【产麻新谭】腰椎硬膜囊的解剖尺寸预测分娩期间连续硬膜外镇痛的感觉阻滞水平

南京医科大学附属妇产医院

背景

目前，连续硬膜外麻醉 (CEA) 是分娩镇痛的首选疼痛管理方法之一[1]。随着产妇对分娩舒适度的要求越来越高，麻醉精准度的要求也日益提高。预测硬膜外麻醉的感觉阻滞水平可为准确围产期麻醉提供参考指标。  

目前，人们普遍认为硬膜外麻醉的效果来自于硬膜外腔的局麻药穿透硬脊膜并渗入脑脊液（CSF）中产生的延迟脊髓麻醉[2-4]。Fanning等人报道腰椎长度在预测连续腰硬联合麻醉中的药物扩散方面具有价值[5]。此外，硬脊膜囊体积(DSV) 会影响脊髓麻醉中局麻药的扩散[5，6]。硬脊膜作为硬膜外麻醉的重要通道，对麻醉效果的影响值得进一步研究。虽然腰椎超声成像不能用于确定CSF的体积，但它确实可以评估腰椎硬膜囊的某些尺寸[7]。  

为了验证腰椎硬膜囊的解剖尺寸在确定分娩镇痛期间 CEA 感觉阻滞水平方面是否具有相似的预测价值，我们设计并使用超声进行了这项研究。本研究由皖南医学院第一附属医院麻醉科及南京医科大学附属妇产医院麻醉科完成，2021年11月发表于BMC Anesthesiol杂志。  

方法  

主题  

该研究按照赫尔辛基宣言的原则进行，并已获得中国临床试验注册伦理委员会（ChiECRCT20200295）的批准。该研究于2019年11月30日在中国临床试验注册中心注册（ChiCTR1900027830）。本研究在皖南医学院第一附属医院进行，没有任何资金来源。从 2019 年 11 月至 2020 年 8 月，共有 122 名年龄在 18 至 45 岁之间、ASA II 级的产妇接受了 CEA 镇痛以进行阴道分娩，这些产妇被纳入本临床观察研究。在参与之前，所有患者都获得了书面知情同意书。排除多胎妊娠或有脊髓麻醉史的患者，以及入选后未完成研究而硬膜外穿刺失败或转入剖宫产的患者。支持本文结论的数据集可应要求提供。  

研究方案  

产妇在宫口开放3 cm时进入手术室，并建立常规监护。在进行 CEA 之前输注乳酸钠林格溶液进行预充。在硬膜外麻醉前通过配备2-5MHz凸阵探头的便携式彩色多普勒超声（SonoScape Medical Corp.，深圳，中国）进行超声扫描。超声成像是在患者左侧卧位的情况下进行的，并于同样的位置放置硬膜外针。简而言之，将超声探头放置在旁正中矢状斜平面上，通过识别骶骨的连续高回声线来识别 L5-S1 间隙[8，9]。接下来，以相同的方式确定L4-5、L3-4、L2-3和L1-2间隙。声窗包括椎体、黄韧带、背侧和腹侧硬脊膜（图1A）。用内置卡尺测量背侧硬脊膜到腹侧硬脊膜的距离（腰椎硬膜囊直径，DSD）。腰椎硬膜囊长度 (DSL) 定义为 L1-2 和 L5-S1 之间每个DSL的总和（图1B）。腰椎DSV和腰椎硬膜囊表面积(DSA)分别通过相加每个腰椎间隙之间的DSV和DSA获得。  

既往腰硬脊膜囊被假设为圆柱形[5]。鉴于有学者发现不同椎间隙的硬膜囊直径不同[10]，因此我们采用圆台的公式来计算腰椎硬脊膜囊的体积和表面积。每个硬脊膜囊的体积根据圆台体积公式计算：V  =  πh ( R 2  +  r 2  +  Rr )/ 3。每个硬脊膜囊的表面积根据圆台的表面积公式计算：S  =  πRl  +  πrl，其中半径为DSD的一半，h为DSL，l由r和h通过计算。  

在L2-3椎间隙进行横断面成像，以确定L2-3椎间隙中点的理想穿刺点[11]。我们还测量了硬膜外腔的深度以及T12-L1和L2-3椎间隙中点之间的距离，两个长度的总和用于确定硬膜外导管放置的深度。这样做是为了确保导管尖端的开口位于T12-L1椎间隙的中点。  

