李平，羅東，羅林麗

四川大學(xué)華西第二醫(yī)院麻醉科、出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點實驗室(四川成都 610041)

椎管內(nèi)麻醉是臨床麻醉中的重要方法之一，然而，雖然椎管內(nèi)麻醉在臨床上廣泛應(yīng)用，但是，關(guān)于其作用機制的重要影響因素——硬膜外腔壓力 (epidural pressure，EP)的一些相關(guān)理論仍未達成廣泛共識。例如：硬膜外腔內(nèi)是否存在壓力？EP是如何形成的？其壓力究竟是負壓還是正壓？EP受到哪些因素的影響？EP變化對藥物用量有什么影響？EP的觀察是否有助于我們提高椎管內(nèi)麻醉的質(zhì)量？這一系列問題一直以來都得到了臨床的廣泛關(guān)注。本文就EP及其影響因素的研究進展進行綜述，旨在提高相關(guān)專業(yè)人員對EP及其影響因素的認(rèn)識，進一步提高椎管內(nèi)麻醉的安全性。

1 EP的形成

硬膜外腔是位于硬脊膜囊外的腔隙，包含疏松結(jié)締組織、脂肪組織、淋巴管、脊髓神經(jīng)根和椎管內(nèi)靜脈叢(Batson靜脈叢)。硬膜外腔前鄰后縱韌帶，后接黃韌帶和椎板骨膜、椎弓根，兩側(cè)為椎間孔及其內(nèi)容物。硬膜外腔是一個非連續(xù)性腔隙，腰椎水平最寬而頸區(qū)最窄[1]。

由于硬膜外腔內(nèi)部有豐富的血管和淋巴管，血液回流變化可直接影響椎管內(nèi)容積變化；硬膜外腔腹側(cè)還有硬脊膜囊包裹的蛛網(wǎng)膜下腔，蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)腦脊液壓力可以直接傳導(dǎo)到硬膜外腔，而蛛網(wǎng)膜下腔壓力的變化往往受到顱內(nèi)壓力的影響；同時，硬膜外腔還通過椎間孔與椎旁組織相通，腹內(nèi)壓和胸內(nèi)壓變化均可以直接傳遞到椎旁組織。由于硬膜外腔的這一解剖特點使得硬膜外腔既是一個潛在腔隙，存在一定的壓力，同時，其內(nèi)部的壓力又很容易受到椎旁壓力變化、椎管內(nèi)容積改變、蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)壓力傳導(dǎo)等多種因素的影響。

2 EP“正-負”之爭

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為硬膜外腔為負壓。因為在硬膜外穿刺的操作過程中，麻醉醫(yī)生常利用阻力消失法和懸滴法來確定穿刺針到達硬膜外腔。當(dāng)穿刺針進入硬膜外腔時，麻醉醫(yī)生可以感覺到注射器的阻力突然消失或看到玻璃管中的液體被 “吸入硬膜外腔，對于這種現(xiàn)象的發(fā)生，人們認(rèn)為這是硬膜外腔存在負壓的間接證明。一些測量EP的實驗似乎也支持這種觀點。

關(guān)于硬膜外腔負壓的形成原因主要有以下幾種假設(shè)：(1)穿刺針推開硬脊膜，硬膜外腔容積擴大所產(chǎn)生的假象[2]；(2)硬膜外腔靜脈叢容積變化所致；(3)穿刺針壓迫黃韌帶，黃韌帶彈性回縮所致；(4)硬膜外腔內(nèi)的脂肪組織和黃韌帶之間形成微小間隙，壓力按照 Starling 方程最終達到平衡[3]。

但是隨著研究的深入，越來越多的實驗數(shù)據(jù)顯示EP并非負壓，穿刺針進入硬膜外腔的瞬間測得的負壓可能只是一種“人為假象”，硬膜外腔并不存在真正的負壓，穿刺針進入硬膜外腔瞬間的負壓可能是由于硬脊膜被推開以及黃韌帶受壓后彈性回縮造成，硬膜外腔內(nèi)部及周圍組織迅速適應(yīng)這種壓力的變化，最終恢復(fù)正常壓力，硬膜外腔的真實壓力是正壓。李曉鴻等[4]研究發(fā)現(xiàn)，硬膜外腔的壓力為(10.1±4.3)cmH2O，國外Thomas等[5]也通過氣囊測得腰段EP為7.7 mmHg，兩者的壓力有所差異，這可能是由于氣囊中的氣體或者測量設(shè)備不同所致。

由于這些研究的實驗設(shè)計、測量方法等并不相同，且大部分研究都未提及以何種壓力作為調(diào)零點。而且有些缺乏壓力零點參照或是不能排除其他因素對測量值的干擾，因此，關(guān)于硬膜外腔的壓力值范圍較大。

