脊椎麻醉的优点是能够以相对较小剂量的局麻药物取得相当完善的阻滞效果。但是，采用此项麻醉技术的最大挑战是控制药物在脑脊液的扩散，以提供手术所需的麻醉范围，同时不产生不必要的阻滞以减少额外的风险。本文就近十年来应用脊椎麻醉的文章观点作一综述。
1总则
1.1鞘内药物扩散的评估
　　研究药物的扩散通常涉及到测量一段时间内相对体液容积内的药物浓度。但是在一个脊髓阶段多次提取脑脊液以建立恰当的药物扩散模型，在临床上的可操作性较小。因此使用了许多间接的方法如神经应答刺激来指示药物的扩散。Bier's在1899年就描述了许多用来评估脊椎麻醉效果的试验：如针刺大腿皮肤的感觉、单一足底挠痒、烟头烫皮肤、挤压睾丸等。有些试验对于组织损伤较大，临床上并不适用，但是对手术所需的麻醉深度提供了参考。
　　鞘内阻滞比硬膜外麻醉对于本体感觉的阻滞效果更好，这可能部分解释其阻滞效果更完善。此外，其对于一种感觉的阻滞节段（如痛觉）不能准确预测其他感觉的阻滞效果。总之，温度觉消失的平面高于针刺痛觉和触压觉消失的平面。可以使用许多方法来证实阻滞深度，这些方法可以分为两类：传入功能（感觉）和传出功能（运动）。
1.2传入功能
　　最常使用针刺和寒冷刺激，但是一些机械性刺激诸如：触摸、皮肤掐痛、喷射气体等也可以使用。通常冷感觉的消失先于针刺和触摸感觉，而这三种感觉对应的神经纤维分别是C、Aδ和Aβ纤维。更确切的评价痛觉消失的试验是使用外周神经刺激器和经皮电刺激仪进行强直刺激。这两者与外科切皮和评估体感诱发电位的相关性良好。化学刺激如辣椒素、芥末油、高张盐水、缓激肽、胺类和P物质能够激发疼痛，但是对于完整的皮肤则无效。
1.3传出功能
　　因为阻滞是向头侧伸展，所以与感觉功能一样，其运动功能也是进行性的受损。最常用的评价方法是用改良的Bromage分级法。可以得出较为准确的腰骶部运动阻滞的范围和程度。能够使用力量传感器来评价特定关节的运动阻滞程度，但是肌肉动作和神经支配水平十分复杂，因此准确估计阻滞水平比较困难。胸段神经阻滞麻痹了腹壁和肋间肌，并且可以分别用肌电图和肺功能试验来定量。
　　交感神经的阻滞可以引起心血管系统的变化。低血压和心动过缓与阻滞高度有关，可以用血管收缩反应来检测神经的完整性。针刺和冷刺激上肢皮肤的血管收缩反应可以较好地反映阻滞高度。
1.4一般方法
　　有些手术（如剖腹产）需要记录麻醉阻滞平面，所以临床上采用一些简单的方法来评估阻滞平面。用一块酒精纱布来进行冷刺激是最常用的方法，但是可能高于外科麻醉所需的阻滞平面。针刺法简单有效、可重复应用。
1.5药物扩散的机制
　　蛛网膜下腔在蛛网膜和软膜之间，其中有无数蛛丝小梁，内含脑脊液。局麻药注入后，最初通过代替脑脊液并形成液体流动来进行扩散。下一步，可能也是最重要的，即是脑脊液的密度和局麻药重力之间的相互影响决定了药物的扩散。可以通过调节患者体位来改变重力，许多因素可以影响药物的扩散，其中最重要的是脑脊液和局麻药的物理特性、麻醉技术和病人的特点。
1.6脑脊液的特性
　　脑脊液是等张的水溶液，成分与组织间液相似。密度、重力和比重说明了其物理性质。下面即是这几种术语的定义。
密度：是一种物质的质量与体积的比值，随着温度而变化。
重力：是一种物质的密度与标准密度的比值，通常是20OC的局麻药与4OC水的比值。
比重：类似于重力，但是其指的是37OC下局麻药和脑脊液密度的比值。
　　37OC下脑脊液的密度是1.0003g/l，其变化范围是1.0000g/l~1.0006g/l。表面上看，小数点后第4位的变化似乎没有意义。考虑到正常变异，注射局麻药的比重小于0.9990才为低张溶液，大于1.0010为高张溶液。大多数鞘内注射不含葡萄糖的局麻药正好是低张溶液，而在其注射前降温至5OC时，则成为高张溶液。商业应用的纯布比卡因其比重是0.9990，可能介于低张溶液的边缘。
