神經鞘膜下注射與鞘外注射對超聲引導下腘窩坐骨神經阻滯效果的影響

馮 磊，周 雁※，白 嵐，種 皓，郗 揚，趙 旸，王 庚，郭鴻飛

(1.北京積水潭醫院麻醉科，北京 100035； 2.北京市東直門中醫院麻醉科，北京 100700)

隨著加速康復外科理念的不斷推廣，周圍神經阻滯可以提供良好的手術麻醉及術后鎮痛效果，降低應激反應程度，在臨床得以廣泛應用[1]。周圍神經阻滯的特點為并發癥相對較少、系統性鎮痛藥物用量降低、鎮痛效果持久，提高了患者圍手術期的主觀感受。由于人體感覺神經支配的復雜性及多變性，為了達到更完善的麻醉鎮痛效果，有時需要多次進針并進行多支神經阻滯，保證效果的同時可能會增加患者的不適和麻醉者的負擔，所以在效果完善的前提下盡可能減少麻醉進針次數是臨床麻醉工作者追求的目標。

坐骨神經阻滯是下肢手術常用的阻滯方法，臨床實踐中根據坐骨神經阻滯進針路徑及定位方法可分出諸多阻滯法，目前研究證實不同阻滯方法各具優勢，在適應證選擇正確的基礎上均可提供較為完善的手術麻醉及術后鎮痛效果。目前有關坐骨神經阻滯研究的熱點轉向坐骨神經結構與麻醉藥物擴散機制的相關性研究。一般認為外周神經從起始至分支都有完整的筋膜鞘(神經外鞘)結構包裹，在此筋膜鞘下注藥可使麻醉藥物在鞘內上下走行擴散[2]。因此，坐骨神經阻滯的效果與藥物注射部位(鞘膜下或是鞘膜外)以及坐骨神經周圍筋膜結構的完整性密切相關。但目前麻醉藥物的擴散機制及其對作用特性的影響尚有很大爭議[3]，坐骨神經神經外鞘下阻滯及鞘外阻滯效果的優劣及并發癥發生率高低亦無明確結論。本研究主要比較腘窩處坐骨神經阻滯神經鞘膜下注射(inside paraneural sheath injection,IPS)及鞘外注射(outside paraneural sheath injection,OPS)的阻滯效果及術后相關并發癥發生情況。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年1—6月北京積水潭醫院急診及擇期行外踝及后踝骨折切開復位內固定手術的患者60例，由同一麻醉醫師完成超聲引導下腘窩坐骨神經阻滯。排除標準：存在周圍神經阻滯禁忌證者(既往有神經病變、嚴重的凝血功能障礙、穿刺部位有感染等)；局部麻醉藥、非甾體抗炎藥、阿片類藥物過敏者；存在認知功能障礙；拒絕參加本研究的患者。采用計算機生成隨機數字將患者分為IPS組和OPS組，每組30例。兩組患者性別、年齡等一般情況比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。本研究經北京積水潭醫院醫學倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

表1 兩組行外踝及后踝骨折切開復位內固定手術患者一般資料比較

OPS：鞘外注射；IPS:鞘膜下注射；a為χ2值，余為t值

1.2材料與儀器 超聲儀器：索能生M-turbo(美國索能生公司)，配置50 mm高頻(5～12 MHz)線陣探頭；穿刺針：短斜面神經叢阻滯針(22G,0.7 mm×50 mm，30°，德國貝朗醫藥)；神經刺激儀：HNS11(德國貝朗醫藥)；1%鹽酸羅哌卡因(100 mg/10 mL，瑞典AstraZeneca公司，批號：1-120020248)。

1.3麻醉前處理 患者入室后給予常規心電監護，包括心電圖、無創動脈血壓、脈搏血氧飽和度，開放患肢對側上肢靜脈通路。靜脈注射咪達唑侖0.03～0.05 mg/kg，芬太尼1～2 μg/kg，等待5 min患者輕度鎮靜后取側臥位患肢在上，行超聲引導下側入路腘窩坐骨神經阻滯，所有操作由同一高年資麻醉科醫師完成(第二作者)。

