Modified technique for proximal subclavicular brachial plexus block: study on unfixed cadavers

Vasiliy G. Tsvetkov; Цветков Василий Геннадьевич; Roman E. Lakhin; Лахин Роман Евгеньевич; Alexey V. Shchegolev; Щёголев Алексей Валерианович; Vyacheslav V. Shustrov; Шустров Вячеслав Владимирович; Kirill A. Tsygankov; Цыганков Кирилл Алексеевич

doi:10.17816/RA107956

Modified technique for proximal subclavicular brachial plexus block: study on unfixed cadavers

Authors: Tsvetkov V.G.¹, Lakhin R.E.¹, Shchegolev A.V.¹, Shustrov V.V.¹, Tsygankov K.A.¹
Affiliations:
1. Military Medical Academy named after S.M. Kirov
Issue: Vol 15, No 4 (2021)
Pages: 267-276
Section: Original study articles
URL: https://rjraap.com/1993-6508/article/view/107956
DOI: https://doi.org/10.17816/RA107956
ID: 107956

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

BACKGROUND: The proximal subclavian brachial plexus block is performed deep and posterior to the midpoint of the clavicle. Only a few studies evaluated the spread of local anesthetic when using a proximal subclavian approach to the brachial plexus. We performed a cadaveric study to evaluate the spread of the injection after performing proximal subclavian brachial plexus block using ultrasound navigation.

AIM: To examine the spread of the stained solution in unfixed corpses, when it is administered using a modified technique of proximal subclavian access to the brachial plexus using ultrasound navigation.

MATERIALS AND METHODS: Six ultrasound-guided injections were performed on three unfixed cadavers using 20 ml of a colored solution. The brachial plexus and its branches were distinguished from the level of the midpoint of the clavicle to the upper third of the shoulder. The boundaries of ink distribution in relation to the bundles and terminal branches of the brachial plexus from the intersection of the upper edge of the clavicle to the upper parts of the axillary region were assessed.

RESULTS: In all cases of dye spread, the lateral, posterior, and medial bundles of the brachial plexus were stained. Terminal branch staining varied and was limited to the proximal portions of these nerves. The dye spread to the interstellar space in 2 (33%) out of 6 (100%) injections and to the level of the upper edge of the clavicle in 4 (67%) injections. The axillary and radial nerves were stained in all injections, and the ulnar nerve was stained in 4 (67%) of 6 (100%) injections. The musculocutaneous and median nerves were stained in only 2 (33%) of 6 (100%) injections. No phrenic nerve staining was observed in any case.

CONCLUSIONS: On the basis of experiment results on unfixed cadavers, injection using a modified ultrasound-guided proximal subclavian approach can fill the fascial sheath surrounding the brachial plexus with the injection material, thus causing the dye to spread around all bundles of the brachial plexus to supraclavicular space. Additional research is needed to assess whether high injection volumes or multiple injection sites can affect distribution.

Keywords

regional anesthesia, brachial plexus, ultrasound navigation, supraclavicular access

Full Text

Блокада плечевого сплетения – один из самых популярных и широко используемых в регионарной анестезии блоков. Основными преимуществами являются универсальность и высокая безопасность, обеспечиваемые анатомией сплетения, и использование современных методов, таких как ультразвуковая навигация и нейростимуляция. Блокада плечевого сплетения является эффективным методом обеспечения анестезии верхней конечности от плеча до кончиков пальцев. Существует множество подходов к блокированию плечевого сплетения, в зависимости от показаний к блокаде, выполняемой операции или процедуры, особенностей конкретного пациента, сопутствующих заболеваний и индивидуальных анатомических особенностей [1]. Использование ультразвука сделало эти блоки более доступными и безопасными для выполнения [2]. Имеются данные, свидетельствующие о том, что использование ультразвуковой навигации уменьшает общий объём необходимого анестетика, количество осложнений, таких как пневмоторакс и повреждение сосудов, и увеличивает успех блокады [2].

Вызывает интерес модифицированная методика проксимального доступа к блокаде плечевого сплетения под ультразвуковым контролем, учитывая её потенциал для обеспечения обезболивания верхней конечности при сохранении интактным диафрагмального нерва [3, 4]. Данная блокада выполняется в проекции медиальной подключичной ямки, глубже и кзади от середины ключицы, где пучки плечевого сплетения собраны вместе и расположены сбоку от подмышечной артерии [5]. Это обеспечивает альтернативный проксимальный подключичный подход к плечевому сплетению [5, 6]. Данный анатомический регион был описан как «ворота в надключичное пространство» [7]. Надключичное распространение инъекции подтверждается недавним исследованием, которое показало, что обеспечивается обезболивание, сравнимое с межлестничным доступом к блокаде плечевого сплетения [3]. По сравнению с надключичной и межлестничной блокадой плечевого сплетения, подключичная блокада связана со значительно меньшей частотой блокады диафрагмального нерва [3, 8–10]. Ограниченное количество исследований выполнено на трупах с целью оценки распространения при проксимальных подключичных блокадах [7, 11]. Это исследование направлено на оценку анатомического распространения инъекционного материала в области плечевого сплетения после инъекции, выполненной с использованием модифицированной методики проксимального подключичного доступа под ультразвуковым контролем.

