超聲引導(dǎo)下胸椎旁神經(jīng)阻滯對肺的保護作用研究進展

羅小丹，楊堃

(昆明醫(yī)科大學(xué)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(yīng)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(yù)后。目前認為，在胸外科肺部手術(shù)中，與單純?nèi)砺樽硐啾龋砺樽韽?fù)合超聲引導(dǎo)下胸椎旁神經(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(dǎo)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(dǎo)，從而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛、抗炎等一系列生理效應(yīng)，對病理狀態(tài)下的肺功能具有保護作用?，F(xiàn)從炎癥反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、術(shù)后肺功能及肺部并發(fā)癥等方面對超聲引導(dǎo)下TPVB對肺的保護作用予以綜述，以期為超聲引導(dǎo)下TPVB的臨床應(yīng)用及研究提供參考。

1 超聲引導(dǎo)下TPVB

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(dǎo)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(xué)影像領(lǐng)域的應(yīng)用，研究者將超聲技術(shù)與人工智能技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)結(jié)合，使超聲引導(dǎo)技術(shù)下神經(jīng)阻滯在圍手術(shù)期的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是安全性和成功率較高的超聲引導(dǎo)下TPVB。

超聲引導(dǎo)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(dǎo)通路，以減少中樞敏化、降低痛閾、降低機體的應(yīng)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(dǎo)下TPVB的安全性較高，直視下精準(zhǔn)阻滯能夠安全可靠地用于臨床麻醉。超聲引導(dǎo)技術(shù)不僅可以用于精確識別TPVS、可視化引導(dǎo)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(dāng)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(dǎo)下TPVB的并發(fā)癥發(fā)生率較低。

超聲引導(dǎo)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(xué)者認為，超聲引導(dǎo)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(xué)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(dǎo)下TPVB鎮(zhèn)痛效果的研究證實，超聲引導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)下TPVB可以大大提高TPVB操作的準(zhǔn)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(yīng)，提高麻醉質(zhì)量，以利于患者術(shù)后快速恢復(fù)，縮短術(shù)后住院時間。目前，超聲引導(dǎo)下TPVB在麻醉中的應(yīng)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(fù)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。

2 超聲引導(dǎo)下TPVB對肺的保護作用

超聲引導(dǎo)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(dǎo)下TPVB可通過抑制機體炎癥反應(yīng)和抗氧化應(yīng)激反應(yīng)、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(fù)，提高患者術(shù)后生存質(zhì)量[16-17]。

2.1超聲引導(dǎo)下TPVB抑制機體炎癥反應(yīng) 胸科手術(shù)創(chuàng)傷嚴(yán)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(yīng)，甚至可出現(xiàn)多器官功能障礙。大量炎癥因子釋放所致嚴(yán)重炎癥反應(yīng)導(dǎo)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(dǎo)致肺血管滲漏和肺水腫，甚至可能導(dǎo)致ALI和ARDS。但炎癥反應(yīng)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(yīng)可減輕肺功能損傷。臨床研究發(fā)現(xiàn)，與單純?nèi)砺樽硐啾?，全身麻醉?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(yīng)，有助于患者康復(fù)[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(dāng)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(yīng)。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(yīng)，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(dǎo)的“膽堿能抗炎通路”調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)，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(yīng)，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(dǎo)下TPVB抗氧化應(yīng)激反應(yīng) 氧化應(yīng)激反應(yīng)可導(dǎo)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(dǎo)致DNA損傷、斷裂，最終導(dǎo)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(yīng)激反應(yīng)程度、減少應(yīng)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(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致機體神經(jīng)內(nèi)分泌的變化，過度的應(yīng)激反應(yīng)可能嚴(yán)重影響患者預(yù)后[25-26]。Wang等[27]研究證實，麻醉和手術(shù)引起的劇烈應(yīng)激反應(yīng)可使血糖升高，繼而誘發(fā)細胞內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)，并可介導(dǎo)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(yīng)激反應(yīng)，強烈的應(yīng)激反應(yīng)可抑制機體免疫功能，增加術(shù)后感染甚至腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險，嚴(yán)重影響患者預(yù)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(dǎo)，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(fù)。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(yīng)激反應(yīng)[29]。鞏紅巖等[30]研究發(fā)現(xiàn)，超聲引導(dǎo)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(yīng)激反應(yīng)。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(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生，降低疼痛評分，促進患者恢復(fù)。

由此可見，全身麻醉復(fù)合TPVB可以更大程度、更全面地抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)的激活和減少相關(guān)應(yīng)激指標(biāo)的產(chǎn)生，從而減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)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(dǎo)，減輕疼痛、抑制應(yīng)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)，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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)，降低疼痛對肺功能的影響，維持更好的氧合通氣指標(biāo)[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(yīng)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(fù)肺功能，減少肺部并發(fā)癥[43]。

綜上所述，超聲引導(dǎo)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(yīng)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(fù)。

3 超聲引導(dǎo)下TPVB對術(shù)后快速康復(fù)的影響

加速康復(fù)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(yīng)激反應(yīng)是術(shù)中ERAS的核心，能夠促進患者術(shù)后快速康復(fù)[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(biāo)準(zhǔn)[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(yīng)激反應(yīng)，因此謹(jǐn)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(fù)極為重要。

目前，ERAS已應(yīng)用于胸外科手術(shù)的術(shù)后康復(fù)，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(fù)的主要措施[49]，超聲引導(dǎo)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(fù)，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(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)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(dǎo)下TPVB對促進胸外科手術(shù)患者的術(shù)后快速康復(fù)起到積極作用，超聲引導(dǎo)下TPVB與ERAS理念相結(jié)合具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

4 小 結(jié)

在炎癥、氧化應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)下TPVB通過抑制機體炎癥反應(yīng)、減少炎癥因子釋放、抗氧化應(yīng)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(fù)的目的。超聲引導(dǎo)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(fù)、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(dǎo)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。