在产妇仰卧位的情况下，注入3ml1.5%的利多卡因作为试验剂量以排除脊麻风险。然后，将含有0.4μg/ml舒芬太尼和0.08%罗哌卡因的电子输液泵（APON 公司，中国南通）连接到硬膜外导管。初始剂量为8ml，以1ml/s的速率给药，然后以8ml/h的速率持续输注，直至子宫口完全打开。整个过程中，麻醉后收缩压下降20%以上时静脉注射麻黄碱6mg，心率低于55次/分时注射阿托品0.2mg。有脊麻风险的患者要暂停硬膜外镇痛，如有必要须及时抢救。  

通过超声测量硬膜囊的解剖尺寸。A LF=黄韧带，DDM=背侧硬脊膜，VDM=腹侧硬脊膜，ES=硬膜外腔，DS=硬膜囊。B DSD=硬膜囊直径，DSL=硬膜囊长度。 

在硬膜外置管后即刻用视觉模拟评分法（VAS）评价分娩镇痛效果。分别用针刺、酒精棉和棉签测试痛觉、温觉和触觉阻滞程度。给予首次剂量后的前3分钟内每分钟评估一次感觉阻滞水平和 VAS 评分，之后每5分钟评估一次。连续 3 次评估值不变后，每30分钟评估一次感觉阻滞水平和 VAS 评分，直至分娩结束。  

“理想镇痛”定义为“VAS 评分在 30 分钟内降至3分”[12，13]。如果产妇在30分钟内VAS评分未达到3分，则视为“镇痛不理想”。如果她的感觉阻滞水平是固定的（即连续三次评估值相同），则使用电子输液泵再添加8ml药物。  

统计分析  

采用G-Power3.1.9.2计算样本量，本研究多元线性回归分析时纳入了产妇体重指数 (BMI)、DSD、DSL、DSA和DSV五个预测指标，设置预期效应值为0.15，检验水准为0.05，检验效能为0.9，故最少样本量为118。  

使用以下软件进行分析：Excel 2010、GraphPad Prism 8.0.1 和 SPSS 软件（版本 25.0，SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）。结果表示为平均值±标准差 (SD)，组间比较使用非配对学生t检验或韦尔奇t检验进行。感觉阻滞水平表示为中值和范围。通过 Pearson 相关分析患者特征与感觉阻滞水平之间的相关性。使用多元线性回归分析对BMI、DSL、DSA、DSV和DSD五个自变量及感觉阻滞水平进行分析，采用逐步回归法筛选出R2值调整幅度最高的预测模型。由于共线性（DSA和DSV是用DSL作为公式的一部分来计算的），在构建预测模型时DSA和DSV不能出现在同一模型中。统计学意义定义为P<0.05(双侧)。  

结果  

3名产妇转为剖宫产，其余119名产妇完成研究并纳入分析（补充数据1，补充表1-2）。如前所述，我们将接受硬膜外镇痛的产妇分为两组：理想镇痛组[14] 和非理想镇痛组[15]。理想镇痛组的身高、DSL、DSA、DSV和DSD均显著减小，BMI显著增大（P<0.05）（表1）。  

Pearson相关证明痛觉、温觉和触觉阻滞平面与DSL、DSA、DSV和DSD之间存在相关性（补充表3-5，图2-4）。DSL与最高痛觉阻滞平面（r=0.816，P<0.0001；图2A）、最高温觉阻滞平面（r=0.874，P<0.0001；图3A）和最高触觉阻滞平面（r=0.727，P<0.0001；图4A）的相关性最强。  

图2 A腰椎硬膜囊长度(DSL)与最高痛觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.816,p<0.0001)。B腰椎硬膜囊表面积(DSA)与最高痛觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.808,p<0.0001)。C腰椎硬膜囊体积(DSV)与最高痛觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.722,p<0.0001)。D腰椎硬膜囊直径 (DSD)与最高痛觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.451, p<0.0001)。使用Pearson相关计算相关系数(r)和P值，线性回归如图所示。 

图3 A腰椎硬膜囊长度(DSL)与最高温觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.874,p<0.0001)。B腰椎硬膜囊表面积(DSA)与最高温觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.774,p<0.0001)。C腰椎硬膜囊体积(DSV)与最高温觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.660,p<0.0001)。D腰椎硬膜囊直径 (DSD)与最高温觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.322, p<0.0001)。使用Pearson相关计算相关系数(r)和P值，线性回归如图所示。 