Цель: изучить распространение окрашенного раствора у нефиксированных трупов, при его введении по модифицированной методике проксимального подключичного доступа к плечевому сплетению с использованием ультразвуковой навигации.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Исследование было выполнено на кафедре нормальной анатомии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова на трёх нефиксированных трупах. Характеристики трупов представлены в таблице 1. Ни у одного из трупов не было операций на шее, проксимальном отделе верхней конечности или верхней части грудной клетки.

Таблица 1. Характеристика трупов / Table 1. Characteristics of cadavers

Труп	1	2	3
Сторона введения	Правая+левая	Правая+левая	Правая+левая
Пол	Мужской	Мужской	Женский
Возраст, лет	69	65	72
ИМТ, кг/м²	24,1	19,4	28

Методика введения окрашенного раствора

Для выполнения инъекции использовалась ультразвуковая система S-ICU (Sonosite) с высокочастотным линейным ультразвуковым датчиком (13-6 Гц, 6 см, HFL38xp). Положение трупа на спине с приведённой верхней конечностью, голова слегка отклонена в контралатеральную сторону. Были идентифицированы следующие анатомические ориентиры: ключица, ярёмная вырезка и кончик клювовидного отростка. Затем выполнено последовательное ультразвуковое сканирование соноанатомии соответствующей части плечевого сплетения. Ультразвуковое сканирование включало следующие шаги:

Шаг 1. Линейный датчик размещался в парасагиттальной плоскости несколько ниже клювовидного отростка, при этом маркер ориентации направлялся краниально, на ультразвуковом изображении определялись нижний край ключицы, подмышечная артерия, большая и малая грудные мышцы.

Шаг 2. Каудальный конец датчика осторожно перемещался медиально, пока все 3 пучка плечевого сплетения не были чётко визуализированы латеральнее подмышечной артерии.

Шаг 3. Сохраняя то же положение датчика, он слегка наклонялся с целью направить ультразвуковой луч краниально, под ключицу. Подбирали оптимальный угол наклона датчика между задней поверхностью ключицы и передней зубчатой мышцей, для того чтобы направить ультразвуковой луч под более прямым углом к нижележащим сосудисто-нервным структурам и тем самым минимизировать анизотропию (рис. 1).

Рис. 1. Сонограмма сосудисто-нервного пучка, полученная по методике модифицированного проксимального подключичного доступа. А – ультразвуковое изображение. В – ультразвуковая картина и схема сосудисто-нервного пучка в подключичной области (v.a. – подмышечная вена, а.а. – подмышечная артерия, p.br. – плечевое сплетение) / Fig. 1. Sonogram of the neurovascular bundle obtained using the modified proximal subclavian approach. A – ultrasound image. B – ultrasound picture and diagram of the neurovascular bundle in the subclavian region (v.a. – axillary vein, a.a. – axillary artery, p.br. – brachial plexus)

Для манипуляции использовали иглу для регионарной анестезии размером 21G длиной 5 см (B/Braun). Иглу вводили в плоскости сканирования ультразвукового датчика (in-plane) в латерально-медиальном направлении. С использованием ультразвуковой навигации, в режиме реального времени иглу подводили так, чтобы кончик иглы находился в центре кластера, образованного тремя пучками плечевого сплетения. Объём вводимого окрашенного раствора составлял 20 мл (рис. 2). Все инъекции выполнялись в одной точке между пучками плечевого сплетения, без перепозиционирования кончика иглы. Инъекцию всем трём нефиксированным трупам производили с левой и правой сторон. Все инъекции были выполнены одним врачом анестезиологом-реаниматологом с опытом выполнения блокад периферических нервов под ультразвуковым контролем (рис. 2).

