羅小丹,楊堃
(昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院麻醉科,昆明 650032)
肺是機體與外界環(huán)境進行氣體交換的開放性器官,也是全身靜脈血進行氧合并排出二氧化碳的巨型濾器。炎癥、氧化應激、創(chuàng)傷、缺血再灌注損傷等多種因素可以引起肺通氣功能和換氣功能損傷,在多重因素的作用下,可使肺部的早期亞臨床癥狀逐漸發(fā)展為急性肺損傷(acute lung injury,ALI),甚至急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)[1]。重視保護病理狀態(tài)下的肺功能,可減少ALI和ARDS以及肺部相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生,降低重癥患者的死亡率,改善患者的生存質(zhì)量及預后。目前認為,在胸外科肺部手術(shù)中,與單純?nèi)砺樽硐啾?,全身麻醉復合超聲引導下胸椎旁神?jīng)阻滯(thoracic paravertebral block,TPVB)能更好地保護患者肺功能,促進肺部氧合,術(shù)后鎮(zhèn)痛效果更好,并可縮短住院時間、減少住院費用[2]。
超聲引導下TPVB的局部麻醉藥在出胸椎間孔的脊神經(jīng)附近發(fā)揮作用,阻滯該側(cè)的運動、感覺以及交感神經(jīng),可有效阻斷手術(shù)創(chuàng)傷及疼痛所致的外周傷害性刺激信號向中樞的傳導,從而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛、抗炎等一系列生理效應,對病理狀態(tài)下的肺功能具有保護作用?,F(xiàn)從炎癥反應、應激反應、術(shù)后肺功能及肺部并發(fā)癥等方面對超聲引導下TPVB對肺的保護作用予以綜述,以期為超聲引導下TPVB的臨床應用及研究提供參考。
Hugo Sellheim于1905年首次將椎旁神經(jīng)阻滯用于腹部手術(shù)鎮(zhèn)痛,被認為是將局部麻醉藥注入椎旁間隙的先驅(qū)者[3]。1979 年,Eason和Wyatt[4]首先提出TPVB,并進一步評估了椎旁神經(jīng)阻滯,包括放置胸椎旁連續(xù)輸液導管,隨后TPVB開始用于胸科手術(shù)圍手術(shù)期的鎮(zhèn)痛,并受到臨床的關(guān)注。近年來,隨著計算機技術(shù)在醫(yī)學影像領(lǐng)域的應用,研究者將超聲技術(shù)與人工智能技術(shù)和醫(yī)學影像技術(shù)結(jié)合,使超聲引導技術(shù)下神經(jīng)阻滯在圍手術(shù)期的應用越來越廣泛,尤其是安全性和成功率較高的超聲引導下TPVB。
超聲引導下TPVB指在超聲直視下將局部麻醉藥注射到胸椎體兩側(cè)、脊神經(jīng)根出椎間孔處,以達到對同側(cè)軀體感覺、運動神經(jīng)和交感神經(jīng)阻滯的目的。胸椎旁間隙(thoracic paravertebral space,TPVS)是脊柱兩側(cè)、椎旁肋骨頭與肋骨頸之間的潛在楔形解剖腔隙,其橫截面近似三角形,后壁為肋橫突韌帶,前外側(cè)壁是壁層胸膜和胸內(nèi)筋膜,內(nèi)側(cè)壁是椎體、椎間孔和椎間盤外側(cè),內(nèi)含肋間神經(jīng)、脊神經(jīng)背支、交通支和交感鏈。