复方利多卡因乳膏作为超声耦合剂的声学物理学与临床应用

张晓坤，汪小海*，刘石磊，郭霞生

1 南京大学医学院附属鼓楼医院 麻醉科，南京 210008；2 南京大学 物理学院声学所，南京 210008

随着超声技术的发展，超声在麻醉手术中的应用日益广泛。目前临床使用较为广泛的耦合剂为凝胶型制剂[1]，但由于其达不到无菌条件[2]，故在临床无菌操作过程一般采用将该耦合剂涂抹超声探头后再以无菌材料包裹，其结果导致无菌材料包裹的探头与患者的皮肤之间依然存在一定的间隙，导致图像受损。有报道称，在乳猪鞘内和神经周围注入凝胶耦合剂可致周围神经的炎症反应[3]。复方利多卡因乳膏是盐酸利多卡因、马来酸氯苯那敏、莫匹罗星和薄荷脑等组合的无菌性外用制剂，具有抗炎镇痛和抗过敏止痒作用[4]。将该乳膏涂抹在皮肤或超声探头上，可获得清晰的超声图像，并具有顺畅滑移和较长时间不干化等特点。本研究以常用耦合剂Aquasonic 100 作为对照物，对复方利多卡因乳膏的有关声学参数进行测定，并用于超声引导下的右侧颈内静脉穿刺置管术的无菌操作中，现予以报道。

1 资料与方法

1.1 声学指标测定

主要试剂：复方利多卡因乳膏（北京紫光制药有限公司，国药准字H20063466）；耦合剂Aquasonic 100（PARKER LABORATORIES，INC，USA）。

主要仪器：Panametrics 200MHz（信号源），Aligent infiniium 54830B DSO（示波器），OLYMPUS 3.5 MHz 换能器，超声专用水槽。检测指标：声速、声阻抗、声衰减数值和密度。声学性能检测由南京大学声学所操办。声学参数检测方法参见文献[5]。

1.2 颈部超声图像清晰度

1.2.1 一般资料 本研究已经院内伦理委员会批准和经患者或家属签署知情同意书。选择2019 年3 月至2020 年1 月60 例在本院行单纯右颈内静脉穿刺术肿瘤患者，性别不限，年龄60～85 岁，排除颈部疾病和颈部感染病例。采用随机数字表法分为2 组：Aquasonic 100 耦合剂（A 组）和Aquasonic 100 耦合剂+利多卡因乳膏复合组（AL 组）；每组30 例。

1.2.2 操作过程 两组穿刺前均使用Aquasonic 100 耦合剂涂抹GE 超声仪探头，并用7.5 号无菌乳胶手套，将整个探头及其柄部包扎好，注意包扎过程中超声探头及操作柄部的无菌状态。将患者右侧颈部用洗必泰消毒3 次，外科铺巾。A 组常规使用生理盐水纱布保持患者右侧颈部处于潮湿状态；AL组使用无菌的复方利多卡因乳膏涂抹患者右侧颈部。使用GE 超声仪在平甲状软骨水平移动超声探头，观察侧颈部血管成像并定位右侧颈内静脉位置，同时储存颈部血管图像供术后图像清晰度评分。然后用2% 1～2 mL 利多卡因穿刺点局部麻醉后，在B 超引导下行平面外技术穿刺右颈内静脉，并进行右颈内静脉置管。所有操作由同一名熟练的麻醉医生施行。

1.2.3 观察指标 采用盲法由4 名2 年以上熟练掌握超声技术医师对储存图像的清晰度进行评分：分值范围为0～10 分；0 分为清晰度最差；10 分为最优，参见文献[7]。记录从穿刺开始到穿刺成功的操作时间。随访术后一天穿刺部位的VAS 疼痛评分，以及穿刺部位红肿、感染、气胸、血胸等并发症发生情况。

1.2.4 统计分析 采用SPSS 19.0 统计软件进行分析，正态分布计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t 检验，计数资料比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

