麻醉超声技术创新与实践（第一期）
范坤、崔德荣
国家骨科医学中心、
上海交通大学医学院附属第六人民医院
外周神经阻滞技术在上海市第六人民医院麻醉科具有悠久的历史。进入新世纪，随着超声等可视化技术的引入，不但提高了神经阻滞的安全性和准确率，同时扩大了其应用范围。在前辈江伟教授、王爱忠教授丰富研究的基础上，本团队近年来对新型神经阻滞技术的研发和应用进行了进一步的探讨，解决了目前国内外临床存在的一些问题，并提出了上海六院创新解决方案。
一、 临床麻醉领域
本团队研发了十余种新型可视化麻醉技术，包括前路骶丛阻滞技术、单点穿刺法前路腰骶丛联合阻滞技术、锁骨下神经联合胸横肌平面阻滞技术等，解决了以下临床和科研问题。首先，这些技术解决了传统麻醉技术操作引起的患者二次伤害，增加了患者的安全性。其次，这些技术缓解了传统麻醉技术操作引起的疼痛或不适，增加了患者的舒适性。第三，这些技术具有更有效的麻醉效果，提高了麻醉质量。第四，这些技术弥补了传统全麻、椎管内麻醉等技术的不足，为麻醉医生拓宽了技术选择。第五，这些技术产生的数据，为可视化麻醉的深入研究提供了基础资料。
(1). 新型超声引导前路骶丛阻滞技术在盆腔及下肢手术麻醉中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外首次报道，已发表于《Journal Of Clinical Anesthesia》2022 Aug:79:110726。 解剖学可知，在髂前下嵴水平，骶丛神经位于腰大肌的深部、髂骨的内侧（图1）。因此，从前侧紧贴髂骨穿过髂肌和腰大肌对骶丛阻滞，从理论上来说是可行的，且进针路径远离重要脏器和血管，是安全的。
图1. 超声引导前路骶丛阻滞技术。A.探头放置位置。B.探头放置位置和阻滞解剖示意图。C.探头放置位置和阻滞MRI示意图。D.髂前上棘水平横断面超声图。E.髂前下嵴水平横断面超声图。F. 超声引导前路骶丛阻滞图。
（2）新型超声引导单点穿刺法腰骶丛联合阻滞技术在下肢手术麻醉中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外首次报道，已发表于《British Journal of Anaesthesia》2022 May;128(5):e297-e299。在髂前下棘水平，腰丛分支位于髂腰肌前部和内侧、腹横肌和内斜肌之间，骶神经丛位于髂腰肌后侧（图2）。通过改变穿刺方向，单点穿刺、多点注射可以同时阻断腰丛和骶丛神经。
图2.单点穿刺法超声引导腰骶丛联合阻滞技术。(A)解剖示意图；(B)探头位置；(C)前路骶神经丛阻滞；(D)前路腰丛阻滞。
（3）新型超声引导隐神经髌下支阻滞技术在膝关节手术麻醉中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外首次报道，已发表于《Journal Of Clinical Anesthesia》2019 Nov:57:22-23。解剖学可知，隐神经髌下分支从缝匠肌下的隐神经分离。随后从该肌前部、后部或肌内刺至其表面，与股薄肌没有明显的解剖关系（图3）。因此，通过缝匠肌间接定位并阻滞隐神经髌下支具有可行性。
图3. 超声引导隐神经髌下支阻滞技术。A，隐神经髌下分支解剖示意图；B，探头位置与阻滞示意图；C、髌下神经阻滞后20分钟感觉丧失范围；D，隐神经髌下支的超声图；E，超声引导下隐神经髌下分支阻滞。
（4）新型联合神经阻滞技术肩胛骨骨折切开复位内固定术麻醉中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外首次报道，已发表于《Journal Of Clinical Anesthesia》2020 Dec:67:110018。解剖上，脊神经后支和锁骨上神经支配肩胛骨表面皮肤。肩胛骨和肩胛骨背部肌肉受脊神经后支和臂丛分支支配（图4）。因此，在臂丛、颈浅丛和脊神经后支阻滞联合下行肩胛骨切开复位内固定是合理的。
图4.联合神经阻滞技术用于肩胛骨骨折切开复位内固定术的麻醉。A，肩胛骨皮肤神经支配区图及肩胛骨骨折钢板固定切口；B，T5脊神经后支阻滞图；C，T1-T6脊神经后支阻滞15 min后皮肤感觉丧失范围；D，术中患者状况。