因此,將局部麻醉藥注射到TPVS,可以同時對感覺、運動神經(jīng)和交感神經(jīng)產(chǎn)生影響;同時局部麻醉藥還可通過肋骨頭和肋骨頸向上下方擴散,故可對TPVS的上下方及神經(jīng)支配部位產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果[5]。有研究認為,TPVB的作用機制可能是通過局部麻醉藥作用于單側(cè)肋間神經(jīng)、脊神經(jīng)背支和交感鏈,從而不同程度地阻止疼痛刺激信號傳導通路,以減少中樞敏化、降低痛閾、降低機體的應激水平,從而降低患者的疼痛程度,但具體作用機制仍不完全明確,需要更多研究的證實[6]。
超聲引導下TPVB的安全性較高,直視下精準阻滯能夠安全可靠地用于臨床麻醉。超聲引導技術(shù)不僅可以用于精確識別TPVS、可視化引導穿刺針置入、實時監(jiān)測局部麻醉藥的擴散情況,還可以減少胸膜穿刺和氣胸等操作不當引起的并發(fā)癥[7-8]。Terkawi等[9]研究認為,超聲輔助實時穿刺能夠提高穿刺的成功率和安全性;Hara等[10]對25例接受單側(cè)乳房手術(shù)患者的研究表明,超聲引導下TPVB的并發(fā)癥發(fā)生率較低。
超聲引導下TPVB的有效性亦較可靠,超聲技術(shù)可清晰地呈現(xiàn)穿刺靶點,并評估穿刺針位置的安全性。有學者認為,超聲引導下TPVB的鎮(zhèn)痛效果更完善,且超聲技術(shù)可提供TPVS可視化的解剖學結(jié)構(gòu),有助于多角度和多平面地選擇穿刺位置,避免損傷重要組織,減少不良事件的發(fā)生[8]。Okajima等[11]比較持續(xù)胸段硬膜外阻滯(thoracic epidural blockade,TEB)與超聲引導下TPVB鎮(zhèn)痛效果的研究證實,超聲引導下TPVB和TEB在胸腔鏡肺部手術(shù)中的鎮(zhèn)痛效果無明顯差別,但超聲引導下TPVB所引起的低血壓發(fā)生率較低。另有研究指出,超聲引導下TPVB用于胸腔鏡手術(shù)的鎮(zhèn)痛效果良好[12-13]。
由此可見,超聲引導下TPVB可以大大提高TPVB操作的準確性和安全性,減少患者的麻醉不適感,減少穿刺并發(fā)癥;同時還可達到確切的鎮(zhèn)痛效果、減少疼痛所致不良反應,提高麻醉質(zhì)量,以利于患者術(shù)后快速恢復,縮短術(shù)后住院時間。目前,超聲引導下TPVB在麻醉中的應用越來越普遍,聯(lián)合使用TPVB在器官保護以及促進患者康復方面具有明顯的優(yōu)勢,為胸科手術(shù)麻醉的選擇提供了新的參考。
超聲引導下TPVB是一項成熟的區(qū)域麻醉技術(shù),可有效用于胸腹部急慢性疼痛的鎮(zhèn)痛[14-15]。超聲引導下TPVB可通過抑制機體炎癥反應和抗氧化應激反應、促進肺部氧合、減少術(shù)后肺部相關(guān)并發(fā)癥、改善術(shù)后肺功能,對病理狀態(tài)下的肺功能發(fā)揮保護作用,有利于患者術(shù)后肺功能的快速恢復,提高患者術(shù)后生存質(zhì)量[16-17]。
