ESPB的可能新机制动物模型的发现

编译：王凯；点评：袁红斌

海军医院

背景及方法：

通过在活体猪模型上行竖脊肌平面（ESP）注射，研究染料的扩散分布，探寻竖脊肌平面阻滞（ESPB）的可能机制及潜在影响因素。研究采用6只体重28±2.1kg的健康幼猪，全麻后使用索诺声便携超声机(M-Turbo)，在6-13MHz、45毫米宽的线阵探头引导下，行双侧双向注射。对T6横突尖端进行了矢状旁位(parasitittal)超声扫描，以识别竖脊肌群、竖脊肌筋膜间平面、横突和椎旁间隙（PVS）。右侧或左侧随机进行T6水平的头→尾或尾→头超声引导下ESP注射(总计12次注射)。采用21G的mm穿刺针(Ultraplex;B.BraunMedical)平面内法进针穿过轴上肌刺入ESP平面，直到针尖触到T6横突的外侧缘。在回抽无血后，注射0.25%新亚甲蓝0.6mL/kg，同时观察其在竖脊肌筋膜平面的扩散途径。只有在无阻力注射时（＜15psi）才进行注射。此外，记录下胸椎PVS注射的迹象，例如轴下肌扩张或者胸膜壁腹侧移位。在对侧重复同样的操作，进针方向相反。20min后实验猪接受安乐死，并在?20°C冷冻至少72小时。随机选择两只猪行冷冻下横断切片，其余的解冻后行大体解剖，以确定染料的分布。解剖学评估是由一位对研究不知情的兽医解剖学家进行的。在被分配进行横断面解剖的2具冰冻猪尸体中，将第2胸椎（T2）至第12胸椎（T12）平均切成厚度为2cm的横切片，然后进行解剖，以研究染料的扩散模式以及轴上和轴下肌间隙之间的潜在路径。其余4具猪尸体，采用个体化的方法对轴下和轴上间隙进行解剖，以避免染料意外污染脊神经和胸椎PVS。为了到达轴下间隙，切除并提起后外侧的胸壁，小心移除胸腔内脏器，同时注意可能扩散的染料。观察壁层胸膜及胸内筋膜，评估染料是否染色交感神经链、脊神经腹侧支和肋间神经。然后，沿着后正中线切开并向外侧暴露，去除浅表的轴上肌，显露胸腰筋膜，然后将胸腰筋膜从棘突上剥离并向外侧暴露。对胸长肌和多裂肌之间的肌间平面仔细分离和检查，以评估脊神经背支内侧支是否染色。还应注意染料头尾扩散的范围，当染料分布在神经周围，且染料液扩散长度＞1cm，认定该神经被成功染色。将该染色的神经分支向侧椎孔方向追溯，以评估脊神经背支的起源。最后，行椎板切除术以评估硬膜外隙及DRG附近是否有染色。用中位数表示数值范围。

