超聲引導外周神經阻滯在膝關節手術中的應用進展

李青青, 楊敏

(成都市雙流區第一人民醫院麻醉科, 四川 成都 610200)

在我國膝關節手術常見于全膝關節置換術(total knee arthroplasty, TKA)、膝關節鏡手術, 多見于老年患者。 老年患者對麻醉藥物的敏感性增加, 代謝率降低, 常合并有基礎疾病, 因此, 麻醉方式可能是影響圍手術期病死率的獨立危險因素之一[1]。 TKA術中由于止血帶壓迫、定位截骨、擴髓、關節假體固定等操作可引起術中血壓升高、心率加快等高血流動力學反應, 增加了圍手術期心血管事件的風險; 術后早期, 30%～60%的患者要經受中重度疼痛[2-3], 嚴重的疼痛影響早期關節功能鍛煉和恢復[4]。 疼痛管理是加速康復外科成功的關鍵組成部分[5], 最佳的術后疼痛緩解是避免應激反應和發生術后慢性疼痛的前提。 臨床常用圍術期鎮痛方式有作用于全身的藥物、硬膜外、局部浸潤、外周神經阻滯(peripheral nerve blocks, PNB)鎮痛。 單純全身藥物鎮痛用量大, 副作用也大, 部分患者難以耐受; 硬膜外鎮痛雖然效果好, 但要求較高, 潛在并發癥多, 并且術后同時阻滯雙下肢感覺及運動, 不利于術后早期肢體活動。 目前, PNB已成為麻醉領域的研究熱點, 尤其適用于老年或合并嚴重系統疾病患者。 因此, PNB在膝關節手術中的應用被逐漸推廣。

1 膝部相關神經解剖

膝關節手術涉及的解剖結構有皮膚、脂肪墊、韌帶、肌腱、髕骨、股骨遠端、脛骨平臺、關節囊等。 支配膝關節的神經主要由前內側方的股神經和后方的坐骨神經分支組成錯綜復雜的網絡。 股神經沿途發出4～5支股中間皮神經、隱神經和關節支(股內側肌支、股中間股支、股外側肌支、膝關節肌支); 隱神經于股內側下端可發出上下兩支, 上支為股內側皮神經(60%出現), 下支為髕下支(100%出現); 坐骨神經于腘窩處發出腓總神經和脛神經[6]。 此外, 還受股外側皮神經、股后皮神經和閉孔神經分支支配。 膝部神經可分為淺層皮神經和深層關節支兩層。

1.1 淺層皮神經

膝部淺層結構為皮膚和淺筋膜內脂肪墊。 膝前部為股中間皮神經支配, 膝后部(腘窩區)為股后皮神經、閉孔神經支配, 膝內側部為股內側皮神經、隱神經分支分布, 膝外側部為股外側皮神經分支, 股四頭肌腱由股外側皮神經和股中間皮神經遠端分支支配[6]。

1.2 深層關節支

余正紅等[6]研究結果得出將深層關節支分為4個區, 即髕上區由股神經的關節支和閉孔神經前支支配, 膝內側及髕下區主要由隱神經分支支配, 膝后外側區由腓總神經關節支支配; 腘窩區由坐骨神經、脛神經、閉孔神經后支的關節支支配。 Vanneste等[7]研究將前方膝關節分為4個象限, 即外上象限, 由股外側肌肌支、股中間肌肌支、膝外上神經(來源于坐骨神經分叉處或腓總神經分支)和腓總神經分支支配; 內上象限, 由股內側肌支、股中間肌支和膝內上神經(來源于股神經)支配; 外下象限, 由膝外下神經和腓神經膝返支支配; 內下象限, 由隱神經的髕下肢和膝內下神經(脛神經分支)支配。

2 膝關節相關的PNB

PNB主要是作為術前、術后的一種鎮痛方法, 或在全身麻醉中輔助鎮痛, 可以減少術中全麻藥物的用量。 結合膝關節周圍的神經解剖分布來看, 股神經和坐骨神經或其分支是膝關節阻滯鎮痛的重要靶點。 因此, 目前常用于膝關節手術圍術期鎮痛的超聲引導下PNB技術有股神經/髂筋膜間隙、收肌管/隱神經、坐骨神經、腘動脈與膝關節后囊間隙浸潤阻滯及其各神經阻滯間的聯合阻滯等方式。

