实时超声引导技术在脊髓性肌萎缩症合并严重脊柱侧凸病人腰椎穿刺中的应用

柯希建 吴银竹 张旻 李觅

脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）是一种罕见的、由于运动神经元存活基因1（SMN1）突变所导致的常染色体隐性遗传病［1］。由于脊髓前角运动神经元变性导致肌无力、肌萎缩，SMA 病人的共同特点是进行性、对称性，以肢体近端为主的广泛性、弛缓性麻痹与肌萎缩，智力发育及感觉均正常［2］，通常会合并较为严重的脊柱畸形［3］。

诺西那生钠（Nusinersen）是一种反义寡核苷酸，于2016 年首次在美国获批用于治疗因染色体5q 基因突变导致SMN1 蛋白缺乏而引起的SMA，是全球首个SMA精准靶向治疗药物［4］。但该药目前只能通过脊髓鞘内注射给药，而且需要反复多次注射用药，终身治疗。这对合并严重脊柱侧凸以及有腰椎手术史的SMA病人有很大的挑战。

鞘内注射通过传统解剖定位盲法腰椎穿刺在合并严重脊柱侧凸的病人中实施困难，且风险高。尽管国外有研究报道X 线和CT 可用于引导此类病人的鞘内注射给药［5］，但由于需要反复多次治疗，累积的放射线暴露给病人健康带来的潜在危害不容忽视。而超声具有可视化、无放射性污染的优势，不仅可用于穿刺前评估穿刺条件、辅助定位穿刺节段、预估穿刺深度，还可用于全程实时引导穿刺，最大限度避免了周围脏器及血管损伤，提高了穿刺的精准性和安全性。

本研究回顾性分析了华中科技大学同济医学院附属同济医院收治的确诊为SMA 且合并严重脊柱侧凸病人的腰椎穿刺经历，旨在分析实时超声引导技术在SMA 合并严重脊柱侧凸病人腰椎穿刺中应用的可行性和安全性。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

纳入标准：①年龄为18～60岁；②经基因诊断确诊为SMA；③存在严重的脊柱侧凸（Cobb 角大于40°）。

排除标准：①精神状态差不能沟通交流，不能配合者；②生命体征不稳定，呼吸功能不全者；③凝血功能异常。

二、一般资料

8例病人纳入本研究，其中男2例，女6例，年龄为20～51 岁；SMA2 型5 例，SMA3 型3 例。SMN 基因测序报告SMN1 外显子7 和外显子8 拷贝数均为0，而SMN2 基因拷贝数为3～4。病人术前均进行腰椎CT 检查及三维CT 重建。3 例病人有脊柱侧凸矫正手术史，其中2 例有腰椎椎板开窗手术过程。病人Cobb角为57.5°±12.9°。8例病人资料见表1、图1。

图1 根据S1～S8共8例病人的三维CT重建图像：编号S2病人（b）胸腰椎内固定，腰椎板融合，L3椎板有开窗；编号S5病人（e）L3、L4腰椎板均有开窗；编号S3（c）、S4（d）、S5（e）、S8（h）病人均经腰椎间孔入路蛛网膜下腔穿刺；编号S1（a）、S2（b）、S6（f）、S7（g）病人经腰椎板间隙入路蛛网膜下腔穿刺

表1 病人一般资料及诊断资料

本研究经华中科技大学同济医学院附属同济医院伦理委员会批准（批号：TJ-IRB20230874），并且已经在中国临床试验注册中心注册（注册号：ChiCTR2300075122）。

三、手术方法

（一）经椎板间隙旁矢状倾斜切面超声实时引导平面内穿刺技术

所有病人优先选择此入路。穿刺前仔细读取腰椎CT和三维重建影像资料信息，初步选择穿刺间隙节段和可能的备选穿刺节段。结合横断面和矢状面重建CT 图像，仔细观察穿刺目标间隙，测量进针的深度和角度，初步设计穿刺路径。

将病人置于侧卧位，以绑带固定。选择低频凸阵超声探头（Sonosite EDGE，美国）沿椎体长轴作旁矢状倾斜切面扫查，由尾侧向头侧依次定位各腰椎椎板间隙。透过目标椎板间隙的声窗，扫查椎管内的结构。由浅至深，背侧硬脊膜（或背侧联合体）、无回声的蛛网膜下腔和高回声腹侧硬脊膜（或腹侧联合体），三者呈现短线状的“双轨征”（图2 a、b）。

