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建立在超声解剖学基础上的腋入路臂丛神经阻滞
——解剖学变异及阻滞效果的观察

2020-01-07郑媛芳李文军

医学综述 2019年23期
关键词:二头肌臂丛前臂

郑媛芳,郗 扬,周 雁※,种 皓,李文军

(北京积水潭医院 a.麻醉科,b.手外科,北京 100035)

周围神经阻滞是外科手术常用的麻醉及镇痛方法,超声的引入提高了神经定位的精准性。随着超声设备的不断发展,成像清晰度不断提高以及超声解剖学的深入研究,人们对周围神经及其比邻结构的研究也随之深化。以往研究发现腋窝处臂丛神经分支围绕腋动脉分布,其位置存在若干变异[1],同时腋鞘内存在筋膜结构将臂丛神经各支主要分支互相分隔开,从而导致单点阻滞无法获得满意的阻滞效果[2]。超声影像的引入使麻醉医师可以清晰识别每一支分支神经并允许分别阻滞以获取完善的阻滞效果[3],联合使用神经刺激器定位可以避免神经内注药,并有助于观察存在变异的解剖结构[4]。本研究将联合使用高频超声及外周神经刺激器,对腋窝处臂丛神经分支的超声解剖结构进行观察研究,以明确各分支神经的超声影像学特征,以及变异存在的情况及变异类型,为区域阻滞镇痛的实施提供超声解剖学基础。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2015年12月至2017年3月于北京积水潭医院手外科就诊,急诊及择期行肘上1/3的上臂远端、前臂和手部手术的患者共333例。使用超声引导及神经刺激器定位各主要分支神经。排除标准:既往有周围神经病变,存在周围神经阻滞禁忌证(如局部解剖结构异常者、严重凝血功能障碍、穿刺部位感染),对试验所用药物过敏,存在精神异常或拒绝参加本研究者。本研究经北京积水潭医院医学伦理委员会批准,患者均签署知情同意书。

1.2材料与仪器 超声设备:Logiq E9,美国GE公司,批号2011第3232261号;配置高频线阵探头:ML 6-15线阵探头(线阵探头可紧密贴合腋窝顶点处皮肤),频率13 MHz,50 mm,美国GE公司;阻滞及穿刺用针:神经刺激阻滞针及套包 22G×50 mm,30°,德国宝雅医药;外周神经刺激器:MultiStim SENSOR BF,德国宝雅医药;罗哌卡因:1%盐酸罗哌卡因,瑞典爱施健制药有限公司生产,批号:NATH。

1.3麻醉前处理 患者入室后给予常规心电图,血压及脉搏血氧饱和度监护,开放患肢对侧上肢静脉通路。所有患者均无术前用药,所有操作均由同一有资质高年资麻醉科医师(周雁,第3作者)完成,由另两位麻醉科医师完成阻滞相关情况观察记录,并发症发生情况由手外科门诊医师完成。

1.4超声图像的采集 患者均取仰卧位,患侧前臂外展外旋90°手背置于桌面,此时肱骨头前旋致腋窝的神经血管丛位于皮下浅层。探头置于胸大肌与肱二头肌长头交界处垂直于上臂长轴放置,显示腋窝的横断面结构,由浅至深依次识别皮肤、皮下组织、腋筋膜、神经血管丛、胸大肌及大圆肌联合腱止点止于肱骨小结节处,清晰识别神经血管丛,并以腋动脉为中心将超声影像按顺时针方向划分为4个区域:腋动脉内侧浅层、腋动脉内侧深层、腋动脉外侧深层和腋动脉外侧浅层,明确各支主要分支神经所处的区域,观察血管的位置、数量。在此位置,肌皮神经通常位于腋鞘外,走行于肱二头肌与喙肱肌之间的筋膜内,超声显像常为一低回声椭圆形结构。可通过向近、远端滑动探头追寻神经或适度倾斜探头,在腋动脉周围寻找各分支神经。在腋动脉表面腋筋膜浅层通常为肋间臂神经及臂内侧皮神经位置。