2.1超聲引導下TPVB抑制機體炎癥反應 胸科手術(shù)創(chuàng)傷嚴重、疼痛劇烈,單純?nèi)砺樽砜赡軣o法避免炎癥因子釋放引起的全身炎癥反應,甚至可出現(xiàn)多器官功能障礙。大量炎癥因子釋放所致嚴重炎癥反應導致組織器官功能的損傷和器官血管通透性的增加[18],并可損傷肺毛細血管內(nèi)皮細胞的屏障作用,導致肺血管滲漏和肺水腫,甚至可能導致ALI和ARDS。但炎癥反應所致肺損傷主要由促炎介質(zhì)/抗炎介質(zhì)失衡造成,因此有效控制炎癥反應可減輕肺功能損傷。臨床研究發(fā)現(xiàn),與單純?nèi)砺樽硐啾龋砺樽砺?lián)合TPVB可以降低術(shù)后48 h內(nèi)血清白細胞介素-6水平,提高血清白細胞介素-10水平,減輕炎癥反應,有助于患者康復[19-20]。另有研究證明,TPVB時局麻藥可對神經(jīng)根產(chǎn)生直接阻滯作用,有效阻滯傷害性刺激信號的傳入,從而降低炎癥細胞因子的表達[21]。Zhu等[22]的動物實驗證實,適當鎮(zhèn)痛可以減輕大鼠開胸術(shù)后的慢性疼痛,進而減輕炎癥反應。另有隨機對照試驗發(fā)現(xiàn),與硬膜外阻滯相比,TPVB對疼痛的交感神經(jīng)阻滯更完整,可有效抑制有害的炎癥反應,以維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定性[23]。既往研究顯示,迷走神經(jīng)可通過α7煙堿型乙酰膽堿受體所介導的“膽堿能抗炎通路”調(diào)節(jié)炎癥反應,并可控制促炎癥細胞因子的產(chǎn)生,而TPVB可以阻滯交感神經(jīng),使迷走神經(jīng)興奮性相對增強,活化“膽堿能抗炎通路”,進而調(diào)節(jié)炎癥反應和控制炎癥因子的水平,從而通過減輕肺血管通透性增加保護肺毛細血管內(nèi)皮細胞屏障作用的完整性[24]。
由此可見,TPVB不僅可以通過阻斷手術(shù)側(cè)體感神經(jīng)防止傷害性神經(jīng)沖動的傳入,抑制創(chuàng)傷和疼痛所致的機體炎癥反應,減少炎癥因子釋放,調(diào)節(jié)促炎介質(zhì)/抗炎介質(zhì)平衡;還可以通過降低交感神經(jīng)緊張性、增加迷走神經(jīng)興奮性、活化“膽堿能抗炎通路”等途徑調(diào)控炎癥反應,減少肺上皮細胞凋亡、改善肺毛細血管通透性,從而減輕肺組織損傷,對保護肺功能起到積極作用,但具體作用機制仍有待進一步研究的證實。
2.2超聲引導下TPVB抗氧化應激反應 氧化應激反應可導致肺血管內(nèi)皮細胞和線粒體膜的損傷,同時破壞基因組織的穩(wěn)定性,甚至導致DNA損傷、斷裂,最終導致肺組織細胞凋亡和壞死,在肺損傷過程中發(fā)揮了重要作用,因此最大限度地降低應激反應程度、減少應激類物質(zhì)的產(chǎn)生,有助于減輕肺損傷。胸科手術(shù)創(chuàng)傷大,可能損傷肌肉、肋骨、胸膜和肺等組織器官,引起機體強烈的應激反應,導致機體神經(jīng)內(nèi)分泌的變化,過度的應激反應可能嚴重影響患者預后[25-26]。Wang等[27]研究證實,麻醉和手術(shù)引起的劇烈應激反應可使血糖升高,繼而誘發(fā)細胞內(nèi)氧化應激反應,并可介導血管內(nèi)皮細胞損傷?,F(xiàn)有研究表明,單純?nèi)砺樽聿荒芡耆钄嗍中g(shù)區(qū)域刺激所引起的應激反應,強烈的應激反應可抑制機體免疫功能,增加術(shù)后感染甚至腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移的風險,嚴重影響患者預后[28]。Iwasaki等[26]證實,TPVB可從神經(jīng)根水平阻斷外周傷害性刺激向中樞的傳導,避免交感腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)過度激活造成的皮質(zhì)醇等生糖激素的大量分泌,降低血糖水平,有利于患者術(shù)后的快速康復。