牛香蘭 霍小蕾 唐振山 秦志祥 賈晉太 李春雨
(長治醫(yī)學院組織學與胚胎學教研室,山西 長治 046000)
區(qū)域麻醉是目前老年患者臨床廣泛應用的麻醉技術,老年患者區(qū)域麻醉相關神經(jīng)損傷是患者、外科醫(yī)生和麻醉醫(yī)生等極為關注的問題〔1~4〕。綜述和分析老年患者區(qū)域麻醉神經(jīng)損傷解剖組織學相關因素,有助于提高區(qū)域麻醉成功率和降低神經(jīng)損傷的發(fā)生。
周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)纖維集合在一起構成神經(jīng),分布于全身各器官和組織。周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)纖維是由神經(jīng)元的軸突外包神經(jīng)膠質(zhì)細胞(施萬細胞)構成。根據(jù)包裹軸突的施萬細胞是否形成髓鞘,神經(jīng)纖維分為有髓神經(jīng)纖維和無髓神經(jīng)纖維,神經(jīng)纖維是周圍神經(jīng)系統(tǒng)的基本結構和功能單位。周圍神經(jīng)包括軀體神經(jīng)和自主性神經(jīng)及與其有關的施萬細胞和結締組織鞘都位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)軟膜層的周圍,通過軟膜中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)得以連續(xù)。老年患者周圍神經(jīng)施萬細胞間的距離減少并伴隨其傳導速度的改變〔1〕。
周圍神經(jīng)有3個獨立結締組織鞘,即神經(jīng)外膜、神經(jīng)束膜和神經(jīng)內(nèi)膜。包裹在每一條神經(jīng)外面的不規(guī)則的結締組織稱為神經(jīng)外膜。神經(jīng)外膜組織的數(shù)量變化很大,在鄰近接合部比較豐富,而環(huán)繞單根神經(jīng)纖維束神經(jīng)時比較少。神經(jīng)內(nèi)神經(jīng)纖維又被結締組織分割成大小不等的神經(jīng)纖維束,包裹每束神經(jīng)纖維的結締組織稱為神經(jīng)束膜。神經(jīng)束膜的外層是結締組織,內(nèi)層則由多層扁平上皮細胞組成,稱為神經(jīng)束膜上皮,上皮細胞之間有緊密連接,每層上皮都有基膜。根據(jù)神經(jīng)纖維束的大小和與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的距離決定神經(jīng)束膜內(nèi)層細胞的數(shù)量,10個同心圓細胞層(細胞套)環(huán)繞大的神經(jīng)纖維束,但是單一神經(jīng)束膜細胞層只環(huán)繞遠端神經(jīng)細小分支,神經(jīng)束膜上皮是物質(zhì)進出神經(jīng)的屏障結構(血液-神經(jīng)屏障)。神經(jīng)纖維束內(nèi)的每條神經(jīng)纖維又有疏松結締組織包裹稱為神經(jīng)內(nèi)膜。結締組織鞘支撐神經(jīng)纖維和與其有關的血管和淋巴結。神經(jīng)干和其主要分支是由并列的神經(jīng)纖維束構成,不同神經(jīng)及同一神經(jīng)沿途不同水平神經(jīng)纖維束粗細、數(shù)量和方式都是不同的。粗的神經(jīng)(如坐骨神經(jīng))可含數(shù)十條神經(jīng)纖維束,細的神經(jīng)常僅有一條神經(jīng)纖維束構成。供應周圍神經(jīng)的神經(jīng)滋養(yǎng)血管來自相關區(qū)域動脈的一系列分支,來自這些動脈的分支進入神經(jīng)外膜形成內(nèi)部交通支或吻合支,從這些叢里,血管斜穿入神經(jīng)束膜進入神經(jīng)內(nèi)膜成為小動脈和毛細血管,一支或多支動脈、靜脈和淋巴血管與神經(jīng)束并排縱向走行。