1.4超聲圖像的采集 消毒鋪巾后，超聲探頭橫向掃描腘窩部(超聲束與坐骨神經呈90°)以獲取腘窩坐骨神經及其周圍結構的橫斷面影像，探頭首先放置于腘窩橫紋處尋找腘動脈結構，通常在腘動脈淺層可視及一個高回聲、蜂巢狀圓形或橢圓形結構，為脛神經，在脛神經外側(腓骨側)可視及另一高回聲蜂巢狀圓形結構，為腓總神經，向近端追蹤到脛神經及腓總神經匯合處為注藥的目標結構。少數情況下坐骨神經影像欠佳，可采用“seesaw”征[4]辨別或使用神經刺激器進一步明確神經結構。

1.5神經的定位方法及給藥方法 穿刺針在實時超聲影像引導下以平面內技術進針。穿刺點位于超聲探頭外側3 mm，采用in-plane技術，穿刺針經超聲引導指向目標點。IPS組：使用Morau等[5]的方法以坐骨神經分支處脛神經和腓總神經之間為阻滯目標點，定位成功后，將局麻藥注入神經鞘膜下及神經外膜外的神經鞘膜下間隙內，經穿刺針注入 0.5%羅哌卡因5 mL，注藥過程中觀察到局麻藥在神經鞘膜內擴散，圍繞神經環形分布，超聲下顯示為一個圓形區域，將坐骨神經的兩個分支推開并包繞脛神經和腓總神經，并在神經周圍形成典型的“面包圈征”(圖1)，繼續注射0.5%的羅哌卡因15 mL。OPS組：以坐骨神經分支處圍神經周圍高回聲組織結構下為阻滯目標點，定位成功后，經穿刺針注入0.5%羅哌卡因5 mL，注藥過程中可見局麻藥在神經周圍筋膜鞘外呈不對稱擴散，采用多點注射，盡量使局麻藥液充分包繞坐骨神經干，即注射過程中不斷調整針尖位置使局麻藥包繞脛神經和腓總神經且不會將2支神經推開(圖2)，繼續注射0.5%的羅哌卡因15 mL，注藥過程中注意回抽并觀察液性暗區的形成以避免血管內注射發生?；匚梢娧阂暈檠軆茸⑸?。

Med:內側；Lat：外側；CPN：腓總神經；TN：脛神經；PNS：坐骨神經鞘；Needle:穿刺針

圖1 坐骨神經鞘膜下注藥示意圖

Lat：外側；Med：內側；PA：腘動脈；STM/SMM：半腱肌及半膜肌；CPN：腓總神經；TN：脛神經；BFM：股二頭肌長頭

圖2 坐骨神經鞘膜外注藥示意圖

1.6手術麻醉 所有患者均于蛛網膜下腔阻滯下完成手術，于坐骨神經阻滯注藥完成后30 min進行。穿刺點為L3～4間隙，向頭側推注0.5%羅哌卡因3 mL，使平面到達T12以上。術中可根據情況適量給予咪達唑侖鎮靜。

1.7術后鎮痛 手術后連接靜脈鎮痛泵直至術后48 h，設定參數為：無背景劑量，患者自控鎮痛(patient controlled analgesia,PCA)一次劑量為舒芬太尼0.05 μg/kg，鎖定時間為15 min。背景鎮痛為靜脈每日2次給予氟比洛芬酯100 mg鎮痛。若數字評分法(numerical rating scale，NRS)≥4分，給予氨酚羥考酮片(泰勒寧)5 mg(相當于羥考酮4.481 5 mg以及對乙酰氨基酚325 mg)口服，60 min后若仍無效給予鹽酸哌替啶50 mg肌內注射。

