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106 Revista Brasileira de Anestesiologia Vol. 57, N o 1, Janeiro-Fevereiro, 2007 Rev Bras Anestesiol ARTIGO DIVERSO 2007; 57: 1: 106-123 MISCELANEOUS ARTICLE RESUMO Helayel PE, Conceição DB, Oliveira Filho GR — Bloqueios Nervosos Guiados por Ultra-Som JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As técnicas de bloqueios nervo- sos guiados por ultra-som são baseadas na visualização direta das estruturas nervosas, da agulha de bloqueio e das estruturas anatômicas adjacentes. Desta maneira, é possível depositar a so- lução de anestésico local precisamente em torno dos nervos e acompanhar a sua dispersão em tempo real, obtendo-se, assim, um bloqueio mais eficaz, de menor latência, menor dependência de referências anatômicas, menor volume de solução anestésica e maior segurança. CONTEÚDO: O artigo revisa os aspectos relativos aos mecanis- mos físicos para formação de imagens, a anatomia ultra-sono- gráfica do neuroeixo e dos plexos braquial e lombossacral, os equipamentos e materiais empregados nos bloqueios, os ajus- tes do aparelho de ultra-som para melhorar as imagens, os planos de visualização das agulhas de bloqueio e as técnicas e o treina- mento em bloqueios guiados por ultra-som. CONCLUSÕES: Os passos para se obter sucesso em anestesia regional incluem a identificação exata da posição dos nervos, a lo- calização precisa da agulha, sem lesões nas estruturas adjacen- tes e, finalmente, a injeção cuidadosa de anestésico local junto aos nervos. Embora a neuroestimulação forneça grande auxílio na iden- tificação dos nervos, esta não consegue, isoladamente, preencher todas essas exigências. Por isso, acredita-se que os bloqueios guiados por ultra-som serão a técnica de eleição para anestesia regional num futuro não muito distante. Unitermos: ANESTESIA, Regional; EQUIPAMENTOS, Ultra-som; TÉC- NICAS ANESTÉSICAS: Regional. Bloqueios Nervosos Guiados por Ultra-Som* Ultrasound-Guided Nerve Blocks Pablo Escovedo Helayel, TSA 1 , Diogo Brüggemann da Conceição 2 , Getúlio Rodrigues de Oliveira Filho, TSA 3 SUMMARY Helayel PE, Conceição DB, Oliveira Filho GR — Ultrasound-Guided Nerve Blocks. BACKGROUND AND OBJECTIVES: Ultrasound-guided nerve blocks are based on the direct visualization of nerve structures, needle, and adjacent anatomic structures. Thus, it is possible to place the local anesthetic precisely around the nerves and follow its dispersion in real time, obtaining, therefore, more effective blockades, reduced dependency on anatomic references, decreased anesthetic volume, and increased safety. CONTENTS: The aim of this paper was to review the physical me- chanisms of image formation, ultrasound anatomy of the neuro axis and of the brachial and lumbosacral plexuses, equipment and materials used in the blockades, settings of the ultrasound equip- ment to improve the image, planes of visualization of the needles, the techniques, and training in ultrasound-guided nerve blocks. CONCLUSIONS: The steps for a successful regional block include the identification of the exact position of the nerves, the precise localization of the needle, without causing injuries to adjacent struc- tures, and, finally, the careful administration of the local anesthetic close to the nerves. Although neurostimulation is very useful in identifying nerves, it does not fulfill all those requirements. There- fore, it is believed that ultrasound-guided nerve blocks will be the technique of choice in regional anesthesia in a not too distant future. Key Words: ANESTHESIA, Regional; EQUIPMENT, Ultrasound; ANESTHETIC TECHNIQUES, Regional block. INTRODUÇÃO O primeiro relato do uso da ultra-sonografia em anes- tesia regional foi feito em 1978 1 , num bloqueio de plexo braquial por via supraclavicular. O bloqueio foi reali- zado identificando apenas os vasos subclávios e adminis- trando a solução de anestésico local em torno deles. No começo dos anos 1980 foi introduzido o emprego do ultra- som sobre o neuroeixo como ferramenta de localização e medida da profundidade do espaço peridural 2,3 . Contudo, apesar da obtenção de alto índice de sucesso na anestesia do plexo braquial e na identificação e na demarcação da pro- fundidade do espaço peridural, a impossibilidade tecnoló- gica de visualizar as estruturas não-vasculares adjacentes ao plexo braquial e de filtrar a geração de artefatos das ima- gens obtidas do neuroeixo, acabaram detendo a conquista da popularidade da assistência ultra-sonográfica à anes- tesia regional no primeiro momento 4,5 . Nos últimos dez anos houve um grande progresso na geração e resolução das imagens ultra-sonográficas, permitindo a visualização, não apenas de vasos, mas de raízes nervosas, nervos pe- *Recebido do (Received from) Hospital Governador Celso Ramos, CET/SBA Integrado de Anestesiologia da Secretaria de Estado de Saúde de Santa Catarina (SES-SC), Florianópolis, SC 1. Instrutor Co-Responsável do CET, Coordenador do Núcleo de Ensino e Pes- quisa em Anestesia Regional (NEPAR) do CET/SBA Integrado de Anestesiologia da SES-SC 2. Pesquisador do NEPAR do CET/SBA Integrado de Anestesiologia da SES- SC 3. Responsável do CET, Pesquisador do NEPAR do CET/SBA Integrado de Anestesiologia da SES-SC Apresentado (Submitted) em 13 de março de 2006 Aceito (Accepted) para publicação em 15 de setembro de 2006 Endereço para correspondência (Correspondence to): Dr. Getúlio Rodrigues de Oliveira Filho Rua Luiz Delfino, 111/902 88015-360 Florianópolis, SC E-mail: [email protected] Sociedade Brasileira de Anestesiologia, 2007

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106 Revista Brasileira de AnestesiologiaVol. 57, No 1, Janeiro-Fevereiro, 2007

Rev Bras Anestesiol ARTIGO DIVERSO2007; 57: 1: 106-123 MISCELANEOUS ARTICLE

RESUMOHelayel PE, Conceição DB, Oliveira Filho GR — Bloqueios NervososGuiados por Ultra-Som

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As técnicas de bloqueios nervo-sos guiados por ultra-som são baseadas na visualização diretadas estruturas nervosas, da agulha de bloqueio e das estruturasanatômicas adjacentes. Desta maneira, é possível depositar a so-lução de anestésico local precisamente em torno dos nervos eacompanhar a sua dispersão em tempo real, obtendo-se, assim,um bloqueio mais eficaz, de menor latência, menor dependênciade referências anatômicas, menor volume de solução anestésicae maior segurança.

CONTEÚDO: O artigo revisa os aspectos relativos aos mecanis-mos físicos para formação de imagens, a anatomia ultra-sono-gráfica do neuroeixo e dos plexos braquial e lombossacral, osequipamentos e materiais empregados nos bloqueios, os ajus-tes do aparelho de ultra-som para melhorar as imagens, os planosde visualização das agulhas de bloqueio e as técnicas e o treina-mento em bloqueios guiados por ultra-som.

CONCLUSÕES: Os passos para se obter sucesso em anestesiaregional incluem a identificação exata da posição dos nervos, a lo-calização precisa da agulha, sem lesões nas estruturas adjacen-tes e, finalmente, a injeção cuidadosa de anestésico local junto aosnervos. Embora a neuroestimulação forneça grande auxílio na iden-tificação dos nervos, esta não consegue, isoladamente, preenchertodas essas exigências. Por isso, acredita-se que os bloqueiosguiados por ultra-som serão a técnica de eleição para anestesiaregional num futuro não muito distante.

Unitermos: ANESTESIA, Regional; EQUIPAMENTOS, Ultra-som; TÉC-NICAS ANESTÉSICAS: Regional.

Bloqueios Nervosos Guiados por Ultra-Som*Ultrasound-Guided Nerve Blocks

Pablo Escovedo Helayel, TSA1, Diogo Brüggemann da Conceição2, Getúlio Rodrigues de Oliveira Filho, TSA3

SUMMARYHelayel PE, Conceição DB, Oliveira Filho GR — Ultrasound-GuidedNerve Blocks.

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Ultrasound-guided nerveblocks are based on the direct visualization of nerve structures,needle, and adjacent anatomic structures. Thus, it is possible toplace the local anesthetic precisely around the nerves and followits dispersion in real time, obtaining, therefore, more effectiveblockades, reduced dependency on anatomic references,decreased anesthetic volume, and increased safety.

CONTENTS: The aim of this paper was to review the physical me-chanisms of image formation, ultrasound anatomy of the neuro axisand of the brachial and lumbosacral plexuses, equipment andmaterials used in the blockades, settings of the ultrasound equip-ment to improve the image, planes of visualization of the needles,the techniques, and training in ultrasound-guided nerve blocks.

CONCLUSIONS: The steps for a successful regional block includethe identification of the exact position of the nerves, the preciselocalization of the needle, without causing injuries to adjacent struc-tures, and, finally, the careful administration of the local anestheticclose to the nerves. Although neurostimulation is very useful inidentifying nerves, it does not fulfill all those requirements. There-fore, it is believed that ultrasound-guided nerve blocks will be thetechnique of choice in regional anesthesia in a not too distant future.

Key Words: ANESTHESIA, Regional; EQUIPMENT, Ultrasound;ANESTHETIC TECHNIQUES, Regional block.

