腰骶部硬膜外置管相关的应用解剖学研究及临床意义

腰骶部硬膜外置管相关的应用解剖学研究及临床意义
作者 : 蒋焕伟
学位授予单位 : 南方医科大学
学位名称 : 博士
导师姓名 : 徐世元
学位年度 : 2016
关键词 : 腰骶部；膜椎韧带；硬膜外间隙；解剖
摘要 : 传统认为硬膜外腔是由神经根、静脉、动脉、淋巴管和脂肪组织填充而成的连续性空间。最新的研究发现,腰骶部硬膜背部与周围椎管壁之间存在正常连接结构,史本超等称其为膜椎韧带,并指出该韧带与硬膜外麻醉置管失败有关。研究发现,膜椎韧带在硬膜外腔中散在分布表面附有脂肪组织,有的形成矢状隔膜,将硬膜外腔分隔开来,形成大小不等形状各异的区室。这种区室结构造成了硬膜外腔的连续性中断,导致液体流动分布不均,可以解释局麻药注入后产生的单侧或局部硬膜外阻滞现象。据报道,硬膜外阻滞分娩镇痛时,硬膜外阻滞不全的发生率为1.7%,有时多次置管也不能改善,硬膜外膜椎韧带和脂肪组织形成的区室,造成局麻药分布不均,可能是硬膜外阻滞分娩镇痛不全的重要原因之一。格式解剖学中记载,硬脊膜连接到衬在椎管内表面组织上的一些纤维束称之为Meningovertebral韧带。硬膜背部连接韧带的命名较为混乱,国外部分文献将其与硬膜腹侧连接韧带统称Hofmann韧带,对硬膜外腔背侧的连接韧带研究较少。Geers等研究中,将硬膜外腔以神经根为界分为前后腔,前后腔分布的膜椎韧带作用不同。最新的研究报道中将硬膜外腔膜椎韧带分为两部分,位于前腔的Hofmann韧带和位于后腔的背侧膜椎韧带。有研究指出,胎儿硬膜外腔被结蹄组织包绕,随着胎儿发育,这些结蹄组织逐渐被吸收,成为不规则的形状,但可以清楚区分前后部和侧部,由于后部吸收较多,前部吸收较少,导致成人背侧膜椎韧带相对分布较少。Solarogl等将手术中硬膜外后腔L5水平发现的硬膜与黄韧带间连接韧带,称之为ATA韧带,张一模等将其称之为硬脊膜黄韧带间韧带。第四十版格氏解剖学中报道,椎管内硬脊膜通过纤维束与后纵韧带相连,在椎管尾端表现尤为突出。通过这些称为meningovertebral韧带的纤维束,把硬脊膜与椎管内表面相连接。这些韧带组织在椎管不同部位分布不同,通常在椎管前方和侧方发育比较完善,这些条索状韧带将神经根髓鞘固定起来,起到保护神经根的作用。早在1963年,Luyendijk在硬膜外腔造影时,观察到造影剂在硬脊膜背侧中央部分存在缺失现象,并把发生的原因归结于硬脊膜背侧中线区的存在皱褶结构。他曾对硬脊膜背侧中线区的皱褶提出假设,认为这些皱褶正是连接椎管内壁和硬脊膜之间的特殊结构,对于固定硬脊膜和脊髓发挥着重要的功能。1986年,Blomberg等又有新的发现,他们利用先进的内窥镜技术深入观察腰部椎管硬膜外腔结构。当内窥镜进入椎管内发现,48例标本腰部椎管内硬膜外腔中均存在许多形态各异的丝状或条索状组织,这些组织甚至可形成膜状外观。这些组织将硬脊膜和黄韧带紧密连接起来,且分布很有规律,主要分布于硬脊膜背部和两侧。通过这种连接机构,硬脊膜被牢固的固定于硬脊膜后腔,并且导致硬脊膜后腔中线处明显变窄,与传统认为椎管内硬膜外腔在中线处最宽的观点相悖。