1.5神经的定位方法及给药方法 穿刺点位于超声探头头侧3 mm,由头侧向尾侧采用平面内技术进针,穿刺过程中始终视及穿刺针针体全长,针尖指向目标神经结构。将短斜面穿刺针与外周神经刺激器的负极相连接,在超声引导下实时进针。穿刺前不进行局部皮肤浸润以防止干扰神经定位。神经刺激器参数设置如下:电流强度0.5 mA,持续时间0.1 ms,刺激频率2 Hz。穿刺针以平面内技术进针,并将全长保持于超声图像内,当针尖接近目标神经后打开刺激器电流,轻度调整针尖位置引出相应的远端肌肉收缩,记录肌肉收缩反应,并明确该神经类别(屈肘、前臂旋前及拇指近节指骨屈曲:肌皮神经;伸肘、伸腕、伸掌和手指的背伸:桡神经;桡侧屈腕和桡偏、拇指屈曲外展,Ⅰ~Ⅲ指屈曲:正中神经;尺侧屈腕和尺偏、Ⅳ~Ⅴ指屈曲:尺神经)。定位神经过程中均不注入局麻药,待所有神经定位完成后,在4支神经周围及腋动脉表面腋筋膜浅层(为肋间臂神经及臂内侧皮神经所在位置)各注射0.5%的罗哌卡因5 mL(共25 mL),注药过程中注意回抽观察有无血液,以防止局麻药误入血管及毒性反应的发生。

1.6观察指标 ①记录各支神经的超声解剖位置及特征。②阻滞相关指标,如阻滞完全所需时间:注药后30 min内每5分钟评价感觉神经和运动神经阻滞情况,当神经支配区域达到感觉及运动完全阻滞时定义为阻滞完全;血管穿刺次数:视及穿刺针刺破血管或回抽有血;止血带不耐受发生情况;患者的满意程度(0分:满意,无痛苦,愿意下一次再接受该麻醉方法;10分:穿刺过程中的痛苦不可忍受,拒绝再一次行该麻醉方法)。③所有患者均于术后2 d至手外科门诊复查,若怀疑有阻滞相关神经损伤的发生则需与麻醉医师、神经科医师、手外科医师共同会诊,并予以相应处理。

2 结 果

2.1患者一般资料 333例患者中男267例,女66例,不同性别年龄、体重、身高比较差异有统计学意义(P<0.05),体质指数、动脉距皮深度比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

性别例数年龄(岁)体重(kg)身高(cm)体质指数(kg/m2)动脉距皮深度(cm)男性26734.0±12.071.0±10.9173.0±4.923.7±3.50.7±0.3女性6639.5±14.862.2±11.1159.4±5.224.5±4.70.7±0.3t值2.7825.82119.9511.3970.218P值0.007<0.001<0.0010.1660.828

2.2超声影像下各支终末神经相对于腋动脉的解剖位置关系

2.2.1腋鞘内3根主要神经相对于腋动脉的超声解剖位置 所有患者的正中、尺、桡神经均紧邻腋动脉,分布在腋鞘的神经血管束内。尺神经主要在腋动脉尺侧浅层;桡神经主要分布在尺神经深面,走行于胸大肌表面;正中神经主要分布在腋动脉头侧浅层,肱二头肌长头与腋动脉之间,还有部分患者(52例,15.6%)正中神经在此处显示为2支分支结构,探头沿肢体长轴向远端滑动后可见2支神经汇合形成有1支并延续形成前臂部正中神经,推测为没有汇合完全的正中神经内侧头及外侧头,见表2。这3支神经均位于腋鞘内,由于腋窝处通常有多条腋静脉,应注意有些神经会隐藏在静脉间,识别时通常需使用PART(即Pressure Alignment Rotation Tilting,加压、追踪、旋转、倾斜)中的pressure(加压)技术,因为静脉压之可闭,而神经在施压时不会发生形变且会在静脉上形成明显的切迹。无论3支神经位置如何,正中、尺、桡神经总是按顺时针顺序分布,见图1。

表2 333例患者腋鞘内3根主要神经相对于腋动脉的超声解剖位置 [例(%)]

A:腋动脉;V:腋静脉;MN:正中神经;UN:尺神经;RN:桡神经;MCN:肌皮神经;MACN:前臂内侧皮神经;Bi:肱二头肌CB:喙肱肌;Bt:肱三头肌。图像左上方为腋动脉外侧浅层,为肱二头肌肌腹,图像右下方为腋动脉内侧深层,为肱三头肌肌腹,深方可见肱骨头及大圆肌联合腱止点止于肱骨小结节;此时正中神经及尺神经显示为低回声结构,桡神经显示为高回声结构,该患者在尺神经的尺侧可见前臂内侧皮神经位于腋鞘内,肌皮神经显示为低回声椭圆形结构外被高回声被膜,走行于肱二头肌及喙肱肌之间的筋膜层内