INTRODUÇÃO

Oprimeiro relato do uso da ultra-sonografia em anes-tesia regional foi feito em 1978 1, num bloqueio de

plexo braquial por via supraclavicular. O bloqueio foi reali-zado identificando apenas os vasos subclávios e adminis-trando a solução de anestésico local em torno deles. Nocomeço dos anos 1980 foi introduzido o emprego do ultra-som sobre o neuroeixo como ferramenta de localização emedida da profundidade do espaço peridural 2,3. Contudo,apesar da obtenção de alto índice de sucesso na anestesiado plexo braquial e na identificação e na demarcação da pro-fundidade do espaço peridural, a impossibilidade tecnoló-gica de visualizar as estruturas não-vasculares adjacentesao plexo braquial e de filtrar a geração de artefatos das ima-gens obtidas do neuroeixo, acabaram detendo a conquistada popularidade da assistência ultra-sonográfica à anes-tesia regional no primeiro momento 4,5. Nos últimos dezanos houve um grande progresso na geração e resoluçãodas imagens ultra-sonográficas, permitindo a visualização,não apenas de vasos, mas de raízes nervosas, nervos pe-

*Recebido do (Received from) Hospital Governador Celso Ramos, CET/SBAIntegrado de Anestesiologia da Secretaria de Estado de Saúde de SantaCatarina (SES-SC), Florianópolis, SC

1. Instrutor Co-Responsável do CET, Coordenador do Núcleo de Ensino e Pes-quisa em Anestesia Regional (NEPAR) do CET/SBA Integrado deAnestesiologia da SES-SC2. Pesquisador do NEPAR do CET/SBA Integrado de Anestesiologia da SES-SC3. Responsável do CET, Pesquisador do NEPAR do CET/SBA Integrado deAnestesiologia da SES-SC

Apresentado (Submitted) em 13 de março de 2006Aceito (Accepted) para publicação em 15 de setembro de 2006

Endereço para correspondência (Correspondence to):Dr. Getúlio Rodrigues de Oliveira FilhoRua Luiz Delfino, 111/90288015-360 Florianópolis, SCE-mail: [email protected]

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Revista Brasileira de Anestesiologia 107Vol. 57, No 1, Janeiro-Fevereiro, 2007

BLOQUEIOS NERVOSOS GUIADOS POR ULTRA-SOM

riféricos, dura-máter, pleura e fáscias 6-16. A evolução tecno-lógica dos aparelhos de ultra-som possibilitou suacompactação em máquinas portáteis com alta qualidade deimagem, menor custo de aquisição e maior versatilidade.Assim, a aplicação da ultra-sonografia vem se tornandocada vez mais presente na prática da anestesia regional. Oemprego das imagens ultra-sonográficas para guiar agu-lhas em bloqueios nervosos promovendo anestesia eanalgesia tem sido descrito em adultos e crianças, assimcomo no tratamento de dor crônica (bloqueio do gânglio es-trelado, gânglio celíaco, terceiro nervo occipital e injeçõesperirradiculares). Entretanto, a utilização mais comum des-sas técnicas ocorre nos bloqueios do plexo braquial, donervo femoral e do nervo isquiático 12,17-28. Além disso, foramdescritas técnicas guiadas pela ultra-sonografia nos blo-queios neuroaxiais, paravertebrais e dos nervos intercostal,ílio-hipogástrico e ilioinguinal, safeno e pudendo 29-34.As técnicas de bloqueio guiado por ultra-som são baseadasna visualização ultra-sonográfica direta das estruturas ner-vosas, da agulha de bloqueio e das estruturas anatômicasadjacentes. Assim, é possível depositar a solução de anes-tésico local precisamente em torno dos nervos e acompa-nhar sua dispersão em tempo real, obtendo assim umbloqueio mais eficaz, de menor latência, menor dependên-cia de referências anatômicas, necessidade de menor vo-lume de solução anestésica e maior segurança 8,22,25,28,35-44.Assim sendo, o emprego da ultra-sonografia na anestesiaregional se mostra capaz de oferecer diversas vantagenspotenciais em relação às técnicas de identificação nervosaditas “cegas”, apresentadas no Quadro I.

MECANISMOS FÍSICOS DA ULTRA-SONOGRAFIAENVOLVIDOS NA GERAÇÃO DE IMAGENS

O ultra-som, por definição, é produzido por ondas sonorascom freqüências acima de 20.000 Hz. Um arranjo seqüen-

cial de cristais piezo-elétricos (quartzo), contidos nos trans-dutores, produz ultra-som a partir de energia elétrica. As ondassonoras são emitidas de forma vibrátil com uma pressãoalternante da ordem de 0,5 a 5 megapascal (Mpa) 45. As es-truturas atingidas pelas ondas de ultra-som são ditasinsonadas. As ondas sonoras são refletidas pelos tecidose convertidas pelos transdutores em energia elétrica etransformadas em imagens bidimensionais numa escalade tons de cinza pelo software do aparelho de ultra-som. Naprática clínica, estão disponíveis transdutores capazes deproduzir freqüências de ultra-som de 2 a 20 MHz. Nessasfreqüências não existem relatos de efeitos deletérios cau-sados aos tecidos pelas ondas de ultra-som, sendo consi-deradas inócuas. O comprimento da onda de ultra-som éobtido pela divisão de sua velocidade de propagação porsua freqüência, determinando a resolução axial e lateral daimagem. A freqüência de ultra-som é inversamente relacio-nada com o seu comprimento de onda, fazendo variar suaprofundidade de penetração nos tecidos 45.Os transdutores de alta freqüência (10 a 15 MHz) visualizamestruturas superficiais com profundidade de até 3 cm, comoo plexo braquial nas vias interescalênica, supraclavicular eaxilar 46. Os transdutores com freqüências de 4 a 7 MHz sãoideais para estruturas com profundidades até 5 cm como onervo isquiático, na fossa poplítea 27,47,48 e o plexo braquialna região infraclavicular 49,50. Quando se procura identificarestruturas mais profundas como o nervo isquiático na regiãoglútea ou o espaço peridural em adultos, utilizam-se trans-dutores de 2 a 5 MHz 4,51.Dessa forma, com a elevação da freqüência de ultra-somaumenta-se nitidez das imagens das estruturas superficiaise diminui-se a visualização das estruturas mais profundas.Reduzindo-se a freqüência de ultra-som a resolução dasimagens diminui, mas a penetração das ondas sonorasaumenta, possibilitando a visualização de estruturas maisprofundas.A velocidade de condução das ondas de ultra-som é espe-cífica para cada tecido. As ondas sonoras são propagadasnos tecidos ricos em água a uma velocidade média de1.540 m.s-1, enquanto no ar e nos ossos trafegam a 440 e4.080 m.s-1, respectivamente. Isto gera uma diferença na re-flexão dessas ondas (ecogenicidade), que resulta em con-trastes de branco, preto e cinza (interfaces) delimitando asestruturas anatômicas. A impedância acústica dos tecidosé produto de sua densidade pela velocidade de propaga-ção 45. A capacidade de reflexão das ondas de ultra-som édeterminada pela diferença da impedância acústica entreos tecidos e pelo ângulo de insonação em relação à estru-tura insonada. Nas interfaces entre os tecidos e o ar e en-tre os tecidos e ossos as diferenças são tão amplas quepraticamente toda energia emitida é refletida formando“sombras acústicas” 52. Estruturas hiperecóicas refletemmais as ondas sonoras e são representadas por áreasbrancas como ossos, tendões e gordura. Estruturas hipoe-cóicas são representadas na tela por regiões pretas onde

Quadro I – Vantagens Potenciais do Emprego da Ultra-sonografia em Anestesia Regional

Visualização direta dos nervos

Diminuição do risco de injeção intraneural

Diminuição do risco de contrações musculares dolorosas

Diminuição da latência

Instrumento de ensino dinâmico e seguro

Visualização de variações anatômicas

Visualização da difusão da solução de anestésico local

Diminuição do risco de injeção intravascular

Diminuição do risco de punção pleural

Redução da dose do anestésico local

Melhor qualidade do bloqueio

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HELAYEL, CONCEIÇÃO, OLIVEIRA FILHO E COL.

as ondas são atenuadas como nos tecidos ricos em água.A atenuação da reflexão das ondas de ultra-som ocorre pelaperda de energia para os tecidos durante sua propagaçãoproduzindo calor (absorção) e pela dispersão lateral ao fei-xe de ultra-som. A atenuação é específica para cada tecidoe proporcional à freqüência, sendo expressa em unidadesde dB/cm/MHz. Nos tecidos moles a constante de atenua-ção é de 0,75 dB/cm/MHz. Apesar do alto índice de absorçãodesses tecidos, uma perda significativa da capacidade deconfiguração de imagens somente ocorre com freqüênciasacima de 15 MHz 45. O efeito Doppler decorre da diferençade ecogenicidade entre a freqüência original emitida e a re-cebida gerada pelo movimento de distanciamento ou apro-ximação da fonte emissora de eco (sangue) em relação àunidade receptora. Dessa forma, é possível medir a veloci-dade do fluxo sangüíneo do vaso e, quando necessário,diferenciá-lo das estruturas nervosas 10,53.

VISUALIZAÇÃO DE ESTRUTURAS NERVOSAS

A nitidez das imagens geradas é dependente da qualidadedo equipamento de ultra-som, do transdutor escolhido, dahabilidade do operador para realização e interpretação doexame e dos ajustes realizados no aparelho que maximizama resolução das imagens.Os nervos periféricos podem ter formas ovais, triangularesou redondas e alguns apresentam essas três formas aolongo de seu trajeto 48,54. Além disso, podem apresentarcaracterísticas ecogênicas (hipoecóicas ou hiperecóicas)dependentes da localização, do tamanho do nervo, da fre-qüência do transdutor e da angulação do feixe de ultra-som.As estruturas nervosas podem ser visualizadas em corteslongitudinais ou transversais. As raízes nervosas cervicaisapresentam-se ao corte transversal como nódulos hipoe-cóicos e ao corte longitudinal como áreas hipoecóicastubulares 16, configurando um padrão monofascicular. Avisualização das raízes cervicais de C4 a C7 é obtida de for-ma consistente ao exame do pescoço; entretanto, as raízesde C8 e T1 não o são 16,53. No sulco interescalênico, os tron-cos superior, médio e inferior do plexo braquial, num cortetransversal, podem ser identificados como três nóduloshipoecóicos alinhados entre os músculos escalenos anteriore médio, sendo o tronco inferior mais dificilmente visualizadopor estar disposto posteriormente à artéria subclávia 53. Ostroncos nervosos do plexo braquial são mais facilmente visua-lizados que as raízes que os formam, pois são mais cali-brosos 12. Na fossa supraclavicular os troncos e as divisões doplexo braquial são vistos como múltiplos nódulos hipoecói-cos agrupados superior e lateralmente à artéria subclávia 12