3 EP變化的影響因素

雖然硬膜外腔是一個潛在腔隙，其內(nèi)部的壓力并不是一成不變的，硬膜外腔內(nèi)部的壓力很容易受到椎旁壓力變化、椎管內(nèi)容積改變、蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)壓力傳導(dǎo)等多種因素的影響。不同的人群EP存在不同的特點，同一患者其EP也可能隨著不同的影響因素而改變。研究發(fā)現(xiàn)，許多因素可以影響EP值，如體位、呼吸、咳嗽、妊娠等[2]，其影響的機制也主要與上述因素的變化有關(guān)。

3.1 體位對EP的影響 如Shah[2]測得坐位時腰段EP為33.3 cmH2O, 而側(cè)臥位時EP則驟降為14.5 cmH2O，該學(xué)者還發(fā)現(xiàn)體位所導(dǎo)致的壓力差與身高無關(guān)系，但是與脊柱的長度有關(guān)系[2]。同時，在妊娠婦女中也有同樣的發(fā)現(xiàn)，研究[6-7]發(fā)現(xiàn)妊娠婦女仰臥位的EP高于側(cè)臥位，這可能是由于仰臥位時增大的子宮壓迫下腔靜脈，導(dǎo)致靜脈回流受阻，血液通過腰升靜脈以及椎管周圍的靜脈叢再分布。由于腰段硬膜外靜脈與椎管靜脈叢直接相通而充盈，硬膜外腔容積相對減小，從而壓力增大。

3.2 妊娠對EP的影響 Lechner等[8]研究者采用sound-enabled裝置發(fā)現(xiàn)孕婦的黃韌帶更加疏松和柔軟，導(dǎo)致突破黃韌帶的阻力(47.4 kPa)較非孕婦(59.8 kPa)更小，所以操作者更難感受到硬膜外穿刺針穿過黃韌帶的突破感，這可能是由于孕激素水平的變化導(dǎo)致黃韌帶的結(jié)構(gòu)變化。但是一旦進入硬膜外腔，由于孕婦的硬膜外血管更加怒張，所以孕婦的EP(8.5 kPa)與放置硬膜外管的阻力(25.0 kPa)較非孕婦大(7.4、20.7 kPa)，因此孕婦放置硬膜外導(dǎo)管較非孕婦更困難。

有研究顯示妊娠婦女的EP(17.1 mmHg)高于非妊娠婦女(15 mmHg)，導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的原因之一是由于足月妊娠的婦女腹壓增加，腹腔壓力的變化可以影響下腔靜脈的血流及腦脊液的壓力，從而使 EP 增加[6]；其二，正常足月妊娠的婦女，增大的子宮壓迫下腔靜脈，導(dǎo)致靜脈回流受阻，血液通過腰升靜脈以及椎管周圍的靜脈叢再分布。由于腰段硬膜外靜脈與椎管靜脈叢直接相通而充盈，硬膜外腔靜脈叢處于怒張狀態(tài)，硬膜外腔容積相對減小，從而壓力增大，導(dǎo)致足月妊娠婦女硬膜外壓力高于非孕婦女。

在妊娠婦女中，有研究顯示雙胎孕婦的EP顯著高于單胎孕婦，這可能與雙胎導(dǎo)致的子宮增大壓迫下腔靜脈程度有關(guān)。無論產(chǎn)后即刻還是產(chǎn)后6～12 h，自然分娩和剖宮產(chǎn)患者產(chǎn)后EP與產(chǎn)前比較均大幅度降低，甚至低于非妊娠患者[7]。原因可能在于，胎兒娩出后子宮體積縮小，解除了子宮對腹腔內(nèi)的壓迫，腹內(nèi)壓下降、下腔靜脈回流和頸靜脈回流恢復(fù)正常。