神經(jīng)損傷在區(qū)域麻醉后發(fā)生率較低,但可能帶來嚴重并發(fā)癥。術后神經(jīng)損傷可能是由于一系列麻醉或非麻醉因素造成的。外科手術創(chuàng)傷、與患者體位相關的牽拉性神經(jīng)損傷和血腫或止血帶引起的壓迫損傷可能是神經(jīng)損傷的主要原因。研究表明區(qū)域麻醉是神經(jīng)損傷發(fā)生的基礎因素,只有10%的患者在外周神經(jīng)阻滯后發(fā)生圍術期神經(jīng)損傷,90%是由非麻醉因素造成;外周神經(jīng)阻滯相關神經(jīng)損傷總發(fā)生率約為1∶3 000〔5,6〕。麻醉引起的周圍神經(jīng)損傷相關機制還不清楚,可能與多種因素相關〔6〕。針尖穿刺到神經(jīng)內(nèi)可能導致機械性神經(jīng)損傷和神經(jīng)纖維的裂傷及神經(jīng)軸突破壞。區(qū)域麻醉藥物的神經(jīng)毒性在神經(jīng)內(nèi)注射相關損傷中扮演著重要的角色,神經(jīng)內(nèi)微結構損傷的程度與區(qū)域麻醉藥物的濃度相關。神經(jīng)損傷的血管機制如動脈閉塞引起的局部缺血也是因素之一。
精通解剖組織學知識是成功實施區(qū)域麻醉的前提,對于各種區(qū)域麻醉技術操作和技術選擇尤為重要,了解分析區(qū)域麻醉神經(jīng)損傷相關的應用解剖組織學因素,有助于減少區(qū)域麻醉神經(jīng)損傷的發(fā)生。
3.1區(qū)域麻醉新理念定義的界定 區(qū)域麻醉是將局部麻醉藥注射到單個神經(jīng)或者神經(jīng)叢周圍,而不是注射到神經(jīng)內(nèi)。
3.2區(qū)域麻醉神經(jīng)損傷的病理解剖學特征 區(qū)域麻醉所致的神經(jīng)損傷包括以下因素:神經(jīng)的機械性創(chuàng)傷(例如穿刺針的神經(jīng)創(chuàng)傷,神經(jīng)內(nèi)或神經(jīng)束內(nèi)注射),穿刺針意外刺入非目標區(qū)域,局部麻醉藥的神經(jīng)毒性作用,用藥錯誤(注射了錯誤的藥物)所致的神經(jīng)損傷、神經(jīng)缺血、外周神經(jīng)的炎癥等;研究證實神經(jīng)內(nèi)注射治療藥物或其他藥物可引起周圍神經(jīng)損傷,病理變化可從輕微損害到嚴重的軸突和髓鞘退行性變不等,損傷程度與注射藥物類型和劑量相關,而神經(jīng)束內(nèi)注射是造成神經(jīng)損傷的主要決定因素〔7,8〕。
3.3基于區(qū)域麻醉臨床決策的周圍神經(jīng)界定與考量 每一條周圍神經(jīng)都是由神經(jīng)組織和非神經(jīng)組織兩部分組成。神經(jīng)組織是指神經(jīng)纖維及其集合成束的神經(jīng)纖維束。非神經(jīng)組織是指神經(jīng)內(nèi)結締組織(神經(jīng)的一部分),按照與神經(jīng)的內(nèi)在關系又被分為神經(jīng)內(nèi)膜、神經(jīng)束膜和神經(jīng)外膜。