（5）新型联合神经阻滞技术胸骨骨折内固定术麻醉中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外为首次报道，已发表于《Anaesthesia Critical Care & Pain Medicine》2021 Apr;40(2):100842。解剖可知，胸骨柄及其表面真皮由锁骨上神经和第一肋间神经前皮支支配。胸骨体及其表面皮肤受2-6肋间神经前皮支支配（图5）。这些神经可通过胸横肌平面和锁骨上神经阻滞所阻断，因此胸横肌平面和锁骨上神经阻滞技术用于胸骨骨折手术是可行的。
图5.联合神经阻滞技术用于胸骨骨折内固定术的麻醉。A，超声引导锁骨下神经阻滞技术；B，超声引导胸横肌平面阻滞技术。
（6）新型联合神经阻滞技术在新冠肺炎患者开腹手术麻醉中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外首次报道，已发表于《Anaesthesia Critical Care & Pain Medicine》2022 Aug;41(4):101091。解剖上可知，开腹阑尾手术涉及的皮肤、皮下组织和肌肉由T10至L2的脊神经支配。阑尾、邻近的盲肠、回肠和腹膜受T6至T12的交感神经和迷走神经支配（图6）。因此，椎旁联合迷走神经阻滞同时阻断躯体和内脏神经，用于阑尾手术的麻醉是可行的。
图6.联合神经阻滞技术用于新冠肺炎患者开腹阑尾切除术的麻醉。A，超声引导迷走神经阻滞探头位置；B，超声引导迷走神经阻滞解剖示意图；C，迷走神经的超声图；D，超声引导迷走神经阻滞。
（7）新型联合神经阻滞技术在腮腺切除术麻醉中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外首次报道，已发表于《Anaesthesia Critical Care & Pain Medicine》2021 Apr;40(2):100829。从解剖学得知，腮腺及切口周围的皮肤主要受源自三叉神经的耳颞支和颊支支配，以及颈浅丛的耳大神经支支配（图7）。因此，三叉神经联合耳大神经阻滞下行腮腺切除术具有可行性。
图7.联合神经阻滞技术用于腮腺切除术的麻醉。A，腮腺全切除术切口部位及神经支配示意图;B，腮腺全切除术切口部位照片;C，超声引导的耳大神经阻滞技术;D，超声引导下三叉神经阻滞技术。
（8）新型外侧入路IPACK阻滞技术在膝关节手术术后镇痛中的应用
此技术为本团队创新研究成果，在国内外首次报道，已发表于《Anaesthesia Critical Care & Pain Medicine》2021 Jun;40(3):100863。IPACK阻滞的目标位置是腘动脉和膝关节囊之间的间隙。解剖上可知，患者平卧位时，在股骨外上髁的近端，腘动脉与股骨之间的间隙与目标间隙是相通的且相邻（图8）。因此，在腘动脉与股骨之间注射局麻药与IPACK阻滞的效果类似。
图8.外侧入路IPACK阻滞技术。A，新型IPACK阻滞探头位置。B，外上髁水平超声图。C，目标部位探头位置。D，新型IAPCK阻滞技术。E，尸体上注射美兰后坐骨神经、腓总神经、胫神经和膝后神经的染色情况。F，尸体上注射美兰后膝关节后囊和腘窝丛的染色情况。
（9）新型神经阻滞技术在胸科手术麻醉中的应用
这些技术为本团队创新研究成果，在国内外均为首次报道，相关成果相继发表于《Journal Of Clinical Anesthesia》2020, 65:109848；《Minerva Anestesiol》2020, 86(12):1363-1365和《Anaesthesia Critical Care & Pain Medicine》2021, 40(2):100823。胸科手术主要涉及胸壁和肺部组织。胸壁的神经主要手肋间神经阻支配，肺部感觉主要受自主神经，包括胸交感神经和迷走神经支配（图9）。因此，通过胸椎旁阻滞肋间神经和交感神经，以及颈部迷走神经阻滞，可同时阻滞胸壁和肺部的躯体和内脏感觉神经，用于胸科手术的清醒麻醉。此处仅仅列举了胸腔镜肺大疱切除术患者的清醒麻醉技术。
