麻醉

干货!腰椎旁超声扫查及超声引导腰丛阻滞(上)

作者:柴彬,马丹旭,王云 来源:新青年麻醉论坛 日期:2019-04-24
导读

         腰丛阻滞(Lumbar plexus block,LPB)可阻滞同侧腰大肌间隙的主要神经:股神经(femoral nerve,FN),股外侧皮神经(lateral femoral cutaneous nerve,LFCN),闭孔神经(obturator nerve,OBN)。在进行髋关节或下肢手术的患者中,可单独运用LPB,或联合坐骨神经阻滞用于麻醉或镇痛。

关键字:  超声 | 腰丛阻滞 | 麻醉 

        翻译| 柴彬 厦门大学附属中山医院手术麻醉

        审校| 马丹旭 首都医科大学附属北京朝阳医院麻醉科

        指导| 王云 首都医科大学附属北京朝阳医院麻醉科

        导言

        腰丛阻滞(Lumbar plexus block,LPB)可阻滞同侧腰大肌间隙的主要神经:股神经(femoral nerve,FN),股外侧皮神经(lateral femoral cutaneous nerve,LFCN),闭孔神经(obturator nerve,OBN)。在进行髋关节或下肢手术的患者中,可单独运用LPB,或联合坐骨神经阻滞用于麻醉或镇痛。

        腰丛阻滞也称为腰大肌间隙阻滞(psoas compartment block,PCB)或后路腰丛阻滞(posterior lumbar plexus block,PLB)。

        腰大肌间隙阻滞(PCB)最初是由Chayen和其同事提出的,他们认为腰丛的分支和部分骶丛分支位于L4椎体水平的腰大肌和腰方肌之间的“间隙”内,而此间隙可以通过“阻力消失法”来识别。

        实际上,腰丛位于腰大肌实质内,在实施腰丛阻滞时,局麻药被注射到腰大肌后方的筋膜内(即L4水平腰大肌后1/3位置,腰大肌间隙)。

        传统上使用体表解剖标志和外周神经刺激定位来进行LPB,其主要挑战为腰丛的深度。体表标志定位或进针角度时细小的偏差可能导致阻滞针远离腰丛,不经意间进针过深,导致肾脏或血管损伤。

        因此,实时监测腰丛阻滞时进针和局麻药注射过程非常有必要,可以提高该技术的准确性和安全性。虽然X线透视和计算机断层扫描(CT)可用于提高LPB的精确度,但在繁忙的手术室环境中,它们的使用不切实际,且成本高昂,更重要的是,可能导致辐射暴露。

        超声(US)正越来越多地被用于引导外周神经阻滞,而超声引导(USG)LPB备受青睐合乎逻辑,因为在手术室中,US机器的实用性不断提高,并且能生成高质量图像。

        US已经用于扫描腰丛阻滞相关解剖结构,测量横突的深度,实时引导阻滞针到达腰大肌后方-腰丛的位置,并在LPB期间监测阻滞针和神经接触情况或局麻药的扩散。

        了解腰椎旁区域的超声解剖是我们使用超声行LPB的先决条件。本章节简要介绍了腰椎旁超声扫查技术、相关的超声解剖以及使用超声行LPB的实操注意事项。

        大体解剖学

        腰丛主要是由L1、L2和L3神经前支和L4前支的大部分(图1)在腰大肌肌肉实质内结合而成(图2、3、4和5)。它还可能接受T12(肋下神经)和L5神经分支(见图1)。腰丛位于肌内筋膜平面或“间隔”,也称为腰大肌间隙,位于腰大肌后三分之一(图6)内,与腰椎横突毗邻。