图4 A腰椎硬膜囊长度(DSL)与最高触觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.727,p<0.0001)。B腰椎硬膜囊表面积(DSA)与最高触觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.633,p<0.0001)。C腰椎硬膜囊体积(DSV)与最高触觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.534,p<0.0001)。D腰椎硬膜囊直径 (DSD)与最高触觉阻滞平面之间的相关性(r=-0.238, p<0.0001)。使用Pearson相关计算相关系数(r)和P值，线性回归如图所示。

DSL和BMI是最高感觉阻滞平面的重要预测指标。多元线性回归分析结果如下（表2）：  

最高痛觉阻滞平面= 4.7+0.452DSL-0.093BMI  

最高温觉阻滞平面= 3.409+0.461DSL-0.069BMI  

最高触觉阻滞平面= 9.505+0.220DSL-0.052BMI  

讨论  

在这项研究中，我们首先观察到“有效镇痛”患者   DSL、DSA、DSV和DSD较低。此外，我们的研究结果表明，最高感觉阻滞平面（痛   觉   、温度和触觉）与腰硬脊膜囊的解剖尺寸（DSL、DSA和DSV）负相关。多元线性回归分析显示DSL和BMI有助于预测最高感觉阻滞平面。  

鉴于CEA的感觉阻滞程度决定镇痛效果，是临产过程中产妇最关心的问题。然而，感觉阻滞的程度受到多种因素的影响，如操作熟练程度、插入深度、注射速率和药物浓度。以前的研究使用了许多解剖学变量来解释局麻药在CSF中的扩散，例如身高、体重   [13]   、脊柱长度   [16]   和腹围   [17]   。  

硬脑膜和椎管壁之间的硬膜外腔被用作局麻药的给药途径。局麻药注射后扩散到硬膜外腔包括两个步骤   [2]   ：局麻药首先在硬膜外腔内扩散。这取决于之前讨论过的条件，如局麻药的剂量、体积和输注速度。其次，局麻药通过在硬脊膜处神经血管的毛细血管和淋巴管周围扩散而渗透到神经周围间隙   [2，3]   。既往的实验表明，到达脊髓周围软膜下间隙并沿神经轴扩散的药物与可通过硬脑膜扩散到神经周围间隙的药物剂量成正比   [2]   。最终，大多数研究表明，局麻药经硬膜外注射后穿透硬脊膜并在CSF中扩散，从而产生迟发性脊髓麻醉   [2-4]   。   Carpenter   等人发现脊麻中CSF体积越小，感觉阻滞平面就越大   [18]   。因此，CSF体积是影响硬膜外麻醉感觉阻滞程度的重要解剖因素   。  

既往的研究表明腰麻下肥胖患者的感觉阻滞平面更高   [19]   ，原因可能与肥胖患者扩张的硬膜外静脉和蓄积的硬膜外脂肪导致的硬膜外   腔   变窄和硬膜外压增加有关   [20]   。由于腰硬脊膜囊受压，引起腰部的   CS   F容量减少，从而减少了局麻药的稀释   [21]   。产妇是一种特殊的腹型肥胖患者   [22]   ，   鉴于产妇的硬膜外脂肪在超声下难以准确显示，我们的研究纳入了BMI作为肥胖的指标。  

基于以往的研究表明测量腰硬脊膜囊的解剖尺寸可以评估C   SF   的体积   [5，6]   ，我们选择了   DSL、DSA、DSV和DSD作为自变量。我们的研究中，“理想镇痛”患者的DSL、DSA、DSV和DSD明显降低。为了确定与感觉阻滞平面相关性最强的因素，我们进行了Pearson相关分析。DSL、DSA、DSV和DSD均与   痛觉   、温度和触觉阻滞程度成负相关。我们的研究中身高与感觉阻滞平面的相关性较小，而DSL与感觉阻滞平面的相关性更高。因为大   多数   成年人之间的身高差是由下肢长骨的长度而非脊柱的长度所决定，所以测量DSL更有临床应用价值。我   们用超声测量的   DSA与Higuchi等人使用磁共振成像(MRI)测量的DSA有类似的相关性   [23]   。   此外，   我们的   研究   结果突破了DSD与   腰   麻感觉阻滞   平面   的不相关性   [24]   ，证明了DSD与硬膜外麻醉的感觉阻滞程度存在负相关，为椎管内麻醉的临床研究提供了新思路。  