图9. 胸腔镜肺大疱切除术患者的清醒麻醉技术A，迷走神经及其周围组织超声图;B，超声引导迷走神经阻滞;C，探头位置；D，术中患者。
（10）新型神经阻滞技术在膝部手术术后镇痛中的应用
这些技术均为团队创新研究成果，在国内外均为首次报道，相关成果分别发表于《Minerva Anestesiol》2021, 87(12):1387-1388；《Anaesthesia Critical Care & Pain Medicine》2022, 41(1):100997；《Minerva Anestesiol》2022 Mar;88(3):198-199；以及《BMC Anesthesiol》2022 Nov 1;22(1):334。膝关节的感觉支配主要来自膝深丛和浅丛两组神经。其中，膝浅丛主要来自股神经和股外侧皮神经的分支，与膝关节疼痛密切密切相关（图10）。为此，本团队使用超声技术在尸体、志愿者和患者上，对膝浅丛的神经，包括股中间皮神经、股外侧皮神经中间支、股内侧皮神经前支、隐神经髌下支进行了探寻和阻滞，相继研发了多种新型神经阻滞技术，探讨了作用机制以及与传统神经阻滞技术进行了比较。此处仅仅列举了新型超声引导髌周丛阻滞技术。
图10. 髌周神经阻滞与股神经阻滞区域叠加图。A，髌周丛阻滞;B 股神经阻滞。蓝线为TKA的切口线。髌周丛阻滞的范围远大于股神经阻滞，且能完全包裹膝关节置换切口。
（11）其他新型神经阻滞技术在创伤患者手术麻醉中的应用
针对目前神经阻滞镇痛不足、操作限制以及不适宜性，本团队相继研发了PENG联合骶丛阻滞用于股骨颈病理性骨折经皮内固定技术的清醒麻醉技术；阴部神经联合精索阻滞用于后尿道成形术患者的术后镇痛、选择性神经阻滞用于手带蒂腹股沟皮瓣离断联合尺髂骨外固定器取出术的清醒麻醉技术、先天性无痛无汗症患者的清醒麻醉技术以及新型臀上皮神经阻滞技术等，系列创新研究成果分别发表在《Pain Med》 2022, 23(2):427-428；《Minerva Anestesiol》2021, 87(3):373-374；《J Clin Anesth》2021, 68:110088；《Anaesth Crit Care Pain Med》2021, 40(2):100838；以及《Pain Med》2021, 22(7):1709-1710等杂志上，获得国内外专家的认可和临床应用。
二、 疼痛治疗领域
本团队研发了髋关节前囊阻滞技术、颧弓上超声引导三叉神经阻滞技术、新型顽固性呃逆治疗技术等，解决了以下临床和科研问题：首先，这些技术简化了传统疼痛治疗技术，提高了操作效率，更易于技术的广泛推广。其次，这些技术提高了疼痛和相关疾病的治疗效果，增加了患者的生活和生存质量。第三，在研究过程中得到的数据，为疼痛相关研究积累了经验。
（1）髋关节前囊阻滞用于髋关节慢性痛的治疗技术
相关成果已在《Pain Med》2021 Dec:75:110487上发表。髋关节的急慢性疼痛主要和股神经和副闭孔神经的髋关节分支密切相关。既往的资料显示，髋关节前囊注射局麻药可以阻滞这些关节分支。因此，多次髋关节前囊阻滞对缓解和治疗膝关节慢性疼痛是有利的。
（2）新型超声引导三叉神经阻滞技术
相关成果已在《J Clin Anesth》2020 Mar:60:36-38上发表。解剖学可知，位于颧弓上的颞上窝与翼腭窝和颞下窝相通，且表面无骨骼阻挡（图11）。因此，通过颧弓上对走行于翼腭窝和颞下窝的上颌神经和下颌神经进行阻滞是可行的。
图11.超声引导三叉神经阻滞技术。A,超声引导下三叉神经阻滞的解剖示意图。B,探头位置。C,翼腭窝超声图。D,超声引导下三叉神经阻滞图。
（3）迷走联合膈神经阻滞用于顽固性呃逆患者的治疗技术
相关成果已在《Minerva Anestesiol》2021 Sep;87(9):1050-1051上发表，既往相关文献可知，顽固型呃逆主要是通过传入、中枢和传出组成的“反射弧”产生的。其中，传入神经主要由迷走神经、膈神经或胸交感神经纤维组成。因此，迷走联合膈神经阻滞的效果要优于单纯膈神经阻滞。