其中神經(jīng)內(nèi)膜定義為神經(jīng)束內(nèi)一系列纖細、支撐著軸突的膠原纖維;神經(jīng)束膜為一種由膠原纖維和扁平上皮細胞組成的高度特異化的屏障結構(血液-神經(jīng)屏障),圍繞在每一個神經(jīng)纖維束周圍;神經(jīng)外膜又分為內(nèi)部和外部神經(jīng)外膜,內(nèi)部神經(jīng)外膜為在神經(jīng)束之間主要由細胞(脂肪細胞)組成的結締組織,外部神經(jīng)外膜為覆蓋在整個神經(jīng)外膜周圍的一種富含纖維的更致密的組織。根據(jù)以上分類,神經(jīng)外膜盡管不具備神經(jīng)束膜那樣的特異性,但是它是神經(jīng)最外層的屏障。神經(jīng)外膜對于神經(jīng)而言就像是皮膚對于人體的作用〔9〕。此外,神經(jīng)外膜周圍、神經(jīng)外膜的結締組織與局部神經(jīng)外結締組織緊密相連,遍布全身。
3.4基于解剖組織學視角的區(qū)域麻醉臨床決策考量 首先,神經(jīng)外膜及神經(jīng)最外層的屏障受到的任何侵害都可以定義為神經(jīng)內(nèi)滲透。這種侵害的程度范圍較大,從單純神經(jīng)外膜損傷到穿透至神經(jīng)束。應強調(diào)的是,此定義對于神經(jīng)損傷而言是片面的,它僅僅是對神經(jīng)完整性進行闡述,未涉及神經(jīng)的毒性影響。其次,每一個神經(jīng)周圍都存在一個神經(jīng)周圍空間。這些(可擴張)空間是神經(jīng)外膜和沿神經(jīng)走行的神經(jīng)結締組織相互貼合并行的結果。它構成了沿神經(jīng)走行的一個平行間隙。這個潛在的間隙有利于神經(jīng)生長,且為神經(jīng)提供足夠的彈性空間來適應肌肉的活動,且無需過度伸展。由于是潛在的間隙,因此正常情況下通過常規(guī)技術或者目前的超聲技術都不容易觀察到。由于此間隙內(nèi)阻力較小,因此注入局部麻醉藥后容易使間隙擴大。這個潛在間隙的擴大即“神經(jīng)周圍環(huán)湖”或“甜甜圈”效應〔10〕。這些神經(jīng)周圍注射的相關現(xiàn)象與神經(jīng)水腫的現(xiàn)象不同,可用于神經(jīng)內(nèi)注射超聲檢查的依據(jù)。盡管上述神經(jīng)結構和神經(jīng)周圍間隙的描述普遍適用于任何外周神經(jīng),但對于神經(jīng)叢麻醉和坐骨神經(jīng)的特殊部位的應用還需對這些結構周圍組織有更清楚的了解。
3.5基于體表解剖標志的神經(jīng)阻滯定位 傳統(tǒng)的神經(jīng)阻滯依靠體表解剖標志定位,這些體表標志只是穿刺針尋找靶神經(jīng)的始點〔10〕。穿刺針試探性穿刺的目的是尋找最佳阻滯點,在此處穿刺針針尖距離靶目標神經(jīng)很近。解剖上的最佳阻滯點基于穿刺針與靶目標神經(jīng)的解剖關系;功能上的最佳阻滯點基于神經(jīng)對機械刺激或電刺激的反應。解剖標志的臨床應用具有局限性,因為人與人之間有變異。另外,傳統(tǒng)的解剖標志的測量有時很復雜,需要測量直線距離、等分直線距離,受患者身高或體形影響很大。如果存在解剖變異、肥胖或體位不理想,穿刺相當困難。
3.6區(qū)域麻醉易感定位和神經(jīng)刺激定位技術的臨床解剖組織學因素考量 感覺異常的引出是個全或無的現(xiàn)象,正如穿刺針觸及或未觸及神經(jīng)一樣。在實施周圍神經(jīng)阻滯時,注射局部麻醉藥前常常通過誘發(fā)異感或神經(jīng)刺激技術來定位神經(jīng)。異感是對神經(jīng)的機械性刺激所致,患者描述在被刺激的神經(jīng)支配區(qū)出現(xiàn)一種“過電”樣或“電擊”樣感受〔7〕。因此,異感不僅可以提示穿刺針已經(jīng)十分接近神經(jīng),而且還可將其作為再進一步推進穿刺針就會機械性接觸神經(jīng)的警示性信號。神經(jīng)刺激器技術是通過神經(jīng)刺激反應確定穿刺針與神經(jīng)之間關系的客觀方法,與誘發(fā)異感明顯不同,異感總是存在患者的主觀性。
