手持式超聲儀測量硬膜外腔深度的準確性研究

孫 華，宋玉祥，吳蕭男，張文娟，曹江北

1 解放軍總醫院第一醫學中心 麻醉科，北京 100853 ；2 解放軍總醫院耳鼻咽喉頭頸外科醫學部，北京100853

在實施硬膜外麻醉時，我們常使用體表標志法來確定穿刺針在皮膚上的進針點，即通過觸診患者髂嵴與棘突來識別脊椎節段與脊柱中線，確定合適進針的椎體水平[1]。解剖標志定位的準確性和麻醉醫生的經驗有很大的關系[2]。鑒于產科手術的特殊性，硬膜外麻醉在產科麻醉中具有不可替代性。然而，對于孕期體質量指數(body mass index，BMI) 明顯增加的產婦，硬膜外間隙常難以確認，穿刺成功率較低，導致穿刺次數的增加，從而增加了患者發生血腫、感染、穿刺后頭痛、神經損傷等并發癥的風險[3-4]。同時對于急診剖宮產的產婦，麻醉時間的延長，直接增加了胎兒的缺氧風險。因此，快速進行體表定位，提高硬膜外穿刺的速度和成功率是產科硬膜外麻醉的關鍵。近年來，采用超聲影像技術來定位硬膜外麻醉的穿刺點，預估穿刺深度，可以有效提高定位的準確率和穿刺的成功率[5-7]。美國RIVANNA 公司研制的一種新型手持式超聲儀 Accuro(Rivanna Medical，Charlottesville，VA) 通過超聲圖像和CAD 算法確定脊柱中線的位置和其距棘突、硬膜外腔的深度，從而達到輔助硬膜外穿刺的目的[8-9]。此超聲儀于2019 年引入國內，在臨床應用中，是否適用于中國人群，還未見相關報告。因此，本研究通過觀察剖宮產產婦硬膜外麻醉時手持式超聲儀預測所得的硬膜外腔深度(Accuro depth，AD) 與實測穿刺深度(needle depth，ND) 的相關性與一致性，初步評估手持式超聲儀Accuro 在中國人群中臨床應用的可行性。

資料與方法

1 研究對象 選取 2019 年 6 月 1 日 - 7 月 31 日在解放軍總醫院第一醫學中心實施硬膜外麻醉下子宮下段剖宮產術的產婦，共入組40 例。納入標準：美國麻醉醫師協會健康狀態分級(ASA)≤Ⅲ級、年齡為25 ～ 45 歲，無BMI 限制。排除標準：具有硬膜外麻醉禁忌證( 出血性疾病病史、局部感染)、嚴重脊柱側凸或有既往脊柱手術史。本研究所有患者均簽署知情同意書。

2 設備 手持式超聲儀Accuro(Rivanna Medical，Charlottesville，VA) 由美國 RIVANNA 公司研制，通過采用骨骼增強算法能夠提供實時、清晰的骨骼二維超聲圖像，同時使用CAD 算法能夠進行3D模型擬合，實時顯示重建的骨骼解剖結構，幫助操作者明確穿刺的部位和穿刺深度( 圖1)。Philip監護儀(MP50) 實時監測產婦的心率、血壓、氧飽和度等生命體征。

3 超聲測量 產婦進入手術間后，取左側臥位并使脊柱與手術臺平行, 下頜緊貼胸部, 兩手抱住屈曲的雙膝, 并盡量向胸前靠近。由一名經驗豐富、能夠熟練使用手持式超聲儀的麻醉醫生操作，步驟如下。使用手持式超聲儀檢查確定硬膜外穿刺進針點：將Accuro 置于臀裂部，沿脊柱垂直運動找到L5/S1，隨后平行于脊柱向產婦頭側移動Accuro，依次識別L4/5，L3/4 和L2/3。用物理壓痕標記L2/3，作為穿刺進針點，并記錄設備屏幕上預測的硬膜外腔穿刺深度。

圖 1 手持式超聲儀Accuro AD (Rivanna Medical, Charlottesville,VA)： ①骨骼增強的二維超聲圖像； ②穿刺中線； ③3D擬合的椎體模型； ④體表定位裝置Fig. 1 Handheld ultrasound device Accuro (Rivanna Medical,Charlottesville, VA): ①BoneEnhance?image; ②Midline;③SpineNav3D? technology; ④Accuro Locator?

