超聲引導(dǎo)在肥胖患者腰椎穿刺中的應(yīng)用

祁彬 蒲昆鵬

腰椎穿刺 ( lumbar puncture，LP ) 是重癥醫(yī)學(xué)中的重要診斷工具，通過(guò)腦脊液檢查提供的信息在評(píng)估許多威脅生命的疾病中具有重要價(jià)值[1]。如 Torgovnick[2]所述，LP 是醫(yī)學(xué)中較為困難的程序之一，因?yàn)槠涑晒Σ粌H取決于醫(yī)生的技術(shù)，還取決于患者的體型、解剖結(jié)構(gòu)和舒適度。傳統(tǒng)技術(shù)使用 Tufer 線 ( 連接兩個(gè)髂嵴的假想線 ) 來(lái)確定穿刺部位的水平[3]。這種方法依賴于個(gè)人的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并且在肥胖患者身上找到所需的標(biāo)志物可能難度較大。反復(fù)嘗試插入針頭也會(huì)使患者感到疼痛，導(dǎo)致滿意度降低，創(chuàng)傷性 LP 增加。超聲是一種安全、廉價(jià)和廣泛使用的成像方法，借助超聲掃描引導(dǎo) LP 可以幫助醫(yī)生找到最佳的穿刺點(diǎn)與穿刺針插入的深度和角度，從而增加 LP 的成功率和手術(shù)的簡(jiǎn)便性[4]。盡管超聲引導(dǎo) LP 不是一種新技術(shù)，但在肥胖患者中的相同研究是有限的。本研究招募了 2017 年 1 月至 2018 年 12 月入住本院重癥醫(yī)學(xué)科的患者，對(duì)其進(jìn)行前瞻性隨機(jī)臨床試驗(yàn)研究，旨在比較超聲引導(dǎo) LP 與傳統(tǒng)方法在肥胖患者中的應(yīng)用效果。

資料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 體質(zhì)量指數(shù) ( body mass index，BMI ) ＞25；( 2 ) 年齡 18～60 歲。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 腦內(nèi)腫塊；( 2 ) 穿刺層面局部感染；( 3 ) 妊娠婦女；( 4 ) 凝血障礙；( 5 ) 既往脊柱手術(shù)；( 6 ) 不愿參與研究者；( 7 ) 床旁腰椎正位 X 線片提示 L3～4椎板間隙過(guò)窄者。

在對(duì)患者及其家屬進(jìn)行相關(guān)解釋后，研究獲得所有患者的書(shū)面知情同意。本研究得到了本院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

二、一般資料

本研究共納入 60 例，采用簡(jiǎn)單隨機(jī)化方法將其分配到超聲引導(dǎo)組 (n=30 ) 和對(duì)照組 (n=30 )。其中，36 例 ( 60.0% ) 為女性；患者年齡 23～54 歲，平均 ( 42.3±3.5 ) 歲；13 例 ( 21.7% ) BMI 為 25.0～29.9，28 例 ( 46.6% ) BMI 為 30.0～34.9，19 例 ( 31.7% ) BMI ≥ 35.0。兩組在性別、年齡和 BMI 間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05 ) ( 表 1 )。