1.8評估及監測指標

1.8.1操作相關指標 ①阻滯操作時間(從進針到阻滯好撤針的時間)。②穿刺進針總次數(穿刺針前進定位神經至撤回皮下計為1次，若脛神經及坐骨神經在一線上無需回撤即可定位亦計為1次)。③穿刺過程中感受到的NRS評分(0分：無痛；10分：不可忍受的疼痛)。④患者滿意度(0分：滿意，未感受到任何痛苦；10分：非常不滿意，穿刺過程中感受到痛苦不可忍受)。

1.8.2阻滯效果的評估 注藥后30 min內每5分鐘評價感覺神經和運動神經阻滯情況。坐骨神經及其分支支配區域感覺及運動阻滯效果的評估與團隊前期研究[6]一致；記錄阻滯完全所需時間：阻滯效果完全定義為0.5%羅哌卡因注藥后30 min時，脛神經和腓總神經支配區感覺和運動完全阻滯程度均為2級；感覺和運動阻滯持續時間：以局麻藥注射完畢至患者主訴傷口疼痛的時間為感覺阻滯維持時間，記錄踝關節恢復正常伸屈的時間作為患者運動阻滯的維持時間；記錄術后第1天患者拄拐下地后的虛弱感(0分：活動自如，無虛弱感；10分：非常虛弱以至于無法下地活動)。

1.8.3術后鎮痛效果的評估 術后鎮痛效果評估由一位不知分組情況的麻醉醫師進行，測定指標為：首次按壓PCA時間、有效PCA按壓次數和舒芬太尼用量，分別記錄為<24 h、24～36 h及>36 h內舒芬太尼用量，以及總舒芬太尼用量。

1.8.4麻醉相關并發癥的評估及記錄 ①記錄坐骨神經阻滯相關急性并發癥的發生情況，如血管穿刺、局麻藥毒性反應、穿刺部位血腫形成、穿刺部位感染等；②觀察并記錄是否存在神經損傷情況，所有患者住院期間連續觀察是否存在神經損傷相關癥狀，并于術后1個月門診復查，如出現相應區域的麻木、疼痛或運動功能異常，視為急性或慢性神經損傷，此時需與麻醉科及神經內科共同會診，明確是否存在神經阻滯相關的神經損傷并予以對癥處理；③記錄術后惡心、嘔吐的發生情況。

2 結 果

2.1兩組患者操作相關情況的比較 與OPS組比較，IPS組操作時間及進針次數顯著降低(P<0.01)，而兩組操作引起的NRS評分和患者對麻醉操作的滿意度評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 兩組行外踝及后踝骨折切開復位內固定手術患者操作相關情況比較

OPS：鞘外注射；IPS:鞘膜下注射；a為t值，余為Z值

2.2兩組患者阻滯效果的比較 除30 min時點外，IPS組患者阻滯評分均高于OPS組(P<0.01)，OPS組有2例患者阻滯后30 min未達到阻滯完全指標(剔除2例患者)，且阻滯完全所需時間明顯長于IPS組(P<0.01)，兩組間、時點間、組間和時點間交互作用比較差異有統計學意義(P<0.01)，見表3。 IPS組阻滯完全時間快于OPS組[(19.3±3.9) min比(28.6±3.0) min](t=10.093，P<0.001)。IPS組患者感覺及運動阻滯持續時間長于OPS組，術后虛弱感評分高于OPS組(P<0.05)，見表4。

2.3兩組患者術后鎮痛情況比較 兩組患者術后首次覓求舒芬太尼時間比較差異無統計學意義(P>0.05)，兩組患者在術后首個12 h內均未使用阿片類藥物,術后<24 h、24～36 h、>36 h舒芬太尼使用量比較差異無統計學意義(P>0.05)，IPS組術后阿片類藥物使用總量低于OPS組(P<0.05)。見表5。