(Figura 1). Imediatamente distal a essa região, formam-seos fascículos do plexo braquial, e o fascículo posterior apre-senta-se superiormente aos fascículos medial e lateral 53.Dependendo da configuração anatômica da fossa supra-clavicular, pode haver limitação do espaço para manipula-ção do transdutor e da agulha de bloqueio 50,53,55. Os

transdutores lineares convencionais possuem uma super-fície de contato retangular em torno de 3,8 a 5 cm de com-primento. Entretanto, transdutores lineares em formato detaco de hóquei, medindo 2,5 cm, podem diminuir essa res-trição 56. Na região infraclavicular, os fascículos do plexobraquial são identificados como nódulos hiperecóicos, hipe-recóicos, dispostos em triângulo, ao redor dos vasos axila-res, sendo o fascículo lateral anterior aos demais fascículose a veia axilar situada entre o fascículo medial e a artériaaxilar 46,53,56.Na axila, os ramos terminais do plexo braquial estão dispos-tos ao redor da artéria axilar, apresentando grande mobili-dade e variação de posicionamento 46,57 (Figura 2). Num cortelongitudinal os nervos periféricos são visualizados comomúltiplas áreas hipoecóicas paralelas descontínuas (tecidonervoso) separadas por bandas hiperecóicas (tecido con-juntivo). Ao corte transversal os nervos periféricos são re-presentados como nódulos hipoecóicos (tecido nervoso)circundados por um fundo hiperecóico (tecido conjuntivo)configurando um padrão fascicular ou em “favo de mel” (Fi-gura 3). Entretanto, essa ecotextura fascicular não apresentauma correlação histológica exata com o exame microscópi-co, sendo capaz de gerar a imagem de 1/3 dos fascículosexistentes 9. As possíveis razões aventadas para a ocorrên-cia desse fenômeno seriam: a incapacidade de visualizar osfascículos caso não estiverem perpendiculares ao feixe deultra-som e uma resolução lateral de baixa qualidadecondensando estruturas adjacentes de mesma ecogenici-dade. Contudo, foi demonstrado que nervos relativamentepequenos, como o nervo laríngeo recorrente, não apresen-

Artéria Subclávia Agulha

Plexo Braquial

Primeira Costela

Figura 1 - Bloqueio do Plexo Braquial por Via Supraclavicular. Ob-serva-se a agulha com sua ponta na proximidade das divisõesdo plexo braquial, que se apresentam como nódulos hipoe-cóicos (pretos) com bordas hiperecóicas (brancas) atrás daartéria subclávia, em corte transversal. Observa-se também aimagem da primeira costela (hiperecóica), acompanhada por suasombra acústica posterior. Imagem obtida com transdutor linearde 6-13 MHz (Sonosite Micromaxx®, Sonosite, Bothell, EUA).

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BLOQUEIOS NERVOSOS GUIADOS POR ULTRA-SOM

tavam o padrão fascicular, presente apenas em nervos pe-riféricos maiores como o mediano e o isquiático 11. Em al-guns casos, a estrutura nervosa deve ser visualizada nosdois cortes e ser seguida, distalmente, para que se obtenhasua identificação positiva. Esse rastreamento dos nervosperiféricos é dificultado por sua alta mobilidade, sendo maisfacilmente realizado no corte transversal. Algumas estruturas,como tendões e pequenos vasos, podem ser confundidascom nervos periféricos. Entretanto, utilizando-se transdu-tores com freqüências superiores a 10 MHz (ultra-sonografia

de alta resolução), observa-se nos tendões um padrãofibrilar, com finas bandas hiperecóicas contínuas (semelhan-tes a fibrilas) e bandas hipoecóicas (menos proeminentesque nos nervos). A mobilização passiva dos nervos periféri-cos em relação aos tendões no antebraço também podeser utilizada para diferenciar tais estruturas 58. O ângulo deinclinação do feixe de ultra-som influencia a ecogenicidadedos nervos periféricos, pois estes são compostos de teci-do nervoso (hipoecóico) e tecido conjuntivo como o epineuroe perineuro (hiperecóico). Quando o feixe está perpendicu-larmente disposto ao nervo se obtém a ecogenicidade ide-al compondo a imagem de padrão fascicular. Conforme aangulação se altera, a imagem adquire características am-bíguas de reflexão das ondas sonoras e tem sua ecogeni-cidade diminuída (anisotropia) 59.Os vasos são distinguidos dos pequenos nervos através desua compressão pelo transdutor e pelo emprego do Dopplercolorido. Os nervos periféricos mais calibrosos do membroinferior (femoral e isquiático) apresentam um formato elípticoou triangular e são caracteristicamente mais hiperecóicose anisotrópicos do que os nervos do membro superior 60,61.Dessa maneira, sua visualização é mais difícil que a dosnervos do plexo braquial 7. Entretanto, o nervo isquiático pôdeser identificado utilizando-se um transdutor de 2 a 5 MHz, naregião glútea e infraglútea, como uma estrutura hiperecóicasolitária de aspecto elíptico em 87% dos pacientes, entre atuberosidade isquiática e o trocânter maior do fêmur 51 (Fi-gura 4). No terço médio posterior da coxa, o nervo assumeum formato triangular e, próximo à fossa poplítea, torna-searredondado podendo ser observada a formação de seusramos terminais. Nessa região o nervo torna-se mais su-perficial, devendo ser empregado um transdutor de freqüên-

Agulha Nervo Mediano

Artéria Axilar

Nervo Ulnar

Nervo RadialVeia

Figura 2 - Bloqueio do Plexo Braquial por Via Axilar. Observa-se aagulha com sua ponta na proximidade do nervo mediano e asdemais estruturas do plexo braquial, em secção transversal.Imagem obtida com transdutor linear de 6-13 MHz (SonositeMicromaxx®, Sonosite, Bothell, EUA)

Figura 3 - Imagem de Corte Transversal do Nervo Mediano no TerçoMédio do Antebraço. O nervo mediano apresenta um formatooval com aspecto fascicular típico estando disposto anterior-mente ao septo interósseo. Imagem obtida com transdutor linearde 6-13MHz (Sonosite Micromaxx®, Sonosite, Bothell, EUA)

Trocânter Maior

Nervo IsquiáticoTuberosidade

Isquiática

Figura 4 - Imagem de Corte Transversal do Nervo Isquiático Apre-sentando-se hiperecóico (branco) com aspecto elíptico, naregião glútea, entre o trocânter maior do fêmur e a tuberosi-dade isquiática. Imagem obtida com transdutor convexo de 2-5MHz (SonositeTitan®, Sonosite, Bothell, EUA)

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cia mais alta (4 a 7 MHz) 8,48,62. Os fatores que contribuempara sua visualização são sua relativa alta ecogenicidadecontrastando com a baixa ecogenicidade dos músculos aoseu redor. Contudo, nos pacientes submetidos a interven-ções cirúrgicas no local de busca do nervo e em idosos,essas interfaces ficam diminuídas comprometendo a iden-tificação do nervo 8. O nervo tibial apresenta um padrãofascicular típico, enquanto o nervo fibular comum, curiosa-mente, apresenta fascículos menos numerosos e mais es-pessos 9. Na fossa poplítea esses nervos podem apresentarvariações de posicionamento, podendo dificultar sua iden-tificação por técnicas “cegas” 48. O nervo femoral é visuali-zado, consistentemente, em seu trajeto retroperitoneal 63.Abaixo do ligamento inguinal ele pode estar dividido emseus ramos anterior e posterior. Nessa região, o nervo femo-ral apresenta um formato oval e está disposto num espaçotriangular lateralmente à artéria femoral, superiormente aomúsculo psoas ilíaco e inferiormente à fáscia ilíaca 64. Notrígono femoral, seu trajeto oblíquo pode dificultar sua inso-nação em um ângulo de 90º e, conseqüentemente, suavisualização 13,61.A visualização das estruturas nobres do neuroeixo é preju-dicada pela presença das estruturas osteoligamentarescalcificadas da coluna vertebral. Além disso, por causa daprofundidade das estruturas nervosas a serem bloqueadas,é necessário empregar freqüências menores de ultra-som,obtendo-se imagens menos nítidas. A resolução de imagemé mantida até profundidades máximas de 6 a 8 cm, utilizan-do transdutores com freqüências de 3,5 a 8 MHz 4,65. A ana-tomia ultra-sonográfica neuroaxial pode ser identificada nosplanos longitudinal e transversal, nas regiões mediana eparamediana da coluna vertebral 31,65-69. No corte transversal,observa-se o espaço intervertebral entre os processos es-pinhosos. As apófises transversas e as facetas articulareslaterais são facilmente identificáveis. O ligamento amareloe a dura-máter estão dispostos na linha média, alinhadosàs apófises transversas, apresentando aspecto hiperecóico.O ligamento amarelo e a dura-máter possuem ecogenici-dade muito semelhante, dificultando sua individualização,assim como do espaço peridural (não-ecogênico). O espa-ço subaracnóideo é hipoecóico, sendo limitado posterior-mente pelo conjunto dura-máter e ligamento amarelo, eanteriormente pelo corpo vertebral (hiperecóico) (Figura 5).Ao corte longitudinal paramediano, o espaço intervertebralpode ser delimitado pelos processos espinhosos cefálicose caudais. Dessa forma, identifica-se o ligamento amareloe a dura-máter entre eles, anteriormente ao espaço suba-racnóideo e ao corpo vertebral, consecutivamente.O corte longitudinal paramediano, possibilita visualizaçãodas estruturas na mesma disposição que o corte longitudi-nal mediano. Entretanto, possui menor presença de estru-turas ósseas com menor perda de energia sonora paraestas superfícies e menor formação de sombras acústicas.Assim, essa abordagem favorece a melhor visualizaçãodas estruturas ligamentares, meníngeas e neurais 66,69.

Além disso, a qualidade das imagens ultra-sonográficas doneuroeixo demonstra uma relação inversamente proporcio-nal à idade dos pacientes 69. Nas crianças menores de trêsmeses de idade, os ligamentos e ossos não estão comple-tamente calcificados e a profundidade das estruturas nervo-sas e do espaço peridural são menores, permitindo o uso detransdutores de alta freqüência com resolução de imagemde alta qualidade. Entretanto, com o crescimento corporal ea maior calcificação dos ossos, essas características vãosendo atenuadas, assim como a qualidade das imagensgeradas 70.

EQUIPAMENTOS E MATERIAIS EMPREGADOS NOSBLOQUEIOS GUIADOS POR ULTRA-SOM

Idealmente, para realização de bloqueios de nervos perifé-ricos, é necessário um aparelho de ultra-som de alta reso-lução (capaz de emitir freqüência de ultra-som acima de 10MHz), com Doppler colorido e pulsátil. Os aparelhos de ultra-som podem ser portáteis ou dispostos em estações. Osaparelhos portáteis possuem tecnologia capaz de gerar earmazenar imagens de alta resolução. As máquinas degrande porte têm maior capacidade de processamento earmazenamento de imagens e podem ser equipadas comimpressora e gravador de CD/DVD.

