在實驗犬硬膜外腔穿刺中根據霧氣現象判斷硬膜外腔導管位置的研究

吳一鳴,謝鵬程

在硬膜外麻醉穿刺時，當硬膜外導管準確置入硬膜外腔后用無菌注射器回抽，由于機體內與外部環境的溫差原因可引起導管內壁近皮膚段出現水汽凝集呈毛玻璃樣改變的現象稱之為霧氣現象(全身麻醉氣管插管完成后，在呼氣相導管內壁由于相同的原因也會產生霧氣現象)[1]，而硬膜外導管誤入其他部位時卻不能觀察到此改變。既往霧氣現象研究均以臨床觀察為主，未見動物實驗。本研究于2015年4月至2016年5月通過實驗犬證實硬膜外腔霧氣現象具有導管定位的特異性，可作為判斷硬膜外腔穿刺置管成功與否的重要標準。

1 材料與方法

1.1實驗動物實驗用成年雄性比格犬8只，體質量15～18 kg，均為健康犬，購自上海市農學院動物實驗中心。本動物實驗已通過上海市浦東醫院倫理委員會審查，動物實驗處置符合倫理學原則。實驗動物合格證號：SCXK(滬)2012-0005，實驗動物使用許可證號：SYXK(滬)2015-0001。

1.2實驗器械和藥物器械：一次性硬膜外穿刺包(型號：AS-E，駝人醫療器械集團有限公司)、Vivid i便攜式彩色多普勒超聲診斷儀(美國通用電氣公司，)、 InfinityKappa型醫療監護儀(Drager醫療設備有限公司)。藥品：無水硫酸銅粉末(亞泰聯合化工,規格:按硫酸銅計算500 g，批號：20140829)、鹽酸利多卡因注射液(迪賽生物藥業有限責任公司,規格:5 mL∶0.1 g，批號：14122702)、鹽酸氯胺酮注射液(恒瑞醫藥股份有限公司,規格:2 ml∶0.1 g,批號：KH071001)。

1.3實驗方法無水硫酸銅粉末涂抹硬膜外導管內壁，根據無水硫酸銅具有遇水變藍的特性，判斷有無霧氣現象。實驗犬入室后常規監測，開放靜脈通路,氯胺酮1 mg/kg靜脈推注，待實驗犬停止掙扎后將其取弓背左側臥位。常規消毒鋪巾，2%鹽酸利多卡因3 mL局部皮膚浸潤麻醉。超聲探頭為：頻率12 MHz，類型凸陣。超聲引導下在L7-S1間隙行硬膜外穿刺。硬膜外導管依次置入低回聲的皮下脂肪、中等回聲的肌肉層、高回聲的韌帶層和低回聲的硬膜外腔，依據超聲圖像的不同顯像分別加以識別。皮下脂肪層：緊貼完整的皮膚線以下，厚約1 cm低回聲均勻分布的組織；肌肉層：為中等回聲分布，切換縱軸和橫軸，可見成束的肌肉結構；韌帶層：呈現稍高回聲厚約0.5 cm的薄層組織，其上下端均附著于高回聲的骨組織；硬膜外腔：為一管狀中空低回聲圖像，四周均被高回聲的骨性結構環繞。穿刺針每進入一層組織，均嘗試置入硬膜外導管1 cm并同時用無菌注射器回抽觀察導管內壁近皮膚段有無變色。待回抽無菌注射器觀察到導管變色后，提示硬膜外導管已進入硬膜外腔，超聲定位再次確認位置后置入硬膜外導管4 cm并固定。待實驗犬四肢恢復自主活動后通過留置硬膜外導管注入1%鹽酸利多卡因3 mL，5 min之后確定無腰麻征象時追加3 mL，10 min后根據是否出現硬膜外阻滯效果來最終確認硬膜外導管是否位于硬膜外腔。

2 結果

8條實驗犬在硬膜外穿刺針進入硬膜外腔后置管并回抽，導管內的指示劑全部變成藍色。注入局麻藥10 min后后肢出現硬膜外阻滯效果，提示通過指示劑變色能夠確定硬膜外導管已經成功置入硬膜外腔。在超聲的定位下，硬膜外導管置入皮下脂肪、肌肉層和韌帶層注射器回抽指示劑均未變色，提示當指示劑未變色時，導管則未到達硬膜外腔。

3 討論

臨床上硬膜外麻醉穿刺置管成功后，注射器導管回抽會觀察到導管內壁近皮膚段出現霧氣現象。有學者曾報道臨床工作中觀察到的霧氣現象[2-4],但對霧氣現象是否是導管置入硬膜外腔的獨特現象，或者導管置入其他部位有無可能也會產生霧氣現象并沒有做進一步研究。由于人體研究的局限性，動物實驗已成為臨床研究的重要補充和條件[5]。

本實驗在B超引導下對實驗犬實施硬膜外穿刺置管，能夠準確定位穿刺針依次通過皮下脂肪層、肌肉層、韌帶層和硬膜外腔[6-7]。因硬膜外導管內壁已涂抹顯色劑，通過回抽無菌注射器可直觀地觀察到導管內壁無水硫酸銅粉末是否產生遇水變藍現象，明確判斷有無霧氣現象。通過超聲精準定位，當硬膜外導管置入皮下脂肪層、肌肉層和韌帶層時，使用無菌注射器回抽導管內壁顯色劑沒有變色，提示無霧氣現象產生。當超聲定位硬膜外導管已成功置入到硬膜外腔后回抽，均觀察到導管內壁顯色劑由白色變成藍色，提示有霧氣現象產生。硬膜外腔是由一層致密的纖維組織膜組成的一個容量約為100 mL的潛在腔隙，硬膜外腔呈負壓狀態[8]，當硬膜外穿刺針穿破硬脊膜與外界相通后外界空氣被吸入硬膜外腔，由于硬膜外腔的致密結構導致吸入的空氣短時間內變暖但不能被機體組織吸收[9]。硬膜外導管置入硬膜外腔后將熱空氣回抽入導管時被壓縮和冷卻，在導管內壁凝集成水汽產生霧氣現象[10]。本實驗中在穿刺路徑中的其他部位之所以沒觀察到霧氣現象，原因就是這些組織均不存在處于負壓狀態下的腔隙,外界空氣無法被吸入體內[11]。本實驗通過霧氣現象判斷導管位于硬膜外腔后，又通過硬膜外導管注入局麻藥均出現硬膜外麻醉的阻滯效果，進一步證實了硬膜外導管位于硬膜外腔，且硬膜外腔霧氣現象具有特異性，可作為判斷硬膜外導管位置的重要標準。

綜上所述，“霧氣現象”引起的顯色劑變色在判斷硬膜外穿刺成功與否的過程中比較直觀明確。但目前市場上并無涂抹顯色劑的硬膜外導管產品，今后是否可以找到一種安全無毒的遇水變色的顯色劑涂抹在硬膜外導管中，可以更方便地觀察霧氣現象，還需要做進一步的研究。