结果

研究流程图见图1。在总计12次注射过程中，均可在竖脊肌筋膜间平面实时观察到注射液的头尾水分离效应。在所有注射过程中，均未观察到注射液向轴下肌间隙或PVS扩散的迹象。图1对猪的椎旁肌肉和标志物进行超声解剖学研究，以便在猪的颈胸区进行ESP注射。(A)T6水平的ESP的超声图像。(B)A图的简易图示。Cd：尾侧；Cr：头侧；D：背侧；EIC：肋间外肌；ESP：竖脊肌平面；IIC：肋间内肌；IIM：肋间内膜；PP：壁胸膜；PVS：椎旁间隙。TP：横突；V：腹侧。横断面解剖（4次注射）的证据显示：当采用头→尾方向注射时，染料溶液在胸长肌腹内侧方向从T5扩散到T10，从T5扩散到T8；当采用相反的注射方向时，染料溶液从T5扩散到T9，从T5扩散到T8。两组比较中，染液扩散沿着两条主要通路：一条位于胸长肌和多裂肌之间的中间通路，浸润背侧支的内侧分支；一条位于胸长肌、肋提肌和胸髂肋肌的外侧通路，浸润背侧支的外侧分支（图2）。椎前淋巴结（胸主动脉淋巴结）亦可见染液。在这些尸体中，没有证据表明脊神经腹侧支、肋间神经、胸椎PVS或硬膜外间隙有染色。图2ESP注入0.6mL/kg新亚甲蓝染液后的扩散。（A）ESP注射后T6水平横断面（头侧视角）。1.胸长肌；2.胸棘肌和胸半棘肌；3.多裂肌；4.肋提肌；5.胸髂肋肌。（B）去除胸长肌后的ESP视图。白色箭头显示的是背侧支外侧分支中支配肌肉及皮肤的分支。（C）用镊子夹住主动脉，观察其附近染料的扩散。白色箭头显示的是被染色的椎前淋巴结（胸主动脉淋巴结）。大体解剖（8次注射）可观察到染液沿横突间结缔组织和胸长肌腹内侧方向扩散，毗邻肋提肌、胸髂肋肌、多裂肌和棘肌（图3）。当分别采用从头→尾和尾→头的注射方向时，ESP注射成功染色范围的中位数分别为4.5（范围4-6，腹侧支的内侧分支）和4.5（4-7，腹侧支的外侧分支）。在每次解剖中，染料沿ESP的头尾扩散与受影响的背侧支分支的节段一致。ESP注射染色的背侧支最头侧和最尾侧分别为T3和T10（图4）。仅有1例出现了其分支前的背侧支染色，且与注射部位一致。在所有标本中，染料的横向扩散延伸至胸长肌和髂肋肌之间，以及这些肌肉和肋间外肌的外筋膜之间，持续浸润背侧支的外侧分支，直至胸腰筋膜（TLF）。未见染料在TLF之外的扩散。图3超声引导下在T6水平ESP注射0.6mL/kg的新亚甲蓝染液后的椎旁肌肉的大体解剖。移除胸长肌，棘肌，半棘肌以暴露脊神经背侧支内侧分支（白色箭头），观察脊椎沟。T5,第五胸椎；T8,第八胸椎。图4通过大体解剖及横断面冰冻解剖分别评估T6水平ESP注射染料后，头尾扩散对脊神经背侧支内侧和外侧分支的浸润范围。灰色和白色线条分别代表头→尾和尾→头的超声引导下平面内ESP注射。线条上的数字代表接受对应注射方向的猪的编号。在所有样本中，均可在椎前淋巴结内发现染液。12次注射中有9次注射，胸主动脉淋巴结呈高度染色（图2和图5）。头向注射有1次发现了纵膈淋巴结轻微染色，尾向注射有2次发现纵膈淋巴结轻微染色。头向注射有1次发现与头侧纵膈淋巴结相同的淋巴管内发现了染料。图5脊柱的腹侧（前）视角。被切除壁胸膜及胸内筋膜前后的被染色的椎前淋巴结（胸主动脉淋巴结）。Cd：尾侧；Cr：头侧；L：外侧；Lnn：淋巴结；M：内侧。在胸椎PVS或硬膜外隙没有发现染色的证据（图6）。在这些标本中，DRG、腹侧支、沟通支和交感干均未被染色（图7）。图6T6水平PVS的腹侧（前）视角（A）以及示意图（B）。针尖指向的是脊神经腹侧支的发出处。