图2 两种不同入路的超声图像 a：示意经椎板间隙旁矢状倾斜切面超声探头放置方法；b：经椎板间隙旁矢状倾斜切面超声实时引导平面内穿刺技术的腰椎超声图像，椎板呈现头侧低尾侧高的“斜坡状”，深部有声影，两椎板的间隙，由浅至深依次可见黄韧带、硬膜外腔、背侧硬脊膜、蛛网膜下腔和腹侧复合体，箭头指示背侧硬脊膜（LA3为第3腰椎椎板，LA4为第4腰椎椎板；AC为前复合体）；c：示意椎间孔冠状面超声探头放置方法；d：经腰椎椎间孔冠状切面超声实时引导平面内穿刺技术的超声图像，椎弓根呈现“短横线状”，下方有声影，两椎弓根之间为椎间孔，透过椎间孔可见左右两侧的硬脊膜和无回声的蛛网膜下腔，箭头指示左侧和右侧硬脊膜（P2 为第2 腰椎椎弓根、P3为第3腰椎椎弓根）

消毒铺巾，超声探头套无菌保护套。紧贴超声探头的右侧进针，穿刺点以1%利多卡因5 mL 作局部麻醉。采用平面内技术，插入21G×3.8 cm 引导针，调整角度，指向背侧硬脊膜。再通过引导针置入25G×10 cm 笔尖式腰麻针。在超声实时引导下，缓慢进针，穿透背侧硬脊膜，进入蛛网膜下腔。穿透硬脊膜有较强的落空感。回抽有清亮的脑脊液，则证实腰椎穿刺成功。

（二）经椎间孔冠状切面超声实时引导平面内穿刺技术

经椎板间隙后入路不可行时，可考虑选择经椎间孔入路穿刺技术。

穿刺前，读取病人腰椎CT 和三维重建图像信息，重点观察分析腰椎凸出侧椎间孔开口情况，再通过横断面和冠状面重建图像观察腰椎间孔层面重要脏器和毗邻软组织。一般选择较为表浅的突起侧腰椎间孔作为穿刺目标，避开腰神经出口根所在的椎间孔上1/3部分，测量深度和角度，初步设计穿刺路径。

病人取侧卧位，以绑带固定，腰椎凸出侧在上。使用低频超声探头在凸出侧腰椎间孔上方沿脊柱纵轴冠状面扫查。可见上下腰椎椎弓根侧面呈高回声，下方有声影。透过两椎弓根之间的声窗观察椎管内结构，可见两侧硬脊膜呈高回声平行的短线状“双轨征”，两线之间为无回声的蛛网膜下腔（图2 c、d）。

穿刺过程在无菌条件下完成，同样采用平面内引导针技术，在超声实时引导下，将25G笔尖式腰麻针进针贴近下一椎弓根进入椎间孔，并缓慢刺入硬脊膜。穿透硬脊膜有较强的落空感。回抽有清亮的脑脊液，则证实腰椎穿刺成功。

进针过程中，病人需保持清醒，随时报告可能出现的不适，尤其针尖触及神经根导致的大腿放电样刺激。如触及神经根，或者回抽有血，必须立即停止进针，调整角度后再次缓慢进针。

四、术后处理

病人术后取平卧位，穿刺点包扎稍加压迫，于苏醒室观察30分钟后送入病房，继续平躺4～6小时。

五、观察指标及评价标准

主要观察记录指标：蛛网膜下腔穿刺成功率，穿刺成功所用时间，穿刺及注射过程中疼痛、异感不适等即时并发症；随访术后30 天内穿刺部位血肿、穿刺相关感染、疼痛不适等情况；每次穿刺的疼痛视觉模拟量表（VAS）评分和病人满意度评分［6］。

蛛网膜下腔穿刺成功定义为针头已经进入到了蛛网膜下腔中并且可以回抽出清亮的脑脊液。穿刺时间定义为从第一次进针开始，到成功抽出脑脊液，注射治疗药物后，拔出穿刺针所经历的时长，以分钟为最小计时单位。

六、统计学分析

数据统计及制图软件使用OriginLab 2018（OriginLab Corporation，美国），计量资料用均数±标准差（±s）表示，计数资料用百分比（%）表示。

结果

所有病人都采用实时超声引导技术进行了腰椎穿刺和鞘内注射诺西那生钠治疗。如表2 所示，在进行的45 次穿刺中，成功率达到了100%。其中，3例病人选择了在L3/4节段右侧经椎板间隙入路进行穿刺，而另外4例病人则选择了在L2/3节段左侧经椎间孔入路进行穿刺，还有1例病人选择了L2/3节段左侧经椎板间隙入路。

表2 腰椎穿刺结果汇总表

整个操作的时间为（24.1±8.7）min，其中最长的操作时间是41.2 min，最短的操作时间只有13.3 min。平均VAS 评分为2.2 分，显示病人在操作过程中的疼痛感受较轻。术后随访，病人对此项操作的满意度较高，平均满意度评分为8.3分。

在随访的6 个月时间内，所有病人并未出现神经损伤、穿刺部位感染、血肿等严重不良反应。

讨论

以往一般考虑在CT 或者X 线引导下对合并严重脊柱侧凸的病人进行腰椎穿刺［7］。然而，对于需要反复多次穿刺，甚至终身鞘内注射治疗的病人，这些基于射线的引导技术可能存在导致辐射累积的健康风险［5］。