　　女性脑脊液的密度低于男性，孕妇的脑脊液密度低于一般妇女，绝经前妇女的脑脊液密度低于绝经后妇女和男性的脑脊液密度。理论上，这些差异可能导致临床效果的不同，但实际上，差异十分微小。
2.影响鞘内药物扩散的因素
2.1注射药物的特性
2.1.1比重
　　大约100年前，Barker第一个系统研究了影响鞘内药物扩散的因素，并推断可以在局麻药中加入葡萄糖来增加比重以更好地控制药物的扩散。而Babcock在药物中加入酒精制成低比重药物。考虑到有些物质的神经毒性，目前最有效的方法就是加入葡萄糖来改变药物的比重。高张溶液的扩散最容易控制，病人之间的差异度也较小。而与此相反的是，目前临床应用的纯局麻药效应差异很大，要么阻滞平面过低无法满足手术需要，要么平面过高，产生副作用。高张溶液的扩散程度取决于其葡萄糖的浓度，一般商业应用的药物葡萄糖浓度为8%，而有文献报道含0.8%葡萄糖的药物即为高张溶液，麻醉效果类似，阻滞高度明显降低。
2.1.2注射药物的容积、剂量和浓度
　　显然，很难只改变一种变量而不影响另外两种变量。有研究报道在等张溶液中，药物的容积是决定药物扩散的重要因素。有些研究控制容积和浓度不变，增加药物剂量，导致药物扩散增加。
2.1.3溶液温度
　　随着温度增加，脑脊液和局麻药的密度呈曲线型降低。脑脊液温度相当于深部体温，而局麻药温度相当于室温。注射局麻药后脑脊液温度可以有轻度降低，（2.7 ml药物降低2–3°C），而2分钟内恢复正常，所以此局麻药温度可认为接近体温。例如，0.5%布比卡因在 24°C时成轻度高张 (密度1.0032 kg m–3), 但在 37°C则成低张 (密度0.9984 kg m–3)，这两者如此小的比重差异就可产生完全不同的扩散模式。这可能部分解释了在室温下注射纯布比卡因，药物作用差异很大的原因。

2.1.4粘性
　　这一因素一般并不受重视，Okutomi和同事比较了单一比重下不同粘滞度下的丁卡因（10%葡萄糖或5%NaCl），以及单一比重下粘滞度轻度改变的丁卡因（5%葡萄糖或2.5%NaCl）。粘滞度最高的溶液（10%葡萄糖），其扩散明显高于其他各组，提示此因素与药物扩散有关。
2.1.5局麻药和添加物
　　一系列研究提示不管添加何种药物，其扩散均不受影响。局麻药中添加缩血管药其阻滞时间有所延长，但是其阻滞平面没有变化。其他药物如吗啡或可待因具有双重效应。一方面，这些药物加入后，减低了局麻药的密度，理论上表现为低张溶液的特点，但尚未得到临床证实。其次，吗啡无论用何种给药方式均可以增加药物扩散并延缓其消退。局麻药的碱性化不改变其扩散，而只延长作用时间。
2.2临床技术
2.2.1病人体位
　　如前所述，药物的扩散取决于其密度与病人体位的相互影响。这种相互作用决定了最终的阻滞程度。一般认为坐位病人注射高张溶液可能限制其阻滞范围。但是许多研究显示，坐位时尽管开始阻滞范围受限，最后仍然达到平卧位的阻滞高度。考虑到纯局麻药近似于低比重，病人在坐位注射局麻药可能更容易向头侧扩散。Richardson和同事发现孕妇在坐位下注射纯布比卡因行硬膜外复合脊椎麻醉时，其阻滞范围比水平侧卧位时更广。坐位下注射纯局麻药其阻滞效果可能更完善，但是有两个缺点：第一，其起效时间有所延长；第　　二，由于体位以及阻滞平面的原因，其静脉回流减少可能导致低血压。
　　有时采用适度倾斜位来改变药物的扩散，通常是减少高张溶液向头侧扩散和减少低血压的风险。保持头高10° 可以减少药物扩散，但是可能有两个不良反应：第一，阻滞范围可能达不到手术要求；第二，外周静脉回流减少，造成低血压。因此许多专家强调保持适度的头低位来维持静脉回流是相当重要的。
