超声在肥胖孕产妇椎管内麻醉中的应用进展

杨 阳 万晓红

昆明医科大学第二附属医院重症医学科，云南省昆明市 650101

肥胖已经成为一个公共健康问题。最近的一项多中心研究统计中国超重和肥胖人口的现状，纳入2012—2015年441 306人进行分析，其中超重患者占28.1%，肥胖患者占5.2%[1]。肥胖尤其影响孕产妇，发表于2018年《柳叶刀》杂志的一篇文献表明全球剖宫产率在过去15年里翻了一番，达到21%，每年以4%的速度增长，并且女性肥胖增加了剖宫产发生率[2]。近年来肥胖产妇人数越来越多，孕产妇的剖宫产率越来越高，并发症也越来越多[3]。剖宫产作为肥胖孕产妇的最佳分娩方式，分娩时椎管内麻醉比全身麻醉更有效、更安全[4]。

然而肥胖孕产妇体表标志不清，椎管内麻醉传统盲穿操作实施困难。Uyl等[5]的Meta分析表明，孕妇肥胖会使分娩时硬膜外穿刺失败和硬膜外导管放置困难的风险至少增加两倍，而且这种风险会随着体重指数的增加而增加。对于麻醉医生来说，肥胖孕妇椎管内麻醉操作无疑是巨大的挑战。

随着超声技术不断进步，从二维超声发展到彩色多普勒超声，再到便携式高分辨率探头的出现，超声设备比以往任何时候都更具有通用性、便携性和易用性，所有医生都可以使用床旁超声对其患者进行评估，这一趋势正在改变医学的实践方式。超声用于肥胖孕产妇椎管内麻醉具有明显的优势，不仅能精准定位穿刺间隙及穿刺点、确定穿刺深度及穿刺方向、提高穿刺成功率，还能降低并发症的发生率，为患者带来安全舒适的麻醉体验，增加患者的满意度。

1 超声用于椎管内麻醉穿刺前确定穿刺部位、穿刺深度及穿刺方向

1.1 确定穿刺部位 传统的椎管内麻醉通过扪触髂棘来确定L3～4棘突间隙或者L4椎体，选择穿刺点(L2～3、L3～4、L4～5椎间隙)实施椎管内麻醉。然而肥胖及水肿使肥胖孕产妇体表标志不清，软组织松弛使脊柱中心轴改变，腰椎棘突难以辨认，传统的触诊难以准确定位穿刺点。

低频(2～5MHz)凸阵探头扫描脊柱中线的矢状面及横截面，可以清楚显示骶骨、关节突、黄韧带和后硬膜、前硬膜、后纵韧带和椎体[6]。对于难以触及腰椎棘突的妇女，相关研究也证实相较于传统触诊体表标志定位，使用超声辅助定位能显著提高肥胖产妇一次穿刺成功率(67%～87.5% VS 36%～52.5%)，并且穿刺次数、穿刺针方向改变的次数和术后腰部的疼痛发生率明显降低，穿刺时间明显缩短，患者的满意度更高[7-8]。

1.2 确定穿刺深度 研究表明，孕妇体重指数和腹部皮下脂肪厚度的增加与皮肤到硬膜外间隙距离的增加有关[9]。因此，在对肥胖孕妇实施椎管内麻醉前，不仅要明确穿刺部位，还要关注皮肤到硬膜外间隙之间的距离。传统椎管内麻醉穿刺过程中，针尖穿过黄韧带，阻力突然消失，即“落空感”产生，以此确认针尖穿刺进入硬膜外腔，继续推进常有第二个“落空感”，提示针尖已穿破硬脊膜与蛛网膜。怀孕期间由于激素变化常导致孕产妇组织结构发生变化，使得脊间韧带较软，结构不均匀，可导致阻力过早消失的假象。因此通过“落空感”确定穿刺深度并不十分准确，很大程度上依赖于麻醉医师的经验，也使得穿破硬脊膜的风险显著增加。硬膜穿刺后头痛、感觉异常或脊髓血肿的可能性增加[7]。