4 硬膜外穿刺 常規消毒鋪巾后行硬膜外麻醉。硬膜外穿刺采用正中入路法，使用阻力消失法確認硬膜外穿刺針是否進入硬脊膜外腔。當穿刺遇到黃韌帶時阻力增大，有堅韌感，這時抽出針芯，接上帶有少量0.9% 氯化鈉注射液的針筒，繼續進針。穿破黃韌帶時有“落空感”，利用硬脊膜外腔的負壓將針筒內的0.9% 氯化鈉注射液吸入腔內，并觀察針筒內液平面變化，若隨著負壓的變化而波動，則說明已進入硬脊膜外腔，測量并記錄穿刺針實測的穿刺深度。

5 統計學方法 采用GraphPad Prism(version 6 ；GraphPad Software，Inc.) 軟件進行統計學分析。計數資料以例數及百分率表示，計量資料以-x±s表示，配對資料的檢驗為配對t檢驗。相關性檢驗采用Pearson 法。一致性檢驗采用Bland-Altman 分析法，并計算95%CI界限的上下限。P＜0.05 為差異有統計學意義。

結 果

1 納入患者一般資料 共入組40 例產婦，其中有1 例中途退出研究，其余39 例均完成數據收集工作。本組產婦平均年齡為(34±4) 歲，平均BMI 為(28.53±4.91) kg/m2。見表 1。

2 Accuro 預測值與實測值的配對樣本t檢驗Accuro 預測的平均穿刺深度為(4.23±0.73) cm，實測平均穿刺深度為(4.70±0.96) cm，配對樣本t檢驗顯示，兩組差異有統計學意義(t=3.625，P=0.001)。3 Accuro 預測值與實測值的相關性 穿刺針測量組與Accuro 測量組相比，兩者相差(0.56±0.09) cm(95%CI：0.28 ～ 0.65)。Pearson 相關分析顯示，r=0.808(P＜0.05)，二者具有較強的相關性。見圖2。

表1 39 例產婦一般情況及兩種方式的硬膜外腔深度測量值Tab. 1 General information of the patients and the depth by two measurements

圖 2 Accuro預測深度(AD)與實測穿刺深度(ND)對比散點圖及線性相關圖形Fig. 2 Scatter diagram and Pearson correlation analysis of AD and ND

圖 3 AD與ND的Bland-Altman分析Fig. 3 Bland-Altman plot of AD and ND

4 Accuro 預測值與實測值一致性 Accuro 預測的穿刺深度與實測穿刺深度Bland-Altman 一致性分析結果見圖3。橫坐標為每組Accuro 預測距離(AD) 與實測穿刺距離(ND) 的平均值，縱坐標為每組的差值，即偏倚。水平虛線表示95%CI，上限為0.63 cm，下限為-1.56 cm。只有2 個點(5.13%)落在95%CI之外，表示AD 與ND 的相關性達到94.87%(P＜ 0.05)。

討 論

在傳統的硬膜外麻醉中，通過體表標志來確定硬膜外穿刺的間隙是最常用的方法[10]，但是在剖宮產手術中，臨產產婦的BMI 值較正?；颊哂兴撸巢恐緦虞^厚，故其解剖定位標志通常難以觸診，大大增加了穿刺難度，延長了穿刺的時間[11-12]。同時，因為孕激素水平的改變，導致產婦的黃韌帶較為疏松和柔軟，“落空感” 并不明顯，從而增加了正確穿刺進入硬膜外腔的難度及增加了穿刺相關并發癥的發生率。因此，難以清晰定位穿刺間隙和不易掌握硬膜外腔穿刺深度是剖宮產手術硬膜外麻醉的難點。超聲技術的發展給這一問題的解決提供了良好方案[13]。通過超聲掃描能夠清晰定位骨性解剖結構，快速確定穿刺間隙，同時能夠對硬膜外腔的深度進行測量，指導穿刺深度[5]。