中线区连接结构的存在,可以部分解释硬膜外麻醉穿刺过程中意外穿破硬脊膜现象,有时并非穿刺针直接穿透硬脊膜,而是硬脊膜受制于中线连接组织的牵引,硬脊膜被撕裂造成意外。据报道,腰椎硬膜外置管时可能发生意外的静脉血管损伤,导管误入静脉的发生率5%～7%。研究发现,膜椎韧带在椎板及黄韧带处直接连于椎管内小动静脉壁并与血管壁融为一体并非粘连。此前有研究报道,胎儿标本膜椎韧带组织中发现小血管。椎管内静脉丛位于疏松的网状脂肪组织内,血流呈双向性,一般进入下腔静脉。硬膜外麻醉穿刺时,穿刺针若不慎损伤与此韧带相连的血管,硬膜外腔血肿的可能性增加。且与膜椎韧带相连的血管大多为椎内静脉丛,由于脊柱椎管内静脉无瓣膜,损伤后止血较为困难,增加了硬膜外血肿和感染的几率。产妇椎管内脂肪组织增加,硬膜外的空间变小,腹腔压力增高,椎管内静脉压增高,椎管内静脉怒张,硬膜外穿刺置管时极易被穿刺针和硬膜外导管刺破出血,增加麻醉风险。若发现不及时,局麻药进入血管内,可能发生癫痫、心血管毒性甚至循环衰竭等危及生命的毒副作用.临床麻醉中,患者凝血功能低下或血小板减少时,应特别注意防范,如果行椎管内麻醉,可以考虑用细针穿刺单次腰麻技术,尽量避免粗大的硬膜外穿刺针损伤到与膜椎韧带相连的静脉丛,造成硬膜外血肿的发生。据报道,硬膜外导管置管技术是最困难的技术之一,虽然总的成功率接近90%,但第一次置管成功率只有60%。硬膜外腔存在膜椎韧带,导管置入时或上升过程中碰到粗大的韧带,硬膜外导管尖端可能发生卷曲,可能是产生这种情况的原因之一。据统计,膜椎韧带与椎板或黄韧带的附着位置位于硬膜后腔的正中和旁正中,其中旁正中分左右两侧,位于正中向上的膜椎韧带占所有韧带总数的38%,左侧旁正中者占32%,右侧旁正中者占30%。目前,对于硬脊膜与椎管内壁之间的连接结构即膜椎韧带的研究较少,对腰骶部硬脊膜背部连接结构的研究尚无共识,相关报道很少,国内外麻醉解剖的书籍也鲜有提及,有待进一步研究讨论。腰骶部膜椎韧带的存在对于椎管内麻醉有十分重要的意义,影响麻醉穿刺和置管的成功率和麻醉的效果,可能增加麻醉相关的并发症的发生。腰骶部膜椎韧带对椎管内麻醉的影响可以分为以下几个方面描述：(1)膜椎韧带在硬膜外腔中散在分布表面附有脂肪组织,有的形成矢状隔膜,将硬膜外腔分隔开来,形成大小不等形状各异的区室。这种区室结构造成了硬膜外腔的连续性中断,导致液体流动分布不均。这种区室结构导致局麻药注入后产生的单侧或局部硬膜外阻滞现象,不仅仅可能导致硬膜外阻滞麻醉早期出现阻滞不全,还有可能导致硬膜外分娩镇痛过程中出现镇痛效果由好变差的现象发生。据报道,硬膜外分娩镇痛时,硬膜外阻滞不全的发生率为1.7%,有时重新置管也不能改善,硬膜外膜椎韧带和脂肪组织形成的区室,可能是其中一个重要的原因。硬膜外腔区室结构的存在,提示我们在发生硬膜外麻醉效果不佳时,不宜反复多次穿刺置管,而应该及时更改麻醉方式,采用腰硬联合麻醉或全身麻醉。(2)硬膜外腔存在膜椎韧带,且在硬膜外腔背部中线区较为集中,导致硬膜外中线区空间变窄。