        ▲图1

        腰丛及其三个主要分支:股外侧皮神经、闭孔神经和股神经。注意腰丛与横突和腰交感链的密切解剖关系。

        ▲图2

        腰神经根在腰大肌间隙的位置及其与腰椎横突的关系。

        请注意:腰大肌前部较肥厚,起自椎体前外侧面。腰大肌后部较薄,起自横突腹侧,两者之间形成了腰大肌间隙。

        ▲图3

        尸体剖析断层图像显示腰丛神经位于腰大肌肌肉实质内,腰大肌纵向切开显示腰丛神经位于腰大肌后部。

        ▲图4

        多维尸体解剖平面显示腰神经根、腰丛与腰大肌(PM)的解剖关系。

        L4椎体和横突的横断面图像,对应于在横突水平旁正中短轴斜扫描(PMOTS-TP)。

        L4椎体下半部分和横突下方横断面尸体解剖图像,对应于在横突间隙关节突水平旁正中短轴斜扫描(PMOTS-AP)。

        矢状位尸体解剖图像显示腰丛和横突(TP)、腰大肌(PM)的关系。

        冠状位尸体解剖横断面图像显示腰神经根,当腰神经根离开椎间孔后,向尾端陡峭走行进入腰大肌肌肉实质内。

 

AP,articular process

 

 

关节突

 

 

ES,epidural space

 

 

硬膜外间隙

 

 

ESM,erector spinae muscle

 

 

竖脊肌

 

 

LF,ligamentum flavum

 

 

黄韧带

 

 

LPVS

lumbar paravertebral space

 

 

腰椎旁间隙

 

 

NR, nerve root

 

 

神经根

 

 

QLM,quadratus lumborum muscle

 

 

腰方肌

 

 

TP,transverse process

 

 

横突

 

 

VB,vertebral body

 

 

椎体

 

        腰大肌前部较肥厚,起自椎体前外侧面。腰大肌后部较薄,起自横突腹侧。(见图2)

        腰大肌的大、小两部分融合形成腰大肌主体,但在靠近椎体位置,腰大肌被一层筋膜或间隙(见图2)隔开,该筋膜或间隙包含腰神经根、腰动脉的分支(图6和7)和腰上静脉。

        靠近椎间孔的楔形间隙称为腰椎旁间隙(LPVS)(见图4、5和6)。

        在出椎间孔后,腰神经根进入LPVS(见图4、5和6),进入椎旁间隙的腰神经根,并没有在同一椎体水平进入腰大肌,而是朝尾端向下向外陡行(见图4、5和6),进入下一椎体水平的腰大肌间隙(见图4、5和6)。这就解释了为什么L3神经根在位于L4椎间孔和L4神经根相对水平参与腰丛(见图4和图5)。

        目前尚不清楚LPVS是否于同一椎体水平与腰大肌间隙相接续,但腰丛阻滞后部分硬膜外阻滞的发生率表明确实如此。

        一旦腰神经丛形成,其形状可视为一个三角形,头端狭窄,尾端较宽(见图5)。起源于腰丛的神经也呈扇形分布,其中LFC位于最外侧,OBN位于最内侧,FN介于两者之间。

        腰大肌间隙内LFC和FN的位置相对固定,但OBN的位置变异较多,甚至可能凹进腰肌实质内,与包裹另外两条神经的腰大肌间隙分开(图8)。从皮肤到腰丛的深度也随性别和体重指数(BMI)的变化而变化。

        ▲图5

        多维T1加权磁共振成像(MRI)显示腰神经根和腰丛与腰大肌(PM)的解剖关系。

        (A)L4椎体和横突水平的横断面图像,与横突水平旁正中短轴斜扫描超声图像(PMOTS-TP)相对应。

        (B)L4横突下方、L4椎体下半部分和关节突(下关节突)的横断面图像,对应关节突水平进行的旁正中短轴斜扫描(PMOTS-AP)超声图像。

        注意低信号强度的L4神经根从椎间孔(IVF)发出后进入高信号强度脂肪充盈的腰椎旁间隙(LPVS)。腰大肌后方也可见腰丛的L3神经,周围有一层高信号强度脂肪,位于腰大肌间隔内(“腰大肌间隙”)。

        (C)L3-L5椎体水平的腰椎旁区域的矢状面图像,显示腰神经根陡峭的尾端行走路线。

        (D)L3-L5椎体水平的冠状面图像,显示腰神经根从椎间孔(IVF)发出后陡峭的尾端行走路线。

ESM, erector spinae muscle

竖脊肌

ITS, intrathecal space

鞘内间隙

IVC, inferior vena cava

下腔静脉

 