表3 兩組行外踝及后踝骨折切開復位內固定手術患者不同時點間阻滯評分比較 (分，

OPS：鞘外注射；IPS:鞘膜下注射

表4 兩組行外踝及后踝骨折切開復位內固定手術患者阻滯持續時間比較

OPS：鞘外注射；IPS:鞘膜下注射；a為t值，b為Z值

2.4兩組患者并發癥發生情況比較 OPS和IPS術后惡心的發生率分別為6.7%(2/30)和10.0%(3/30)，差異無統計學意義(P=0.473)，術后均未見嘔吐發生。兩組患者阻滯后未見出血、血腫、局麻藥毒性反應及神經損傷等并發癥發生。

3 討 論

2001年Kehlet和Wilmore[1]首先提出了快通道手術理念，之后逐漸發展完善至目前的加速康復外科學理念，這一理念的核心內容是采用有循證醫學證據的圍手術期處理的一系列優化措施，以減少手術患者的生理及心理的創傷應激，加快患者術后康復速度的一種全新理念。加速康復外科的根本目的是實現無痛無風險手術，顯著改善康復速度，周圍神經阻滯作為快速康復外科中優化麻醉方法及疼痛控制的重要構成部分隨之得以廣泛開展及深入研究。

傳統的神經阻滯使用盲法定位神經并在神經周圍給藥，技術要求高，容易有阻滯不全及并發癥發生。La Grange等[7]在1978年報道了利用多普勒超聲技術辨認鎖骨下動靜脈并行鎖骨上臂叢神經阻滯，成功率可達98%；1988年Fornage[8]報道了通過高頻超聲圖像可以清晰觀察上肢淺表的外周神經；對于超聲引導的下肢神經阻滯，Kirehmair等[9]于2001年描述了腰叢和坐骨神經在超聲圖像下的特點并嘗試進行局部注射藥物，目前隨著超聲設備的發展及研究的深入，超聲技術已被常規應用于下肢神經從神經根直至末梢神經各部位的阻滯。相對于傳統的異感定位及神經刺激器定位技術，超聲引導可提高周圍神經阻滯的安全性及成功率，在減少局麻藥用量并降低不良反應發生率的情況下可獲得更佳的麻醉效果。由于下肢坐骨神經支配范圍較廣，目前超聲引導的坐骨神經阻滯被廣泛應用于累計下肢后外側區域手術患者的麻醉與鎮痛。

坐骨神經阻滯有多種入路，包括選擇性脛神經及腓總神經分支入路、腘窩入路、股骨后段入路、臀橫紋肌下入路、經臀Labat典經入路、骶旁入路坐骨神經阻滯等，由于坐骨神經各阻滯入路及用藥方法觀察到的臨床效果各類報道存在很大差異，因此對坐骨神經阻滯最佳入路、最適方法及最佳藥量觀點不一[10]。腘窩入路坐骨神經阻滯聯合蛛網膜下腔麻醉能為膝關節下段以及足踝部后外側手術患者提供充分的手術麻醉及術后鎮痛效果，同時與高位坐骨神經阻滯相比保存了術后大腿相關肌肉的活動能力，蛛網膜下腔阻滯作用消失后由于膝關節活動不受限，可在拐杖幫助下行走，有利于患者康復訓練，同時在腘窩坐骨神經分叉處適量給藥與在更高位置的主干給藥比較，相應支配區域起效更快[11]。