硬膜外导管置入时或上升过程中碰到粗大的韧带,硬膜外导管尖端可能发生卷曲,可能导致置管困难的发生。据报道,硬膜外导管置管技术是最困难的技术之一,虽然总的成功率接近90%,但第一次置管成功率只有60%,第一次置管成功率较低。(3)膜椎韧带有时可与血管壁相连,膜椎韧带在椎板及黄韧带处直接连于椎管内小动静脉壁并与血管壁融为一体并非粘连结构。此前有研究报道,胎儿标本膜椎韧带组织中发现小血管。硬膜外麻醉穿刺时,穿刺针若不慎损伤与此韧带相连的血管,硬膜外腔出血的风险增加。(4)硬膜外导管卷曲成圈,甚至打结,发生率较低,但一旦发生可导致严重的后果。若拔管时不注意或使用暴力,可能造成拔管困难甚至导管断裂。硬膜外置管过程中,硬膜外导管尖端被硬脊膜和黄韧带之间的连接组织阻挡,可能是硬膜外导管发生高度卷曲的原因之一。(5)据一项大样本回顾性研究中发现,19259位产妇分娩镇痛的失败率达到12%。其中,46%的产妇通过调整可以达到满意的效果,7.1%的产妇需要重新硬膜外穿刺置管才能改善,约1.9%的产妇甚至需要多次置管才能改善镇痛效果。总的来说,98.8%的产妇最后达到了满意的镇痛效果。在一个涉及4240位产科镇痛的研究中,发现有13.1%的重新置管率,但总的满意度达到了98%。可以通过对椎管内硬膜外腔膜椎韧带结构的认识,运用于硬膜外阻滞分娩镇痛失败原因的分析,采取不同的方法积极补救。为进一步探索硬膜外置管失败的解剖学原因,揭示腰骶部硬膜背后部膜椎韧带与硬膜外麻醉置管的关系,减少硬膜外置管失败率,我们通过在尸体标本上模拟硬膜外置管并对相关结构关系进行研究,通过内窥镜观察硬膜外腔膜椎韧带的结构,对观察结果记录和拍照。期望通过我们的研究,增加对硬膜外腔结构的了解,让更多的麻醉医生认识膜椎韧带的存在,以及膜椎韧带对椎管内麻醉的影响,并将解剖学知识运用于临床实践。我们的研究工作主要分为以下三个方面来展开：第一章腔镜下腰骶部硬膜外腔的原位解剖学观测目的：采用先进的硬膜外腔内窥镜技术,在不改变周围原始结构的情况下观察腰骶部硬膜外腔并进行拍照、记录,揭示硬膜外腔硬膜外麻醉相关解剖学结构,为临床麻醉提供理论依据。方法：30具正常成人防腐尸体标本(年龄30-70岁,平均57岁)全部由南方医科大学解剖学教研室提供,排除腰骶部病变、畸形和腰骶部椎管手术者。常规方法打开胸腹腔前壁,解剖剥离椎旁肌,从T12-L1椎间盘处横断脊柱,采用直径小于5mm的内窥镜探头,探查椎管后部硬膜外腔,在不改变周围原始解剖结构的情况下观察硬膜外腔,并对观察结果进行拍照。内窥镜观察结束后,用电锯从L1-S1节段锯断两侧椎弓根,尽量避免损伤椎管内壁与硬脊膜之间的连接组织结构,打开硬膜外腔,观察硬膜外后腔结构并拍照。结果：所有标本硬膜外后腔均观察到大量形态各异的椎管后壁和硬脊膜接韧带的存在,这些韧带主要分布在硬膜外腔的背面和侧面。30例标本均可以观察到中线连接韧带,这些韧带连接黄韧带和硬脑膜,起固定硬脊膜到黄韧带上的作用,硬膜外中线区的空间明显缩窄。有些连接的膜椎韧带非常坚韧和粗壮,少数硬脑膜和黄韧带被膜椎韧带牵扯,距离很短。