2.1 前方膝關節神經阻滯

股神經阻滯(Femoral nerve blocks, FNB)是TKA最常用的神經阻滯鎮痛方式。 《外周神經阻滯與超聲介入解剖》一書中推薦FNB常用0.2%～0.5%羅哌卡因0.5～1.0 mL/kg, 最大劑量為40 mL(80 mg), 可以提供長達8 h的區域麻醉, 注入局麻藥后, 一般 8～10 min開始有反應, 20～30 min完全被阻滯。 研究發現0.5%羅哌卡因起效時間為15～30 min, 持續5～12 h, 最大劑量為3 mg/kg[8]。 Casati等[9]研究發現超聲引導下0.5%的羅哌卡因最小有效麻醉容量(MEAV 50)為15 mL。 Taha等[10]研究發現使用15 mL 羅哌卡因, 能使90%的患者中FNB有效的最小有效麻醉濃度為0.167% w/v。 彭麗等[11]研究發現超聲引導下羅哌卡因FNB感覺運動分離的半數有效濃度為0.186%。 連續神經阻滯常用的鎮痛配方為0.2%羅哌卡因100 mL, 負荷量15 mL, 背景劑量4 mL/h, 單次給藥劑量10 mL, 間隔時間1 h。 一項關于FNB用于 TKA 術后鎮痛的系統評價發現, 與PCA相比, 單次或連續FNB在術后3 d內的疼痛感明顯減輕, 降低了術后24 h內的阿片類藥物的使用, 降低了術后惡心嘔吐的發生率, 增加了膝關節的伸屈活動度, 更有利于膝關節功能的恢復[12]。

髂筋膜阻滯(fascia iliaca block, FIB)不僅能阻滯股神經, 還能阻滯股外側皮神經。 Wang等[13]對截至2017年5月發表的關于FNB和FIB在全膝關節和全髖關節置換術疼痛控制進行了系統分析, 共納入5個隨機對照研究308例受試者, 發現FNB和FIB在術后12～48 h內患者的疼痛評分和阿片類藥物的用量無統計學意義, 認為FIB和FNB對TKA術后鎮痛有相同的效果, 但是由于該分析樣本量少, 研究結果有一定的局限性。

收肌管阻滯(adductor canal block, ACB)主要阻滯隱神經, 是股神經最大的皮神經支, 為感覺神經, 主要支配膝關節囊前下份、膝內側、小腿前內側的皮膚感覺[14]。 Bendsten等[15]研究發現ACB的鎮痛范圍還包括股內側肌支(運動加感覺)、閉孔神經后支、股內側皮神經(61%)及少數閉孔神經前支(21%)控制的區域, 這一現象可能與大劑量局麻藥向近端股三角區擴散, 遠端通過收肌腱裂孔擴散至腘窩有關。 但是Bendsten等[16]研究又發現低容量的局麻藥行收肌管阻滯時, 能可靠的阻滯隱神經, 對其他神經阻滯效果差, 這一現象可能與Runge等[17]在尸體上的研究結果有關, 即發現隱神經始終存在于收肌管內, 股內側肌肌支不在收肌管內, 而是走行與收肌管外的筋膜間隙中。 ACB臨床常用羅哌卡因濃度為0.2%～0.5%, 容積為15～30 mL[18]。 陶巖等[19]研究發現0.5%羅哌卡因用于超聲引導收肌管隱神經阻滯的ED50為10.7 mL, 95%可信區間為(8.8～12.2)mL, 其觀察指標為注藥后30 min針刺無感覺。 目前還沒有研究來確定ACB的最低有效羅哌卡因濃度和容積。 從解剖上來看, ACB理論上能明顯保留股四頭肌的肌力, 因此其臨床應用正在被逐漸推廣。 并且Karkhur等[20]經分析證實ACB與FNB在鎮痛、阿片類藥物的用量、阻滯成功率和術后并發癥方面的效果相當。