3.3 子宮收縮對EP的影響 子宮的收縮會在妊娠的基礎(chǔ)上進一步增加椎管內(nèi)壓力，表現(xiàn)為孕婦宮縮時EP顯著高于非宮縮時[7]。但是其升高的幅度與產(chǎn)婦是否使用腹腔壓力有關(guān)，當(dāng)宮縮導(dǎo)致產(chǎn)婦疼痛時，孕婦則會屏氣、用力娩出胎兒等，此時EP會顯著高于患者感受不到疼痛時的EP。類似的，子宮收縮劑也會對EP有影響，如使用縮宮素的患者EP會顯著高于未使用者，且單次靜脈給予縮宮素導(dǎo)致的EP比緩慢滴注者更高[9]。導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的機制可能包括以下3個方面：首先，宮縮時回心血量增加，下腔靜脈負擔(dān)增加，下腔靜脈內(nèi)徑相對減小，椎管內(nèi)靜脈叢回流阻力增加，從而導(dǎo)致椎管內(nèi)壓力增加。其次，宮縮時誘發(fā)的疼痛及腹肌緊張會導(dǎo)致腹內(nèi)壓急劇增加，高腹壓直接傳達到腰段椎旁間隙，導(dǎo)致椎管內(nèi)壓力增加，表現(xiàn)為EP升高。最后，宮縮屏氣時腹腔壓力增加導(dǎo)致了頸靜脈回流受阻，顱內(nèi)壓力增加，蛛網(wǎng)膜下腔壓力增加，傳達到硬脊膜，表現(xiàn)為EP升高。

由于患者宮縮時的EP增加，則可能增加椎管內(nèi)操作時的相關(guān)風(fēng)險，如：意外穿破硬脊膜、神經(jīng)損傷、出血[10-11]等。Jagannathan等[12]的研究發(fā)現(xiàn)在剖宮產(chǎn)和分娩鎮(zhèn)痛過程中若有意外穿破硬脊膜，與順產(chǎn)比較，剖宮產(chǎn)可降低35%頭痛發(fā)生率。而且，順產(chǎn)過程中第二產(chǎn)程越長，頭痛發(fā)生率越高。這從側(cè)面證實了宮縮的存在可能通過上述三大機制導(dǎo)致椎管內(nèi)壓力升高，增加腦脊液外漏，從而增加了硬脊膜穿破后頭痛的概率。

3.4 硬膜外腔注射液體對EP的影響 張青林等[13]發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)無論是開腹婦科手術(shù)患者還是剖宮產(chǎn)患者EP均為正壓，硬膜外腔給藥后可以一過性升高EP，隨著藥物向兩端擴散后，其壓力會降低，這說明硬膜外腔是一個潛在的腔隙，有一定的容積，硬膜外腔給予少量的藥物對EP影響不大。但是，隨著麻醉平面的升高，EP會降低，這可能是由于外周血管擴張，下腔靜脈回心血流量降低導(dǎo)致。

大量研究認(rèn)為鞘內(nèi)注射局麻藥物后，在硬膜外腔注射一定量生理鹽水，可以壓迫硬脊膜，導(dǎo)致該節(jié)段內(nèi)的腦脊液和局麻藥向頭端移動，因此可以通過容量效應(yīng)和濃度效應(yīng)降低局麻藥使用量，升高麻醉平面，縮短起效時間[14-16]。其中Higuchi等[17]通過MRI測得硬膜外腔注射5 mL生理鹽水組可以降低(2.0±1.0)mL腦脊液，硬膜外腔10 mL生理鹽水可降低(4.4±1.4)mL腦脊液，這種降低現(xiàn)象可以隨時間延長而逐漸恢復(fù)，但是至少要30 min以上，而這種腦脊液的流動力學(xué)變化與硬脊膜囊的壓縮程度無關(guān)。

Pratt等[18]研究者發(fā)現(xiàn)為產(chǎn)婦硬膜外腔打血補丁會增加EP至(13.1±13.4)mmHg，增加的EP與血補丁容積呈曲線相關(guān)關(guān)系(ΔEP=0.067 9×mL1.742)。Usubiaga等[19]發(fā)現(xiàn)硬膜外注射20 mL生理鹽水會增加硬膜外腔(高達65 mmHg)和蛛網(wǎng)膜下腔的壓力。因此硬膜外腔注射藥物或者其他液體會增加EP，但是其持續(xù)時間可能與硬膜外腔注射的物質(zhì)有關(guān)。

3.5 蛛網(wǎng)膜下腔壓力變化對EP的影響 硬脊膜作為硬膜外腔和蛛網(wǎng)膜下腔之間的平衡膜，能夠有效緩沖兩腔隙的壓力，且將蛛網(wǎng)膜下腔的壓力傳達到硬膜外腔。Shah[2]發(fā)現(xiàn)EP與蛛網(wǎng)膜下腔壓力相關(guān)，且大致相同。社紅林等[20]發(fā)現(xiàn)非孕婦患者EP與蛛網(wǎng)膜下腔測得的腦脊液壓力趨于完全一致。竇元元等[21]也通過LNP-1壓力裝置測得硬膜外腔和蛛網(wǎng)膜下腔的壓力無顯著差異，且呈直線相關(guān)(r=0.985 5)。因此，臨床上可以通過測量EP間接推測蛛網(wǎng)膜下腔壓力。