LPVS, lumbar paravertebral space

 

腰椎旁间隙

NR, nerve root; NR

神经根

QLM, quadratus lumborum muscle

腰方肌

VB, vertebral body

椎体

        ▲图6

        L4椎体水平腰椎旁区域的横断面解剖。注意腰动脉的起源和分支。

        ▲图7

        (A)横断面和(B)矢状面上腰椎旁区域的彩色多普勒超声图像。

        注意腰大肌后方的腰动脉背支在横断面、矢状位的超声图像和脊髓动脉在横断面的超声图像。

        PMSS, paramedian sagittal scan; , 旁正中矢状面扫描;

        PMTOS,paramedian transverse oblique scan. ,旁正中横断面斜扫描。

        ▲图8

        (1)股外侧皮神经

        (2)股神经

        (3)腰大肌间隙内闭孔神经的位置

        请注意,虽然1和2的位置相当固定,但3的位置可能会有所不同,甚至可能位于与腰大肌间隙分开的单独肌内凹陷处(C)或间隔内。

        腰丛阻滞的超声解剖

        总则

        腰丛较深,需要使用低频超声(5-10MHz)、凸阵探头来完成腰椎旁解剖的超声成像。

        低频超声具有良好的穿透性,但在一定的深度(5-9cm)处缺乏良好的空间分辨率,而此位置正是与LPB相关的解剖所在的深度。空间分辨率的缺乏往往会影响到定位腰大肌内腰丛的能力。

        然而,最近超声技术的提高、超声机图像处理能力、复合成像和组织谐波成像(THI)的可用性以及新的超声扫查方法的应用,都有助于改善腰椎旁区域的成像。

        超声扫查技术

        LPB可以在横断面或矢状面(图9和图10)上进行超声扫描,患者可以侧卧位、坐位或俯卧位。

        当患者处于俯卧位进行LPB的一个缺点是:当神经刺激针针尖达到最终位置时,此体位会妨碍观察股四头肌收缩。笔者倾向于在患者处于侧卧位时进行超声扫查,阻滞侧在上方(见图9)。

        在阻滞侧背部的皮肤上识别和标记以下解剖标志:髂后上棘、髂嵴、腰椎棘突(中线;见图9)和嵴间线(见图9)。

        ▲图9

        患者体位和超声探头在(A)腰椎旁正中矢状位(PMSS)和(B)腰椎旁正中横断面斜位(PMTOS)扫查的位置。

        PSIS, posterior superior iliac spine;髂后上棘

        对于PMSS,超声探头放置在“矢状面扫描”线上,该线(旁正中)位于脊柱中轴外侧4cm,平行于脊柱中线。

        对于PMTOS,超声探头放置在“矢状面扫描”线外侧、跨越嵴间线。

        注意该扫查方式下,超声探头如何向内侧倾斜。

        ▲图10

        腰丛阻滞时腰椎旁区域矢状面和横断面扫查的成像平面

        超声探头放置位置和超声束平面已经叠加到腰椎旁区域的横断面解剖图上,以说明超声束如何扫描(A)横突水平旁矢状面扫描(PMSS-TP);(B)横突水平旁正中短轴斜扫描(PMTOS-TP);和(C)关节突水平的旁正中短轴斜扫描(PMTOS-AP)。

        然后,标记脊柱中轴线的平行线(矢状位扫描线,见图9),该线位于中轴线外侧4cm处并与嵴间线相交(旁正中),相交点即为体表定位LPB时的进针点。

        超声扫查目标椎体水平的方法(L3/4/5)如前所述。这包括在矢状位超声图上扫查腰骶关节(L5-S1间隙),然后通过向头端移动探头并计数来定位L5、L4和L3椎板和横突。

        将超声凝胶充分挤压至腰椎旁区域的皮肤上进行耦合。为了简化超声图像方向,不管成像方向如何,在矢状面扫描时,超声探头标记点都指向头部,在横断面扫描时标记点则指向侧面(外侧)。