Figura 5 - Imagem de Corte Transversal do Espaço Peridural Lombarde Indivíduo Adulto do Espaço Interespinhoso L3-L4. O ligamentoamarelo e a dura-máter estão dispostos na linha média,alinhados às apófises transversas, apresentando aspectohiperecóico discreto (acinzentado). O ligamento amarelo e adura-máter possuem ecogenicidade muito semelhante dificu-ltando sua individualização. A medida da distância entre a pelee o conjunto ligamento amarelo dura-máter foi de 4,55 cm. Oespaço subaracnóideo apresenta-se como uma região hipoe-cóica (preta), limitada posteriormente, pelo conjunto dura-mátere ligamento amarelo, e, anteriormente, pelo corpo vertebral(hiperecóico) representada na imagem como uma discreta linhaacinzentada. Imagem obtida com transdutor convexo de 2-5MHz (SonositeTitan®, Sonosite, Bothell, EUA)

Pelenepar-hgcr peridural

Apófise TransversaEspaço

Peridural

ApófiseTransversa

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Revista Brasileira de Anestesiologia 111Vol. 57, No 1, Janeiro-Fevereiro, 2007

As imagens geradas pelos aparelhos portáteis atendemcompletamente às necessidades da prática clínica da anes-tesia regional a custos significativamente menores. A quali-dade superior de detalhamento das imagens produzidaspelos equipamentos de grande porte apresenta um custo-benefício favorável apenas para finalidades científicas. Jun-tamente com o aparelho de ultra-som são utilizados doistransdutores de banda larga ou três transdutores de fre-qüências fixas. Estes podem ter freqüências de ultra-som,formatos e tamanhos de superfície de contato diferentes. Naprática clínica, estão disponíveis transdutores capazes deproduzir freqüências de ultra-som de 2 a 20 MHz. Ostransdutores utilizados para guiar bloqueios nervosos po-dem ser convexos ou lineares. Os convexos têm maior di-vergência lateral das ondas emitidas com maior campo devisão e menor captação das ondas refletidas pelos tecidoscom menor definição de imagem. Os lineares são mais co-mumente utilizados para identificação de estruturas super-ficiais, como nervos, músculos, tendões e vasos porpossuírem maior resolução de imagem 59. Os transdutoreslineares têm uma superfície de contato retangular em tornode 3,8 a 5 cm de comprimento, enquanto os transdutores li-neares no formato de taco de hóquei medem 2,5 cm. A so-lução gelatinosa estéril é usada para diminuir a interface dear entre o transdutor e a pele. Além disso, nos bloqueios denervos periféricos simples a superfície de contato dotransdutor com a pele é encoberta com material plásticoadesivo estéril. Nos bloqueios de nervos periféricos contí-nuos e nos bloqueios neuroaxiais, o transdutor é revestidopor completo juntamente com seu cabo utilizando uma capaplástica estéril.As agulhas utilizadas podem ser as comumente emprega-das na anestesia regional, como as de Tuohy, agulhas iso-ladas de neuroestimulação e agulhas de ponta romba. Ocalibre das agulhas de bloqueio influencia a sua visuali-zação 71. As agulhas de maior calibre são facilmente identi-ficadas, pois possuem uma área maior ao corte transversale desviam-se menos do plano de alinhamento da imagem 72.Algumas agulhas, usadas em biópsias guiadas por ultra-som, possuem materiais com maior capacidade de refletiras ondas de ultra-som (hiperecogênicas) tornando-se maisfacilmente identificáveis durante a realização do procedimento.Seu custo é alto e seria justificável apenas para realizaçãode bloqueios profundos. Nestes, as agulhas apresentampequenos ângulos de insonação, promovendo perda signi-ficativa de sua visualização 71,73. Não existem agulhas hipe-recogênicas desenhadas especificamente para bloqueiosnervosos. Assim, as agulhas de maior calibre têm sido aopção mais empregada nos bloqueios mais profundos 74,75.

AJUSTES PARA OTIMIZAÇÃO DA IMAGEM E AVANÇOSTECNOLÓGICOS DA ULTRA-SONOGRAFIA

Os aparelhos de ultra-som possuem comandos para ajus-tar e melhorar a definição das imagens de acordo com sua

configuração tecnológica, procurando atender à necessidadede cada paciente para formação de uma imagem de quali-dade.No menu de opções do equipamento existem várias moda-lidades para visualização de diferentes tipos de estruturas,que obedecem a uma programação preestabelecida de ca-racterísticas ultra-sonográficas capazes de reproduzir a me-lhor imagem das estruturas desejadas. O modo “pequenaspartes” oferece ótimas condições para a geração de ima-gens e para a identificação de nervos periféricos e de estru-turas musculoesqueléticas 9. Essa programação ressalta ascaracterísticas ultra-sonográficas das estruturas superficiaisfavorecendo a visualização das estruturas nervosas. Algunsaparelhos mais modernos já oferecem um modo específi-co para visualização de nervos periféricos, evidenciando ain-da mais suas características ao exame ultra-sonográfico. Aprofundidade das imagens pode ser aumentada para per-mitir a visualização de uma perspectiva mais ampla da re-gião estudada e, posteriormente, diminuída para dar maisdetalhes da dinâmica do bloqueio. O “ganho de imagem”pode ser regulado para intensificar os contrastes da imagemcomo um todo ou separadamente, em níveis superficiais ouprofundos. Assim, o brilho das estruturas adjacentes aosnervos pode ser regulado para sua melhor definição. Ozoom é usado para ampliar os detalhes de uma região daimagem, mas não necessariamente mantém sua definição.Nos transdutores de banda larga pode-se regular a fre-qüência de ultra-som, objetivando sempre a maior resoluçãopossível permitida pela profundidade da estrutura nervosa.Os equipamentos modernos de ultra-sonografia possuemdiversos recursos tecnológicos capazes de purificar a forma-ção de artefatos de imagens. Tais mecanismos podem atu-ar tanto no pré- como no pós-processamento da imagem.Alguns desses avanços são comuns a todos os aparelhosmodernos, enquanto outros são inovações exclusivas dedeterminadas marcas. A composição espacial de imagemconsiste em um arranjo de múltiplas linhas de cristais notransdutor capazes de emitir e receber ondas de ultra-somem vários ângulos, enquanto os transdutores convencionaispossuem apenas uma linha de cristais 76. Dessa maneira,a sobreposição de ecos provenientes de diversos planos deinsonação é digitalmente processada, compondo uma ima-gem de mais qualidade e menor presença de artefatos quea ultra-sonografia de alta resolução convencional 77. Algu-mas vezes, a identificação da ponta da agulha de bloqueioé dificultada pela presença de pequenos ângulos deinsonação. A composição espacial de imagem demostrouser capaz de melhorar a visualização da ponta da agulhanestes ângulos. O processamento em tempo real envolvendoanálise adaptativa e aumento da imagem (XRES imaging)é decorrente do processamento de sinais digitais que seadaptam a uma imagem-alvo considerando suas caracte-rísticas ecotexturais e estruturais 78. Assim, através de umalgoritmo de multi-resolução, as ecotexturas das estruturassão reconhecidas, incrementadas e equalizadas em suas

BLOQUEIOS NERVOSOS GUIADOS POR ULTRA-SOM

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interfaces, diminuindo os artefatos. Esse processo adap-tativo é capaz de melhorar a resolução da imagem geradapela composição espacial da imagem 78. A imagem harmô-nica tecidual é construída a partir das ondas harmônicas(ondas de ultra-som produzidas pela vibração dos tecidose propagadas através dele não-linearmente) 79. Essas ondasharmônicas são múltiplas integrais da freqüência emitida esuas maiores freqüências são utilizadas para configurarimagens. Mediante a supressão de ondas refletidas em fre-qüências menores são gerados menos artefatos, melho-rando o contraste e a resolução lateral da imagem. Emvirtude de sua baixa resolução axial é aconselhável iniciaro exame no modo bidimensional convencional e, posterior-mente, utilizar o mecanismo de ondas harmônicas paramaior detalhe das estruturas 76. O conceito de excitação co-dificada é baseado na codificação do feixe de ultra-som pormeio da criação de um padrão de repetição de 1 s e 0 s. Oscódigos são emitidos e recebidos, sendo reconhecidos paraformação da imagem. Com base nestes, é possível produ-zir ondas com maior comprimento visualizando estruturasprofundas com resolução de alta qualidade 76.

PLANOS DE VISUALIZAÇÃO DA AGULHA DE BLOQUEIO

Os nervos periféricos podem ser visualizados por meio decortes longitudinais ou transversais. Contudo, para realiza-ção de bloqueios de nervos periféricos é mais adequada autilização de cortes transversais. As principais razões são amaior facilidade técnica para obtenção e manutenção daimagem durante o bloqueio, a melhor visualização de estru-turas adjacentes e a capacidade de avaliar a distribuição doanestésico local ao redor do nervo 72. Utilizando cortes trans-versais existem duas técnicas para visualização da posiçãoda agulha em relação ao transdutor. A primeira a ser descritafoi a técnica de alinhamento transversal ao feixe de ultra-som, onde a agulha é introduzida transversalmente aotransdutor, sendo possível apenas a visualização da pontada agulha e de sua sombra acústica acompanhada do deslo-camento dos tecidos durante sua passagem. Muitas vezessão necessárias injeções-teste para auxiliar a visualizaçãoda ponta da agulha 72. A segunda é a técnica de alinhamentolongitudinal ao feixe de ultra-som que possibilita a visua-lização da ponta e do corpo da agulha durante sua progres-são. Essa técnica exige maior precisão de movimentos paramanter o alinhamento e promove maior distância a ser per-corrida entre a pele e o nervo (Figura 6). A escolha do planode introdução da agulha pode ser influenciada pelas carac-terísticas anatômicas da região de bloqueio. Por exemplo,na região infraglútea, o alinhamento longitudinal exige umapassagem dolorosa através da musculatura posterior dacoxa, enquanto a técnica de alinhamento transversal ao fei-xe de ultra-som permite a introdução da agulha entre estesmúsculos, sendo menos desconfortável. Além disso, a au-sência de estruturas anatômicas nobres adjacentes ao ner-vo nessa região pode tornar desnecessária a visualização

integral da agulha durante sua progressão. Entretanto, nosbloqueios supraclaviculares, a técnica de alinhamento lon-gitudinal pode permitir um rastreamento da agulha capazde, possivelmente, diminuir a morbidade deste bloqueio 25.