表5 兩組行外踝及后踝骨折切開復位內固定手術患者術后首次覓求阿片類藥物時間及不同時間間隔舒芬太尼使用量比較

OPS：鞘外注射；IPS:鞘膜下注射；a為t值，余為Z值

腘窩處坐骨神經纖維的構成由內向外依次為軸突、髓鞘、神經內膜、神經束膜、神經外膜及神經鞘膜。以往研究表明，神經外膜下、神經鞘膜下及神經鞘膜外均可注射局麻藥，可獲得一定的阻滯效果且不會引起明確的神經損傷[12]。由于神經鞘膜的包裹及分隔作用，鞘膜外注射起效慢、有阻滯不全的可能，為獲得更完善的阻滯效果需圍繞神經多點注射，其優點在于理論上的安全性較高，可降低神經損傷的發生率[13]。有研究表明無論是神經外注藥還是神經內注藥均會引起長達6個月的神經電生理改變(動作電位的振幅下降)，但患者均無神經癥狀，因此注藥部位與神經損傷之間的關聯，以及損傷與神經電生理改變之間的意義可能需要進一步探討[3]。

本研究結果顯示，神經鞘膜下注藥時，阻滯完全時間明顯縮短，分析原因可能為麻醉藥物需在脂肪組織中擴散才能逐層浸潤至神經軸突起效，坐骨神經鞘膜外側為肌肉筋膜，此兩層之間填充著大量的疏松脂肪組織，而神經鞘膜和其內層的神經外膜之間也有脂肪組織填充，根據藥物脂溶特性及神經解剖結構特征，藥物在神經鞘膜下注射時容易環繞整個坐骨神經并在鞘膜內上下擴散因而起效迅速而完全，而鞘膜外注藥時經常出現藥物在神經一側脂肪中堆積，而不是環繞神經上下擴散，起效時需要穿過鞘膜、神經外膜、神經束膜才能作用于軸突阻斷動作電位的傳導，因而會產生阻滯不全的現象[14]。Morau等[5]研究表明腘窩坐骨神經阻滯時，將局麻藥注入神經鞘膜下即神經外膜外，超聲下可見局麻藥圍繞神經環形擴散并顯示為一個圓形的低回聲區域(面包圈征)，可以使神經阻滯起效時間縮短，阻滯成功率提高，但是因為某些麻醉醫師對神經鞘膜結構識別不清因而擔心神經鞘膜下注射可能會因壓力高造成神經損害，因此在進行坐骨神經阻滯時選擇將藥液注入神經鞘膜外肌肉筋膜下層，而非均勻注入神經鞘膜下，或僅引出腓總神經支配的肌肉運動即給藥，麻醉藥物會僅在腓總神經一側的脂肪組織中堆積而導致脛神經支配區域阻滯不全。Vloka等[15]解剖研究顯示，坐骨神經穿出梨狀肌后即分支形成脛神經與腓總神經，兩支神經共同包裹于坐骨神經鞘膜內，直至腘窩橫紋上7～12 cm處兩支神經分開后再由各自的筋膜鞘包裹，將局麻藥注射到筋膜鞘下層，局麻藥將在筋膜鞘內上下擴散并將腓總及脛神經分開，從而達到快速完全的阻滯效果，因而一般認為腘窩坐骨神經分叉處阻滯實用性更強。Missair等[16]在2D和3D立體超聲下觀察腘窩段坐骨神經鞘膜外和鞘膜內注藥后藥物在神經周圍的擴散模式，并比較了兩種注藥方式鎮痛效果的差異，結果證實鞘膜內注藥麻醉起效時間和成功率較鞘膜外明顯，說明外鞘內注射局麻藥可以提高阻滯效果，縮短起效時間。目前關于坐骨神經周圍鞘膜結構起源的說法存在爭議，有研究認為該結構是與外周肌肉筋膜完全分割的[16]，有研究證實此筋膜結構是外周的肌肉筋膜的延續而并非完全分割[17]，有研究認為神經鞘膜從組織學特征上來看是起源于神經外膜，但又獨立于神經外膜存在[2]，無論其起源如何，神經鞘膜對于局麻藥物從神經周圍向神經纖維擴散均起到了阻礙作用。