Рис. 2. Выполнение блокады по модифицированной методике проксимального подключичного доступа к плечевому сплетению с использованием ультразвуковой навигации. А. Положение датчика и иглы во время выполнения блокады. В. Схема визуализации кончика иглы и пучков плечевого сплетения, окружённых раствором (p.br. – плечевое сплетение, needle – игла, n.t. – кончик иглы, p.s. – окрашенный раствор) / Fig. 2. Blockade performed using a modified technique of proximal subclavian access to the brachial plexus using ultrasound navigation. A. Position of the transducer and needle during the blockade. B. Schematic of visualization of the needle tip and bundles of the brachial plexus surrounded by solution (p.br. – brachial plexus, needle – needle, n.t. – needle tip, p.s. – colored solution)

Методика анатомического исследования

Разрез кожи был сделан от нижнего края середины ключицы и продолжался вдоль переднего края дельтовидной мышцы до границы верхней и средней трети плеча (рис. 3). Кожа была отведена вверх и вниз, чтобы обнажить большую грудную мышцу, дельтовидную, двуглавую и трёхглавую мышцы плеча. Большую грудную мышцу рассекали между грудной и ключичной частями и отводили для того, чтобы выявить ключично-грудную фасцию и малую грудную мышцу (рис. 4).

Рис. 3. Разрез кожи от ключицы вдоль переднего края дельтовидной мышцы до границы верхней и средней трети плеча. Стрелкой показана середина ключицы / Fig. 3. Skin incision from the clavicle along the anterior edge of the deltoid muscle to the border of the upper and middle third of the shoulder. The arrow shows the middle of the clavicle

Рис. 4. Послойное рассечение тканей для обнажения сосудисто-нервного пучка (m.pect.major – б.г.м. – большая грудная мышца, m.pect.minor – м.г.м. – малая грудная мышца) / Fig. 4. Layered tissue dissection to expose the neurovascular bundle (m.pect.major – pectoralis major muscle, m.pect.minor – pectoralis minor muscle)

Малая грудная мышца была рассечена на 0,5 см дистальнее её прикрепления к клювовидному отростку и так же отведена. Подключичная мышца была разрезана и отведена, чтобы визуализировать сосудисто-нервный пучок (СНП). После визуализации СНП в фасциальном футляре оценивались границы распределения чернил по отношению к пучкам и конечным ветвям плечевого сплетения от пресечения ими верхнего края ключицы и до верхних отделов подмышечной области (рис. 5).

Рис. 5. Футляр сосудисто-нервного пучка, заполненный окрашенным раствором. Сосудисто-нервный пучок обведен рамкой / Fig. 5. A case of the neurovascular bundle filled with a colored solution. The neurovascular bundle is framed

После вскрытия фасциального футляра СНП дополнительно оценивалось распределение инъекционного материала по отношению к элементам плечевого сплетения. Были исследованы подмышечный и лучевой нервы в месте отхождения от заднего пучка плечевого сплетения до их направления в четырёхстороннее и трёхстороннее отверстия задней стенки подмышечной впадины соответственно. Выделен и осмотрен мышечно-кожный нерв как конечная ветвь латерального пучка плечевого сплетения. Локтевой нерв исследовался как конечная ветвь медиального пучка плечевого сплетения дистальнее малой грудной мышцы. Срединный нерв был исследован при его формировании из латерального и медиального пучков плечевого сплетения перед третьей частью подмышечной артерии (рис. 6).

Рис. 6. Вскрытый футляр сосудисто-нервного пучка (a.a. – подмышечная артерия, l.c. – латеральный пучок, m.c. – медиальный пучок, n.r. – лучевой нерв, mcn – мышечно-кожный нерв, n.m. – срединный нерв, n.u. – локтевой нерв, ncabm – медиальный кожный нерв предплечья) / Fig. 6. Opened case of the neurovascular bundle (a.a. – axillary artery, l.c. – lateral bundle, m.c. – medial bundle, n.r. – radial nerve, mcn – musculocutaneous nerve, n.m. – median nerve, n.u. – ulnar nerve, ncabm - medial cutaneous nerve of the forearm)

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью программы IBM SPSS Statistics 20.0. С учётом субъективности получаемых данных, результаты представлены в виде медианы и 25-го и 75-го перцентилей — Ме (Q1; Q3). Был проведён анализ для описания и обобщения распределений переменных. Описание частот значения в исследуемой выборке представлено с обязательным указанием на приводимую характеристику выборки (n (%)).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Средняя глубина визуализации плечевого сплетения составила 3 (2,6; 3,5) см. В результате выполненной инъекции во всех случаях было получено широкое распространение чернил, в фасциальном футляре, вокруг сосудисто-нервного пучка как на подключичном, так и на надключичном уровнях. Краситель распространился до уровня межлестничного промежутка в 2 (33%) из 6 (100%) инъекций; в 4 (67%) инъекциях краситель распространялся до уровня верхнего края ключицы соответственно.