膜椎韧带在脊柱区特别发达,少数甚至形成了完整的膜样外观,将硬膜外腔完全分隔开来。部分膜状韧带很长,有的甚至跨越了两个脊椎节段。部分韧带强度很大,须用较大的力量才能撕开,少数韧带发育非常粗壮,即使用力推挤也很难破坏膜椎韧带的连接。硬膜外后腔的椎管内壁和硬脑膜的连接韧带上观察到充盈的静脉血管穿行,有些静脉与膜椎韧带直接相连。结论：硬膜外后腔存在大量连接椎管后壁和硬脊膜的膜椎韧带,这些韧带固定硬脊膜,导致硬膜外中线区空间变窄。少数膜椎韧带呈膜状外观,将硬膜外空间分隔成几个部分。腰骶部膜椎韧带的分布及形态学特点,可能是硬膜外阻滞不全、单侧阻滞、导管打折、置管困难和硬膜外腔出血等并发症出现的解剖学因素。第二章腰骶部硬膜外导管置管的应用解剖学观测目的：为临床腰椎硬膜外麻醉置管提供详实的解剖学依据,提高麻醉成功率,减少相关并发症。方法：50例成人防腐尸体标本(年龄43～72岁,平均55岁),模拟腰椎硬膜外置管。电锯自两侧椎弓根处切开骨性椎管,切断并分离硬膜与前方椎体之间的连接结构,仔细观察导管与硬膜后隙结构之间的位置关系,对相关硬膜后隙结构进行解剖学观测及照相。结果：观察硬膜外导管尖端的位置,发现有3例顶在膜椎韧带上并发生卷曲成圈,其中一例导管扭曲成“9”字形,有2例导管尖端进入椎间孔神经根附近,有5例穿破了椎内静脉丛。膜椎韧带的形态自细长条带到宽大厚韧的片状都有出现,有的细如蚕丝,有的厚如粉条,有的甚至形成正中矢状隔膜。韧带多分布于硬膜背部正中或旁正中。膜椎韧带自L1到S1逐渐发育的越来越粗壮,在L5及S1水平,韧带最为密集、粗壮,呈蜘蛛网状外观。膜椎韧带向后方多附着于黄韧带与椎板处,黄韧带附着点相对较多。一些韧带直接与椎管内血管壁相连。其中对硬膜外置管影响较为明显的是薄片型和正中失状隔膜型膜椎韧带。结论：硬膜外后隙中存在恒定的韧带结构,形状多变,有时与静脉丛相连,与硬膜外置管失败,麻醉分布不均匀及出血有关,麻醉医师应了解并重视该韧带的存在,尽量减少相关并发症的发生。第三章硬膜外阻滞分娩镇痛失败的原因及对策目的：探讨连续硬膜外分娩镇痛失败的原因及处理的办法方法：选择自愿要求分娩镇痛的初产妇958例,取L2-3间隙行硬膜外阻滞向头侧置管4cm,采取连续输注加产妇自控的方法行分娩镇痛。若VAS疼痛评分大于5分为判定镇痛失败,给予退管1-2cm,或者重新穿刺置管,或者改腰硬联合麻醉等方法处理。记录VAS评分和产后24h满意度。结果：镇痛失败144例,其中硬膜外导管误入血管47例,硬膜外导管被血凝块阻塞13例,硬膜外导管打折9例,单侧阻滞或阻滞不全31例,硬膜外导管移位37例,导管脱出硬膜外腔5例,硬脊膜穿破2例。硬膜外镇痛失败率为15.0%,其中87例通过简单调整(退管1-2cm)、48例需重新硬膜外置管、9例改腰硬联合麻醉后达到满意的效果。产后24h产妇满意度评分达到8分以上者921例,总的满意率为96.1%。结论：硬膜外分娩镇痛失败率高达15%,根据不同失败原因,采取撤管1-2cm、重新穿刺或改腰硬联合麻醉等补救措施,可以改善麻醉效果并提高患者的满意度。