復方利多卡因乳膏作為超聲耦合劑的聲學物理學與臨床應用

張曉坤，汪小海*，劉石磊，郭霞生

1 南京大學醫學院附屬鼓樓醫院 麻醉科，南京 210008；2 南京大學 物理學院聲學所，南京 210008

隨著超聲技術的發展，超聲在麻醉手術中的應用日益廣泛。目前臨床使用較為廣泛的耦合劑為凝膠型制劑[1]，但由于其達不到無菌條件[2]，故在臨床無菌操作過程一般采用將該耦合劑涂抹超聲探頭后再以無菌材料包裹，其結果導致無菌材料包裹的探頭與患者的皮膚之間依然存在一定的間隙，導致圖像受損。有報道稱，在乳豬鞘內和神經周圍注入凝膠耦合劑可致周圍神經的炎癥反應[3]。復方利多卡因乳膏是鹽酸利多卡因、馬來酸氯苯那敏、莫匹羅星和薄荷腦等組合的無菌性外用制劑，具有抗炎鎮痛和抗過敏止癢作用[4]。將該乳膏涂抹在皮膚或超聲探頭上，可獲得清晰的超聲圖像，并具有順暢滑移和較長時間不干化等特點。本研究以常用耦合劑Aquasonic 100 作為對照物，對復方利多卡因乳膏的有關聲學參數進行測定，并用于超聲引導下的右側頸內靜脈穿刺置管術的無菌操作中，現予以報道。

1 資料與方法

1.1 聲學指標測定

主要試劑：復方利多卡因乳膏（北京紫光制藥有限公司，國藥準字H20063466）；耦合劑Aquasonic 100（PARKER LABORATORIES，INC，USA）。

主要儀器：Panametrics 200MHz（信號源），Aligent infiniium 54830B DSO（示波器），OLYMPUS 3.5 MHz 換能器，超聲專用水槽。檢測指標：聲速、聲阻抗、聲衰減數值和密度。聲學性能檢測由南京大學聲學所操辦。聲學參數檢測方法參見文獻[5]。

1.2 頸部超聲圖像清晰度

1.2.1 一般資料 本研究已經院內倫理委員會批準和經患者或家屬簽署知情同意書。選擇2019 年3 月至2020 年1 月60 例在本院行單純右頸內靜脈穿刺術腫瘤患者，性別不限，年齡60～85 歲，排除頸部疾病和頸部感染病例。采用隨機數字表法分為2 組：Aquasonic 100 耦合劑（A 組）和Aquasonic 100 耦合劑+利多卡因乳膏復合組（AL 組）；每組30 例。

1.2.2 操作過程 兩組穿刺前均使用Aquasonic 100 耦合劑涂抹GE 超聲儀探頭，并用7.5 號無菌乳膠手套，將整個探頭及其柄部包扎好，注意包扎過程中超聲探頭及操作柄部的無菌狀態。將患者右側頸部用洗必泰消毒3 次，外科鋪巾。A 組常規使用生理鹽水紗布保持患者右側頸部處于潮濕狀態；AL組使用無菌的復方利多卡因乳膏涂抹患者右側頸部。使用GE 超聲儀在平甲狀軟骨水平移動超聲探頭，觀察側頸部血管成像并定位右側頸內靜脈位置，同時儲存頸部血管圖像供術后圖像清晰度評分。然后用2% 1～2 mL 利多卡因穿刺點局部麻醉后，在B 超引導下行平面外技術穿刺右頸內靜脈，并進行右頸內靜脈置管。所有操作由同一名熟練的麻醉醫生施行。

1.2.3 觀察指標 采用盲法由4 名2 年以上熟練掌握超聲技術醫師對儲存圖像的清晰度進行評分：分值范圍為0～10 分；0 分為清晰度最差；10 分為最優，參見文獻[7]。記錄從穿刺開始到穿刺成功的操作時間。隨訪術后一天穿刺部位的VAS 疼痛評分，以及穿刺部位紅腫、感染、氣胸、血胸等并發癥發生情況。

1.2.4 統計分析 采用SPSS 19.0 統計軟件進行分析，正態分布計量資料以均數±標準差（x±s）表示，組間比較采用t 檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

