临床研究|下肢动脉血流参数预测坐骨神经阻滞的有效性

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  下肢动脉血流参数预测坐骨神经阻滞的有效性

沈青1,2 陈晴歌3 秦金玲2 孟波2 陈芸2 王瑞春2 陈骏萍2 

祝胜美1 

1浙江大学医学院附属第一医院麻醉科

2中国科学院大学宁波华美医院麻醉科

3皖南医学院麻醉系

通信作者：祝胜美

Email: smzhu20088@163.com

基金项目：浙江省医药卫生科技计划项目（2020KY261）；宁波市医学重点学科（2022-B10）

【摘要】 目的 观察坐骨神经阻滞（SNB）后下肢肢端区域血流动力学的变化，探讨其预测SNB效果的临床效能。方法 选择行择期下肢骨科手术患者67例，男27例，女40例，年龄20～60岁，BMI 20～27 kg/m2，ASA Ⅰ或Ⅱ级。患者接受超声引导下SNB，患肢单侧注射0.3%罗哌卡因20 ml。记录SNB前1 min、SNB后5、10、20、30、40 min 阻滞侧胫前动脉区域和胫后动脉区域的动脉血流参数，包括收缩期峰值流速（PSV）、舒张末期流速（EDV）、时间-平均速度（TAmean）和时间-最大平均速度（TAmax）。阻滞后45 min，Hollmen评分≥2分的患者被定义为SNB阻滞成功。根据SNB是否阻滞成功将患者分为两组：SNB成功组（S组，Hollmen评分≥2分）和SNB失败组（F组，Hollmen评分<2分）。绘制SNB完成后10 min时区域血流动力学参数变化率的受试者工作特征（ROC）曲线，并计算曲线下面积（AUC）和95%可信区间（CI）以预测SNB效果。结果 本研究最终阻滞成功患者59例（88.1%）。构建SNB后10 min时区域血流动力学参数变化率的ROC曲线。胫前动脉区域PSV的AUC为0.893（95%CI 0.780～1.000），截断值19.22%，敏感性86.7%，特异性90.0%。EDV的AUC为0.748（95%CI 0.615～0.880），截断值48.65%，敏感性75.0%，特异性72.7%。TAmean的AUC为0.827（95%CI 0.728～0.925），截断值72.88%，敏感性68.3%，特异性100%。TAmax的AUC为0.850（95%CI 0.763～0.937），截断值 82.12%，敏感性70.5%，特异性100%。胫后动脉区域PSV的AUC为0.880（95%CI 0.790～0.970），截断值35.9%，敏感性68.3%，特异性100%。EDV的AUC为0.786（95%CI 0.659～0.913），截断值49.8%，敏感性81.7%，特异性70.0%。TAmean的AUC为0.804（95%CI 0.701～0.908），截断值 53.3%，敏感性68.3%，特异性90.9%。TAmax的AUC为0.852（95%CI 0.758～0.947），截断值 45.9%，敏感性76.7%，特异性90.0%。结论 区域血流动力学参数可以作为临床医师早期预测SNB效果的良好指标。

【关键词】区域血流动力学；多普勒超声；受试者工作特征曲线；坐骨神经阻滞

外周神经阻滞通常通过评估感觉或运动功能来判定其效果，然而此类方法存在主观性强、耗时且需患者合作等弊端［1-2］。近年来，临床医师探索各种客观方法来评估神经阻滞效果［3］，如皮肤温度、动脉血流和灌注指数等，相关研究集中于臂丛神经阻滞（brachial plexus block， BPB）［4-8］。临床实践中，坐骨神经阻滞（sciatic nerve block， SNB）相对于BPB阻滞起效时间更长，阻滞成功率更低［9-10］，更需要可靠的客观指标来早期预测其效果，以利于尽早发现阻滞不完善者，给予补救措施。本研究观察SNB后下肢肢端区域血流动力学的变化，并探讨其是否能够早期预测SNB的效果。

资料与方法  

一般资料 本研究经医院伦理委员会批准（PJ-NBEY-KY-2020-131-01）。患者均签署知情同意书。选择2020年4—8月行择期下肢骨科手术的患者，性别不限，年龄20～60岁，BMI 20～27 kg/m2，ASA Ⅰ或Ⅱ级。手术方式包括关节镜检查、囊肿切除、外翻矫正、骨折内固定摘除等。排除标准：周围血管疾病，糖尿病，慢性疼痛，神经功能障碍，手术部位影响超声探头摆放，凝血功能障碍和操作部位局部感染等。

