吳加珺，李銘，顧衛(wèi)東

1.復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院麻醉科 上海200040；2.復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院放射科 上海200040

近年來，隨著快速康復(fù)外科理念的提出，椎管內(nèi)阻滯具有因減輕術(shù)后疼痛、加快手術(shù)患者康復(fù)方面的優(yōu)勢而受到重視[1,2]。傳統(tǒng)的椎管內(nèi)穿刺是經(jīng)驗性穿刺技術(shù)，遇到肥胖、脊柱畸形、老年退行性脊柱改變患者時，傳統(tǒng)的盲穿技術(shù)會發(fā)生穿刺困難，而反復(fù)多次穿刺又可導(dǎo)致組織損傷，增加低顱壓頭痛、椎管內(nèi)血管和神經(jīng)損傷等并發(fā)癥的發(fā)生[3,4]。因此，椎管內(nèi)穿刺輔助可視化技術(shù)成為近年的研究熱點，它對提高穿刺成功率和減少并發(fā)癥具有重要意義。本文綜述了可視化技術(shù)在椎管內(nèi)麻醉中的應(yīng)用，并介紹了最新的混合現(xiàn)實可視化技術(shù)及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)的盲穿技術(shù)

麻醉醫(yī)師需通過觸摸患者的棘突確定穿刺部位，根據(jù)棘突的解剖規(guī)律決定穿刺角度，進針至穿刺阻力消失（硬膜外）或腦脊液流出（蛛網(wǎng)膜下腔）時，認為穿刺針已到達椎管內(nèi)。盲穿技術(shù)在年輕和解剖正常患者的成功率較高，但對于肥胖、脊柱畸形、老年退行性脊柱改變的患者，椎管內(nèi)盲穿會較為困難。Chin 等[5]報道，肥胖（BMI＞35 kg/m2）、椎管狹窄等解剖標志不清楚的患者行腰椎盲穿時，一次穿刺的成功率僅為32%，十次穿刺的成功率也僅為42%[5]。耿姣等[6]報道，老年患者行腰椎盲穿時，一次穿刺成功率僅為37.6%，總的穿刺失敗率為7%。此外，如果患者因為肥胖摸不清棘突或存在高髂嵴、腰椎骶化或骶椎腰化等畸形時，盲穿技術(shù)還可發(fā)生脊柱節(jié)段定位錯誤，影響麻醉效果。

2 可視化椎管內(nèi)穿刺技術(shù)

2.1 X 線引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺技術(shù) X 線引導(dǎo)（C 臂機）使得操作者可直接看到患者的棘突、橫突、椎體、椎間孔等骨性結(jié)構(gòu)，因而有助于操作者進行解剖定位，設(shè)計進針路徑和觀察穿刺針的位置，從而提高穿刺的成功率。Tanaka 等[7]采用X線透視評估了853 例患者觸診定位椎間隙的準確性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，238 例患者（29%）X 線所見的導(dǎo)管置入水平比麻醉記錄的水平高出一個間隙，34 例患者（4%）中，X 線所見導(dǎo)管置入水平比麻醉記錄的水平低了一個間隙，提示手法觸診椎間隙定位存在一定的誤差，而X 線有助于提高椎間隙定位的準確性。Johnson 等[8]在對1 例身材矮小、肥胖，并患有骨質(zhì)疏松的患者放置硬膜外導(dǎo)管時，采用X 線輔助，找到導(dǎo)管易通過的區(qū)域，成功置入導(dǎo)管，完成術(shù)后胸段硬膜外輔助鎮(zhèn)痛，提示X 線引導(dǎo)椎管內(nèi)置管可提高硬膜外鎮(zhèn)痛的效果和安全性。目前，X 線引導(dǎo)技術(shù)已廣泛用于椎間孔神經(jīng)阻滯和側(cè)隱窩阻滯[9]。

然而，X 線引導(dǎo)（C 臂機）椎管內(nèi)穿刺時往往需要患者保持俯臥位，而椎管內(nèi)麻醉穿刺時，需要患者取側(cè)臥抱膝位或坐位。此時患者的下肢（側(cè)臥位）或體位架（坐位）會阻擋X 線，影響C 臂機的擺放。因此，目前X 線引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺技術(shù)僅用于椎間孔神經(jīng)阻滯等俯臥位下的慢性疼痛治療，在椎管內(nèi)麻醉的穿刺引導(dǎo)方面的作用有限。此外，胸椎的棘突呈疊瓦狀，胸椎骨在X 線圖像上相互重疊，胸椎的X 線圖像清晰度有限，因此X 線引導(dǎo)胸椎椎管內(nèi)穿刺在技術(shù)上存在較大的難度。

2.2 超聲引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺技術(shù)2002年Grau 等[10]報道了超聲用于硬膜外穿刺的輔助定位。近年來，超聲在椎管內(nèi)穿刺中的應(yīng)用已越來越廣泛，有文獻報道采用超聲引導(dǎo)可提高椎管內(nèi)穿刺的成功率[10,11,12,13]。相較于傳統(tǒng)的盲穿技術(shù)，超聲引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺有助于穿刺定位和判斷患者脊柱是否存在側(cè)彎，因而在穿刺技術(shù)上有了一定的進步。但超聲對于體型較瘦、解剖正常的年輕患者圖像相對較清晰，而肥胖患者、明顯骨質(zhì)增生的患者的超聲圖像往往不夠清晰[14]。