图7去除轴上肌并行椎板切除术后的脊髓背侧（后）视角。注意染料在肋间外肌外侧的扩散。

讨论：

一直以来，我们将ESPB的临床效果归因于局麻药在深至竖脊肌的肌筋膜平面的头尾扩散，以及在PVS的扩散，并浸润脊神经腹侧支和背侧支，背根神经节（DRG）和交通支。虽然大量的临床报道支持该理论，然而一些尸体解剖研究表明胸椎PVS几乎没有染料存在。最近对9具接受胸部ESP注射的犬类尸体进行的一项研究，通过大体解剖、MRI和横切面冰冻解剖，同样未能确定胸椎PVS或轴上间隙和轴下间隙之间是否存在注射的药物。本研究首次将染料注入活体动物ESP内，并在安乐死后评估其扩散。本研究的主要结果表明，在T6水平ESP注入0.6mL/kg染料后，可导致一个中位数为5的脊椎节段的广泛扩散，染色脊神经背侧支的外侧分支和内侧分支，而与进针方向无关。相反，脊神经腹侧支和交通支所在的硬膜外隙或PVS未见染色，锥外侧孔和横突间结缔组织的存在似乎阻碍了染料进入PVS。无论胸腰筋膜（TLF）的解剖模式（二层或三层），染料沿胸长肌、肋提肌、肋间外肌和髂肋肌之间的肌肉筋膜平面侧向扩散，不会超出胸腰筋膜（TLF）的外侧界限。染料的筋膜间分布与相应的背侧支分支节段支一致。这些发现与大多数尸体研究结果相似。在本研究中，由于PVS的解剖先于解剖轴上间隙，因此不考虑解剖过程中染料渗入轴下间隙导致前部出现染料。并且无论是ESP注射时施加的压力还是注射液的容积（相当于70kg成人注射40ml）都没有产生与染料前扩散一致的PVS实时超声变化。同时，所有动物样本均可观察到胸椎前淋巴结染色，这在理论上可能与迄今为止尚未完全了解的ESPB的作用机制有关。淋巴和神经结构之间的解剖关系很紧密，肋间后淋巴结位于靠近整个脊柱胸椎交感神经链附近的DRG和脊神经以及椎前淋巴结的位置（图8）。部分依赖MRI或CT来确认PVS内的注射药物的研究，均没有考虑到造影剂可能位于淋巴结构内的可能性。图8胸部淋巴回流示意图。目前的神经免疫学研究发现，免疫系统可以通过与伤害性感受器神经元的主动串扰，在疼痛和炎症中起着多维的关键作用，其中初级感觉纤维和淋巴结的交感去甲肾上腺素能神经支配分别负责神经肽的释放(如P物质、降钙素基因相关肽)和淋巴回流。正如大家所知的，在淋巴结内应用辣椒素可以使感觉纤维脱敏，从而减轻神经源性炎症反应和伴随的疼痛。因此，以足够容积和浓度的局麻药从ESP回流至淋巴通路，使与淋巴实质相连的感觉神经纤维脱敏，产生临床的阻滞作用，可能是一个非常规但有吸引力的理论，值得进一步研究。同时，考虑到穿过PVS的细淋巴管的固有渗透性，局麻药可能少量渗入DRG，可能会影响伤害性感受，并可能部分解释ESPB与背侧支脱敏无关的临床效应。骨麻征途的点评本研究通过活体猪模型来试图探寻ESPB的机制。通过不同的解剖方式，发现染料仅染色脊神经背侧支的外侧和内侧分支，并未如之前所想的，可能会染色脊神经腹侧支和背侧支，DRG和交通支。同时，作者发现胸椎前淋巴结每次均会被染色，考虑可能是局麻药进入了淋巴回流，使得与淋巴实质相连的感觉神经纤维脱敏，从而产生临床阻滞作用。这似乎是一个全新的理论，值得我们做进一步更深入的研究。当然本研究同样有一些不足之处。首先，本研究选择了动物模型来描述局麻药在人体中的扩散，虽然物种之间相似的胚胎发育导致背部的肌肉、神经、血管和骨骼结构的分布相似。其次，受限于研究采用的动物，样本量较小。第三，安乐死是在注射20分钟后进行的，因此，所使用的模型不能完全模拟药物注射之后在活体中的分布。（编译：王凯；点评：袁红斌）

原始文献：OteroPabloE,FuensalidaSantiagoE,RussoPedroCetal.Mechanismofactionoftheerectorspinaeplaneblock:distributionofdyeinaporcinemodel.[J].RegAnesthPainMed,,doi:10./rapm--964.

（向上滑动查看内容）“骨麻征途”系列回顾：点击标题，温故知新1.--开篇辞2一项股外侧皮神经阻滞的新技术3髋、膝关节置换术后多模式镇痛的最新证据4.“窥一斑而知全豹”——一项超声定位坐骨神经的新技术5.追本溯源