另一种减小交感神经阻滞范围的技术是注射完局麻药后，维持侧卧位一段时间，这样仅有一侧交感神经受到影响。与坐位相似，这两种方法都要求局麻药剂量较小。注射完局麻药后迅速行截石位对于麻醉药的扩散也没有什么影响。
　　大多数情况下，注射药物20~25分钟后，局麻药即停止扩散。但有报道显示注射药物2小时后，病人体位的改变仍然可以造成阻滞平面的变化。所以阻滞没有完全消退时，对于病人任何形式的移动都要小心。
2.2.2注射平面
　　许多研究，特别是使用纯布比卡因的研究都显示高一个节段注射局麻药可以产生相当明显的头侧阻滞。药物所受重力的影响可能更为重要。
2.2.3针型号和缺口朝向
　　不同类型的针斜角提示药物在脑脊液中扩散的方向不同。在纯局麻药下，用Sprotte针头其阻滞起效时间缩短，阻滞平面相同；而Whitacre阻滞范围扩大。缺口方向也不影响高张溶液阻滞的范围。注射针长轴的排列也有一定关系。Stienstra采用旁正中方法行蛛网膜下腔穿刺，向头侧成角加大，阻滞范围也更广。
2.2.4液体流速
　　注射药物的速度明显影响其扩散速度。一般认为对于纯局麻药来说，快速注射可以增加其扩散程度。对于高张溶液来说则影响不大，有人建议减慢注射速度反而增加其扩散。
2.2.5硬膜外注射
　　在鞘内注射药物后，很快在硬膜外注射局麻药可以加速其扩散。但是在硬膜外注射盐水也可产生相同效应，这提示硬膜外注射压缩了鞘内空间，加速药物向头侧扩散。
2.3病人特点
2.3.1年龄
　　在最小年龄和最大年龄的病人，不论使用何种局麻药，其最大扩散程度、运动神经阻止和心血管不稳定性均增加。这可能与年龄引起的脊髓解剖、神经生理学和心血管反射的变化有关，具体原因尚不清楚。
2.3.2身高
　　理论上，身材较高的人药物向头侧扩散的程度小。但是即便是剖腹产的病人，其单位有效剂量最低（0.06 mg cm–1 ），其身高与药物扩散之间也未见有相关性。
2.3.3体重
　　一般认为肥胖病人其硬膜外脂肪过多可压迫硬脑膜囊，减少脑脊液容积，加快药物扩散。但是这些研究大多使用的是纯局麻药，而使用高张溶液则没有显示出此相关性。
2.3.4性别
　　一般认为，男性较女性来说，药物不容易向头侧扩散，但尚未得到证实。这可能与两者的体形差异有关。此外，男性脑脊液的密度较高，减小了局麻药的比重，限制了其向头侧扩散。
2.3.5腹压
　　腹压增高可能压缩鞘内腔的容积，加快药物的扩散，但是没有被临床证实。
2.3.6脊柱解剖
　　脊柱弯曲度的变化可能通过重力的作用影响药物的扩散。但脊柱侧突的病人只有在侧卧位时才影响药物的扩散。驼背或脊柱前突症的病人在仰卧位时高张溶液的扩散可能受到影响，有时造成阻滞不全或阻滞范围过广。
2.3.7腰骶部脑脊液容量
　　成人总的脑脊液容量是150ml，其中一半位于颅内，剩余部分位于蛛网膜下腔。年龄、身高和体重都会影响腰骶部脑脊液容量，可能影响药物的扩散。
2.3.8妊娠
　　妊娠时的许多生理学变化都会影响药物的扩散。腰部前突以及脑脊液容量和密度的变化增加了药物的扩散。双胞胎较单胎更为明显，可能与腹压的变化和黄体酮介导的神经敏感性增加有关。
3小结
　　许多因素可以影响鞘内注射局麻药的扩散，但是大多数影响较小、难以预测和控制。主要的影响因素是注射药物的比重和病人的体位。最有效的方法是缓慢注射小剂量的含有葡萄糖的局麻药。使用较低浓度的葡萄糖即可取得较好的效果，并可有效控制阻滞的平面。

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