Selander等〔11〕認為,異感技術能夠增加發(fā)生神經(jīng)阻滯后神經(jīng)病的危險。實際上,與非異感技術比較,采用異感技術時發(fā)生神經(jīng)損傷的概率明顯增加。異感技術的主要缺點是可給患者造成較強的不適感;另外,與神經(jīng)刺激技術相比,異感技術的掌握也更困難。
3.7超聲可視化定位和神經(jīng)阻滯成功的解剖組織學超聲影像學特征 超聲定位神經(jīng)阻滯是近年來區(qū)域麻醉領域中最具劃時代意義的事件,使盲法穿刺時代進入到可視化時代。早期因超聲成像技術本身的局限性,在超聲下觀察神經(jīng)是一件比較困難的事情。隨著超聲成像質(zhì)量的不斷改進,目前用于外周神經(jīng)成像的超聲儀具有多種優(yōu)化設置,超聲可視化定位使神經(jīng)阻滯這種傳統(tǒng)的區(qū)域麻醉技術有了新的生命力,可以控制導致神經(jīng)損傷的多因素中的若干環(huán)節(jié)?,F(xiàn)代超聲儀不僅可以用于觀察淺部神經(jīng)(如臂叢神經(jīng)等),還可用于引導深部的神經(jīng)(如坐骨神經(jīng)、腰骶叢等),甚至還能觀察到表淺的神經(jīng)(如皮神經(jīng));確認穿刺針和神經(jīng)的關系、穿刺針類型、注藥壓力、注射藥物的成分、阻滯目標神經(jīng)的解剖組織學特征〔10〕。
超聲定位可視化操作可提高多種區(qū)域麻醉技術的質(zhì)量。在高分辨率超聲的輔助下,能清楚分辨上、下肢多個水平的神經(jīng)結構,有助于改善阻滯質(zhì)量,減少并發(fā)癥??梢暬僮鬟€能輔助觀察穿刺針的位置和局部麻醉藥的擴散,及時調(diào)整穿刺針位置,改善藥物分布;清晰顯示靶目標神經(jīng)阻滯周圍的不同組織結構的超聲影像,通過彩色多普勒信號還可顯示周圍的血管,避免誤傷臟器和誤入血管。利用空間復合成像可以改善神經(jīng)邊緣和穿刺針的成像,沿著神經(jīng)走行的徑路滑動超聲探頭可提高小神經(jīng)的成像〔12,13〕。
理論上講局部麻醉藥注射成功的標志應該是局部麻醉藥將神經(jīng)纖維完全包繞。目前研究發(fā)現(xiàn)以前認為阻滯成功的金標準“環(huán)月征”預示阻滯成功的概率約為90%。神經(jīng)阻滯成功的超聲影像學特點包括:神經(jīng)邊緣能更清晰分辨(超聲短軸平面);局麻藥沿神經(jīng)纖維長軸方向有良好的擴散(超聲長軸平面);可見外周神經(jīng)與鄰近組織包繞在同一血管神經(jīng)鞘內(nèi);局部麻醉藥注射后外周神經(jīng)的回聲將會增強〔10,12〕。
3.8以預防區(qū)域麻醉神經(jīng)誤損傷為導向的監(jiān)測技術 周圍神經(jīng)阻滯期間的監(jiān)測分為兩個階段,包括穿刺針置入過程的引導(經(jīng)皮電刺激,超聲)和避免神經(jīng)內(nèi)注射〔注射時患者主訴疼痛(如果出現(xiàn))神經(jīng)刺激、注射阻力分析〕。無論是經(jīng)皮電刺激還是超聲定位都對避免神經(jīng)內(nèi)注射沒有幫助。經(jīng)皮電刺激可以幫助穿刺針大致定位,卻不能估計神經(jīng)與穿刺針的關系。而超聲可以實時指導穿刺針在皮下的位置,但是除了技術要求、費用和儀器的不方便以外,圖像的分辨率不足以分辨穿刺針刺入神經(jīng)內(nèi)。多數(shù)操作者會注射少量的藥液以確定針頭位置。但是即使0.2~0.5 ml的注射劑量,如果注射進入神經(jīng)束,就足以造成神經(jīng)損傷〔14,15〕。