在本研究中，我们深入探讨了实时超声引导腰椎穿刺技术在SMA 合并严重脊柱侧凸病人中的实施效果。该技术在我们的研究样本中表现出高度的有效性和安全性，在没有发生严重不良反应的情况下，成功率达到了100%。这种高成功率，尤其是在复杂的病例中，为该技术提供了重要的临床证据。值得注意的是，相较于传统的盲穿刺方法，该技术具有更高的精确度和安全性，这可能是由于超声引导提供了实时可视化的刺入路径，帮助操作医生准确判断并避开重要的解剖结构［8］。另外，更为重要的是该技术可以避免由X 线或CT 引导穿刺带来的辐射问题［9］。

在具体操作中，无论选择经椎板入路，或是选择经椎间孔入路，都依赖于病人自身的特定状况。我们一般推荐优先选择常规的经腰椎椎板间隙的后入路。经椎板间隙穿刺虽然对操作医生的技术要求较高，但熟练掌握此项操作技术后，穿刺成功率可以接近100%。各种原因导致经椎板间隙后入路不可行时，例如操作前评估椎板融合导致无可穿刺间隙或因复杂内固定阻挡导致后入路穿刺失败时，可考虑经椎间孔入路穿刺技术［10］。

由于腰椎严重的侧凸，导致椎间孔向侧方移位凸起而变得表浅，而正是这个因素给超声引导的椎间孔入路穿刺带来了便利。经椎间孔入路的优势在于其绕过了脊柱的中线结构，而且避免了经椎板间隙穿刺可能遇到的椎板间隙过窄或者内固定带来的困扰［11］。然而，这也要求医生在操作时必须具备较高的技术娴熟度和对椎间孔解剖结构的深入理解，以防穿刺针损伤腰神经根［12］。因此我们强调，以椎间孔的后下象限为目标，针尖尽量靠近下一个椎弓根进入椎间孔［13］。如同我们的研究所显示，通过实时超声引导，上述两种技术都可以极大地提高穿刺的精准度，进而提高成功率。

综合本研究的经验，结合《青少年成人脊髓性肌萎缩症临床诊疗指南》［14］，我们提出了严重脊柱侧凸病人腰椎穿刺的决策流程（图3）：①对SMA 病人进行全面评估，包括症状、病史和体格检查等，以了解病人的总体情况；②进行腰椎三维CT检查以评估腰椎间隙的状况，了解病人的脊柱结构，并确定适当的穿刺入路；③结合CT 横断面和矢状面的信息，设计穿刺入路；④通过确切的图像细节，医生可以选择最佳的穿刺点和角度，以确保穿刺的安全和准确；⑤使用超声技术对椎板间隙进行预扫查，以评估其是否足够宽；⑥如果椎板间隙足够宽，可以选择经椎板间隙旁矢状倾斜切面超声引导平面内进行穿刺；⑦穿刺成功后，即可进行脑脊液采集或者鞘内注射给药等操作；⑧如果椎板间隙不够宽，无法选择经椎板间隙旁矢状倾斜切面超声引导平面内穿刺，则可以考虑经椎间孔入路超声引导平面内穿刺作为备选方案；⑨如果以上两种入路都尝试失败，最后可以考虑使用CT或X线引导进行穿刺。

图3 SMA合并严重脊柱侧凸病人腰椎穿刺决策流程图

疼痛和不良反应是影响病人满意度的关键因素之一［15］。在我们的研究中选用的是最细的25G无损伤笔尖式腰麻针，因此穿刺过程中产生的组织损伤是最小的［16］，所有病人均未发生腰穿后头痛等并发症。病人的VAS 评分平均为2.2 分，表明病人在操作过程中的疼痛感受并不强烈。同时，病人对此次操作的满意度评分平均为8.3分，显示了他们对此项技术的高度认可。我们推测，这种高满意度可能与实时超声引导技术提高的精确性、减少组织损伤、降低疼痛感和避免严重不良反应有关。

然而，本研究具有一些局限性。首先，由于SMA 是罕见病，我们的研究样本量相对较小，并且都来自于同一家医院，可能无法全面反映此技术在更广泛人群中的应用效果。其次，由于本研究是回顾性研究，可能存在一定的信息偏误和遗漏。在未来的研究中，我们建议开展前瞻性随机对照试验或大样本多中心研究，进一步验证本研究结果。同时，我们也应针对不同类型和程度的脊柱侧凸病人，分别研究实时超声引导腰椎穿刺技术的适用性和效果。

综上所述，实时超声引导腰椎穿刺技术在SMA合并严重脊柱侧凸病人中的应用，显示出了高成功率、低疼痛感、高病人满意度和无严重不良反应的优势，值得在临床中进一步推广和应用。