2.2 后方膝關節的神經阻滯

坐骨神經阻滯(sciatic nerve block, SNB)臨床上單獨使用于TKA較少, 一般是與FNB聯合鎮痛。 坐骨神經位置較深(6 cm左右), 根據其走行, 可以有多種阻滯方式, 常用的是經臀肌和腘窩入路。 《外周神經阻滯與超聲介入解剖》一書中推薦成人常用局麻藥濃度為0.2%～0.5%, 常用劑量為15～20 mL。 馬浩南等[21]研究發現0.375%羅哌卡因用于超聲引導經臀肌入路老年患者SNB的ED50為13.4 mL。 0.5%羅哌卡因超聲引導側入路腘窩SNB的ED50為13.0 mL[22]。 一項基于12個隨機對照試驗和600例患者的薈萃分析, 結果顯示, 在FNB的基礎上, SNB可在術后12 h內提供有效鎮痛, 且不影響膝關節的功能預后[23]。 Sinha等[24]報道了在腘窩處選擇性脛神經阻滯, 與SNB相比, 脛神經阻滯不僅能為TKA患者提供類似的鎮痛效果, 還可以避免腓總神經運動阻滯而引起垂足。

超聲引導下腘動脈與膝關節后囊間隙浸潤(infiltration of the interspace between popliteal artery and the capsule of posterior knee, IPACK)被認為是在TKA術后通過阻滯支配關節后側的關節分支來緩解膝關節后側疼痛的一種新的鎮痛技術。 Kukreja等[25]認為IPACK阻滯是以腘區坐骨神經末端關節支和支配膝關節后囊的閉孔神經的后分支為目標, 以達到對后膝鎮痛的效果。 Tran等[26]在對14例尸體的解剖研究中同樣觀察到了在供給膝關節后囊的4個關節支中, 閉孔神經后段膝支均被染色劑染色, 其他關節分支染色不一; 膝上內側神經、膝上外側神經和腓總神經前支也有部分被染色。 另有尸體研究表明, 局部麻醉藥擴散到腘窩, 避開了坐骨神經的近端, 也可擴散到脛神經[27]。 李敏等[28]研究表明, 與單純ACB比較, ACB聯合IPACK更能降低術后24 h靜息痛和動態痛, 減少術后納布啡用量, 提升了下床活動步數和最大膝關節活動度。

該阻滯技術有近端和遠端穿刺2種方法[26], 即選用低頻(2～5 MHz)凸陣探頭, 近端進針: 患者仰臥位, 探頭置于大腿前內側髕骨上方1～2指寬處, 穿刺針向前內至后外側方向進入股骨后間隙; 遠端進針技術: 患者俯臥位, 將超聲探頭置于股骨髁的后上方, 穿刺針從內側向外側進入膝后動脈和膝關節后囊之間的髁間窩。 在此間隙內注入0.25%羅哌卡因20 mL。 Tran等[26]在尸體解剖研究中發現近端和遠端IPACK注射技術在腘窩區提供了相似的染色區, 并對供應后囊的關節分支進行了廣泛染色; 近端注射技術有更大的前內側染色擴散, 而遠端注射技術有更多的前外側染色擴散。 Tran等[29]在尸體解剖中觀察到近端技術針尖離股內側神經遠端分支有一定距離, 但離股內側神經遠端分支很近, 在針向前進的過程中可能接觸和損傷; 遠端技術針尖離隱神經較近, 在前進過程中可能會發生意外損傷。 有關IPACK阻滯的有效性、安全性需要更多研究來進一步闡明。

2.3 局部浸潤

最近有研究表明, 在膝關節周圍注射羅哌卡因行局部浸潤麻醉能給FNB帶來好的鎮痛效果, 能有效處理TKA術后疼痛, 促進術后早期膝關節活動度的恢復和疼痛的緩解[30]。 Mei等[31]對2000年到2015年發表的關于FNB和局部浸潤用于TKA術后鎮痛的研究進行了系統評價, 共納入6篇隨機對照研究306例受試者, 結果顯示局部浸潤和FNB在全膝關節置換術后24 h內休息時疼痛強度和阿片類藥物消耗方面無顯著差異, 但是運動時有明顯差異, 認為FNB能減輕運動時的疼痛。

3 神經阻滯在全麻術中的應用

PNB不僅能為術后提供良好的鎮痛, 還能在術中輔助鎮痛, 以減少術中麻醉藥物的用量, 減少全麻藥物對患者(特別是老年患者)心腦血管的抑制作用, 維持術中血流動力學平穩, 減少術后老年患者腦功能障礙的發生率。 Nora[32]研究結果顯示, 在靶控全憑靜脈麻醉聯合FNB用于關節鏡下膝關節半月板切除術中, 瑞芬太尼平均輸注劑量為0.12 μg/(kg·min), 大約是全身麻醉推薦劑量的1/3, 瑞芬太尼的使用劑量降低了60%, 但是丙泊酚的劑量8.5 mg/(kg·h)(BIS維持在40-50之間)與文獻報道的6～10 mg/(kg·h)接近。 陳小波等[33]研究得出, 股神經聯合SNB(0.5%羅哌卡因各10 mL)能夠明顯降低TKA中患者止血帶充氣后切皮時的七氟醚MACBAR, 聯合神經阻滯時七氟醚MACBAR(4.03±0.19)%、全麻組為(1.93±0.22)%。