声学参数测定见表1。与Aquasonic 100 耦合剂比较，复方利多卡因乳膏密度略大，声速略低，声阻抗和声衰减近似。

表1 两种不同耦合剂声学参数的比较

AL 组的图像清晰度（见图1）评分较A 组（见图2）明显高，两组比较有显著性差异（P＜0.05）（见表2）。AL 组操作成功的时间较A 组明显短（P＜0.05）（见表2），术后一天AL 组疼痛VAS 评分较A 组明显低（P＜0.01），两组穿刺局部红肿无统计学差异，两组均无气胸和血胸发生（见表2）。

图1 复方利多卡因乳膏+Aquasonic 100 行颈部血管超声图像

图2 生理盐水+Aquasonic 100 行颈部血管超声图像

表2 两组图像清晰度及操作时间的比较（x±s）

3 讨论

近年来，由于可视化技术在麻醉手术中的应用和发展，超声在血管穿刺和神经阻滞中使用较广[6]。复方利多卡因乳膏一般适用于皮肤和黏膜局部镇痛，因其成乳膏状，推测该制剂涂抹于超声探头上可能具有超声耦合剂的作用。声学物理学特性的分析,是评价剂型是否具有超声耦合剂性能的重要手段，为此对复方利多卡因乳膏的有关声学参数进行了分析。在本研究中，复方利多卡因乳膏的密度、声速、声阻抗和声衰减等参数与Aquasonic 100 的参数基本一致。声速是超声波在介质中的传播速度，声速与介质密度和声阻抗密切相关[7]，故可以认为复方利多卡因乳膏中颗粒物成分的密度和声阻抗大小与Aquasonic 100 非常接近，决定了两者声速基本一致。耦合剂声衰减＜0.05 dB/（cm.MHz）为行业规范要求[1]。本研究显示，复方利多卡因乳膏声衰减为0.031 dB/（cm.MHz），从声学参数来看，复方利多卡因乳膏的数值基本符合耦合剂的声学标准。

既往临床在使用超声仪进行无菌操作时，因超声探头不能灭菌，且瓶装Aquasonic 100 耦合剂并不能达到无菌，故一般采用本研究中A 组的方法进行操作。临床经验提示，A 组超声探头无菌手套外与皮肤组织之间少量的生理盐水显然不能保证超声图像的清晰度。本研究设计将无菌复方利多卡因乳膏涂布与患者无菌的皮肤上，其目的就是期望在无菌操作时提高超声图像的清晰度。其结果显示，使用该乳膏后超声图像的清晰度显著提高，成功穿刺时间短。虽然生理盐水的声速为1534 m·s-1，声阻抗为1.537×106Pa.s/m[8]，与利多卡因乳膏和Aquasonic 100 耦合剂的差距不大，但是因为超声探头和皮肤之间间隙不是一个平面，生理盐水是液体，易流动，不容易固定，导致超声显像不能持久，也可能存在间隙密闭不完全的情况；而乳膏呈膏状，可延展，能够有效地隔绝探头和皮肤间的空气，且声阻抗也与皮肤软组织相近，故可以保证超声的有效传播，从而能够持久清晰地成像。同时由于复方利多卡因乳膏本身具有镇痛作用，通过释放利多卡因和丙胺卡因到皮下层和皮层，致使皮层痛觉感受器和神经末稍处积聚两药而达到皮层的麻醉作用[9]，因此可以减少术后穿刺部位的疼痛，故在术后一天疼痛VAS评分明显降低。

本研究的不足之处，是未研究复方利多卡因乳膏是否存在引起周围神经炎症的不良反应，同时由于应用该乳膏于超声引导下右侧颈内静脉穿刺置管术的时间较短，其操作仅在数分钟内完成，故未对局麻药的毒性反应进行探讨，有待后续研究。

综上所述，复方利多卡因乳膏具有较好的耦合剂性能，其声学参数和Aquasonic 100 接近，其无菌剂型适合于皮肤浅表部位超声下的无菌操作。