表 1 兩組參與者的基線特征Tab.1 Baseline characteristics of the two groups

三、方法

在超聲引導(dǎo)組中，使用配備低頻 ( 2～5 MHz ) 曲線陣列探頭的便攜式超聲系統(tǒng) ( 美國(guó) ZONARE 醫(yī)療系統(tǒng)集團(tuán)公司 ) 在 L3～4椎間隙處進(jìn)行超聲掃描，以確定穿刺點(diǎn)。首先通過(guò)觸摸兩個(gè)髂骨上棘并畫(huà)一條假想線來(lái)連接它們，計(jì)算出標(biāo)志物的高度。然后用探頭在橫切面上識(shí)別中線。一旦確定中線，探針旋轉(zhuǎn)至矢狀面，以識(shí)別上、下椎骨的中線棘突過(guò)程，并做標(biāo)記連接。背棘突通過(guò)其特征性的新月形高回聲表現(xiàn)和后陰影來(lái)識(shí)別。更深層的結(jié)構(gòu)，如鞘囊和黃韌帶不需要可視化。背部棘突之間的中點(diǎn)被標(biāo)記為棘突間隙，通過(guò)沒(méi)有高回聲棘突和聲音陰影來(lái)識(shí)別 ( 圖 1 )。然后畫(huà)一條橫線。矢狀線和橫線的交叉點(diǎn)，作為穿刺點(diǎn) ( 圖 2 )。標(biāo)記后，穿刺操作者以標(biāo)準(zhǔn)方式進(jìn)行腰椎穿刺，使用 18～22 號(hào)規(guī)格、3.5 英寸長(zhǎng)的 Quincke 脊髓針進(jìn)行腰椎穿刺。以穿刺點(diǎn)為探頭的中心，進(jìn)行旁正中縱切面掃描，引導(dǎo)穿刺操作者將硬膜外穿刺針穿過(guò)黃韌帶進(jìn)入硬膜外間隙。當(dāng)超聲顯示硬膜外間隙呈高回聲的穿刺針時(shí)，穿刺成功。

圖 1 通過(guò)屈面陣列探頭獲得的超聲標(biāo)志物 ( a：棘突；b：黃韌帶；c：硬腦膜；d：蛛網(wǎng)膜下腔 ) 圖 2 腰椎穿刺針位置的超聲圖。探頭傾斜地從上椎骨棘突 ( SP ) 向下椎骨的椎板 ( L ) 傾斜。針插入探頭下方的橫向到內(nèi)側(cè)方向。ES：立脊肌；PLL：后縱韌帶；S：皮膚Fig.1 The image obtained with curved array probe ( a： spinous processes; b： ligamentum flavum; c： dura mater; d： subarachnoid space )Fig.2 Needle location of the lumbar puncture. The probe was oriented obliquely from the spinous process ( SP ) of the superior vertebra to the lamina ( L ) of the inferior vertebra. The needle was inserted underneath the probe in a lateral to medial direction. ES： erector spinae muscles; PLL： posterior longitudinal ligament; S： skin

對(duì)照組采用外標(biāo)志物觸診、髂前上棘、腰椎 L3、 L4、L5棘突等方法確定穿刺點(diǎn)。然后操作者以標(biāo)準(zhǔn)方式進(jìn)行腰椎穿刺，使用 18～22 號(hào)規(guī)格、3.5 英寸長(zhǎng)的 Quincke 脊髓針進(jìn)行腰椎穿刺。當(dāng)穿過(guò)黃韌帶及硬脊膜時(shí)，出現(xiàn)明顯的落空感即拔出針芯，腦脊液流出視為穿刺成功[5]。

四、觀察指標(biāo)

在 LP 之前記錄患者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息，包括年齡、性別、身高、體重和背部手術(shù)史。BMI 定義為個(gè)體的體重 ( kg ) 除以身高 ( 以 m 為單位 ) 的平方。根據(jù) BMI，將患者分為三組：超重，BMI 25.0～29.9；肥胖，BMI 30.0～34.9；重度肥胖，BMI ≥ 35.0。在 LP 過(guò)程中，研究人員在場(chǎng)并收集有關(guān)穿刺時(shí)間 ( 從穿刺到腦脊液流出的時(shí)間 )、嘗試次數(shù) ( 針插入次數(shù) )、創(chuàng)傷性 LP 次數(shù) ( 腦脊液中存在針引起的血液，紅細(xì)胞 ≥ 400 / μl )。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。兩組間連續(xù)變量比較使用 Mann-WhitneyU檢驗(yàn)或 Student’st檢驗(yàn)，分類(lèi)變量比較使用χ2檢驗(yàn)或 Fisher 精確檢驗(yàn)。采用雙向方差分析 ( analysis of variance，ANOVA ) 比較超聲引導(dǎo)組與對(duì)照組隨 BMI 變化的結(jié)果，包括組間受試者因子 ( 1：超聲引導(dǎo)組，2：對(duì)照組 )、組內(nèi) BMI 變量 ( 1：超重，2：肥胖，3：重度肥胖 ) 以及組與 BMI 的交互作用。當(dāng) ANOVA 顯著時(shí)，使用 Bonferroni 法進(jìn)行多重比較。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、兩組 LP 過(guò)程的比較