本研究結果顯示IPS組患者操作時間和進針次數少于OPS組，這是由于神經鞘膜外間隙相對較大，為獲得更好的阻滯效果需使局麻藥圍繞神經環形擴散，因此在注藥過程中需不斷調整針尖位置以利于局麻藥擴散。但由于兩組患者均給予咪達唑侖及芬太尼鎮靜、鎮痛，因此患者操作引起的NRS評分比較差異無統計學意義，兩組患者對麻醉的滿意度相似，說明區域阻滯前應給予適度的鎮靜、鎮痛。

本研究顯示IPS組患者感覺及運動阻滯持續時間明顯延長，同時術后虛弱感評分高于OPS組(P<0.05)，這與以往研究[18]證實的神經內注射有可能會延長神經阻滯作用時間這一結論相似，而IPS組患者術后第1天虛弱感評分較高可能是由于外鞘下間隙較小，相同容量的局麻藥(20 mL)可以起更高位置的坐骨神經阻滯，從而使股二頭肌、半腱肌及半膜肌肌力下降，影響患者的下地活動，由于本研究沒有測定膝關節活動情況因而無法明確原因，今后需作進一步評估。同時本研究證實無論是鞘膜下注藥還是鞘外注藥，腘窩坐骨神經分支處阻滯均可為外踝及后踝區域提供相似的有效術后鎮痛效果，并在術后12 h內可避免阿片類藥物使用，但IPS組術后阿片類藥物使用總量低于OPS組(P>0.05)，說明IPS由于術后阻滯時間更長會降低術后阿片類藥物的使用劑量。

本研究中兩組患者均未見包括神經損傷在內的阻滯相關并發癥發生。神經阻滯時除考慮機械性因素導致的神經損傷外，局麻藥的化學毒性導致的神經損傷也是選擇注藥位點時必須考慮的問題。羅哌卡因是目前臨床上廣泛使用的局麻藥，研究證實其安全性較高，即使神經內(神經外膜下)注射也不會明顯損傷大鼠正常坐骨神經的功能[19]，分析可能原因如下：①臨床濃度羅哌卡因的神經毒性較低，且坐骨神經的血供來自兩套系統(神經外膜和神經束膜)，神經內微血管交通支發達，血供代償能力強，因而不容易發生缺血性的神經損傷。②可能與神經周圍給藥時局麻藥需要通過神經外膜、神經束膜和髓鞘逐層浸潤起效，此過程中不斷被組織間液稀釋有關。③有觀點認為由于神經束膜更堅韌，并且神經束膜與外膜間有大量的結締組織填充，使得神經干有一定的活動度，因而神經束膜、神經外膜均起到了很好的保護作用，從而避免穿刺針進入鞘膜后注藥造成的神經損傷[20]；而由于間隙內有大量脂肪組織填充，神經鞘膜下注射阻滯效果明確且不會引起神經損傷。但需強調的是由于外鞘下容積有限，大量注射局麻藥引起神經損傷的可能性，以往外鞘下注藥由于潛在的神經損傷風險而不被推薦[21]。雖然現有證據顯示鞘膜下注射不會引起神經損傷，但未來對這一問題還需要進一步觀察證實。

本研究也存在一定的不足：由于踝關節內側屬于股神經的終末神經隱神經支配，涉及牽內踝關節處的手術若單純使用坐骨神經阻滯仍會發生手術疼痛，因此本研究只選擇外踝及后踝骨折患者進行觀察，臨床上遇到累計內踝的患者可額外進行股神經阻滯、收肌管阻滯或隱神經阻滯，亦可提供良好的手術麻醉及術后鎮痛效果；本研究聯合使用蛛網膜下腔阻滯是考慮到止血帶應用問題，但額外的阻滯可能會影響術后指標的觀察，未來還需深入研究椎管內麻醉對周圍神經阻滯效果的影響。

綜上所述，與外鞘下注藥相比，超聲引導下腘窩處坐骨神經阻滯外鞘下注藥起效更快，術后感覺及運動阻滯維持時間長，但兩者可提供相同的術后鎮痛效果，在術后12 h內均可避免阿片類藥物的使用。