麻醉方法 患者禁食禁饮8 h。所有患者提前20 min接入麻醉准备室适应环境，并监测HR、BP、ECG和SpO2。SNB操作：患者侧卧位，患肢置于健肢上方，暴露腘窝。使用高频线阵探头放置于腘窝处寻找腘动脉，腘动脉上方类圆形的蜂窝状组织即为坐骨神经，此处坐骨神经多数已分成两支，即腓总神经和胫神经，探头沿着腘窝往大腿上方移动，寻找到两支神经汇合处即穿刺点，调整探头方向，采用“平面内”技术，从超声探头的外侧方1 cm处进针，在超声实时引导下进针到神经丛周围，注射0.3%罗哌卡因20 ml，确保神经被局麻药充分包裹（图1）。SNB操作由一位熟练掌握超声引导下神经阻滞的麻醉科医师实施。研究完成后，患者出麻醉准备室转入手术室，根据阻滞效果、手术创面大小、患者是否有全麻意愿等因素综合决定麻醉方案。

神经阻滞评估 评估用24号钝针头在坐骨神经支配区域进行针刺感觉试验，并使用Hollmen量表进行感觉评估：0分，两侧肢体感觉无区别；1分，针刺疼痛感觉较对侧肢体减轻；2分，针刺疼痛感觉迟钝，较对侧显著减轻；3分，针刺完全无痛觉［3］。在SNB后45 min，Hollmen评分≥2分为SNB阻滞成功［3］。根据SNB是否阻滞成功将患者分为SNB成功组（S组）和SNB失败组（F组）。Hollmen量表评估由未参加SNB操作的高年资麻醉科医师进行。

动脉血流参数测量 患者仰卧位，双腿自然外展外旋位。使用彩色多普勒超声仪，使用高频线阵探头，频率10 MHz，分别放置于伸肌支持带近端1 cm处和内踝后缘与跟腱的中间位置寻找胫前动脉和胫后动脉。先采用彩色二维模式获取动脉矢状面短轴图像，再使用脉冲多普勒模式进行血流参数测量。取样容积设定为目标血管内径的1/3大小，调整多普勒角，声束与血流方向夹角θ为60°，通过自动描轨法，记录其收缩期峰值流速（peak systolic velocity， PSV）、舒张末期流速（end diastolic velocity， EDV）、时间-平均速度（time averaged mean velocity， TAmean）和时间-最大平均速度（time average maximum velocity， TAmax）。标记探头放置的位置以保证每次测量位置的一致性（图2—3）。由一名未参与SNB操作的麻醉科医师进行动脉血流参数的测量和记录。

观察指标 记录SNB前1 min、SNB后5、10、20、30、40 min 阻滞侧胫前动脉区域和胫后动脉区域的动脉血流参数，包括PSV、EDV、TAmax和TAmean。计算SNB后10 min上述指标相对于SNB前1 min的变化率：PSV变化率=（SNB后10 min PSV-SNB前1 min PSV）/SNB前1 min PSV；EDV变化率=（SNB后10 min EDV-SNB前1 min EDV）/SNB前1 min EDV；TAmean变化率=（SNB后10 min TAmean-SNB前1 min TAmean）/SNB前1 min TAmean；TAmax变化率=（SNB后10 min TAmax-SNB前1 min TAmax）/SNB前1 min TAmax。 

统计分析 采用MedCalc 19.0软件计算样本量，设定曲线下面积（area under curve，AUC）为0.80，原假设值为0.5。SNB失败率约为10 %，α=0.05（双侧），1-β=0.80。计算得出至少有7例失败的最小样本量为57例。

使用GraphPad Prism 8.0软件进行统计分析。正态分布计量资料以均数±标准差（±s）表示。组间比较采用单因素方差分析，bonferroni法行两两比较。组内比较采用重复测量单因素方差分析，球形检验未通过时进行Greenhouse-Geisser矫正，bonferroni法行两两比较。偏态分布计量资料采用中位数(M)和四分位间距(IQR)表示，组间比较采用多样本Kruskal-Wallis检验。计数资料以例（%）表示，采用采χ2或Fisher精确检验。通过构建受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线进行诊断试验，计算AUC和95%可信区间 （confidence interval， CI）。P<0.05为差异有统计学意义。

结    果  

本研究最终纳入患者67例，期中59例（88.1%）阻滞成功。两组患者性别、年龄、身高、体重和ASA分级差异无统计学意义（表1）。

与SNB前1 min比较，SNB后5、10、20、30、40 min S组胫前动脉区域PSV、EDV、TAmean和TAmax明显升高（P<0.05）。SNB后5 min S组胫前动脉区域EDV明显高于F组（P<0.05）。SNB后10、20、30、40 min S组胫前动脉区域PSV、EDV、TAmean和TAmax明显高于F组（P<0.05）。两组SNB前1 min胫前动脉区域血流动力学参数差异无统计学意义（表2）。

与SNB前1 min比较，SNB后5、10、20、30、40 min  S组胫后动脉区域PSV、EDV、TAmean和TAmax均明显升高（P<0.05）。SNB后5 min S组胫后动脉区域EDV明显高于F组（P<0.05）。SNB后10、20、30、40 min S组胫后动脉区域PSV、EDV、TAmean和TAmax均明显高于F组（P<0.05）（表3）。