国外的一项研究中，使用超声在椎管内麻醉穿刺前定位穿刺点及确定穿刺深度成功为一名的女性病态肥胖患者(BMI=50)实施椎管内麻醉[10]，另一项研究使用同样的方法为BMI=49.6的女性肥胖患者成功实施腰硬联合麻醉[11]。

1.3 确定穿刺方向 孕产妇硬膜外间隙较深，脊间角度较陡，椎间隙变窄，由于妊娠子宫和/或剧烈疼痛，患者在椎管内麻醉操作过程中可能难以实现和保持腰椎足够的屈曲。因此，传统椎管内麻醉穿刺过程中，穿刺针的方向可能需要反复调整，或穿刺针偏向一侧导致神经刺激征象增加、麻醉效果不佳、反复多次穿刺，甚至穿刺失败。穿刺前使用超声确定穿刺方向可大大提高一次穿刺成功率，减少穿刺针方向调整次数[7]。

综上所述，超声在肥胖孕产妇椎管内麻醉穿刺前能确定最佳穿刺部位、穿刺深度及穿刺方向，预估操作难易程度，可显著提高椎管内麻醉的穿刺成功率，降低相关并发症，为患者提供安全舒适的麻醉体验。

2 实时超声引导下椎管内麻醉穿刺

2.1 穿刺操作可视化 实时超声引导可以实时精准定位穿刺针的位置，穿刺轨迹及穿刺深度，而且不会受到患者体位变化的影响，因此可能会更加准确。相关研究表明，与传统触诊腰椎棘突定位麻醉穿刺点比较，实时超声引导下旁正中矢状位入路的椎管内麻醉穿刺提高了一次穿刺成功率及有效性，缩短穿刺时间，在肥胖患者等高风险人群中的应用具有重要价值[12]。为了提高组织结构辨识度和穿刺针的准确性，除了传统实时2D成像，还开发了GPS针跟踪系统、实时三维(3D)和四维(4D)成像。3D 成像提供多个垂直平面的同步图像，包括2D成像缺乏的冠状轴。实时4D超声允许使用多个成像平面和超声数据的三维重建。GPS针导航系统可以实时监测针轨迹，提供对针尖当前位置和预期位置的监测。导航辅助大大提高了超声引导神经阻滞的有效性、安全性、精确性和图像处理能力。一项随机对照试验比较了三者的优劣，结果发现GPS针跟踪系统能提高操作者舒适度，减少穿刺次数、穿刺针方向改变次数及触碰骨次数[13]。

2.2 观察药液扩散范围及方式 有研究表明彩色多普勒超声通过观察药液扩散的方式(将局麻药注入硬膜外腔会导致湍流，湍流表现为彩色多普勒颜色的突然爆发，而鞘内注射则表现为彩色血流多普勒信号的缺失)可以区分硬膜外注射和鞘内注射[14]。即使在针尖不可见的情况下，彩色血流多普勒也可用于确定麻醉注射范围。3D高分辨率超声可以完整呈现局部麻醉药物扩散的范围及方式[15]。这对于确认注药间隙、观察药物扩散范围预期麻醉效果及避免严重的椎管内麻醉并发症是极其重要的。

2.3 实时超声引导椎管内麻醉穿刺局限性 实时二维超声由于穿刺针及硬膜外腔可能显示不清或穿刺针难以保持在超声扫描平面内，实时超声引导下穿刺在临床实际工作中运用受限。国外一项研究提出一种增强现实(Augmented reality，AR)实时超声引导系统可以解决上述难题。在穿刺针头上单独放置一个高频超声传感器，整合于一个3D虚拟AR环境中来显示超声图像和针在虚拟三维场景中的运动，使针保持在图像平面内，从而改进了针的方向及轨迹，AR系统的穿刺成功率高于单纯超声引导(100% VS 57%)[16]。但是该系统涉及相关系统硬件和软件组件的设计和开发，目前仍处于试验阶段。