TREINAMENTO EM BLOQUEIOS REGIONAIS GUIADOS PORULTRA-SOM

O emprego da ultra-sonografia no ensino da anestesia re-gional fornece informações anatômicas dinâmicas durantea realização de bloqueios e permite supervisão direta e maissegura para o ensino das técnicas de bloqueios 37. Por isso,a assistência ultra-sonográfica pode ser considerada uminstrumento valioso às instituições de ensino e treinamen-to 80. Entretanto, algumas habilidades manuais e noções teó-ricas devem ser desenvolvidas previamente à realização debloqueios nos pacientes 35. O acoplamento das imagensgeradas por ultra-som à anestesia regional exige um domí-nio das técnicas básicas de exame ultra-sonográfico e umconhecimento profundo das imagens das estruturas nervo-sas e das estruturas adjacentes. Assim, o treinamento embloqueios guiados por ultra-som deve ser iniciado pela cri-ação de um padrão de reconhecimento teórico-prático dasimagens das estruturas anatômicas presentes nas diver-sas abordagens aos plexos nervosos e ao neuroeixo, assimcomo dos padrões de dispersão de anestésico local.Em conjunto, devem ser estabelecidas, em modelos (om-bros de porco, peitos de peru ou peças de gelatina), curvasde aprendizado para aquisição de habilidades manuais narealização do exame ultra-sonográfico e no alinhamento lon-gitudinal e transversal da agulha de bloqueio ao feixe deultra-som, permitindo a visualização completa do corpo e da

Figura 6 - Bloqueio de Plexo Braquial Utilizando Técnica de Ali-nhamento Longitudinal da Agulha ao Transdutor Linear de 6-13MHz (Sonosite Micromaxx®, Sonosite, Bothell, EUA). Nestaposição é possível visualizar o corpo e a ponta da agulha, emtempo real, durante a realização dos bloqueios

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ponta da agulha ou apenas da ponta, respectivamente 35,81.Tal habilidade é indispensável para a prática da anestesiaregional guiada por ultra-som, garantindo mais precisão esegurança 25. Essas etapas podem ser desenvolvidas deforma concisa, sob a forma de workshops 5.Após cumprirem-se essas exigências, pode-se iniciar o trei-namento em pacientes com maior segurança e qualidade.

TÉCNICA DE BLOQUEIO GUIADO POR ULTRA-SOM

As técnicas de bloqueio de nervos periféricos guiados porultra-som utilizam, de preferência, o corte transversal paraidentificação do nervo, por ser mais facilmente alcançadopor possibilitar a visualização da dispersão da solução anes-tésica a seu redor.Inicialmente, é feito um inventário da anatomia ultra-sono-gráfica da região identificando estruturas como vasos, os-sos, pleura e a estrutura nervosa alvo 25. Neste primeiromomento é essencial obter o melhor plano de visualizaçãopossível das estruturas e realizar os ajustes necessários noaparelho de ultra-som, pois o sucesso dessa técnica podeestar relacionado com a qualidade das imagens obtidas dopaciente 55. Depois, a ponta da agulha é guiada até o nervoe, em seguida, é realizada a injeção da solução anestésicaobservando-se sua difusão em torno dos nervos como umhalo preto (efeito doughnut) 36,47.Esse padrão de difusão certifica que o nervo foi envolvidopelo anestésico local, garantindo curta latência e alto índi-ce de sucesso do bloqueio 36,48. Caso a distribuição do anes-tésico local ao redor do nervo seja incompleta, deve-sereposicionar a ponta agulha para que o anestésico localentre em contato com a região não-circundada 25,72. A injeçãointraneural de anestésico local pode ser evidenciada peloaumento do volume da estrutura nervosa durante a injeção 39.Assim, nos bloqueios guiados por ultra-som a obtenção dosucesso depende da visualização de um padrão “ideal” dedispersão da solução de anestésico local e não da proximi-dade da ponta da agulha em relação ao nervo, como ocor-re nas técnicas de neuroestimulação e parestesia 41,42,66,82.A presença de bolhas de ar na solução de anestésico localforma sombras acústicas, dificultando a identificação dasestruturas. Por isso, deve-se preencher o sistema injetor daagulha com solução anestésica evitando o acúmulo de are o borramento da imagem. Quando não é visualizada a dis-persão do anestésico local durante a injeção de 1 a 2 mL dasolução (injeção-teste) deve-se interrompê-la imediatamen-te, pois pode-se estar realizando uma injeção intravascularde anestésico local 55. As injeções-teste também podem serutilizadas para facilitar a visualização da ponta da agulha emelhorar a resolução das interfaces entre os nervos e asestruturas adjacentes, funcionando como um contraste in-vertido 72. Entretanto, o uso da neuroestimulação associadoà visualização ultra-sonográfica fica prejudicado quando seempregam anestésicos locais (soluções condutoras) comoinjeções-teste. Nesse caso, a administração de solução

glicosada a 5% (solução não-condutora) é sugerida paramanter a capacidade de neuroestimulação da agulha iso-lada, através da diminuição da superfície condutora e doaumento da densidade de corrente na ponta da agulha 83.A neuroestimulação identifica os nervos periféricos pelo de-sencadeamento de respostas motoras distais ao ponto deestimulação. Esta é capaz de produzir uma resposta funcio-nal nos nervos periféricos. Em algumas situações em quea resposta motora não pode ser promovida, como em pa-cientes com extremidades amputadas ou com graves neu-ropatias periféricas, pode-se, por meio da visualização diretado nervo ou do plexo, depositar o anestésico local em suaproximidade 47,84. Além disso, a neuroestimulação é uma téc-nica de identificação neural unidimensional não sendo ca-paz de identificar a localização da ponta da agulha emrelação aos vasos ou a pleura, assim como a dispersão doanestésico local em tempo real 42. Assim sendo, aumentaa possibilidade de pneumotórax, de punções vascularesacidentais e de insucesso. Outra característica marcantedos bloqueios guiados por ultra-som é sua capacidade dedetectar a presença de variações anatômicas 48,85, que pormuitas vezes ocasionam falhas ou impossibilitam a realiza-ção de bloqueios baseados apenas na neuroestimulação 54.Por se tratar de uma técnica de identificação neural bidi-mensional, ao corte transversal, ou mesmo tridimensional,caso sejam empregados os cortes longitudinal e transver-sal, alternadamente, a ultra-sonografia é capaz de oferecerinformações estruturais em tempo real sobre a interaçãodos nervos, vasos, agulha e da solução de anestésico localenvolvidas no bloqueio 15. Por fim, a dependência de parâ-metros anatômicos para realização de bloqueios, sobretudoem pacientes obesos, é muito menor com a visualizaçãodireta ultra-sonográfica do que com a utilização da neuroes-timulação 86. Assim, a ultra-sonografia poderia contribuir paraa diminuição do insucesso das técnicas “cegas” nessa po-pulação 87,88. Alguns centros optam pela associação davisualização direta ultra-sonográfica à neuroestimulação(nervos periféricos) como técnica de retaguarda 55. Algumasescolas advogam o uso isolado da técnica guiada por ultra-som depois da aquisição da proficiência nessa modalidade,mas não existem até o momento evidências científicas ca-pazes de determinar tal status. Além disso, outras vertentesconsideram tais técnicas como sendo agonistas sinérgicase não-antagônicas e preferem usufruir das qualidades deambas para obtenção de bloqueios mais seguros, precisoscom curta latência e menor tempo de realização.A realização de bloqueios neuroaxiais guiada por ultra-somem tempo real é tecnicamente mais complexa. Isto se deveà presença da coluna vertebral (estruturas ósseas e liga-mentares calcificadas) que promove uma extensa área desombra acústica fornecendo pequenas janelas para visua-lização e instrumentação do transdutor e da agulha 4. A abor-dagem longitudinal paramediana apresenta-se como umaexcelente opção para visualização do espaço peridural lom-bar e, principalmente, torácico 67,69. Técnicas de bloqueios

BLOQUEIOS NERVOSOS GUIADOS POR ULTRA-SOM

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neuroaxiais guiados por imagens de ultra-som, em temporeal, foram propostas para crianças e adultos 40,66. Entretanto,o emprego da ultra-sonografia sobre o neuroeixo, nos adultos,tem servido com mais freqüência para prever casos de difícilpunção, medir a profundidade do espaço peridural, identifi-car com precisão o espaço intervertebral e projetar a traje-tória da agulha, otimizando o sucesso e o treinamento dobloqueio peridural 3,32,65,80,89. Além disso, a utilização das ima-gens ultra-sonográficas do neuroeixo possibilita monitorizara dispersão dos anestésicos locais durante os bloqueios ede sangue durante tamponamentos sangüíneos, assimcomo a migração de cateteres no espaço peridural 90-92.Os passos para se obter sucesso em anestesia regionalincluem a identificação exata da posição dos nervos, a co-locação precisa da agulha, sem lesões a estruturas adja-centes e, finalmente, a injeção cuidadosa de anestésicolocal junto aos nervos 22,42. Embora a neuroestimulação for-neça grande auxílio na identificação nervosa, não consegue,isoladamente, atender a todas essas necessidades.Além disso, a ultra-sonografia pode ser capaz de difundir oensino e a prática da anestesia regional por se tratar de umatécnica de fácil aprendizado e supervisão, com excelenteperfil de segurança e alto índice de sucesso 37, encorajan-do anestesiologistas com menos prática em bloqueios aoptarem pela anestesia regional 42,93. Pelas razões expos-tas, acredita-se que os bloqueios guiados por ultra-somserão a técnica de eleição para anestesia regional num fu-turo não muito distante.

Ultrasound-Guided Nerve Blocks

Pablo Escovedo Helayel, TSA, M.D.; Diogo Brüggemann da Con-ceição, M.D.; Getúlio Rodrigues de Oliveira Filho, TSA, M.D.

INTRODUCTION

The first report on the use of ultrasound in regional anesthe-sia dates back to 1978 1, in a supraclavicular brachial plexusblock. The blockade was done after identifying only the sub-clavian vessels and injecting of the local anesthetic aroundthem. In the beginning of the 1980s, neuroaxial ultrasoundwas introduced as a tool to localize and measure the depthof the epidural space 2,3. However, despite the high index ofsuccess in brachial plexus blocks and in the identificationand determination of the depth of the epidural space, thetechnological impossibility of visualizing non-vascularstructures adjacent to the brachial plexus and of filtratingartifacts generated in the images of the neuroaxis, withheldthe popularization of ultrasound assistance to regionalanesthesia 4,5. The last 10 years have seen great progressin the generation and resolution of ultrasound images, allo-wing not only the visualization of the vessels, but also of nerveroots, peripheral nerves, dura mater, pleura, and fascias 6-16.