图1胸大肌外侧缘与肱二头肌交界处腋窝结构的横断面超声影像

2.2.2肌皮神经相对于腋动脉的超声解剖位置 肌皮神经大部分分布在腋鞘外,位于喙肱肌和肱二头肌之间(254例,76.3%)(图1),71例患者在此处肌皮神经未从腋鞘分出,分布在腋动脉外侧[4例(1.2%)位于深层,67例(20.1%)位于浅层](图2)。8例(2.4%)患者在腋窝处未找到明确的肌皮神经结构,使用PART技术中的alligement(平移)技术将探头沿上臂长轴向远端滑动,可以在稍远处观察到小的肌支穿入喙肱肌及肱二头肌内部。男性患者肌皮神经在喙肱肌和肱二头肌之间的比例高于女性(P<0.05),MCN缺失比例低于女性(P<0.05),不同性别位于腋鞘内的比例比较差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

2.2.3其他 有163例(48.9%)患者可在尺神经的内侧视及一细小神经(图1),由于距离尺神经位置过近,往往无法明确该神经属性,但部分患者(54例,16.2%)将神经刺激器阈值调至1 mA,频率调至1 Hz,针尖接近该神经患者会出现前臂内侧区域麻木感,推测该神经可能为前臂内侧皮神经。而肋间臂神经及臂内侧皮神经由于过于细小,通常无法在超声影像下识别出来,根据解剖学描述该2支神经通常位于腋筋膜浅层,因而通过在腋动脉表面腋筋膜浅层注射5 mL局麻药可以实现有效阻滞。

A:腋动脉;V:腋静脉;MN:正中神经;UN:尺神经;RN:桡神经;MCN:肌皮神经;Bi:肱二头肌;Bt: 肱三头肌;MCN位于腋鞘内,在腋动脉的外侧并与正中神经伴行

图2MCN位于腋鞘内(探头置于胸大肌及肱二头肌长头交界处)

表3 不同性别腋窝处MCN所在位置描述 [例(%)]

2.3腋动脉及腋静脉分支数量 333例患者中,24例(7.2%)存在2支动脉,其中16例(4.8%)追寻至锁骨下区域可见腋鞘内存在2支动脉;47例(14.1%)仅有1条腋静脉伴行,179例(53.8%)腋鞘内静脉为2条,75例(22.5%)有3支腋静脉伴行,32例(9.6%)患者伴行静脉数量达到4支。

2.4阻滞相关指标及并发症发生情况 所有患者阻滞完全,可满足手术麻醉需求,阻滞完全时间为(12.0±2.8) min。330例患者中有18例(5.4%)发生了血管穿刺(回抽时有血液),调整针尖位置后重新注药,患者均未见局麻药毒性反应发生,无明显血肿形成报告。术后2 d病房随诊及门诊换药随诊未见急性神经损伤回报。患者对超声引导下臂丛神经阻滞的满意度评分为2.0(1.0,3.0)分。

3 讨 论

超声定位应用于定位周围神经阻滞具有重要意义[5],它不仅可以帮助麻醉医师掌握周围神经及其比邻结构的解剖知识,同时由于超声设备及超声解剖学的不断发展,还可以发现诸多与经典的解剖学描述不同情况的存在,从某个层面可以促进解剖学研究的细化和发展[6]。神经超声属于肌骨超声的一个分支,可清晰地识别神经及其周围比邻结构,通过近远端追溯及比邻结构的参照可明确其分布、走行是否符合经典的解剖学教材描述,是否存在解剖变异等,使臂丛神经阻滞更为安全有效的实施[7]。