SNB后10 min胫前动脉区域和胫后动脉区域血流动力学参数变化率见表4。

构建SNB后10 min区域血流动力学参数变化率的ROC曲线（图4—5）。

胫前动脉区域PSV的AUC为0.893（95%CI 0.780～1.000），EDV的AUC为0.748（95%CI 0.615～0.880），TAmean的AUC为0.827（95%CI 0.728～0.925），TAmax的AUC为0.850（95%CI 0.763～0.937）（表5）。

胫后动脉区域PSV的AUC为0.880（95%CI 0.790～0.970），EDV的AUC为0.786（95%CI 0.659～0.913），TAmean的AUC为0.804（95%CI 0.701～0.908），TAmax的AUC为0.852（95%CI 0.758～0.947）（表6）。

讨    论  

人体四肢血管只受交感神经支配，无副交感神经的“反向”作用作为负性调节。BPB在阻滞感觉和运动神经的同时亦阻断了交感神经，从而使外周血管扩张，局部血流量显著增加［11-12］。基于此机制，临床医师将动脉流速、灌注指数和局部组织氧饱和度等客观指标用于BPB效果的早期预测［3-8］。但是，上下肢动脉离心脏距离不同，其基础的血流动力学存在差异。在交感神经被完全阻滞的情况下，上下肢动脉的最大舒张程度也可能存在差异。因此，针对BPB的研究结果不一定适用于SNB。为了更全面的评估，本研究测量了2条动脉的4个血流动力学参数，每个参数都有不同的截断值。其中，2条动脉PSV的AUC均大于0.85，具备最佳预测价值。因此，在临床实践中，可通过PSV单一指标预测SNB的效果，有利于及早发现阻滞失败或阻滞不完善的患者，并给予补救措施。Wu等［22］研究利用激光散斑成像测量脚趾血流指数用于预测SNB效果，但该技术需要额外的仪器设备，不适合临床推广。

胫神经沿腘动脉走形，穿过腘窝形成2～4个分支分布于膝关节后囊；闭孔神经后支穿过大收肌后到达腘窝，发出终末支分布于膝关节后囊［25］。胫神经和闭孔神经后支在终止于膝关节后囊前交叉形成一个神经丛，即腘丛神经［26］。腓总神经终末分支也参与腘丛神经的形成，并分布于膝关节后囊［26］。在内收肌管远端注射染料，可以通过内收肌裂孔扩散到腘窝，将支配膝关节后部感觉的腘丛神经染色［8］。此外，PPB操作位点距离术野较IPACK远，降低了感染的风险。患者平卧位即可完成该阻滞，操作便捷。故本研究将PPB联合ACB作为膝关节术后镇痛优化策略的新方法。

下肢肢端的血供由胫后动脉、胫前动脉和腓动脉共同提供［16-18］。本研究选择胫前动脉和胫后动脉进行血流动力学的测量，是因为这两条血管的解剖位置较浅且固定，便于超声长轴扫描。此外，胫前动脉和胫后动脉血流动力学的基线值存在较大的个体差异性［19］。对于SNB效果的早期可靠预测，重要的指标不是参数本身，而是SNB前后的相对变化。因此，本研究使用相对于基线的变化率改变作为预测指标。

本研究结果显示，SNB后多普勒频谱波形中舒张早期的负向波变为正向波，舒张期流量增加，因此多普勒频谱波形从阻滞前的三相波变为阻滞后的单相波［13］。虽然不能从波形的变化来判定阻滞效果，但是波形的转换可以初步提示阻滞效果的显现。Li等［8］研究表明，BPB后5 min可观察到肱动脉血流动力学的变化，提示交感神经阻滞早于感觉和运动阻滞。本研究中，阻滞成功的患者胫前动脉和胫后动脉血流动力学参数在5 min时相对基线值已经出现了改变。但是，阻滞成功的患者和失败的患者在10 min时才开始出现组间差异，这可能是由于坐骨神经远比臂丛神经粗大且其周围有致密的血管神经鞘包裹，局麻药阻滞交感神经所需的时间更长［14-15］。SNB后15 min时很多患者Hollmen评分已经达到了2分，温痛觉开始减退，通过血流动力学参数变化率预测的意义不大，这也是本研究选择10 min作为预测时点的主要原因。

本研究存在一些不足之处：（1）排除已有周围血管疾病的患者，因为此类疾病本身可能影响血管舒缩能力和血流的灌注。（2）为了不影响手术进程，观察时点被限制在SNB之后的45 min，这可能会影响SNB成功率的判定。（3）局麻药物浓度与动脉血流量存在浓度-效应关系［20］，而本研究仅选用0.3%罗哌卡因。（4）当使用坐骨神经外膜内注射技术或坐骨神经分叉以下的阻滞部位时，本研究的结果可能不适用［21］。

综上所述，区域血流动力学参数可以作为临床医师早期客观评价SNB效果的良好指标。

参考文献略。

DOI:10.12089/jca.2022.11.003

END

编辑|程孟微

审核|张伟

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