The technological evolution of ultrasound equipment madepossible the reduction in the size of the equipment and theproduction of portable machines with high quality image,decreased cost, and greater versatility. Thus, the use of theultrasound is increasingly more frequent in regional anes-thesia. The use of ultrasound images to guide needles innerve blocks, promoting anesthesia and analgesia, has beendescribed in adults and children, as well as in the treatmentof chronic pain (stellate ganglion block, celiac ganglion block,third occipital nerve block, and periradicular injections). Ho-wever, this technique is used more often in brachial plexusblock, femoral nerve block, and sciatic nerve block 12,17-28.Besides, ultrasound guided techniques have been describedin neuroaxial blocks, paravertebral blocks, intercostal nerveblocks, iliohyopogastric nerve block, ilioinguinal nerve block,saphenous nerve block, and pudendal nerve block 29-34.Ultrasound guided techniques are based on direct ultra-sound visualization of nerves, needle, and adjacent anatomicstructures, making it possible to apply the local anestheticprecisely around nerves and to follow its dispersion in real time,achieving a more effective blockade, with reduced latency,decreased dependency of anatomic landmarks, reduced vo-lume of local anesthetics, and increased safety 8,22,25,28,35-44.Therefore, the use of ultrasound in regional anesthesia iscapable of offering several potential advantages whencompared to the “blind” techniques, which can be seen inTable I.

PHYSICAL MECHANISMS OF ULTRASOUND INVOLVED INIMAGE GENERATION

By definition, ultrasound is produced by sound waves withfrequencies above 20,000 Hz. A special display of piezoe-lectric crystals (quartz) in the transducers produces ultra-sound from electric energy. Sound waves are transmitted asoscillating waves with alternating pressures of 0.5 to 5

Chart 1 – Potential Advantages of Using Ultrasound inRegional Anesthesia

Direct visualization of nerves

Decreased risk of intraneural injection

Decreased risk of painful muscle contractions

Decreased latency

Dynamic and safe teaching tool

Visualization of anatomical variations

Visualization of the diffusion of the local anesthetic

Reduced risk of intravascular injection

Decreased risk of pleural puncture

Reduction of the dose of local anesthetic

Better quality of the blockade

HELAYEL, CONCEIÇÃO, OLIVEIRA FILHO ET AL.

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megapascal (Mpa) 45. The structures reached by ultrasoundwaves are said to be insonated. Sound waves are reflectedby tissues and transformed in electrical energy by trans-ducers and then in bidimensional images represented in agray scale by the software of the ultrasound equipment. Inclinical practice, transducers capable of producing ultra-sound frequencies from 2 to 20 MHz are available. There areno reports of harmful effects caused by ultrasound waves inthose frequencies, which are considered safe. The ultra-sound wavelength is obtained by dividing the velocity of pro-pagation by the frequency, which determines the axial andlateral resolution of the image. Ultrasound frequency isinversely related to its wavelength and also determines thedepth of tissue penetration.High frequency transducers (10 to 15 MHz) visualize super-ficial structures, up to 3 cm deep, such as the brachial plexusin the interscalenic, supraclavicular, and axillary regions 46.Transducers with frequencies ranging between 4 and 7 MHzare ideal for structures located at a depth of up to 5 cm, suchas the sciatic nerve in the popliteal fossa 27,47,48, and thebrachial plexus in the infraclavicular region 49,50. To identifystructures located more deeply, like the sciatic nerve in thegluteal region, or the epidural space in adults, 2 to 5 MHztransducers are used 4,51.Thus, increasing the ultrasound frequency increases thequality of superficial images while decreasing the visuali-zation of deeper structures. Decreasing the frequency of theultrasound decreases image resolution, but the penetrationof the sound waves is increased, enabling the visualizationof deeper structures.The velocity of propagation of ultrasound waves is specific foreach tissue. Sound waves are propagated in tissues rich inwater at a mean speed of 1,540 m.sec-1, while in air and inthe bones they are propagated at 440 and 4,080 m.sec-1,respectively. This generates a difference in the reflection ofthese waves (echogenicity), resulting in white, black, and graycontrasts (interfaces) delimitating anatomic structures. Theacoustic impedance of a tissue is the result of its densitymultiplied by the velocity of propagation 45. The capacity toreflect ultrasound waves is determined by the difference inacoustic impedance among the different tissues and theangle of the ultrasound beam to the structure in question. Inair-tissue and bone-tissue interfaces the differences are sogreat that almost all the energy transmitted is reflected,forming “acoustic shadows” 52. Hyperechoic structures reflectmore sound waves, being represented by white areas, suchas bones, tendons, and fat. Hypoechoic structures are repre-sented by black areas where the sound waves are atte-nuated, such as tissues rich in water. The attenuation ofreflected ultrasound waves occurs with loss of energy totissues during their propagation, producing heat (absorpti-on), and by the lateral dispersion of the ultrasound beam.Attenuation is specific for each tissue and proportional tothe frequency, being expressed in dB/cm/MHz units. In softtissues, the attenuation constant corresponds to 0.75 dB/cm/

MHz. Despite the high absorption index of these tissues, asignificant loss in the capacity to generate the image onlyoccurs with frequencies above 15 MHz 45. The Doppler effectis a consequence of the difference in echogenicity betweenthe original frequency emitted and the frequency received,generated by the movement of the source of the echo (blood),getting closer or farther away, in relation to the receptor unit.So, it is possible to measure the speed of the blood flow in thevessel and, when necessary, differentiate it from nerves 0,53.

NERVE VISUALIZATION

The quality of the images depends on the quality of theequipment, transducer used, ability of the operator to performand read the exam, and of the adjustments made in theequipment that maximize image resolution.Peripheral nerves can have oval, triangular, or round mor-phologies, and some present the three forms along their ex-tension 48,54. Besides, depending on localization, nerve size,transducer frequency, and angulation of the ultrasound beam,they can have specific echogenic characteristics (hypoe-chogenic or hyperechogenic). Nerve structures can be vi-sualized in longitudinal or transversal cuts. The transversalcut of cervical nerve roots shows hypoechogenic nodules,while the longitudinal cut demonstrates tubular hypoecho-genic areas 16 characteristic of a monofascicular pattern. Thecervical roots from C4 to C7 are commonly seen in a neck exam;however, the roots of C8 to T1 are not 16,53. In the interscalenicsulcus, the superior, medial, and inferior cords of the brachialplexus can be identified in the transversal cut as threehypoechogenic nodules aligned between the anterior andmiddle scalene muscles, but the visualization of the inferiorcord is more difficult, since it is posterior to the subclavianartery 53. The cords of the brachial plexus are more easilyvisualized then the roots that give rise to the plexus, becausethey are thicker 12. In the supraclavicular fossa, the cords anddivisions of the brachial plexus can be seen as a group ofmultiple hypoechogenic nodules above and lateral to thesubclavian artery 12 (Figure 1). The cords of the brachial plexusare formed immediately distal to this region, and the poste-rior cord is above the medial and lateral cords 53. Dependingon the anatomic configuration of the supraclavicular fossa,the area to manipulate the transducer and the needle mightbe limited 50,53,55. Conventional linear transducers have arectangular surface of contact measuring about 3.8 to 5 cmin length. However, linear transducers similar to hockeysticks, measuring 2.5 cm, can reduce this restriction 56. In theinfraclavicular area, the cords of the brachial plexus areidentified as hyperechogenic nodules that form a trianglearound the axillary vessels, the lateral cord is anterior to theother cords, and the axillary vein is located between themedial cord and axillary artery 46,53,56.In the axilla, the terminal branches of the brachial plexus arearranged around the axillary artery, showing great mobilityand variation in its location 46,57 (Figure 2). The longitudinal

ULTRASOUND-GUIDED NERVE BLOCKS

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cut of peripheral nerves demonstrates multiple, parallel,discontinued, hypoechogenic areas (nervous tissue) separa-ted by hyperechogenic bands (connective tissue). The trans-versal view of peripheral nerves shows hypoechogenicnodules (nerve tissue) surrounded by a hyperechogenicbackground (connective tissue), configuring a fascicular or“honeycomb” pattern (Figure 3). However, this fascicularechoic texture does not have an exact histologic correlation,

being capable of generating an image of 1/3 of the existingfascicles 9. The possible reasons for this phenomenon are:inability to visualize fascicles, unless they are perpendicularto the ultrasound beam, associated with poor qualityresolution, which condenses adjacent structures in the sameechogenicity. However, it has been demonstrated thatrelatively small nerves, such as the recurrent laryngeal nerve,do not have a fascicular pattern, which is present only inlarger peripheral nerves, such as the median and sciatic 11.In some cases, the nerve structure should be visualized intwo views and be followed distally for a positive identification.This tracking of peripheral nerves is hindered by theirmobility, being easier to accomplish in the transversal cut.Some structures, like tendons and small vessels, can bemistaken for peripheral nerves. However, using transducerswith a frequency greater than 10 MHz (high-resolution ultra-sound) it is possible to observe a fibrillar pattern with thin,continuous hyperechogenic (similar to fibrillas) and hypoe-chogenic (less prominent than in nerves) bands. One can alsouse passive mobilization of the peripheral nerves in the fo-rearm to differentiate between nerves and tendons 58. Theangle of the ultrasound beam influences the echogenicity ofperipheral nerves because they are formed by nerve tissue(hypoechogenic) and connective tissue, like the epineuroand perineuro (hyperchogenic). Optimal echogenicity is obtai-ned when the beam is perpendicular to the nerve, forming animage with a fascicular pattern. As the angle changes, theimage presents ambiguous characteristics of sound wavereflection, decreasing its echogenicity (anisotropy) 59.Vessels are differentiated from small nerves by the com-pression caused by the transducer and using color Doppler.Larger peripheral nerves of the lower limbs (femoral and

Subclavian Artery Needle

BrachialPlexus

First Rib

Figure 1 – Supraclavicular Brachial Plexus Blockade. Transversalcut showing the tip of the needle close to the divisions of thebrachial plexus, which appear as hypoechogenic nodules(black) with hyperechogenic borders (white) behind thesubclavian artery. The first rib (hyperechogenic) and its pos-terior acoustic shadow can also be seen. The image wasobtained with a 6-13 MHz linear transducer (Sonosite Micro-maxx, Sonosite, Bothell, United States)

Needle Median Nerve

Axillary Artery

Ulnar Nerve

Radial NerveVein

Figure 2 – Axillary Brachial Plexus Blockade. Transversal cut sho-wing the tip of the needle close to the median nerve and otherstructures of the brachial plexus. Image obtained by a 6-13MHz linear transducer (Sonosite Micromaxx, Sonosite, Bothell,United States)

Figure 3 – Transversal Cut of the Median Nerve in the Middle Thirdof the Forearm. The median nerve is oval shaped with a typicalfascicular aspect, located anteriorly to the interosseus septum.Image obtained with a 6-13 MHz linear transducer (SonositeMicromaxx, Sonosite, Bothell, United States)