傳統的臺式超聲機器，操作復雜，需要一定的超聲使用基礎，而且不便于攜帶，在臨床使用中存在諸多不便。便攜式超聲系統Accuro 通過骨骼增強算法和CAD 算法能夠清晰顯示骨性結構，并進行三維重建，自動測量硬膜外腔深度，可以讓操作者直觀地觀察到穿刺間隙和讀取穿刺深度的預測值，大大降低了使用難度，能夠在病房、產房和手術室靈活使用[9]。

本研究相關性分析顯示， 二者相關系數r=0.808 1(P＜ 0.05)， 表明 Accuro 測量的深度與實測穿刺深度呈現極強的相關性；進一步進行Bland-Altman 一致性分析顯示，僅有5.13%(2/39)的點在95%CI外，表明CAD 算法下Accuro 預測穿刺深度與實測穿刺深度的一致性較高(94.87%，P＜0.05)。因此，Accuro 測量得到的硬膜外腔深度能夠相對準確地代表實測的穿刺深度，從而減少穿刺失敗的概率[14-15]。

本研究中，Accuro 預測的平均穿刺深度為4.23 cm，實測平均穿刺深度為4.70 cm，兩者相差0.46 cm，95%CI為(0.28 ～ 0.65) cm。配對樣本t檢驗提示兩組結果差異有統計學意義(P＜0.05)。表明盡管AD 與ND 具有較強的相關性和一致性，但是兩組數據的差值仍然有0.46 cm。這意味著在Accuro 的指導下進行硬膜外穿刺時，麻醉醫生應該在Accuro 測量的基礎上，在0.37 cm 的范圍內調整進針的深度，即可達到很好的穿刺效果。目前國外已有研究顯示使用Accuro 指導硬膜外穿刺能夠大大提高首次穿刺的成功率[9]，效果和臺式超聲機的評估結果接近[16]。

對于Accuro 測量的平均深度較實測穿刺深度淺0.46 cm 這一現象，可能由于在進行超聲檢查時，儀器對表面皮膚施加了壓力，壓迫了皮下組織，造成預測得到的穿刺深度較實測穿刺深度有所減小。并且實際穿刺時為了達到阻力消失，穿刺得到的深度為插入硬膜外腔內時的深度，因此會較實際的深度有所增大，這也與之前的研究結果類似[9]。在本研究中有3 例產婦測得的預測距離較實測穿刺距離大，我們認為可能與麻醉醫師的臨床經驗、使用Accuro 的熟練程度有關。有研究表明，使用Accuro 的臨床熟練度會影響首次進針的成功率，并且臨床經驗豐富的麻醉醫師可能會從Accuro 中獲得更多收益[17-18]。因此雖然Accuro的使用較臺式超聲機要簡單，但是在使用前仍然需要進行相關使用技能的培訓。

本研究的局限：1) 樣本量相對較少。由于希望能排除操作者帶來的誤差，本研究采用了相對固定的麻醉醫生，這嚴重影響了病例的收集速度。2) 產婦的生理病理改變不僅增加了硬膜外穿刺技術的難度，同時也增加了手持式超聲儀的使用難度，從而對結果的準確性產生了一定的影響。3) 本研究只選擇了產科患者的硬膜外穿刺相關數據，這一結果是否適用于其他類型患者尚需進一步的研究。

綜上，我們的研究發現，Accuro 作為新型的便攜式超聲設備可為硬膜外穿刺的可視化提供必要的依據，并安全用于產婦硬膜外穿刺間隙的確定和穿刺深度的預測，最終提高硬膜外麻醉的穿刺效率和安全性。