4 神經阻滯的爭議與展望

FNB能夠減少TKA術中全身麻醉藥的用量, 改善術后疼痛, 減少術后嗎啡等的用量, 增加術后膝關節屈曲和伸膝功能, 有助于膝關節功能的恢復[12]。 然而有研究認為FNB會影響股四頭肌肌力, 影響患者術后早期功能鍛煉, 增加患者跌倒風險[34]。 對此持不同觀點的研究認為單次FNB似乎不會增加跌倒的風險, 持續FNB可能會增加跌倒的風險[35]。 理論上ACB能明顯保留股四頭肌的肌力和維持患者的身體平衡能力。 Jaeger等[36]在一項隨機對照雙盲研究中發現, ACB患者術后股四頭肌力更高, ACB保留了52%的肌力, 而FNB只有18%, 2組術后鎮痛效果無明顯差異。 隨后的一項評估股四頭肌力量和行走能力差異的薈萃分析發現, ACB和FNB在股四頭肌和內收肌的肌力強度和住院時間方面沒有顯著差異, ACB并不優于FNB[37]。 但是近期研究還是支持Jaeger等的結論, 認為接受ACB的TKA患者比接受FNB的患者有更好的股四頭肌力量, 不易跌倒, 可及早進行功能鍛煉, 縮短住院時間[20]。 雖然很多研究表明ACB與FNB都能為TKA提供良好的鎮痛, 且ACB能保留大部分股四頭肌肌力, 但是目前并沒有研究證明ACB能夠代替FNB。 因為ACB主要針對隱神經, 其鎮痛范圍及可預期效果有限, ACB能獲得良好的鎮痛效果可能是由于大劑量局麻藥擴大了局部阻滯范圍[38]。 因此需要更進一步的實驗來證實ACB能否代替FNB。

SNB可以為膝關節后方提供良好的鎮痛, 但它也會對下肢產生運動阻滯。 腘窩處SNB是否能減少對運動功能的影響而能達到有效的鎮痛, 需要進一步證實。 有研究認為, IPACK阻滯是一種簡單的方法, 在保留運動功能的同時對膝關節后囊提供有效的鎮痛作用, 可成為SNB的一種替代方法[39]。 但近期的對TKA術后鎮痛雙盲研究對上述結論持否定性意見, 不支持IPACK的常規使用[40]。

目前有研究提出ACB+IPACK是一種很有前途的神經阻滯技術, 它可以在不影響膝關節周圍運動功能的情況下即刻改善術后疼痛[41]。 與采用股神經聯合SNB的患者相比, IPACK和ACB聯合應用可改善早期下床活動, 減少阿片類藥物的使用和住院時間[42]。 另有研究指出ACB聯合IPACK和股外側皮神經阻滯較單純ACB能夠有效改善膝關節前內、后外側疼痛, 且不會增加并發癥和影響早期康復[43]。 兩個部位或多部位聯合神經阻滯可能會增加鎮痛效果, 然而多處神經阻滯也可能會增加感染、神經損傷等相關并發癥的發生幾率。 另外, FNB聯合膝關節囊周圍的局部浸潤也不失為一種有效的術后鎮痛方式。 該方式操作簡單, 局部浸潤直接由外科醫生在縫合時完成, 鎮痛效果良好, 其有效性可以進一步驗證。

5 結語

下肢PNB能減少術中麻醉藥物的用量, 減輕患者術后的疼痛, 減少術后鎮痛藥物的使用, 對于普遍為老年患者、ASA分級較高的下肢骨科手術尤為適用。 超聲可視化技術的發展極大限度的降低了神經損傷的發生率。 傳統的股神經和SNB因其能降低肌力, 可能會影響膝關節的功能運動, 新的穿刺技術(ACB和IPACK阻滯)因具有其獨特的優勢被逐漸發現運用于臨床。 但是目前仍然沒有足夠的證據證明ACB和IPACK阻滯能完全代替傳統的神經阻滯技術, 其有效性、安全性、量效關系等有待進一步研究。