这项研究有几个局限性。硬膜外腔注入的液体体积压缩了硬膜囊，减少了   CSF的体积   [25]   。虽然我们已经将利多卡因的   试   验剂量限制在3ml，但我们仍然不能忽视   其   对感觉阻滞   平面   的影响。此外，超声显像不能清晰   且   准确地显示硬膜外腔的软组织，如   脂肪   [26]   或血管组织   [27]   ；   因此我们不应排除它们对目前结果的影响。   另一方面，   虽然我们的硬脑膜囊模型是基于一个圆   台   公式，但   终究   是   个   近似   值   。  

本研究为预测分娩镇痛效果提供了一种简便且无创的方法。此外，通过这种方法，我们可以筛选出“非理想镇痛”的高风险患者，以调整局麻药的剂量、容量和输注速度。因此，有必要在多中心、多人群的情况下进一步研究，以探索合适的药物剂量、容量和输注速度，为围产期精准麻醉提供参考指标。  

结论  

总之，我们的研究表明产妇的DSL、DSA、DSV和DSD较小时，CEA的感觉阻滞平面较高。DSL和BMI可被视为分娩镇痛期间CEA最高感觉阻滞平面的预测指标。

述评

随着近年我国大力推行分娩镇痛的理念，产妇对分娩舒适度的要求越来越高，医生将安全无痛分娩作为追求的目标，对麻醉精准度的要求日益提高。本研究为验证腰椎硬膜囊的解剖尺寸预测分娩镇痛期间感觉阻滞水平的有效性，纳入了 122 名要求分娩镇痛的单胎妊娠产妇，并采用彩色多普勒超声测量腰椎硬膜囊直径（DSD）、腰椎硬膜囊长度（DSL）、腰椎硬膜囊表面积（DSA）和腰椎硬膜囊体积（DSV）。研究结果发现DSL、DSA、DSV和DSD越小，CEA的感觉阻滞水平越高；并使用多元线性回归分析创建了预测感觉阻滞水平的模型，进一步验证了DSL是CEA感觉阻滞平面的重要预测因素。鉴于腰骶部硬脊膜囊的超声评估很容易在床旁进行，为将来的临床实践提供了新的思路和理论依据。如何根据患者的硬脊膜囊尺寸来制定更精确的个体化麻醉策略以优化分娩镇痛的质量有待进一步研究。

编译 徐晨阳

审校 冯善武

参考文献

1. Sng BL, Sia ATH. Maintenance of epidural labour analgesia: The old, the new and the future. Best Pr Res Clin Anaesthesiol. 2017;31:15–22.

2. Bromage PR. Spread of analgesic solutions in the epidural space and their site of action: a statistical study. Br J Anaesth. 1962;34:161–78.

3. Hogan Q. Distribution of solution in the epidural space: examination by cryomicrotome section. Reg Anesth Pain Med. 2002;27:150–6.

4. Hogan Q. Epidural catheter tip position and distribution of injectate evaluated by computed tomography. Anesthesiology. 1999;90:964–70.

5. Fanning N, Arzola C, Balki M, Carvalho JC. Lumbar dural sac dimensions determined by ultrasound helps predict sensory block extent during combined spinal-epidural analgesia for labor. Reg Anesth Pain Med. 2012;37:283–8.

6. Higuchi H, Hirata J, Adachi Y, Kazama T. Influence of lumbosacral cerebrospinal fluid density, velocity, and volume on extent and duration of plain bupivacaine spinal anesthesia. Anesthesiology. 2004;100:106–14.

7. Otero PE, Verdier N, Zaccagnini AS, Fuensalida SE, Sclocco M, Portela DA, et al. Sonographic evaluation of epidural and intrathecal injections in cats. Vet Anaesth Analg. 2016;43:652–61.

8. Tubinis MD, Lester SA, Schlitz CN, Morgan CJ, Sakawi Y, Powell MF. Utility of ultrasonography in identification of midline and epidural placement in severely obese parturients. Minerva Anestesiol. 2019;85:1089–96.