三、 重症诊疗领域
本团队将国外内最先进的超声可视化技术引入至围术期重症诊疗领域，解决了以下临床和科研问题。首先，这些技术增加了围术期疾病的诊断准确性和特异性，提高了患者的生存率。其次，这些技术提高了诊断效率，促使围术期重症疾病的早期发现和早期治疗。第三，这些技术提高了围术期重症疾病的治疗效果，提升了治愈率。第四，这些技术在临床应用过程中产生的一些经验和资料，推动了重症和监护科研的进步。
（1）可视化目标导向的液体治疗技术在重症创伤患者中的应用
美国心超指南显示，下腔静脉的宽度和变异度是评估中心静脉压敏感指标，可用于体循环容量的评估。大量文献显示，肺部超声对血管性肺水肿诊断的灵敏度和特异度可达100%和70%，可有效用于肺循环容量的评估。同时，很多研究显示，心室面积变化分数是反应心脏容积的敏感指标（图12）。因此，下腔静脉的宽度和变异度、肺部超声和心室面积变化分数联合监测可作为液体治疗的目标导向。与传统的液体治疗方案相比，本技术有以下创新和优势。首先，本技术通过对体循环、肺循环和心腔容量的监测指导液体治疗，敏感性和精确性更高。其次，本技术为无创化操作，病人接受度更高、舒适度更强、安全性更高。
图12.可视化目标导航的液体治疗技术。A,下腔静脉直径的测量；B, 肺水肿超表现；C,心室面积变异度的测量。
（2）可视化麻醉前快速评估技术在重症创伤患者中的应用
急诊和严重创伤的患者术前评估常常是准备不足的，这严重影响了患者的麻醉安全，是导致高死亡率的主要原因。FAST是对腹部、盆腔、胸腔和心脏的一种快速超声评估技术，其敏感性和特异性分别为69%-90%和95%-100%，完成整个检查用时一般小于2分钟。近些年，本团队把该技术应用于麻醉前的评估，通过368例患者的观察显示，急诊和严重创伤的患者死亡率得到了极大地降低。
对于急诊和严重创伤患者，在麻醉前首先使用超声进行以下评估。①四腔心切面扫查有无心包积液；② 在上腹部扫查胸腔、肝肾隐窝、脾肾间隙有无游离积液；④ 在盆腔扫查直肠膀胱陷凹或道格拉斯陷凹有无游离积液；⑤ 在肺部扫查气胸和积液。（图13）与传统麻醉前评估相比，本技术有以下创新和优势。首先，本技术操作时间较短，极大地节省了麻醉前评估时间。其次，本技术通过对多器官的可视化评估，准确性和特异性均较高，极大地提高了麻醉安全性。第三，本技术为无创操作，操作风险极低。该系列创新技术研究的相关成果正在投稿中，将于近期发表。
图13.麻醉前快速评估技术。A,心包积液；B，胸腔积液；C，腹腔积液；D，盆腔积液；E，气胸。
（3）可视化肺栓塞诊断技术在重症创伤患者中的应用
骨科手术是我院优势和特色科室之一，肺栓塞的发生率同样较高。发生肺栓塞最常见的时间窗是围术期。然而，围术期对肺栓塞的快速诊断是困难且复杂的，这严重影响了患者的安全。为此，我们提出了一种术前预判和术中快速诊断综合方案，通过对5例患者的应用观察，极大地提高了肺栓塞的诊断准确率，并降低了患者的死亡率。本技术分为两部分。首先，对于骨科和下肢制动等高危患者，在麻醉前对双下肢静脉和右心房进行超声评估，对于有血栓的患者，放置滤网后再行手术。其次，对于术中存在肺栓塞迹象的患者，迅速进行心脏超声评估，通过对心房栓子、三尖瓣血流和右心房大小的观察结合临床体征进行肺栓塞的诊断（图14）。
图14.可视化肺栓塞诊断技术。A,下肢静脉血栓。B心房栓子、三尖瓣血流和右心房大小的观察。
与传统肺栓塞诊断评估相比，本技术有以下创新和优势。首先，本技术提出了术前预防性快速评估方案，极大地降低了肺栓塞的发生率。其次，本技术术前和术中的可视化评估，极大地提高了肺栓塞的诊断准确率。第三，本技术为无创评估技术，安全性更高。
（4）可视化肋骨骨折断端实时定位技术在重症创伤患者中的应用