一篇文章看懂筋膜间隙阻滞6.局麻药：基础研究，临床应用与未来趋势7.荟萃分析：外周神经阻滞在髋部骨折患者的应用8.新指标！颈椎患者气道评估了解一下9.“神经就像电线”，这可能是这些年来我们最大的误解10.实践出真知：手的神经分布远比教科书说的复杂11.超声引导下动态针尖定位技术在成人桡动脉置管中的运用12.走得太远，别忘了当初为什么出发13.一文读懂膝关节：全膝关节置换术的混合神经阻滞14.前膝关节囊神经支配的解剖学研究15.局部应用地塞米松延长坐骨神经阻滞持续时间16.静脉应用右美延长外周神经阻滞时间的有效剂量研究17.PACU镇静患者的急性疼痛评估18.股神经髋关节支的尸体解剖学研究19.系统评价：术前髂筋膜阻滞用于髋部骨折20.生命在于运动：运动逆转小鼠胫骨骨折模型的痛觉敏化、神经肽信号上调、炎性改变、焦虑和记忆损伤21.腘窝神经丛阻滞用于TKA术后镇痛的可行性研究22.膝关节炎患者痛觉敏化的脑成像23.躯干阻滞技术之-竖脊肌阻滞24.颈椎不稳患者的气道处理25.重磅：采用布比卡因脂质体行神经阻滞用于全膝关节置换术无优势26.老年患者髋关节置换术中镇静的一项前瞻性随机对照研究：右美优于丙泊酚？27.肌间沟臂丛阻滞与锁骨下臂丛联合肩胛上神经阻滞在肩关节镜术中的应用对比28.膝关节置换术后摔倒：这锅神经阻滞背不背？29.手术后急、慢性疼痛的机制：来自动物模型的启示30.术前单剂量甲泼尼龙对髋部骨折患者术后谵妄的影响31.不同的椎管内麻醉方式与关节置换患者的术后结局：腰麻是最佳选择吗？32.你用的非甾体类药减少阿片类药物的用量了吗？33.痛者恒痛：慢性疼痛流行病学调查启示34.骨科大手术术前联合应用EPO和铁剂：血液保护新策略35.大力一定出“奇迹”？36.医院、医生及患者因素对髋部骨折手术麻醉方式选择的影响37.术中应用氯胺酮可降低术后早期阿片类药物的用量和改善长期预后38.疼痛，一笑了之：幽默、幽默感与疼痛的关系39.右美托咪定与罗哌卡因合用可能加重糖尿病大鼠的神经损伤40.超声引导下前路腋神经和肋间臂神经阻滞：一项解剖学研究41.TKA术后镇痛新选择：一项术后持续收肌管阻滞的研究42.全麻还是椎管内麻醉？——这依然还是个问题43.NEJM：看完这个视频，做好手部区域阻滞44.关节置换术后感染的“锅”，丙泊酚不背45.静脉单次地塞米松对使用罗哌卡因行腋路臂丛阻滞的影响46.两种入路臂丛阻滞对止血带疼痛的比较47.髋关节病变患者膝部牵涉痛的神经解剖学研究48.哪些因素与术后肺炎息息相关？49.0.2%罗哌卡因用于腓总神经阻滞量效关系的健康志愿者研究50.劳动节专题：麻醉医生，请给自己多一点关心51.临床指南：氨甲环酸在关节置换术中的应用52.多模式镇痛对OSA患者关节置换术后的影响53.膝关节后囊神经支配的解剖学研究54.工欲善其事，必先利其器55.神经阻滞必看——显微镜下识别和研究外周神经超微结构的新标志56.他山之石：腋路臂丛走形研究57.iPACK阻滞药物如何扩散58.蛛网膜下腔注射布比卡因脂质体的动物实验研究59.知易行难，5年脊柱外科ERAS经验！60.来自JAMA的研究：对乙酰氨基酚和布洛芬单独与联合用药对髋关节置换术后24小时吗啡用量的影响61.锁骨上臂丛阻滞药物剂量对膈肌及肺功能的影响62.髂筋膜间隙阻滞与关节周围局部浸润在THA的应用对比63.超声引导锁骨上臂丛簇内注射：一项解剖研究64.脊柱肿瘤手术的术前分层评估：ASA,CCI和mFI的比较65.静脉注射对乙酰氨基酚在下肢关节置换术后疼痛管理中的作用66.预防TKA后静脉血栓：阿司匹林vs.其他抗凝药物67.神经阻滞重磅：神经内注射药物如何扩散68.你疼吗？那你的决定可能更不靠谱呦69.一项系统评价：布比卡因脂质体在骨科手术的临床疗效评价70.成人复杂脊柱手术的麻醉管理71.老年髋部骨折术后镇痛对全身炎症反应及认知功能的影响72.衰弱与少肌症对复杂脊柱手术患者预后的影响73.小剂量氯胺酮在骨科手术中的镇痛作用74.伴有神经认知功能障碍的老年人75.全膝关节置换术后连续神经阻滞镇痛——收肌管入路与股三角入路的比较76.漫谈：沙滩椅位手术最安全的麻醉方式77.减肥能止痛？78.超声引导下近外侧入路坐骨神经阻滞：一项志愿者与尸体研究79.评估外周神经阻滞麻醉效果的新方法80.来自大体老师的“教诲”

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