目前關于如何正確監(jiān)護和記錄神經(jīng)阻滯操作尚未達成一致意見。如何預防與周圍神經(jīng)阻滯相關神經(jīng)內(nèi)注射和神經(jīng)損傷的爭論多數(shù)集中在神經(jīng)定位技術方面,例如異感技術和神經(jīng)刺激技術等。迄今尚無證據(jù)表明某種技術較其他技術更安全,有時神經(jīng)損傷甚至發(fā)生在熟練操作者實施外周神經(jīng)阻滯時。有資料〔16〕顯示患者主訴刀刺樣疼痛和注射壓力高均可能暗示存在局部麻醉藥神經(jīng)內(nèi)注射,有可能增加神經(jīng)損傷的風險。因此許多臨床醫(yī)師反對在過度鎮(zhèn)靜和麻醉狀態(tài)下實施周圍神經(jīng)阻滯操作。
3.9基于臨床決策的穿刺針斜面設計 研究〔17〕顯示,在周圍神經(jīng)阻滯操作中,采用短斜面穿刺針(如斜面角度30°~45°)較長斜面銳利穿刺針損傷神經(jīng)的風險較小。穿刺針設計的理念主要是依據(jù)Selander等〔17〕的研究,與標準長斜面(12°~15°)穿刺針相比,短斜面(45°)穿刺針刺穿神經(jīng)束的危險較小,建議在神經(jīng)阻滯操作中應用短斜面的穿刺針。而另一項研究則持相反意見,Rice等〔18〕在實驗中分別采用短斜面和長斜面穿刺針人為刺破大鼠坐骨神經(jīng)的最大神經(jīng)束,當穿刺針刺入神經(jīng)時,短斜面穿刺針造成的神經(jīng)損傷程度更嚴重(顯微鏡下觀察長斜面穿刺針產(chǎn)生平齊切面,而短斜面穿刺針產(chǎn)生毛糙的切面),提示短斜面穿刺針較長斜面穿刺針可引起更嚴重的機械性神經(jīng)損傷。然而這一項研究卻忽略了臨床操作者的主觀感受,即短斜面穿刺針在臨床操作時不易刺入非固定性神經(jīng)這一事實,表明在臨床實際操作中短斜面穿刺針一般來講不易刺破神經(jīng)。
臨床決策是根據(jù)臨床專業(yè)理論、經(jīng)驗和國內(nèi)外醫(yī)學科學的最新進展,針對專業(yè)實際情況,經(jīng)過調(diào)查研究和科學思維,充分評價不同方案的風險及利益之后選取的一個最好方案,取其最優(yōu)者進行實踐的過程;基于臨床決策預防老年患者區(qū)域麻醉神經(jīng)損傷的策略需熟悉并掌握外周神經(jīng)的解剖組織學結構、走行分布、比鄰關系,解剖定位,從根本上依靠超聲可視化技術獲得理想圖像,清晰顯示目標和周圍結構,做到持續(xù)可視化定位針尖及刺入過程,實時看到局麻藥的擴散情況;必要時聯(lián)合神經(jīng)刺激儀,使區(qū)域麻醉造成的神經(jīng)損傷風險降至最低〔19〕。
綜上,以老年患者區(qū)域麻醉臨床實踐為導向,臨床決策時,充分考慮區(qū)域麻醉神經(jīng)損傷的解剖組織學相關因素,利用當代區(qū)域麻醉的最新設備和技術,優(yōu)化并發(fā)癥防治對策,進一步提高老年患者區(qū)域麻醉的安全性和有效性。
1Tsui BC,Wagner A,Finucane B.Regional anaesthesia in the elderly:a clinical guide〔J〕.Drugs Aging,2004;21(14):895-910.