另外一项国外研究提出了一种新型的椎管内麻醉3D超声引导系统，无须应用额外的追踪硬件，可连续定位硬膜外间隙和小关节的解剖特征(容积率为0.5Hz，定位精度分别为3mm和7mm)。实时提供穿刺点、针迹和插入深度的信息从而提高穿刺的准确性和有效性，降低患者的风险在,成功率为92%，平均误差为3mm[17]。但仍缺乏大样本研究数据的支持。

由于受体位影响，传统的矢状位切面可能会妨碍操作者始终使用惯用手操作，实时超声引导常需要两名操作人员，但新型实时3D超声使得单人操作成为可能，有研究报告了一种单人操作的平面内进针技术，在猪模型的研究中利用实时A型超声识别椎间隙，使用一个10mm的小型圆柱形超声探头，探头中心有一个孔用于插入硬膜外针[18]。对于肥胖患者来说，这项技术可能比传统的体表标志定位技术有优势，但是它需要特殊的设备，目前仍缺乏更多相应的临床研究证据。

3 两种超声运用方法的比较

虽然超声用于穿刺前定位较依靠体表标志的传统定位有一定的改进，但是这种超声辅助定位技术因为其非实时性，未在超声下观察针的方向和位置，仍有一定局限性。而实时超声下注药更准确并且阻滞成功率更高，并发症更少,但需要始终保持穿刺针在探头下可见，需要熟悉腰椎区超声解剖，精细操作换能器和针，而且通常需要一位助手根据需要调整超声机器上的设置，并需要在超声探头上覆盖无菌保护套和在探头上应用无菌凝胶，操作较为复杂。

目前，比较两种超声应用方法的相关研究仍然较少。国内一项研究比较了在困难定位产妇椎管内麻醉中分别运用超声定位和实时超声引导的穿刺效果。前者在椎管内麻醉穿刺前使用超声定位穿刺间隙及穿刺深度，然后进行椎管内穿刺注药并置管；后者使用实时超声引导穿刺，先用超声扫描确定穿刺点，再取旁正中斜矢状位超声扫描实时引导平面外进针后再行椎管内麻醉穿刺注药并置管。结果发现两种方法在定位时间、穿刺时间、超声视图、患者满意度、麻醉效果及并发症等方面无明显差别。实时超声引导下穿刺点个数、硬膜外针及腰麻针进针次数更少，但是超声实时引导需额外时间对探头进行无菌准备,且操作难度更高[19]。由此可见，超声运用于肥胖孕产妇椎管内麻醉中的两种方法均有优劣，超声成功运用于肥胖孕产妇椎管内麻醉与麻醉医生对超声技术的熟练掌握。

4 小结与展望

综上所述，超声是简单、有效、安全的一门技术，近年来，超声在椎管内麻醉中的运用越来越普遍，弥补了麻醉技术的不足，使麻醉得以发展，也提高了麻醉的安全性和可控性，可显著提高肥胖孕产妇椎管内麻醉穿刺的成功率，缩短穿刺时间，减少穿刺次数，降低椎管内麻醉相关并发症的发生率，提高麻醉质量。

椎管内麻醉穿刺前行腰椎超声扫描简单可行，在麻醉实践中，应鼓励麻醉师积极使用，尤其是对肥胖患者，以提高医疗健康标准和安全性。目前实时超声引导应用于椎管内麻醉还不普遍，但是随着穿刺针引导技术和设备的发展，在未来可能会更受欢迎。尽管超声引导椎管内麻醉穿刺安全有效，但是麻醉医生如果没有受过专业超声课程培训，将难以解读超声图像并应用到临床工作中。目前有研究表示在麻醉住院医生中设置超声课程能够提高麻醉医生的认知能力和技术，这样的课程可行并有效[20]。笔者期待这样的课程能够在国内推行，也期待超声运用于肥胖孕产妇椎管内麻醉的优势能在临床实际应用中得以体现，为患者带来福利。