解剖的算法流程

基于BCD的容量分配和样本量估计

本文研究者采用BCD-UDM进行研究,除第一个样本使用的染色剂容量为15ml外,接下来的每一个样本接受阻滞的染色剂容量都取决于前一样本的阻滞效果。如果前一样本阻滞效果为“失败”,则该样本使用的染色剂容量减少一个单位(2ml);如果前一样本阻滞效果为“成功”,则该样本使用的染色剂容量进行有偏硬币设计,有11%(b=0.11)的概率增加一个单位(2ml),有89%(1-b=0.89)的概率保持不变。最低容量设定为1ml,即若使用1ml亚甲蓝溶液阻滞“失败”,下一样本仍使用1ml。

为得出MEV90,根据统计学要求,至少需要45(大于40且为9的倍数的最小整数)例阻滞“成功”,总样本需要量无法预知,估算为52±2例,因此研究者前瞻性地纳入样本直到出现45例“成功”阻滞,并预备了44个密封信封(软件生成的对阻滞成功样本进行亚甲蓝容量分配的随机)。最终使用R统计软件,通过保序回归计算出MEV90,通过自助算法计算出95%可信区间。研究者使用了估计值µ2进行统计分析,在本研究中代表刚好得到目标效应(0.9)时的染色剂容量。

研究结果

本研究共解剖了31具尸体(56个颈部标本),染色剂容量的BCD序列见图4。经过统计学分析,得出超声引导下行aSSNB中保留膈神经的MEV90为4.2ml(95%置信区间,3.0-5.0ml),所有样本的肩胛上神经均被染色,当容量≥3ml时,染色剂可扩散至臂丛上干。有12具尸体存在副膈神经,只有1具尸体的副膈神经被染色(注射容量为15ml,其膈神经亦被染色)。

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图4 超声引导下前路肩胛上神经阻滞的BCD序列 MEV90:90%最大有效容量  

讨论

在此次尸体剂量探索试验中,研究者使用有偏硬币设计,得出超声引导下行aSSNB中保留膈神经的MEV90为4.2ml。本次试验设计创新性在于提出了最大有效容量这一概念,而既往类似试验大都探讨的是最低有效容量。研究者考量的主要原因是,不同于之前探究的臂丛神经阻滞、腘窝坐骨神经阻滞和腹股沟韧带上髂筋膜阻滞等,肩胛上神经毗邻另一神经结构(膈神经),而此结构的阻滞对病人是不利的。因此,尽管使用了相同的方法学(BCD),研究者之前的研究目的是探究“基础”剂量,相比之下,目前的试验确定“上限”容量。

关于肩胛上神经阻滞对于肩部手术术后镇痛效果也一直存在争议,因为从解剖学观点来讲,无论肩胛上神经阻滞多么完全,其依然忽略了腋神经、肩胛下神经和胸外侧神经对肩部感觉的支配作用。aSSNB如何提供与ISB相似的镇痛效果,最近的几项尸体研究似乎能够提供证据,Sehmbi和Laumonerie等团队的研究发现,行aSSNB时染色剂可向上弥散至臂丛上干,从而完善支配肩部神经的阻滞,实现与ISB相似的镇痛效果。本研究团队也发现了支持证据,当染色剂容量≥3ml时,染色剂可扩散至臂丛上干。研究者认为,如果aSSNB良好的镇痛效果得益于局部麻醉剂扩散到上干的话,临床医生应该尝试通过注射保留膈神经的最大有效容量来促进这种弥散。

本次研究使用0.1%亚甲蓝模拟局部麻醉剂的弥散情况。由于不同液体本身的黏度特性存在差异,亚甲蓝是否可以完全模拟局麻药的扩散情况也存在争议。然而,近年来越来越多关于周围神经阻滞的尸体研究中使用了亚甲蓝模拟局麻药的扩散,同时多学科研究也证实了亚甲蓝溶液在尸体和局麻药物在活体病人组织中的弥散确实存在相关性。例如,Torre等人研究发现在尸体上模拟胸筋膜间平面阻滞时,使用20ml亚甲蓝溶液可见腋窝内侧的臂内侧皮神经和肋间臂神经染色。在对活体病人实施该阻滞的临床实践中,相同容量的局麻药对上述神经的阻滞效果同样确切。另外,亚甲蓝与局麻药在组织中扩散的相关性不仅仅局限于关于小神经的阻滞。Beh等人发现在行锁骨下臂丛神经阻滞时,25ml亚甲蓝溶液可使肌皮神经、正中神经、桡神经和尺神经染色,相同容量的局麻药对行上肢手术患者的外科麻醉率同样是100%。