2Abcejo AS,Sviggum HP,Mauermann ML,etal.Perioperative nerve injury after peripheral nerve block in patients with previous systemic chemotherapy〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2016;41(6):685-90.
3Chinachoti T,Makarasara W.Incidence of delayed recovery from femoral nerve block in total knee arthroplasty〔J〕.J Med Assoc Thai,2016;99(5):584-8.
4Barrington MJ,Snyder GL.Neurologic complications of regional anesthesia〔J〕.Curr Opin Anaesthesiol,2011;24(5):554-60.
5Brull R,Hadzic A,Reina MA,etal.Pathophysiology and etiology of nerve injury following peripheral nerve blockade〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2015;40(5):479-90.
6Nelson T.Block performance and risk factors for nerve injury〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2016;41(1):117.
7Menorca RM,Fussell TS,Elfar JC.Nerve physiology:mechanisms of injury and recovery〔J〕.Hand Clin,2013;29(3):317-30.
8Kirchmair L,Str?hle M,L?scher WN,etal.Neurophysiological effects of needle trauma and intraneural injection in a porcine model:a pilot study〔J〕.Acta Anaesthesiol Scand,2016;60(3):393-9.
9倪家驤,孫海燕.區(qū)域麻醉與急性疼痛治療學〔M〕.北京:人民衛(wèi)生出版社,2011:66-75.
10Miller RD.Miller′s anesthesia〔M〕.8th ed.Philadelphia:Saunders,an imprint of Elsevier Inc,2015:1749-51,1752-66.
11Selander D,Dhunér KG,Lundborg G.Peripheral nerve injury due to injection needles used for regional anesthesia.An experimental study of the acute effects of needle point trauma〔J〕.Acta Anaesthesiol Scand,1977;21(3):182-8.
12Neal JM,Brull R,Horn JL,etal.The second American society of regional anesthesia and pain medicine evidence-based medicine assessment of ultrasound-guided regional anesthesia:executive summary〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2016;41(2):181-94.
13Neal JM.Ultrasound-guided regional anesthesia and patient safety:update of an evidence-based analysis〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2016;41(2):195-204.
14Neal JM,Gerancher JC,Hebl JR,etal.Upper extremity regional anesthesia:essentials of our current understanding,2008〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2009;34(2):134-70.
15Neal JM,Bernards CM,Hadzic A,etal.ASRA practice advisory on neurologic complications in regional anesthesia and pain medicine〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2008;33(5):404-15.
16Robards C,Hadzic A,Somasundaram L,etal.Intraneural injection with low-current stimulation during popliteal sciatic nerve block〔J〕.Anesth Analg,2009;109(2):673-7.
17Selander DE.Regional anaesthesia adventures:carl koller lecture,ESRA 2008〔J〕.Reg Anesth Pain Med,2010;35(1):108-13.
18Rice AS,McMahon SB,Wall PD.The electrophysiological consequences of electrode impalement of peripheral nerves in the rat〔J〕.Brain Res,1993;631(2):221-6.
19牛香蘭,李春雨,賈晉太,等.基于臨床決策的經(jīng)皮氣管切開技術應用解剖考量〔J〕.醫(yī)學與哲學(臨床決策論壇版),2015;525(5B):80-3.