通過監(jiān)測血糖和皮質(zhì)醇水平發(fā)現(xiàn),連續(xù)TPVB可明顯抑制應激反應[29]。鞏紅巖等[30]研究發(fā)現(xiàn),超聲引導下連續(xù)TPVB鎮(zhèn)痛,可有效減輕患者疼痛,降低血糖、多巴胺和去甲腎上腺素的水平,并可在一定程度上控制應激反應。此外,Li等[31]研究表明,TPVB局麻藥能可靠地阻滯交感鏈及傳入神經(jīng),阻斷傷害性刺激、疼痛信號向中樞神經(jīng)的傳遞,進而阻斷應激反應的發(fā)生,降低疼痛評分,促進患者恢復。
由此可見,全身麻醉復合TPVB可以更大程度、更全面地抑制氧化應激反應的激活和減少相關(guān)應激指標的產(chǎn)生,從而減輕氧化應激反應對肺組織細胞和血管內(nèi)皮細胞的損害,避免肺組織細胞的凋亡和壞死,以保證肺血管內(nèi)皮屏障結(jié)構(gòu)和功能的完整,發(fā)揮對肺的保護作用。TPVB可能通過局麻藥的作用阻斷傷害性信號的傳導,減輕疼痛、抑制應激,但現(xiàn)有研究多數(shù)處于探索階段,仍有待進一步的研究。
2.3超聲引導下TPVB改善術(shù)后肺功能、減輕術(shù)后并發(fā)癥 胸腔鏡手術(shù)具有手術(shù)創(chuàng)傷小、術(shù)后恢復快的優(yōu)勢,由于手術(shù)操作過程中對胸壁、肺組織及其相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)(支氣管,血管,神經(jīng))、肋間神經(jīng)或其他神經(jīng)的輕微或較大的損傷及牽拉內(nèi)臟、胸腔引流等,胸腔鏡手術(shù)仍有中重度疼痛的發(fā)生[32-33]。胸外科手術(shù)后疼痛使膈肌和其他呼吸肌的功能下降,導致呼吸系統(tǒng)疾病的出現(xiàn),包括缺氧、肺部感染和心臟并發(fā)癥[34-35]。TEB是胸腔鏡手術(shù)麻醉的黃金標準,鎮(zhèn)痛效果較好,但并發(fā)癥較多,如硬脊膜穿刺、神經(jīng)損傷和截癱[36]。由于超聲引導下TPVB聯(lián)合全身麻醉具有操作簡單、安全有效、并發(fā)癥少等優(yōu)點,現(xiàn)已逐漸取代硬膜外麻醉用于胸外科手術(shù),尤其適用于存在硬膜外阻滯禁忌的患者。
TPVB是胸外科手術(shù)中TEB的有效替代方法[37],且較局部傷口浸潤麻醉更有效[38]。一方面,TPVB可通過阻斷交感神經(jīng)節(jié)前纖維,使肺血管張力降低,改善肺微循環(huán)灌注,抑制通氣/血流比例失調(diào);另一方面,TPVB可以抑制傷害性信號傳入引起的神經(jīng)內(nèi)分泌失衡,降低炎癥因子釋放,改善肺通氣血流屏障,促進肺部氧合、改善肺功能,保證組織器官的足夠氧供[39]。疼痛緩解不佳可引起患者呼吸動度減弱,導致肺通氣功能和術(shù)后功能殘氣量降低,影響術(shù)后肺氧合功能[40]。TPVB持續(xù)鎮(zhèn)痛可減輕疼痛所致不良反應,降低疼痛對肺功能的影響,維持更好的氧合通氣指標[29]。此外,TPVB還可以改善呼吸功能儲備,并減少呼吸衰竭的發(fā)生[11,34]。有效鎮(zhèn)痛是改善呼吸功能,防止肺不張和肺部感染的重要環(huán)節(jié)[41]。對于術(shù)后并發(fā)癥:一項Meta分析發(fā)現(xiàn),TPVB的鎮(zhèn)痛效果與TEB相似,但TPVB引起惡心、嘔吐、尿潴留、低血壓等不良反應的發(fā)生率更低[35]。另有研究指出,20 mL羅哌卡因單點TPVB的溫度覺阻滯平面達6個皮區(qū)[42],可阻滯同側(cè)多個節(jié)段,提供完善鎮(zhèn)痛,有效減少阿片類藥物的用量,減輕術(shù)后惡心嘔吐的發(fā)生,有利于早期自主呼吸、咳嗽、咳痰,恢復肺功能,減少肺部并發(fā)癥[43]。