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sciatic) have an elliptical or triangular shape and are charac-teristically more hyperechogenic and anisotropic than thenerves in the upper limbs 60,61. Thus, they are more difficultto visualize than the nerves in the brachial pleexus7. However,in 87% of the patients the sciatic nerve could be identified inthe gluteal region and below it as a solitary hyperechogenic,elliptical structure between the ischial tuberosity and the greatertrochanter of the femur, using a 2 to 5 MHz transducer 51 (Fi-gure 4). In the middle third of the thigh, the nerve has a tri-angular shape and close to the popliteal fossa it becomesround and the formation of its terminal branch can be obser-ved. In this region the nerve is more superficial and a higherfrequency (4 to 7 MHz) transducer should be used 8,48,62. Thefactor that contributes for the visualization of the sciatic nerveis its relatively high echogenicity, contrasting with the lowechogenicity of the surrounding muscles. However, patientsundergoing surgical procedures in the area the nerve islooked for and in the elderly, these interfaces are decreased,compromising its identification 8. Curiously, the tibial nervehas a typical fascicular pattern, while the common peronealnerve has fewer and wider fascicles 9. In the popliteal fossa,the position of these nerves may vary, which might hindertheir identification by “blind” techniques 48. The femoral nerveis consistently visualized in its retroperitoneal trajectory 63.Below the inguinal ligament, it might be divided in its anteri-or and posterior branches. In this region, the femoral nervehas an oval shape and is located in a triangular space late-ral to the femoral artery, superior to the iliopsoas muscle andinferior to the iliac fascia 64. In the femoral trigone, its obliquetrajectory might make its insonation and, consequently, itsvisualization at a 90°-angle difficult 13,61.The visualization of the noble structures of the neuro axis ishindered by the presence of the calcified osteo-ligamentary

structures of the vertebral column. Besides, due to the depthof the nerve structures to be blocked, it is necessary to useultrasound of smaller frequencies, obtaining images that areless clear. Image resolution is maintained up to a depth of6 to 8 cm, using transducer frequencies of 3.5 to 8 MHz 4,65.The ultrasound anatomy of the neuroaxis can be identified inthe longitudinal and transverse planes, and in the medianand paramedian regions of the vertebral column 31,65-69. In thetransversal cut, the intervertebral space can be observed bet-ween the spinous processes. The transverse processesand lateral articular facets are easily identified. The ligamen-tum flavum and dura mater, located in the midline, are alig-ned with the transverse processes, being hyperechogenic.The echogenicity of the ligamentum flavum and dura materis very similar, hindering their visualization, as well as of theepidural space (non-echogenic). The subarachnoid space ishypoechogenic, limited posteriorly by the dura mater-liga-mentum flavum complex, and anteriorly by the vertebral body(hyperchogenic) (Figure 5).In the paramedian longitudinal cut, the intervertebral spacecan be delimited by the cephalad and caudal spinous pro-cesses. Thus, the ligamentum flavum and the dura matercan be identified between them, anterior to the subarachnoidspace and to the vertebral body, consecutively.The paramedian longitudinal cut allows the visualization ofthe structures in the same disposition of the longitudinal

Greater Trochanter

Sciatic NerveIschial

Tuberosity

Figure 4 – Transversal Cut of the Sciatic Nerve. The sciatic nerveappears as a hyperechogenic (white), elliptical structure in thegluteal region, between the greater trochanter of the femur andthe ischial tuberosity. Image obtained with a 2-5 MHz convextransducer (Sonosite Titan, Sonosite, Bothell, United States)

Skin

nepar-hgrc epidural

Transverse ProcessEpiduralSpace

TransverseProcess

Figure 5 – Transversal Cut of the Lumbar Epidural Space at the L3-L4 Interspinous Space in an Adult Individual. The ligamentumflavum and the dura mater appear in the midline, aligned to thetransversal process, with a discrete hyperechogenic aspect(gray). The echogenicity of the ligamentum flavum and duramater is very similar, hindering their visualization. The distancebetween the skin and the complex ligamentum flavum-duramater was 4.55 cm. The subarachnoid space appears as ahypoechogenic area (black) limited, posteriorly, by the liga-mentum flavum-dura mater complex and anteriorly by thevertebral body (hyperechogenic) that appears as a discretegray line. Image obtained with a 2-5 MHz convex transducer(Sonosite Titan, Sonosite, Bothell, United States)

ULTRASOUND-GUIDED NERVE BLOCKS

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view. However, the number of bone structures is smaller,reducing the loss of sound energy to those surfaces, withthe consequent reduction in acoustic shadows. Thus, thisapproach favors the visualization of ligaments, meninges,and nerve structures 66,69. Besides, the quality of the ultra-sound images of the neuroaxis is inversely proportional to theage of the patient 69. In children younger than three months,ligaments and bones are not completely calcified, and thedepth of nerve structures and epidural space is smaller,allowing the use of high-frequency transducers, providing forhigh quality images. However, with body growth and increa-sed bone calcification, these characteristics are attenuated,as well as the quality of the images generated 70.

EQUIPMENT AND MATERIAL USED IN ULTRASOUND-GUIDED BLOCKS

Ideally, a high-resolution device (capable of emitting ultra-sound frequencies above 10 MHz), with color and pulsatileDoppler, is necessary for peripheral nerve blocks. Ultrasoundmachines can be portable or placed in stations. Portabledevices have technology capable of generating and storinghigh-resolution images. Large machines have greater pro-cessing and storing capacities and can be equipped withprinters and CD/DVD recorder.Images generated by portable devices fulfill the needs of re-gional anesthesia with reduced costs. The higher quality ofthe images produced by larger machines has a cost-benefitratio favorable only for scientific purposes. Besides the ultra-sound machine, two wide-band transducers or three fixedfrequency transducers are used. Transducers can have diffe-rent ultrasound frequencies, shapes and contact surface size.In clinical practice, transducers capable of producing ultra-sound frequencies from 2 to 20 MHz are available. Trans-ducers used to guide nerve blocks can be convex or linear.The lateral divergence of the sound waves of convex trans-ducers is greater, with greater field of vision and decreasedimage definition. Linear transducers are used to identify su-perficial structures, such as nerves, muscles, tendons, andvessels because of the greater image resolution 59. Thecontact surface of linear transducers is rectangular, 3.8 to 5 cmlong, while hockey stick-shaped linear transducers measure2.5 cm. A sterile, gelatinous solution is used to decrease theair interface between the skin and the transducer. Besides,in simple peripheral nerve blocks, the contact surface of thetransducer with the skin is covered with an adhesive, sterile,plastic material. In continuous peripheral nerve blocks andin neuroaxial blocks, the transducer and its cable are com-pletely covered with a plastic, sterile wrap.In ultrasound-guided nerve blocks one can use those nee-dles commonly used in regional anesthesia, such as Tuohyneedles, isolated neurostimulation needles, and blunt nee-dles. The caliber of the needle influences its visualization 71.Wider needles are easily identified because of the larger areaon transversal cuts and do not deviate as much from the

alignment plane of the image 72. Some needles used inultrasound-guided biopsies are made of a material capableof reflecting more the ultrasound waves (hyperechhogenic),being easily identified during the procedure. They cost more,and this expenditure would only be justified for deep blocksin which the needles have small insonation angles, decrea-sing considerably the visualization 71,73. There are no hypere-chogenic needles designed specifically for nerve blocks.Thus, wider needles have been used in deeper blocks 74,75.

ADJUSTMENTS TO OPTIMIZE THE IMAGE ANDTECHNOLOGICAL ADVANCES IN ULTRASOUND

Ultrasound machines have commands to adjust and im-prove image definition according to their technological con-figuration, to fulfill the needs of each patient, creating a highquality image.On the menu there are several modes of visualization for thedifferent types of structures, obeying a pre-established pro-gram of ultrasound characteristics, capable of producing thebest image possible of the structures studied. The “smallparts” mode offers optimal conditions for image generationand for the identification of peripheral nerves and muscle-skeletal strucutres 9. This program enhances the ultrasono-graphic characteristics of superficial structures, favoring thevisualization of nerve structures. Some of the latest gene-ration equipment offers a specific mode to visualize peri-pheral nerves, enhancing their characteristics. The depth ofthe images can be increased to allow a wider visualizationof the region studied and be reduced afterwards for moredetails of the dynamics of the blockade. “Image gain” can beregulated to increase contrast as a whole or separately, insuperficial and deep levels. Thus, the glow of adjacentstructures can be regulated for better definition. The zoomis used to amplify the details of an area of the image, butdoes not necessarily maintain its definition. In wide band trans-ducers, the ultrasound frequency can be regulate to obtainthe best resolution possible for the depth of the nerve. Mo-dern ultrasound equipment has several resources to filterartifacts in the image. These mechanisms can be used bothbefore and after image processing. Some of them arecommon to every ultrasound machine, while others areinnovations exclusive to certain brands. Spatial image com-position is made of an array of multiple lines of crystals inthe transducer capable of emitting and receiving ultrasoundwaves in several angles, while conventional transducershave just one line of crystals 76. Thus, the superposition ofechoes from different insonation angles is processeddigitally, forming a higher quality image with fewer artifactsthan conventional high-resolution ultrasound 77. Sometimes,the identification of the tip of the needle is hindered by thepresence of small insonation angles. It has been demons-trated that the spatial composition of the image is capableof improving the visualization of the tip of the needle in thoseangles. Real time processing involving adaptive analysis

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and increased image (XRES imaging) is a consequence ofthe digital signal processing that adapts to a target image,considering its echotexture and structure 78. With a multire-solution algorithm, the echotexture of the structure is recog-nized, accentuated, and their interfaces are equalized,decreasing artifacts. This adaptative process is capable ofimproving the resolution of the image generated by thespatial composition of the image 78. Tissue harmonic imageis composed by harmonic waves (ultrasound waves pro-duced by tissue vibration and propagated through the tissuenon-linearly) 79. Those harmonic waves are multiple integralsof the frequency emitted and their higher frequencies areused to form the images. Suppressing reflected waves oflower frequencies decreases artifacts, improving contrastand the lateral resolution of the image. Due to the low axialresolution, it is advisable to start the exam in the conventionalbidimmensional mode, followed by harmonic waves forbetter visualization of the details of the structures 76. Theconcept of coded excitation is based on the encoding of theultrasound beam through the creation of a repetitive patternof 1s and 0s. Codes are emitted and received, being recog-nized to form the image. Based on them, it is possible toproduce longer waves, and to visualize deep structures withhigh quality resolution 76.