9. Tawfik MM, Atallah MM, Elkharboutly WS, Allakkany NS, Abdelkhalek M. Does Preprocedural Ultrasound Increase the First-Pass Success Rate of Epidural Catheterization Before Cesarean Delivery? A Randomized Controlled Trial. Anesth Analg. 2017;124:851–6.

10. Kanbara S, Yukawa Y, Ito K, Machino M, Kato F. Dynamic changes in the dural sac of patients with lumbar canal stenosis evaluated by multidetector-row computed tomography after myelography. Eur Spine J. 2014;23:74–9.

11. Canturk M, Karbancioglu Canturk F, Kocaoglu N, Hakki M. Abdominal girth has a strong correlation with ultrasound-estimated epidural depth in parturients: a prospective observational study. J Anesth. 2019;33:273–8.

12. Panni MK, Columb MO. Obese parturients have lower epidural local anaesthetic requirements for analgesia in labour. Br J Anaesth. 2006;96:106–10.

13. Polley LS, Columb MO, Naughton NN, Wagner DS, van de Ven CJ. Relative analgesic potencies of ropivacaine and bupivacaine for epidural analgesia in labor: implications for therapeutic indexes. Anesthesiology. 1999;90:944–50.

14. Pugliese PL, Cinnella G, Raimondo P, De Capraris A, Salatto P, Sforza D, et al. Implementation of epidural analgesia for labor: is the standard of effective analgesia reachable in all women? An audit of two years. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013;17:1262–8.

15. Wong CA. Labor analgesia: is there an ideal technique? Anesth Analg. 2009;109:296–8.

16. 1. Wei CN, Zhang YF, Xia F, Wang LZ, Zhou QH. Abdominal girth, vertebral column length and spread of intrathecal hyperbaric bupivacaine in the term parturient. Int J Obs Anesth. 2017;31:63–7.

17. Zhou QH, Xiao WP, Shen YY. Abdominal girth, vertebral column length, and spread of spinal anesthesia in 30 minutes after plain bupivacaine 5 mg/ml. Anesth Analg. 2014;119:203–6.

18. Carpenter RL, Hogan QH, Liu SS, Crane B, Moore J. Lumbosacral cerebrospinal fluid volume is the primary determinant of sensory block extent and duration during spinal anesthesia. Anesthesiology. 1998;89:24–9.

19. Lamon AM, Einhorn LM, Cooter M, Habib AS. The impact of body mass index on the risk of high spinal block in parturients undergoing cesarean delivery: a retrospective cohort study. J Anesth. 2017;31:552–8.

20. Beckworth WJ, McCarty EJ, Garcia-Corrada JE, Holbrook JF. Epidural Lipomatosis and Associated Spinal Stenosis-The Impact of Weight Loss: A Case Report. Am J Lifestyle Med. 2017;11:511–4.

21. Zhou QH, Shen C, Chen G. Abdominal girth and dorso-sacral distance can be used to estimate lumbosacral cerebral fluid volume. Acta Anaesthesiol Scand. 2018;62:234–41.

22. Günüşen İ, Sargın A, Akdemir A, Ergenoğlu AM. The effects of uterine size with or without abdominal obesity on spinal block level and vasopressor requirement in elective cesarean section: a prospective observational study. Turk J Med Sci. 2019;49:50–7.

23. Higuchi H, Adachi Y, Kazama T. Factors Affecting the Spread and Duration of Epidural Anesthesia with Ropivacaine. Anesthesiology. 2004;101:451–60.

24.  Arzola C, Balki M, Carvalho JC. The antero-posterior diameter of the lumbar dural sac does not predict sensory levels of spinal anesthesia for Cesarean delivery. Can J Anaesth. 2007;54:620–5.

25. Higuchi H, Takagi S, Onuki E, Fujita N, Ozaki M. Distribution of epidural saline upon injection and the epidural volume effect in pregnant women. Anesthesiology. 2011;114:1155–61.

26. Borstlap AC, van Rooij WJ, Sluzewski M, Leyten AC, Beute G. Reversibility of lumbar epidural lipomatosis in obese patients after weight-reduction diet. Neuroradiology. 1995;37:670–3.

27. Borges BC, Wieczorek P, Balki M, Carvalho JC. Sonoanatomy of the lumbar spine of pregnant women at term. Reg Anesth Pain Med. 2009;34:581–5.

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