肋骨骨折的定位通常通过X线、CT等影像学技术来实现的。由于影像设备的非便携性和辐射特性，围术期的肋骨骨折的实时定位是困难的。然而，术中肋骨骨折断端的实时定位技术对于指导手术切口位置、提高手术效率、减小手术切口范围是极其有利的。为此，我们提出了一种术前可视化肋骨骨折断端实时定位技术，通过对146例患者的应用观察，极大地提高了手术安全性和准确率。大量的文献显示超声对于骨折的诊断和断端定位具有极高地准确率和敏感度，主要表现为骨皮质的连续性中断和边缘不规则的形成（图15）。因此，本团队将该技术应用于术前肋骨骨折断端实时定位，通过对146例患者的观察，其准确率和敏感度接近100%，极大地提高了患者的安全性和手术的效率。与传统手法定位相比，本技术的准确率高和敏感度更高，提高了手术切口的准确率。与X线、CT等影像学技术相比，本技术具有设备便携性强、无辐射、准确性高以及实时性的优势，更有利于临床推广。
图15. A,正常肋骨的超声。B,肋骨骨折的超声，肋骨的连续性中段。
自2019年本团队成立以来，研发的这些新型可视化麻醉、疼痛治疗和监护技术在本院麻醉和疼痛科的均得到广泛应用，获得了麻醉医生、临床医生和患者的一致好评，未发现严重并发症，提高了患者的生存率和生活质量，加快了手术效率。同时，本团队将通过我院麻醉科通过每年举办两次的国家级继续教育项目（《超声引导技术在区域麻醉和镇痛中的应用》、《创伤患者的抢救和麻醉新进展》）和国内外会议将这些新技术向国内外同行推广。另外，本团队内将自己的经验和数据总结，相继在国内外杂志发表数十篇论文和专著（《超声引导下的神经阻滞技术》），以多元化手段向业界相关专业人员进行推广。表1呈现的为本团队相关成果。
通过多元化传播，本项目研发的这些新型可视化麻醉、疼痛治疗和监护技术已经在国内外同行单位和科室得以广泛应用。此外，本团队发表的相关论文和专著，在国内外得到业界学者的引用，为可视化麻醉、疼痛治疗和监护技术的深入研究积累了经验，为麻醉和疼痛的科研进步提供了新的研究方向。
四、创新团队领衔专家
王爱忠，医学博士，主任医师，上海交通大学博士生导师。上海交通大学医学院附属第六人民医院麻醉科行政主任。中华医学会麻醉学分会区域麻醉学组副组长，中国医促会区域麻醉学分会理事及秘书长，上海中西医结合学会麻醉与镇痛分会副主任委员，上海市医学会麻醉专科分会和上海医师协会麻醉专科分会委员。2020年获上海市科学技术进步三等奖“超声在神经阻滞、深静脉穿刺和肺栓塞鉴别诊断中的应用”；2021年获得中国医院协会科技创新奖“超声在可视化麻醉和镇痛中的应用”；2018年和2016年分别获得中华医学会麻醉学分会颁发的“区域麻醉突出贡献奖”和“最美园丁奖”。主编著作三部：《超声引导下的区域阻滞和深静脉穿刺置管》、《超声引导下的神经阻滞技术》、《急性和慢性手术后疼痛诊疗技术》。主持国家自然科学基金4项，发表SCI论文50余篇。获得国家专利3项。主要从事创伤患者的麻醉及镇痛工作。专长：超声引导外周神经阻滞和镇痛治疗。
崔德荣，医学博士，留美博士后，主任医师，上海交通大学博士生导师、博士后导师。现任上海交通大学医学院附属第六人民医院麻醉科行政副主任，临港院区麻醉/疼痛科行政主任，临港麻醉重症党支部书记。2013年毕业于上海交通大学医学院获博士学位，2013-2015年在美国约翰霍普金斯大学医学院从事博士后研究工作，在Romond C. Koehler教授指导下开展心搏骤停-心肺复苏后神经细胞损伤的分子机制研究。任职中华医学会麻醉学分会超声学组委员，上海市医学会麻醉医师分会委员兼工作秘书，中国心胸血管麻醉学会超声分会常委、中国心胸血管麻醉学会创新与推广分会常务委员、中国心胸血管麻醉学会疼痛学分会委员、中国医药教育学会麻醉专委会委员，中国超声医学工程学会麻醉与疼痛超声专业委员会常务委员，中国康复医学会加速康复外科分会常务委员，中国优生优育协会孕产妇与儿童创伤专业委员会常务委员，国家自然科学基金面上项目评审专家，教育部学位论文评审专家，上海市科学技术委员会项目评审专家。先后主持国家自然科学基金面上项目3项，教育部博士点基金1项，上海市自然科学基金等省级课题6项，获得国家发明专利10项。培养博士、硕士研究生10名，发表SCI论文18篇，总影响因子大于100，主（参）编著作5部。入选中华医学会麻醉学分会优秀青年麻醉人才计划，多次受邀在欧洲麻醉年会、美国麻醉年会进行大会发言。2019年荣获美国麻醉医师协会(ASA)“杰出基础研究奖”，2020 年荣获上海交通大学医学院“上药杏林育才奖”，担任上海交通大学“交叉学科创新人才培养基地”负责人。