聲學參數測定見表1。與Aquasonic 100 耦合劑比較，復方利多卡因乳膏密度略大，聲速略低，聲阻抗和聲衰減近似。

表1 兩種不同耦合劑聲學參數的比較

AL 組的圖像清晰度（見圖1）評分較A 組（見圖2）明顯高，兩組比較有顯著性差異（P＜0.05）（見表2）。AL 組操作成功的時間較A 組明顯短（P＜0.05）（見表2），術后一天AL 組疼痛VAS 評分較A 組明顯低（P＜0.01），兩組穿刺局部紅腫無統計學差異，兩組均無氣胸和血胸發生（見表2）。

圖1 復方利多卡因乳膏+Aquasonic 100 行頸部血管超聲圖像

圖2 生理鹽水+Aquasonic 100 行頸部血管超聲圖像

表2 兩組圖像清晰度及操作時間的比較（x±s）

3 討論

近年來，由于可視化技術在麻醉手術中的應用和發展，超聲在血管穿刺和神經阻滯中使用較廣[6]。復方利多卡因乳膏一般適用于皮膚和黏膜局部鎮痛，因其成乳膏狀，推測該制劑涂抹于超聲探頭上可能具有超聲耦合劑的作用。聲學物理學特性的分析,是評價劑型是否具有超聲耦合劑性能的重要手段，為此對復方利多卡因乳膏的有關聲學參數進行了分析。在本研究中，復方利多卡因乳膏的密度、聲速、聲阻抗和聲衰減等參數與Aquasonic 100 的參數基本一致。聲速是超聲波在介質中的傳播速度，聲速與介質密度和聲阻抗密切相關[7]，故可以認為復方利多卡因乳膏中顆粒物成分的密度和聲阻抗大小與Aquasonic 100 非常接近，決定了兩者聲速基本一致。耦合劑聲衰減＜0.05 dB/（cm.MHz）為行業規范要求[1]。本研究顯示，復方利多卡因乳膏聲衰減為0.031 dB/（cm.MHz），從聲學參數來看，復方利多卡因乳膏的數值基本符合耦合劑的聲學標準。

既往臨床在使用超聲儀進行無菌操作時，因超聲探頭不能滅菌，且瓶裝Aquasonic 100 耦合劑并不能達到無菌，故一般采用本研究中A 組的方法進行操作。臨床經驗提示，A 組超聲探頭無菌手套外與皮膚組織之間少量的生理鹽水顯然不能保證超聲圖像的清晰度。本研究設計將無菌復方利多卡因乳膏涂布與患者無菌的皮膚上，其目的就是期望在無菌操作時提高超聲圖像的清晰度。其結果顯示，使用該乳膏后超聲圖像的清晰度顯著提高，成功穿刺時間短。雖然生理鹽水的聲速為1534 m·s-1，聲阻抗為1.537×106Pa.s/m[8]，與利多卡因乳膏和Aquasonic 100 耦合劑的差距不大，但是因為超聲探頭和皮膚之間間隙不是一個平面，生理鹽水是液體，易流動，不容易固定，導致超聲顯像不能持久，也可能存在間隙密閉不完全的情況；而乳膏呈膏狀，可延展，能夠有效地隔絕探頭和皮膚間的空氣，且聲阻抗也與皮膚軟組織相近，故可以保證超聲的有效傳播，從而能夠持久清晰地成像。同時由于復方利多卡因乳膏本身具有鎮痛作用，通過釋放利多卡因和丙胺卡因到皮下層和皮層，致使皮層痛覺感受器和神經末稍處積聚兩藥而達到皮層的麻醉作用[9]，因此可以減少術后穿刺部位的疼痛，故在術后一天疼痛VAS評分明顯降低。

本研究的不足之處，是未研究復方利多卡因乳膏是否存在引起周圍神經炎癥的不良反應，同時由于應用該乳膏于超聲引導下右側頸內靜脈穿刺置管術的時間較短，其操作僅在數分鐘內完成，故未對局麻藥的毒性反應進行探討，有待后續研究。

綜上所述，復方利多卡因乳膏具有較好的耦合劑性能，其聲學參數和Aquasonic 100 接近，其無菌劑型適合于皮膚淺表部位超聲下的無菌操作。