传统解剖教材上描述的此节段臂丛神经位置特征为桡神经位于腋动脉正后方,正中神经位于腋动脉的前外侧,尺神经及臂丛神经内侧束起源的诸多分支结构走行于腋动脉前内侧。但实际上臂丛神经各分支相对于腋动脉的位置存在诸多变化,以往研究指出分布在上肢掌侧的神经(如肌皮神经、正中神经)较分布在背侧的神经(桡神经)存在更多的变异情况[8]。本研究发现肌皮神经存在位于喙肱肌及肱二头肌之间筋膜层内、位于腋鞘内(动脉外侧浅层67例,20.1%;外侧深层4例,1.2%)与正中神经紧密相连、缺如3种情况。肌皮神经起自臂丛神经外侧束,通常情况下在喙突稍远端会离开腋鞘,穿过喙肱肌走行于喙肱肌及肱二头肌间的筋膜层内,由于肌肉的张力形态、脂肪组织分布及神经穿行位置的不同,肌皮神经的超声横断面影像会有很大的区别,在该位置肌皮神经多显示为位于肱二头肌及喙肱肌之间,高回声筋膜包裹的低回声椭圆形结构[9]。但一项对15具29侧(1具标本一侧上肢缺如)成人尸体的解剖学研究显示[10],当上肢外展60°时,肌皮神经从臂丛神经外侧束发出的位置距离喙突的距离为(41.89±13.55) mm,发出后主干不离开腋鞘在腋动脉外侧走行,92.85%(26/28侧)的样本肌皮神经远离腋动脉向远端走行穿过喙肱肌,其穿行位置也存在较大差异,说明并非所有患者腋窝处肌皮神经均会穿过喙肱肌走行于腋鞘外。肌皮神经的位置变异包括与正中神经并行[11],或肌皮神经直接从正中神经发出肌支支配喙肱肌,而不是从外侧束发出形成主干[10]。还有报道指出20%的个体存在肌皮神经和正中神经联合的变异[7],而肌皮神经缺如属于极少数的情况,只有相应区域的支配神经均来源于正中神经,且为单纯感觉神经时才考虑是真正意义上的肌皮神经缺如[12]。本研究有8例患者在腋窝处未找到肌皮神经,但在相对远的位置可找寻到支配喙肱肌及肱二头肌的神经(男3例,女5例),对于这8例患者均是将10 mL局麻药注射在正中神经周围,阻滞后30 min肌皮神经支配的皮肤区域及肱二头肌肌力均完全阻滞,因此对于在横断面图像上无法清晰识别肌皮神经的患者应首先向远端滑动探头追寻神经走行,若无法识别可将局麻药注射在正中神经周围以获得肌皮神经的阻滞。

本研究显示桡神经大多位于腋动脉内侧深层(299例,89.8%),一般情况下当前臂外展外旋时,桡神经并不位于腋动脉正后方,但由于位置较深且紧邻肱三头肌走行因而不易被识别。可通过追寻远端神经明确神经性质,当超声探头沿肢体长轴向远端滑动,桡神经主干一般在肘窝肱二头肌腱的桡侧1 cm处,肱骨外上髁的前方分为桡神经浅、深两大终末支[13],但通过神经走行明确神经的性质对超声设备及临床医师的超声解剖学知识要求较高,因而实施仍有一定难度,识别困难时可通过神经刺激器辅助定位。本研究绝大多数患者(306例)尺神经分布于腋动脉的前内侧,但Sites等[14]报道尺神经位置有可能距离腋动脉3.5 cm,尺神经可显示为高回声或低回声的圆形结构。本研究333例患者中250例正中神经分布于腋动脉的前外侧,部分患者(71例)由于肌皮神经位于腋鞘内,因而会与正中神经联合形成一支粗大的神经(因为正中神经的外侧头与肌皮神经均来自臂丛神经外侧束,因而在腋窝顶点腋鞘内与肌皮神经汇合在一起的神经必定为正中神经),还有部分患者(52例)正中神经在此处显示为2支分支结构,探头沿肢体长轴向远端滑动后可见2支神经汇合形成有1支并延续形成前臂部正中神经,推测为没有汇合完全的正中神经内侧头及外侧头。无论这3支神经相对于腋动脉位置如何变化,它们总是按照正中、尺、桡神经顺序顺时针排列,这主要是由于正中神经来自外侧束,尺神经来自内侧束,而桡神经来自后束,这3束在锁骨下喙突旁区域的位置再顺时针旋转90°后即是腋窝处3支分支神经的位置。

本研究中有163例患者可在尺神经的尺侧视及一细小神经,由于距离尺神经位置过近,往往无法明确该神经属性,但部分患者(54例)将神经刺激器阈值调至1 mA,频率调至1 Hz,针尖接近该神经患者会出现前臂内侧区域麻木感,推测该神经可能为前臂内侧皮神经。前臂内侧皮神经从臂丛内侧束起始后,经过腋动、静脉之间走在腋静脉的内侧下行入臂,并与肱静脉伴行,走行于臂部深筋膜深面与肱静脉之间。解剖学研究发现前臂内侧皮神经大部分直接来自臂丛内侧束,占96.7%(大部分直接来自臂丛神经内侧束,少数与臂内侧皮神经共干来自内侧束),极少数直接以前后支起自单束臂丛神经(该神经在腋窝处不是位于腋动脉周围,而是单成一束位于腋动脉外侧)[15]。前臂内侧皮神经主干的外径在起始处、中点和分支处平均宽度分别为2.82、2.87、3.40 mm,平均厚度分别为1.35、1.21 和1.10 mm[15]。由于超声仅能分辨直径>3 mm的结构,且前臂内侧皮神经位置有部分解剖变异存在,因而并非所有患者均可视及该神经,当使用神经刺激器定位时患者主诉前臂内侧区域麻木感推测该神经可能为前臂内侧皮神经。由于该神经在腋鞘内且紧邻尺神经,若手术范围累及前臂内侧皮神经支配区域通常不需额外阻滞。