        对于矢状面扫描(图9、10、11和12),超声探头放置在矢状面扫描线上(见图9a),探头标记点指向头部。

        对于横断面扫描(图9、10、13和14),超声探头沿着嵴间线横向放置在中轴线外4cm处,刚好位于髂嵴上方(见图9b)。超声探头略微向内侧倾斜(旁正中横断面斜扫描[PMTOS];见图9b),以显示出腰椎旁区域横断面斜扫描图像(见图13和14)。

        ▲图11

        腰椎旁区域矢状位超声图像显示腰丛位于L4和L5横突间腰大肌(PM)后方,呈高回声。

        同时也要注意腰大肌内的高回声肌内腱膜。

        ESM = erector spinae muscle = 竖脊肌;

        i.m. tendon = intramuscular tendon = 肌内腱膜。

        ▲图12

        腰椎旁区域矢状超声图像显示了腰椎横突(L3、L4和L5)的声影,产生了一种称为“三叉戟征”的超声图像。在横突的声影间可见腰大肌。

        在PMTOS扫描过程中,超声声束可以在横突水平(PMTOS-TP;见图10b和13)或横突间关节突水平(PMTOS-AP:见图10c和14)射入。

        另外,也可将超声探头横向置于髂骨侧翼前方即髂嵴上方,此方法被Sauter及其同事描述为“Shamrock法”(图15、16、17、18和19)。

        ▲图13

        在横突水平(PMTOS-TP)对腰椎旁区域进行旁正中短轴斜扫描。

        注意横突的声影如何阻挡腰大肌后方和椎间孔,以及如何通过椎板间隙看到部分椎管和神经中轴结构(硬脊膜和鞘内间隙)。

        ▲图14

        在腰椎横突间隙,关节突水平旁正中短轴斜扫描右侧腰椎旁区域,显示腰丛为一离散的高回声结构,位于腰大肌后内侧低回声的肌内间隙(腰大肌间隙)。

        ▲图15

        患者的体位(侧卧位),采用“三叶草方法”将超声探头横向扫描髂骨侧翼上方。

        超声探头和超声束叠加至腰椎旁区域解剖横断面,展示超声束如何射入(扫描轴线)以及扫描过程中所见结构。

        ▲图16

        采用Shamrock方法,腰椎旁区域的横断面超声图像,其中超声束于横突水平射入。

        矢状面超声解剖

        在矢状位超声图像上,腰椎横突通过其高回声反射和前方声影来识别(见图11和12),这是典型的骨性结构。

        横突的声影形成一种被称为“三叉戟”的超声图像(见图11和12),因为其形状与三叉戟相似(拉丁语、三叉戟)。

        通过三叉戟的声窗(见图11和12),可以看到腰大肌在典型的肌腹低回声背景下呈高回声的多条纵向条纹(见图11)。

        腰丛神经为腰大肌后方的纵向高回声结构(见图11),应注意的是,腰大肌内并非所有高回声声影或条纹都是神经,因为腰大肌内含有肌内腱膜,也会产生高回声声影(图20)。

        ▲图17

        Shamrock方法中腰椎旁区域的横断面超声图像,超声束穿过横突间隙,处于关节突水平。

        PM, psoas muscle,腰大肌;

        VB, vertebral body,椎体

        ITS, intrathecal space,鞘内间隙;

        IVC, inferior vena cava,下腔静脉;

        ESM, erector spine muscle,竖脊肌;

        QLM, quadratus lumborum muscle,腰方肌;