当然,本研究仍然存在局限性。首先,染料在尸体中的弥散并不能完全符合活体内的扩散情况。另外,本研究单纯从注射容量方面进行探究,在临床实践中,局麻药浓度的选择至关重要。因此,未来试验中应进一步探究,在活体患者中实施aSSNB保留膈神经的最大有效浓度和最大有效容量。

骨麻征途的点评

随着老年社会的到来和创伤手术的日益增多,近年来肩关节开放和镜下手术日趋增多,围绕着降低膈神经麻痹发生率的周围神经阻滞的研究层出不穷。《骨麻征途》栏目在之前【骨麻征途】再谈肩部手术中保留膈肌功能神经阻滞的进展关于保留膈肌运动功能的阻滞方法也有过当时比较详尽的讨论。在过去的4年里,世界各地的研究团队都在寻找更佳的阻滞方法、更优的阻滞部位。除了操作部位和进针路径外,局麻药的浓度和容量也同样重要。本期来自麻醉学经典期刊《Regional anesthesia & pain medicine》的文章就进行了肩胛上神经染色而膈神经不染色的90%的最大染色剂容量研究。

作者采用了偏硬币设计序贯法来试验设计,该方法常用于药物容量分析方面的科学研究。研究者通过试验得出结论,保留膈神经的MEV90为4.2ml,也就是说4.2ml这个容量的染料可以满足90%的人群,使之保留膈神经不被染色。这比很多临床研究中推荐的15-20ml要少很多。诚然更大的局麻药容量有助于提供更为确切的阻滞效果,对于临床上大部分患者危害并不大。但对于老年高危患者,特别是术前合并肺功能差的人群,保留膈神经功能会大大降低肺不张、低氧血症的发生,显著提高麻醉安全。因此,作者本文中提供的最大有效容量,对于临床实践,是具有一定参考价值的。特别是试验设计,值得我们认真学习。

但我们也必须清醒地看到本文的局限。第一,4.2ml这个容量可以满足90%人群膈神经不被染色,但是前路肩胛上神经的染色是否充分?换成局麻药后,是否能实现神经阻滞效果?这个效果只是用于术后镇痛还是能够满足外科麻醉的需要?简言之,我可以避免并发症,但麻醉阻滞效果是否确切很难说。第二,前路肩胛上神经位于臂丛上干处刚分出的位置,从解剖上看,这个位置如果给的药物太少,就无法完成上干后股的阻滞;如果药物容量略大,就会向上浸润染色,起到低位臂丛上干阻滞的效果,甚至继续向上影响到膈神经的上游-C4-5神经根。所以,我认为前路肩胛上神经阻滞这个操作方法会因为容量的不同发挥出不同的神经阻滞效果,也就是说很难界定前路肩胛上神经阻滞这个术语。第三,染料和局麻药的理化性质并不相同,尸体研究和活体研究中人体组织的韧性不同,药物的扩散能力也不尽相同,未来需要进一步的研究。

但是,瑕不掩瑜,本文仍具有很强的借鉴意义,指引者我们向更加精准的麻醉方向进军。我们中青年麻醉医生及疼痛医生的眼光不要拘泥于指南与教科书,要勇于尝试利用分辨率更高的超声设备仔细分辨每一处肌肉、筋膜、血管、神经,去寻找更合适的阻滞位置,在恰到好处的部位注入最合适的药量,在保证麻醉镇痛效果的同时最大程度地保障麻醉安全!

编译:张金祥、周阳洋 点评:李永华     

 (本栏目由仙琚制药公益支持,仅供医学专业人士参考)   

原文链接:  Maikong Naraporn., Kantakam Perada., Sinthubua Apichat., Mahakkanukrauh Pasuk., Tran De Q., Leurcharusmee Prangmalee. Cadaveric study investigating the phrenic-sparing volume for anterior suprascapular nerve block. Reg Anesth Pain Med, 2021;46(9):769-772.  doi:10.1136/rapm-2021-102803  

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关键词:
容量,神经,肩胛,研究,阻滞

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