解剖学上认为臂内侧皮神经的皮肤分布区比较恒定,均分布于臂内侧下部的皮肤,部分人群除分布于臂内侧下部远侧部的皮肤外,还分布于前臂背侧的近侧部皮肤,但由于臂内侧皮神经及肋间臂神经的盲端通常交叉汇合,共同支配该区域内皮肤的感觉,因而当手术区域累及上肢内侧区域,同时为防止止血带痛的发生,通常需额外阻滞臂内侧皮神经及肋间臂神经。解剖学研究显示,臂内侧皮神经起始处、中点和分支处的宽度和厚度分别为(1.57±0.06) mm和(0.90±0.02) mm、(1.08±0.06) mm和(0.81±0.02) mm、(2.20±0.08) mm和(0.74±0.03) mm[16],因此该神经较难在超声影像下识别出来。同时研究发现臂内侧皮神经在臂的不同平面穿出深筋膜,而臂内侧皮神经的来源有4个:臂丛内侧束、前臂内侧皮神经后支、肋间臂神经、单束臂丛(该神经丛在腋窝内不是位于腋动脉的周围,而是单成一束,位于腋动脉的外侧),因而当臂内侧皮神经的来源为前两种情况时腋鞘内尺神经处给药即可获得完善阻滞效果,而后两种来源则需在腋筋膜浅层给药进行额外阻滞[17]。

肋间臂神经及臂内侧皮神经由于过于细小,无法在超声影像下识别出来,根据解剖学描述肋间臂神经及臂内侧皮神经通常位于尺侧腋筋膜浅层,因而通过在腋动脉表面腋筋膜浅层注射5 mL局麻药可以实现有效阻滞[18]。腋窝处臂丛神经短轴扫描显示神经通常为多个圆形或椭圆形的低回声高回声蜂巢状结构[14],但部分患者正中神经及尺神经显示为低回声结构,甚至需使用多普勒血流技术与周围血管鉴别,这主要源自神经内纤维支架成分较少而成,而桡神经由于在该处通常较粗,且纤维支架成分含量较高,因而几乎都显示为高回声藕节状结构。超声引导可以视及穿刺针与周围神经之间的位置关系,并且可以发现神经内注射,因而可以最大限度地避免神经损伤的发生。神经非常靠近血管,偶尔会在静脉上形成切迹[14],当探头施压时由于静脉容易被压闭而神经的特性是压之不会形变,因而可见神经在静脉壁上形成切迹,当神经显像不清或位于几支血管之间时可通过此法明确神经位置。

本研究发现只有14.1%的患者有1条腋静脉与腋动脉伴行,9.6%的患者甚至有4条腋静脉与腋动脉伴行,同时有部分患者存在2支腋动脉。研究发现大部分腋静脉位于腋动脉尺侧,尺神经及前臂内侧皮神经常位于几支血管之间,在规划进针路径时经常无法避开路径上的静脉结构,虽然以往研究均推荐进针时探头不应施压,应使血管处于正常结构状态以防止血管穿刺[19],但是有多支静脉存在且神经位于血管之间时,压闭血管是否有益于避免血管穿刺是一个值得未来探讨的问题。本研究中有18例患者出现血管穿刺,虽然无全身性毒性反应及血肿发生,但操作过程中识别血管并实时观察注药是非常重要的。本研究中所有患者在给药后均达到阻滞完全水平(所需时间的均值为12 min)。术中未见止血带痛,未见神经损伤,患者对麻醉方法满意度较高。

综上所述,在腋窝顶点处,正中神经、尺神经和桡神经围绕腋动脉按顺时针排列分布,其相对于腋动脉位置存在高度解剖变异,在尺神经附近部分患者可视及前臂内侧皮神经。肌皮神经在腋鞘内外均有分布,大多数患者肌皮神经在喙突稍远端离开腋鞘,走行于喙肱肌及肱二头肌之间的筋膜层内,其他3支神经之间有筋膜分隔,因而腋窝处臂丛神经阻滞需要单独阻滞各支分支神经。为获得臂内侧皮神经及肋间臂神经支配区域的阻滞效果,应在腋筋膜浅层额外给药以获得完善的阻滞。腋动脉周围有多条静脉伴行,注药时应注意观察以防止局麻药毒性反应的发生。

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