所有患者均成功完成 LP。與對(duì)照組相比，超聲引導(dǎo)組的穿刺時(shí)間顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05 )，并且創(chuàng)傷性 LP 次數(shù)和嘗試次數(shù)均顯著減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05 ) ( 表 2 )。

表 2 超聲或傳統(tǒng)方法對(duì)腰椎穿刺過(guò)程影響的不同方面比較Tab.2 Comparisons of puncture effects between the two groups

二、兩組 LP 過(guò)程的比較

采用具有交互作用的雙向 ANOVA 模型，評(píng)估穿刺時(shí)間、嘗試次數(shù)、創(chuàng)傷性 LP 次數(shù)與 BMI 亞組和穿刺方法組的相關(guān)性。結(jié)果顯示，兩組穿刺時(shí)間、創(chuàng)傷性 LP 次數(shù)、嘗試次數(shù)之間有顯著交互作用 (P＜0.05 )。其中，當(dāng)采用超聲引導(dǎo) LP 時(shí)，不同 BMI 亞組參與者的穿刺時(shí)間、嘗試次數(shù)、創(chuàng)傷性 LP 次數(shù)均顯著低于對(duì)照組 (P＜0.05 ) ( 表 3 )。

討 論

LP 是重癥醫(yī)學(xué)科獲得腦脊液的重要手段之一。找到穿刺部位的兩種不同方法是觸診體表解剖標(biāo)志物和超聲引導(dǎo)技術(shù)。其中，傳統(tǒng)技術(shù)通過(guò)觸診體表解剖標(biāo)志物已被證明在確定穿刺部位方面具有高成功率，但在某些患者 ( 例如具有高 BMI 的患者 ) 中可能是困難的[6]。肥胖患者皮下脂肪層較厚，骨性標(biāo)志不清楚，傳統(tǒng)穿刺無(wú)法準(zhǔn)確定位；肥胖癥患者較體重正常者飲食、喝水過(guò)多，機(jī)體的有效循環(huán)血量明顯降低，會(huì)減少腦脊液水平及降低腦脊液壓力，使 LP 時(shí)腦脊液不易流出[4]。此外穿刺時(shí)常依靠操作者經(jīng)驗(yàn)并利用穿刺針進(jìn)行盲探，如穿刺針遇到骨質(zhì)再退針調(diào)整方向穿刺，直至穿刺成功。目前，超聲引導(dǎo) LP 在國(guó)際上得到了廣泛的應(yīng)用，有學(xué)者研究認(rèn)為，BMI 的增加使得觸摸標(biāo)志物更加困難，但并未影響超聲波識(shí)別相關(guān)標(biāo)志物的能力，在他們的研究中 46% 的患者 BMI＞30.6，而超聲引導(dǎo) LP 的成功率達(dá)到 96%[7]。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在緊急情況下，超聲定位標(biāo)志物技術(shù)比傳統(tǒng)的觸診標(biāo)志性技術(shù)的成功率高 1.32 倍；在 BMI＞30 的亞組分析中，接受超聲引導(dǎo) LP 的成功率明顯高于傳統(tǒng)觸診技術(shù)的 2.3 倍[8]。在本研究中，兩種方法均能成功進(jìn)行 LP，但筆者發(fā)現(xiàn)超聲引導(dǎo)組的穿刺時(shí)間顯著減少，并且超聲引導(dǎo)組的嘗試次數(shù)顯著低于對(duì)照組，特別是 BMI＞35 的患者。

表 3 穿刺方法和 BMI 亞組之間的雙向 ANOVA 模型分析Tab.3 Analysis of bidirectional ANOVA model between the puncture and BMI subgroup