        ▲图18

        采用Shamrock方法获得的腰椎旁区域的双平面超声图像,其中超声束穿过腰椎横突间并处于关节突水平。

        注意短轴(A)是最初的超声图像获得平面,沿着(a中蓝色箭头虚线)旋转探头,获得的图像即为冠状面视图(B),显示腰丛神经位于腰大肌内。

        ▲图19

        用三叶草方法获得腰椎旁区域的彩色多普勒超声图像。注意腰大肌后方腰动脉背支的多普勒信号。

        图20 ▲超声图像显示腰大肌内的腱膜

        在矢状面超声图像中,它们呈现为(A)高回声条纹,或(B)在横断面超声图像中呈现为多个高回声斑点。PMTOS-AP,关节突水平的旁正中短轴斜扫描。

        尽管如此,腰丛神经仍可与肌内腱膜相区别,它们比肌纤维更致密,在腰大肌内斜行(见图11),并在局麻药注射后显示更清晰。

        将探头外移,可扫描出一个非“三叉戟”图像的“次优”的矢状位超声图像,但是可以观察到位于腰方肌前面较低的肾脏下极,有的患者可以达到L3-L4水平。

        横断面超声解剖学

        Kirchmair和他的同事是第一个详细描述与LPB相关的腰椎旁区域横断面超声解剖的人。然而,他们无法在他们检查的尸体和志愿者身上描绘出腰丛,并认为是由于使用低频超声空间分辨率不足导致的。

        笔者的研究小组最近已经证明,使用旁正中短轴斜扫描(如前所述)可以准确地呈现腰神经根、腰椎旁间隙、腰丛和腰大肌间隙。

        在典型的PMTOS-TP超声图像(见图10b)上,可以清楚地看到竖脊肌、横突、腰大肌、腰方肌和椎体前外侧表面(见图13)。

        腰大肌呈低回声,但在肌腹中央区域仍有多个高回声区分布(见图13)。这些高回声斑点代表腰大肌肌内腱膜纤维,在髂嵴下方更为明显。

        在椎体前可识别下腔静脉(IVC;右侧)和主动脉(左侧)(见图13),是进行PMTOS扫查时实用的标志物。

        肾的下极可延伸至L3-L4水平,位于腰方肌和腰大肌的前方,超声图像显示位于腹膜后间隙、与呼吸同步运动的椭圆形结构(图21)。在PMTOS-TP扫查时,横突声影遮盖了腰大肌的后方(见图13)。因此,通过PMTOS-TP的扫查声窗很少能看到腰神经根和腰丛。

        然而,由于超声信号能通过椎板间隙进入椎管(见图13),在进行PMTOS-TP扫查(见图13)时,透过椎板间隙声窗,可以看到椎管结构,包括硬脊膜和鞘内间隙。腰椎旁扫描期间能够看到神经中轴结构,有助于观察LPB后药液向硬膜外腔扩散。

        ▲图21

        经横突间隙-关节突水平,对右侧腰椎旁区域进行的旁正中短轴斜扫描(PMTOS-AP)。可见腰神经根从椎间孔处发出。

        另外,请注意在这张超声图像中,右肾下极位于腰大肌前方。

        相比之下,腰椎横突间隙关节突水平(PMTOS-AP)旁正中短轴斜扫描(PMTOS)(见图10c),除显示竖脊肌、腰大肌和腰方肌外,可清晰显示椎间孔、关节突和腰神经根(见图14)。

        LPVS也被视为邻近椎间孔的低回声间隙(见图14),可以看到腰神经根从椎间孔中发出后,进入椎旁间隙(见图14)。

        腰神经根从椎间孔发出后,不会直接进入与该椎间孔相对应的腰大肌,而是向尾端陡峭走行(见图14),在下一椎体水平进入腰大肌,加入腰神经丛。

        腰丛被视为一单独的高回声结构,位于腰大肌后方低回声区域-腰大肌间隙(见图14)。采用Shamrock方法扫描出的横断面超声图像中(见图15),腰大肌、竖脊肌、腰方肌也清晰可见(见图16、17、18和19)。

        三块肌肉在横突周围的解剖位置,即腰大肌在横突前方、竖脊肌在横突后方、腰方肌在横突尖(见图16),产生的超声图像类似于“三叶草”的形状,肌肉代表三片叶子。

        我们可在椎体与横突之间的夹角(见图16)观察到腰神经根,可在腰大肌后方观察到腰丛,通常位于横突前方约2cm处(见图17和18)。

        在该位置,向尾端倾斜超声探头,L4横突声影消失,超声波束通过横突间-L4椎体关节突水平向内射入,类似于PMTOS-AP(见图17)。因此,除了腰大肌、竖脊肌和腰方肌外,也可以观察到椎间孔和腰丛(见图17)。

        下期精彩继续

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