綜上所述,超聲引導下TPVB聯(lián)合全身麻醉的臨床鎮(zhèn)痛效果更完善,可減少疼痛所致不良反應的發(fā)生,還可通過改善肺微循環(huán)灌注、抑制通氣/血流比例失調(diào)和功能殘氣量降低,從而改善肺功能,減輕肺部相關(guān)并發(fā)癥,有利于肺功能的早期恢復。
加速康復外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)理念由黎介壽[44]首次提出,近年來,該理念在臨床中不斷深化和推廣。減輕手術(shù)患者的應激反應是術(shù)中ERAS的核心,能夠促進患者術(shù)后快速康復[45];而區(qū)域麻醉阻滯技術(shù)和有效控制術(shù)后鎮(zhèn)痛是ERAS的核心措施之一[46]。TPVB的優(yōu)勢與ERAS的理念可能成為胸外科手術(shù)麻醉和鎮(zhèn)痛的新標準[47-48]。單純?nèi)砺樽聿⒉荒苡行У匾种菩厍荤R手術(shù)患者的應激反應,因此謹慎選擇和優(yōu)化手術(shù)麻醉方法對胸腔鏡手術(shù)患者的快速康復極為重要。
目前,ERAS已應用于胸外科手術(shù)的術(shù)后康復,有效的疼痛控制、胸腔引流管的早期拔除和術(shù)后早期活動是胸外科手術(shù)后加速康復的主要措施[49],超聲引導下TPVB既可以有效地控制疼痛,又有利于早期拔除引流管,以減少引流管對胸膜的刺激,進而縮短患者臥床時間,促進患者快速康復,改善患者術(shù)后生活質(zhì)量[44]。研究表明,麻醉方式可直接影響患者的術(shù)后疼痛水平、圍手術(shù)期應激反應和炎癥反應的水平,進而影響術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生和術(shù)后轉(zhuǎn)歸[50-52]。由此可見,超聲引導下TPVB對促進胸外科手術(shù)患者的術(shù)后快速康復起到積極作用,超聲引導下TPVB與ERAS理念相結(jié)合具有廣闊的臨床應用前景。
在炎癥、氧化應激、創(chuàng)傷、缺血再灌注損傷等病理狀態(tài)下,機體會出現(xiàn)肺毛細血管內(nèi)皮細胞損傷、屏障功能障礙、通透性增強,導致肺血管滲漏和肺水腫等表現(xiàn),甚至可能出現(xiàn)ALI以及ARDS。超聲引導下TPVB通過抑制機體炎癥反應、減少炎癥因子釋放、抗氧化應激、促進肺部氧合等發(fā)揮肺保護作用,達到改善術(shù)后肺功能、減輕術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥、促進患者快速康復的目的。超聲引導下TPVB在保護胸外科手術(shù)患者肺功能方面具有重要的臨床意義,有助于促進術(shù)后康復、提高術(shù)后生存質(zhì)量。隨著肺部疾病發(fā)病率和病死率的逐年升高,對病理肺臟的保護以及ALI的防治成為器官保護研究和臨床工作的熱點和重點。目前,大多數(shù)對TPVB保護肺功能和防止ALI的研究仍處于探索研究階段,超聲引導下TPVB對肺功能的保護作用及其機制仍未詳細闡明,有待更加深入的臨床研究。