目前，隨著越來(lái)越多肥胖患者出現(xiàn)在重癥醫(yī)學(xué)科，本研究結(jié)果可促進(jìn)將超聲引導(dǎo)應(yīng)用于這一人群的 LP 術(shù)中，因?yàn)槟挲g和性別對(duì)脊柱解剖的影響微乎其微。在 Berner 等[9]發(fā)表一項(xiàng)納入 76 例肥胖患者 [ 平均 BMI 為 ( 31.4±9.8 ) ] 的研究中，通過(guò)線性和曲線陣列探頭均能在位于中線和旁中徑入路檢測(cè)到 5 個(gè)不同的標(biāo)志物 ( 棘突或椎板、黃韌帶、硬腦膜、硬膜外腔和蛛網(wǎng)膜下腔 )；然而，由于窗口較小且存在棘突，旁中徑方法的成功率較低。同樣，另一項(xiàng)在超重和肥胖患者腰椎超聲的首選視圖和傳感器的選擇研究中，研究者發(fā)現(xiàn)曲線陣列探頭較線性陣列探頭能更準(zhǔn)確地檢測(cè)到主要腰椎標(biāo)志物，并且中線入路優(yōu)于旁中徑入路[10]?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)論，本研究在超聲引導(dǎo)組中選擇使用中線入路和曲線陣列探頭，正如之前研究所報(bào)道的結(jié)果，筆者能夠在所有患者中獲得足夠的“窗戶”，并有效確定患者的腰椎穿刺標(biāo)志物，尤其適用于脂肪組織較厚的肥胖患者，降低了偽影等干擾因素。Mangum 等[11]通過(guò) X 線片進(jìn)行確認(rèn)比較了超聲成像和觸診識(shí)別腰椎標(biāo)志物的準(zhǔn)確性，結(jié)果顯示超聲識(shí)別的棘突空間幾乎是觸診的 2 倍，并且更準(zhǔn)確。上述結(jié)果提示，超聲引導(dǎo) LP 在確定肥胖患者的穿刺標(biāo)志物方面較傳統(tǒng)的觸診標(biāo)志性技術(shù)可靠性更高，能有效保證穿刺的成功率，并節(jié)省穿刺時(shí)間。

在本研究中，超聲引導(dǎo)組創(chuàng)傷性 LP 的次數(shù)明顯低于對(duì)照組。創(chuàng)傷性 LP 多由于腰穿不順利，損傷了局部血管所致，與穿刺后出現(xiàn)頭痛、神經(jīng)根痛等并發(fā)癥有關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn) BMI＞35 的患者在手術(shù)時(shí)間、嘗試次數(shù)和創(chuàng)傷性 LP 次數(shù)方面的結(jié)果明顯更好。國(guó)內(nèi)藍(lán)英年等[12]學(xué)者也發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)穿刺術(shù)比較，超聲引導(dǎo)下肥胖患者 LP 所需時(shí)間少，穿刺成功率高。這主要得益于在超聲實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下定位，可實(shí)時(shí)顯示腰椎的骨性標(biāo)志及其后方的硬膜外間隙、蛛網(wǎng)膜下隙，避開(kāi)骨骼，使穿刺針直達(dá)硬膜外間隙、蛛網(wǎng)膜下隙[13]。此外，該技術(shù)易于教授和學(xué)習(xí)，超聲引導(dǎo) LP 的使用對(duì)于重癥醫(yī)學(xué)科醫(yī)師來(lái)說(shuō)是一種可行的選擇。Broadbent 等[14]研究表明，通過(guò) 5 min 的指導(dǎo)和 2 次試驗(yàn)掃描，大部分學(xué)員可以通過(guò)級(jí)聯(lián)方法來(lái)確定腰椎棘突間的位置。

總之，與傳統(tǒng)觸診標(biāo)志性技術(shù)相比，超聲引導(dǎo) LP 在肥胖患者中具有更好的結(jié)果，并且 BMI＞35 的患者受益最為明顯。