Инъекции показали, что во всех случаях распространения красителя латеральный, задний и медиальный пучки плечевого сплетения были окрашены. Окрашивание концевых ветвей варьировалось и ограничивалось проксимальными участками этих нервов. Подмышечный нерв и лучевой нерв были окрашены во всех инъекциях, локтевой нерв был окрашен в 4 (67%) из 6 (100%) инъекций. Мышечно-кожный нерв и срединный нерв были окрашены только в 2 (33%) из 6 (100%) инъекций. Ни в одном случае не было отмечено окрашивание диафрагмального нерва. В таблице 2 показаны структуры, окрашенные при каждой инъекции.

Таблица 2. Структуры, окрашенные при каждой инъекции / Table 2. Structures stained at each injection

№ нефиксированного трупа	1		2		3
Сторона инъекции	Справа	Слева	Справа	Слева	Справа	Слева
Надлопаточный нерв	Да	Да	Да	Да	Да	Да
Пучки: латеральный задний медиальный	Да Да Да	Да Да Да	Да Да Да	Да Да Да	Да Да Да	Да Да Да
Ветви: подмышечный лучевой локтевой мышечно-кожный срединный	Да Да Нет Нет Нет	Да Да Нет Нет Нет	Да Да Да Да Да	Да Да Да Да Да	Да Да Да Нет Нет	Да Да Да Нет Нет
Диафрагмальный нерв	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет

Примечание: Да – окрашено, нет – не окрашено

ОБСУЖДЕНИЕ

В этом анатомическом исследовании краситель был введён в фасциальный футляр под контролем ультразвука, последовательно распространился и окрасил все пучки плечевого сплетения, включая надлопаточный нерв. Диафрагмальный нерв не был окрашен ни в одном из случаев.

Существует определённый клинический интерес к альтернативным доступам к плечевому сплетению, которые щадят диафрагмальный нерв и, как следствие, не приводят к парезу диафрагмы на стороне блокады [3, 8–10]. Наши результаты показали, что краситель распространился на те участки плечевого сплетения, которые иннервируют плечевой сустав и прилегающие области. В недавнем рандомизированном клиническом исследовании, посвящённом различным видам блокад плечевого сплетения в хирургии плеча, не было существенных различий в показателях боли в течение первых 24 ч [3]. Кроме того, частота пареза диафрагмы на стороне блокады составила 100% в группе межлестничного доступа к плечевому сплетению по сравнению с 0% в группе подключичного доступа [3]. Наши результаты подтверждают это анатомически, так как диафрагмальный нерв не был окрашен ни в одной из инъекций.

Наше анатомическое исследование имеет несколько ограничений. Размер выборки невелик и окрашивание нервов может не указывать на ноцицептивную блокаду в клинических условиях. Результаты исследования на трупах не могут быть полностью воспроизводимыми в клинической модели in vivo [12, 13]. Далее, мы выполнили это исследование с объёмом инъекции 20 мл, что описывается в ряде исследований как достаточное для артроскопии плеча и других операций [3, 5, 8]. Однако ранее в исследовании, посвящённом определению необходимой дозы, было показано, что 34 мл являлись минимальным эффективным объёмом для достижения адекватной сенсорной блокады у 90% пациентов, перенёсших операцию на локте или дистальнее [14]. Leurcharusmee с соавт. продемонстрировали 90% успех при использовании для подключичной блокады 35 мл для хирургии верхних конечностей [15]. Необходимы дальнейшие исследования для оценки влияния объёма инъекции на характер распространения при использовании данной методики.

Ещё одним потенциальным ограничением этого исследования является то, что наши инъекции были выполнены в одном месте между связками плечевого сплетения без какого-либо перенаправления кончика иглы. Есть исследования, показывающие наличие перегородок в фасциальном футляре между пучками плечевого сплетения [16, 17]. Возможно, что другое место инъекции или несколько мест инъекции в данной области могут повлиять на распространение красителя.

ВЫВОДЫ

Это исследование, выполненное на нефиксированных трупах, показало, что инъекция, сделанная с использованием модифицированной методики проксимального подключичного доступа под ультразвуковым контролем, позволяет заполнить фасциальный футляр, окружающий плечевое сплетение, инъекционным материалом, что приводит к распространению красителя вокруг всех пучков плечевого сплетения с переходом в надключичное пространство. Необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить, могут ли большие объёмы инъекций или несколько мест инъекций повлиять на распространение.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ / ADDITIONAL INFO

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Разработка дизайна исследования, набор материала, статистическая обработка, написание статьи – Цветков В.Г. Разработка дизайна исследования, статистическая обработка, написание статьи – Лахин Р.Е. Научное руководство, редактирование статьи – Щёголев А.В. Набор материала – Шустров В.В., Цыганков К.А.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Author contribution. Research design development, data collection, statistical p rocessing, article writing – Tsvetkov V.G. Research design development, statistical processing, article writing – Lakhin R.E. Scientific guidance, article editing – Shchegolev A.V. Сollection of material – Shustrov V.V., Tsygankov K.A.