近年來，有報道采用3D 超聲引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺。Belavy等[15]報道，3D 超聲有助于操作者明確脊柱的方位，但需犧牲圖像的分辨率和穿刺針的清晰度。除3D 超聲外，SonixGPS 定位導(dǎo)航超聲系統(tǒng)也被用于指導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺。該導(dǎo)航系統(tǒng)通過SonixGPS 進行術(shù)前規(guī)劃，提高了穿刺過程中平面內(nèi)針的可見性，操作者可觀察到三維超聲圖像中穿刺針與椎管的相對位置關(guān)系。Niazi 等[16]采用SonixGPS 定位導(dǎo)航超聲系統(tǒng)進行了21 例椎管內(nèi)穿刺，總成功率為70%，一次穿刺成功率為57%。其中，采用平面內(nèi)技術(shù)的穿刺時間為16.4min，平面外技術(shù)的穿刺時間為11.1min。盡管3D 超聲和SonixGPS定位導(dǎo)航超聲系統(tǒng)使得椎管內(nèi)穿刺的成功率有了一定程度的提高，但這些技術(shù)本質(zhì)上仍是超聲引導(dǎo)技術(shù)，對于肥胖患者和老年患者，超聲的圖像清晰度仍有限。此外，使用超聲引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺時，操作者需要一只手持超聲探頭，另一只手進行穿刺，給操作者帶來不便。上述問題的存在限制了超聲引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺技術(shù)在臨床上的使用。因此，目前這一技術(shù)還沒有在臨床上得到廣泛使用。

3 混合現(xiàn)實技術(shù)

混合現(xiàn)實（mixed reality，MR） 技術(shù)是虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR） 技術(shù)和增強現(xiàn)實（augmented reality，AR） 技術(shù)的進一步發(fā)展。虛擬現(xiàn)實是純虛擬數(shù)字畫面，包括增強現(xiàn)實在內(nèi)的混合現(xiàn)實是虛擬數(shù)字畫面加裸眼現(xiàn)實[17]?；旌犀F(xiàn)實技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進一步發(fā)展，通過在虛擬環(huán)境中引入現(xiàn)實場景信息，在虛擬世界、現(xiàn)實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路。

混合現(xiàn)實技術(shù)可以將預(yù)先掃描得到的骨骼、血管、內(nèi)臟等解剖結(jié)構(gòu)制作成三維圖像，操作者戴上操作眼鏡（見附圖）后，可將這些虛擬的三維圖像和現(xiàn)實中的患者疊合，從而使得患者的解剖結(jié)構(gòu)可視化。近年來，混合現(xiàn)實這一新興技術(shù)已逐漸在醫(yī)療領(lǐng)域中得到應(yīng)用，它對提高操作的準確性和安全性具有重要作用[18]。Linte 等[19]首次將混合現(xiàn)實技術(shù)用于經(jīng)導(dǎo)管二尖瓣置換術(shù)并獲得成功，他們將虛擬的患者心臟與術(shù)中經(jīng)食道超聲圖像相結(jié)合，使得人工二尖瓣的植入更加精準。Fushima 等[20]將混合現(xiàn)實技術(shù)用于正頜外科手術(shù)，發(fā)現(xiàn)混合現(xiàn)實技術(shù)的精確性完全能滿足手術(shù)的需要，并有助于術(shù)中牙齒矯正醫(yī)師和手術(shù)醫(yī)師的溝通交流。Stefan 等[21]使用混合現(xiàn)實技術(shù)，將患者的脊柱CT掃描圖像重建虛擬3D 模型，將3D 模型、真實手術(shù)器械和無輻射虛擬X 射線成像結(jié)合到模擬脊柱手術(shù)中。Jiang 等[22]將46 例無插管經(jīng)驗的麻醉住院醫(yī)師分為混合現(xiàn)實組和人體模型組，發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實仿真在模擬培訓(xùn)新手纖維支氣管鏡操作方面比人體模型更有效。Sappenfield 等[23]研究表明，混合現(xiàn)實模擬器中的實時視覺增強（3D 可視化）改變了傳統(tǒng)鎖骨下靜脈穿刺方法，此外，使用混合現(xiàn)實模擬器進行培訓(xùn)可提高參與者對實施不熟悉操作的信心。

目前，尚無混合現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺的報道，混合現(xiàn)實技術(shù)能否用于椎管內(nèi)穿刺的引導(dǎo)，以提高椎管內(nèi)穿刺患者的穿刺成功率、增加椎管內(nèi)穿刺的安全性值得進一步研究。此外，混合現(xiàn)實技術(shù)用于椎管內(nèi)穿刺教學(xué)是一個不錯的手段，可以使學(xué)生對椎管內(nèi)穿刺有更直觀的體驗。

4 小結(jié)

綜上，盲穿技術(shù)仍是目前椎管內(nèi)穿刺的常用方法，但脊柱畸形、脊柱退變、肥胖等因責(zé)可影響椎管內(nèi)字刺的成功率。近年來，隨著超聲引導(dǎo)神經(jīng)阻滯的廣泛開展，超聲引導(dǎo)椎管內(nèi)穿刺逐漸得到應(yīng)用，但肥胖患者和明顯骨質(zhì)增生的患者的超聲圖像往往不夠清晰，加上操作時的不便利，影響穿刺的成功率。混合現(xiàn)實作為一種新興的可視化技術(shù)，它除了能將虛擬圖像疊加于現(xiàn)實事物外，還能讓操作者與現(xiàn)實世界進行交互和信息的及時獲取，增強真實感。目前，混合現(xiàn)實技術(shù)已開始用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它在椎管內(nèi)穿刺的引導(dǎo)和教學(xué)等方面的應(yīng)用值得期待。