然而，當(dāng)患者咳嗽、壓迫頸靜脈或腹部時，EP與蛛網(wǎng)膜腦脊液壓力均迅速上升；當(dāng)過度換氣、快速滴注甘露醇時，EP與蛛網(wǎng)膜腦脊液壓力則迅速下降。研究者發(fā)現(xiàn)壓迫頸內(nèi)靜脈后EP會增高[3-4]，若將硬膜外導(dǎo)管退到硬膜外腔后，壓迫頸內(nèi)靜脈對壓力無影響，因此頸內(nèi)靜脈壓迫試驗可以作為判斷硬膜外導(dǎo)管位置的簡單、有效方法。這是由于壓迫頸內(nèi)靜脈后，腦脊液回流受阻，蛛網(wǎng)膜下腔內(nèi)的腦脊液壓力增高，增高的腦脊液壓力傳導(dǎo)至硬脊膜，使EP增高至2～6 cmH2O。

3.6 其他因素對EP的影響 李金林等[22]研究者也發(fā)現(xiàn)所有患者的硬膜外腔均為正壓，但是大部分均<20 cmH2O，其中部分EP>20 cmH2O的患者，其硬膜外效果也欠佳。因此能否利用壓力來確定穿刺針是否在硬膜外腔值得深入研究。汪小海等[23]研究發(fā)現(xiàn)婦科腹腔鏡手術(shù)過程中，氣腹壓力的增加，也會增加患者腰部EP。這可能是由于腹腔內(nèi)增大的壓力傳導(dǎo)至腰段的椎旁間隙，也可能是由于氣腹后顱內(nèi)壓力增加，傳導(dǎo)至腰段硬膜外腔的表現(xiàn)。另外，研究發(fā)現(xiàn)體重對EP無影響[6]。

4 EP變化對硬膜外腔藥物用量的影響

目前在這方面的研究較少，僅有極個別文獻在孕產(chǎn)婦中進行了研究。傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為孕產(chǎn)婦增大的子宮會壓迫下腔靜脈，側(cè)枝循環(huán)形成使椎管內(nèi)靜脈叢怒張，硬膜外腔容積變小、壓力增大，硬膜外阻滯的局麻藥量比非孕婦減少1/3～1/2。而張青林等[13]研究發(fā)現(xiàn)孕婦和非孕產(chǎn)婦的EP無統(tǒng)計學(xué)差異，但是孕產(chǎn)婦組的局麻藥使用量確實更低，這可能是由于孕婦體內(nèi)的孕酮水平升高，脊柱解剖關(guān)系的變化和腦脊液比重的降低有關(guān)。

5 EP的應(yīng)用

椎管內(nèi)麻醉時，常采用損失阻力消失(loss-of-resistance，LOR)[24]來確認(rèn)針尖到達硬膜外腔。LOR雖然敏感，但缺乏特異性，如囊腫棘突間韌帶、黃韌帶缺損、椎旁肌、胸旁椎間隙和肌間平面也可以產(chǎn)生非特異性LOR。EP所產(chǎn)生硬膜外波形分析(epidural pressure waveform analysis，EPWA)提供了一個簡單的硬膜外腔確認(rèn)方法。當(dāng)針正確定位在硬膜外腔內(nèi)，測量其尖端的壓力可呈現(xiàn)脈動波形。在Leurcharusmee等[25]研究中發(fā)現(xiàn)，在胸段穿刺過程中，與LOR比較，EWA的敏感度為91.1%，特異度83.8%，以及陽性和陰性預(yù)測值為94.9%和73.8%，而Hong等[26]通過透視證實EPWA用于頸椎硬膜外類固醇注射(CESI)時，硬膜外波形分析的敏感度、特異度、陽性和陰性預(yù)測值分別為94.5%、93.5%、97.2%和87.7%。類似的，EPWA在分娩鎮(zhèn)痛中也取得較高的敏感度與特異度[27]。因此，EPWA顯示出了令人滿意的可靠性，可有效確認(rèn)硬膜外穿刺針。

綜上所述，目前研究多數(shù)認(rèn)為，硬膜外腔并不存在真正的負壓，反而可能應(yīng)該是正壓。同時，EP受外界多種因素變化的影響，體位改變、妊娠、硬膜外腔注射液體、蛛網(wǎng)膜下腔壓力傳導(dǎo)等因素均會對EP造成影響，但是EP的變化與蛛網(wǎng)膜下腔壓力變化大致相同，EP升高可能會影響硬膜外腔藥物的用量。對EP的影響因素及EPWA的研究具有重要的理論意義和臨床價值，將有助于豐富臨床對椎管內(nèi)麻醉作用機制的理解，改進椎管內(nèi)麻醉的效果，值得臨床進一步深入研究。