PLANES OF NEEDLE VISUALIZATION

Peripheral nerves can be visualized on longitudinal or trans-versal cuts. However, transversal cuts are more appropriatefor peripheral nerve blocks. The main reasons include: easiertechnique for capturing and maintaining the image duringthe block, better visualization of adjacent structures, andcapacity to evaluate the distribution of the local anestheticaround the nerve 72. There are two techniques to visualize theposition of the needle relative to the transducer when usingtransversal cuts. The first to be described was the transver-sal alignment to the ultrasound beam, in which the needleis introduced transversally to the transducer, and only the tipof the needle and its acoustic shadow, along with tissuedislocation when the needle goes through, can be visualized.Test injections are often necessary to help visualize the tipof the needle 72. The second technique is the longitudinalalignment to the ultrasound beam in which it is possible tovisualize the tip and the shaft of the needle while it is intro-duced. This technique demands more precise movementsto maintain the alignment and increases the distance bet-ween the skin and the nerve (Figure 6). The choice of the pla-ne of introduction of the needle can be affected by theanatomical characteristics of the region. For example, belowthe gluteal region, the longitudinal alignment implies apainful introduction through the posterior thigh musculature,while in the transversal technique the needle can be intro-duced among these muscles, being less uncomfortable.Besides, the visualization of the entire needle while it isbeing introduced might not be necessary due to the absence

of noble anatomical structures adjacent to the nerve in thisregion. However, in supraclavicular blocks, the longitudinalalignment technique allows the needle to be tracked and,possibly, decreases the morbidity of this block 25.

TRAINING IN ULTRASOUND GUIDED REGIONAL BLOCKS

Using ultrasound to teach the techniques of regional anes-thesia provides dynamic anatomical information during theblockade and allows direct and safer supervision 37. For thisreason, ultrasound assistance can be considered an inva-luable tool for teaching and training institutions 80. However,some manual abilities and theoretical notions should bedeveloped before performing nerve blocks in patients 35.Coupling ultrasound generated images and regional anes-thesia requires experience in basic ultrasound techniquesand keen knowledge of the images of nerves and adjacentstructures. Thus, training on ultrasound-guided nerve blocksshould begin with a theoretical-practical teaching of theimages of the anatomical structures present in the differentapproaches to the nerve plexuses and neuroaxis, as well asthe patterns of dispersion of the local anesthetic.Learning curves to acquire the necessary manual skills onultrasound examination and in the longitudinal and transver-sal alignment of the needle to the ultrasound beam, allowingthe visualization of the shaft and tip of the needle or just thetip, respectively, should be established in models (porkshoulder, turkey breasts, or gelatin molds) 35,81. Such abilityis indispensable to ultrasound-guided regional anesthesia,guaranteeing greater precision and safety 25. These stepscan be concisely developed in workshops 5.After these requirements are fulfilled, training in patients canbe started with greater safety and quality.

Figure 6 – Brachial Plexus Blockade Using The Longitudinal NeedleAlignment Technique to the 6-13 MHz Linear Transducer(Sonosite Micromaxx, Sonosite, Bothell, United States). In thisposition, one can visualize the shaft and tip of the needle, inreal time, while performing the block

ULTRASOUND-GUIDED NERVE BLOCKS

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TECHNIQUE OF ULTRASOUND-GUIDED NERVE BLOCK

The techniques of ultrasound-guided nerve blocks, prefe-rentially the transversal cut to identify the nerve, can be easilyachieved because they provide the visualization of the dis-persion of the anesthetic around the nerve.Initially, an inventory of the ultrasound anatomy of the regionis done, identifying structures like vessels, bones, pleura, andthe target nerve 25. In this first moment it is essential to obtainthe best visualization plane possible of the structures and toperform the necessary adjustments in the ultrasound equip-ment, because the success of this technique can be relatedto the quality of the images obtained 56. Afterwards, the tip ofthe needle is guided up to the nerve, the anesthetic isinjected and its diffusion around the nerve is observed as ablack halo (doughnut effect) 36,47.This diffusion pattern assures that the nerve was involved bythe local anesthetic, guaranteeing short latency and a highsuccess rate of the nerve block 36,48. If the distribution of thelocal anesthetic around the nerve is incomplete, the tip of theneedle should be repositioned to guarantee the local anes-thetic gets in touch with the region of the nerve that was notsurrounded by it initially 25,72. The intraneural injection of lo-cal anesthetics can be detected by the increased volume ofthe nerve 39. Thus, the success of ultrasound-guided nerveblocks depends on the visualization of an “ideal” dispersionpattern of the local anesthetic and not on the proximity of thetip of the needle to the nerve, as is the case of neurosti-mulation techniques and paresthesia 41,42,66,82. The presenceof air bubbles in the anesthetic solution gives rise to acousticshadows, hindering the identification of the structures. The-refore, the needle should be filled with anesthetic, avoidingthe accumulation of air and fuzzy images. When the dis-persion is not visualized during the administration of 1 o 2mL of the solution (test-injection) it should be interruptedimmediately because it might configure an intravascularadministration 55. Test-injections can also be used to facilitatevisualization of the tip of the needle and improve the reso-lution of the interfaces among the nerves and surroundingstructures, working as an inverted contrast 72. However, the useof neurostimulation associated with ultrasound visualizationis hindered when local anesthetics are used (conductingsolutions) as test injections. In this case, the administrationof 5% DW (non-conducting solution) should be used to main-tain the neurostimulation capacity of the needle by decrea-sing the conducting surface and increasing the density of thecurrent at the tip of the needle 83.Neurostimulation identifies peripheral nerves by triggeringdistal motor responses. The stimulation is capable ofproducing a functional response in peripheral nerves. Insituations a motor response cannot be produced, such asamputees or patients with severe peripheral neuropathies,the direct visualization of the nerve or plexus allows the localanesthetic to be deposited close to it 47,84. Besides, neuros-timulation is a unidimensional technique that is neither

capable of localizing the tip of the needle and its relation tovessels and pleura nor showing the real time dispersion ofthe local anesthetic 42. Thus, the risk of pneumothorax, acci-dental vascular administration, and nerve block failure isincreased. Another remarkable characteristic of ultrasound-guided nerve blocks is its capacity to detect the presence ofanatomical variations 48,85 that many times are responsible forfailures or make it impossible to make a nerve block basedon neurostimulation alone 54. Since ultrasound is a bidimen-sional technique, on transversal cut, or even tridimensional,if longitudinal and transversal cuts are used alternately, ofneural identification, it is capable of providing real timestructural information on the interaction of nerves, vessels,needle, and local anesthetic 15. Finally, the dependence onanatomical parameters for nerves blocks, especially in obesepatients, is decreased with ultrasound direct visualizationwhen compared to neurostimulation 86. So, ultrasound cancontribute to decrease the failure rate of “blind” techniquesin this population 87,88. Some centers chose the associationof direct ultrasound visualization and neurostimulation (peri-pheral nerves) as a back up technique 55. Some researchersdefend the isolated use of ultrasound-guided nerve blocks afterobtaining proficiency in this modality, but there is no scientificevidence capable of determining such status. Others consi-der that those techniques are synergic agonists, not anta-gonistic, and prefer to take advantage of the qualities of bothtechniques for safer, precise nerve blocks with a short latencyand a reduction in the time necessary to perform the block.Real time ultrasound-guided neuroaxial blocks are techni-cally more complex, due to the presence of the vertebralcolumn (bone and calcified ligaments) that create an exten-sive area of acoustic shadow, providing small windows forvisualization and manipulation of the transducer and needle 4.The longitudinal paramedian approach is an excellent optionto visualize the lumbar and, especially, the thoracic epiduralspace 67,69. Real time ultrasound-guided neuroaxial blockshave been proposed for children and adults 40,66. However, theuse of neuroaxial ultrasound in adults has been used morefrequently to determine difficult cases, measure the depth ofthe epidural space, identify precisely the intervertebral space,and project the trajectory of the needle, optimizing thesuccess and training of the epidural block 3,32,65,80,89. Besides,ultrasound images of the neuroaxis help monitor the dis-persion of local anesthetics, during blocks, and blood, duringblood tamponade, as well as the migration of catheters in theepidural space 90-92.The steps for success in regional anesthesia include theexact identification of the nerves, the precise location of theneedle without damaging adjacent structures, and the carefuladministration of the local anesthetic close to the nerves 22,42.Although neurostimulation is very helpful in identifying nerves,it cannot fulfill all those requirements.Besides, ultrasound is capable of disseminating the tea-ching of regional anesthesia because it is easy to learn andto supervise, with an excellent safety profile and high suc-

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cess rate 37, encouraging anesthesiologists with little expe-rience in regional blocks to choose this technique 42.93. Forall the reasons exposed here, it is believed that ultrasound-guided nerve blocks will be the technique of choice in a nottoo distant future.

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HELAYEL, CONCEIÇÃO, OLIVEIRA FILHO ET AL.

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RESUMENHelayel PE, Conceição DB, Oliveira Filho GR — Bloqueos NerviososGuiados por Ultrasonido.

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: Las técnicas de bloqueos ner-viosos guiados por ultrasonido se basan en la visualización directade las estructuras nerviosas, de la aguja de bloqueo y de lasestructuras anatómicas adyacentes. De esa manera, se puede de-

positar la solución de anestésico local precisamente en torno de losnervios y acompañar su dispersión en tiempo real, obteniéndoseasí, un bloqueo más eficaz, de menor latencia, menor dependenciade referencias anatómicas, menor volumenn de solución anestésicay una mayor seguridad.

CONTENIDO: El artículo revisa los aspectos relativos a los me-canismos físicos para la formación de imágenes, la anatomía ultrasonográfica del neuro eje y de los plexos braquial y lumbo sacral,los equipos y materiales empleados en los bloqueos, los ajustesdel aparato de ultrasonido para mejorar las imágenes, los planosde visualización de las agujas de bloqueo y las técnicas y elentrenamiento en bloqueos guiados por ultrasonido.

CONCLUSIONES: Los pasos para obtener el éxito en anestesiaregional incluyen la identificación exacta de la posición de losnervios, la localización precisa de la aguja, sin lesiones en las es-tructuras adyacentes y, finalmente, la inyección cuidadosa de anes-tésico local junto a los nervios. Aunque la neuro estimulación seade gran ayuda en la identificación de los nervios, ella no logra,aisladamente, rellenar todas esas exigencias. A causa de eso, secree que los bloqueos guiados por ultrasonido serán la técnica deelección para la anestesia regional en un futuro no muy distante.

ULTRASOUND-GUIDED NERVE BLOCKS