A comparative study on position and paramedian neuraxial access on healthy volunteers using three-dimensional models registered to lumbar spine ultrasound

Can J Anaesth. 2020 Sep;67(9):1152-1161. doi: 10.1007/s12630-020-01734-0. Epub 2020 Jun 4.

Abstract

Purpose: Optimizing patient position and needle puncture site are important factors for successful neuraxial anesthesia. Two paramedian approaches are commonly utilized and we sought to determine whether variations of the seated position would increase the chance of puncture success.

Methods: We simulated paramedian needle passes on three-dimensional lumbar spine models registered to volumetric ultrasound data acquired from ten healthy volunteers in three different positions: 1) prone; 2) seated with thoracic and lumbar flexion; and 3) seated as in position 2, but with a 10° dorsal tilt. Simulated paramedian needle passes from the right side performed on validated models were used to determine L2-3 and L3-4 neuraxial target size and success. We selected two paramedian puncture sites according to standard anesthesia textbook descriptions: 10 mm lateral and 10 mm caudal from inferior edge of the superior spinous process as described by Miller, and 10 mm lateral from the superior edge of the inferior spinous process as described by Barash.

Results: A significant increase in the area available for dural puncture was found in the L2-3 (61-62 mm2) and L3-4 (76-79 mm2) vertebral levels for all seated positions relative to the prone position (P < 0.001). Similarly, a significant increase in the total number of successful punctures was found in the L2-3 (77-79) and L3-4 (119-120) vertebral levels for all seated positions relative to the prone position (P < 0.001). No differences were found between seated positions. The Barash puncture site achieved a higher number of successful punctures than the Miller puncture site in both the L2-3 (19) and L3-4 (84) vertebral levels (P < 0.001).

Conclusion: An added dorsal table tilt did not increase puncture success in the seated position. The landmarks for puncture site described by Barash resulted in significantly more successful punctures compared with those described by Miller in all positions.

RéSUMé: OBJECTIF: L’optimisation de la position du patient et celle du site de ponction de l’aiguille sont des facteurs importants pour la réussite d’une anesthésie neuraxiale. Deux approches paramédianes sont fréquemment utilisées et nous avons tenté de déterminer si des variations de la position assise augmenteraient la probabilité de réussite de la ponction. MéTHODE: Nous avons simulé les passages paramédians de l’aiguille sur des modèles tridimensionnels de la colonne lombaire adaptés à partir de données d’échographie volumétriques acquises auprès de dix volontaires sains placés dans trois positions différentes : 1) couché sur le ventre; 2) assis en flexion thoraco-lombaire; et 3) assis comme en position 2, mais avec une inclinaison dorsale de 10°. Les passages paramédians simulés de l’aiguille du côté droit réalisés sur des modèles validés ont été utilisés pour déterminer la taille des cibles neuraxiales L2–3 et L3–4 ainsi que la réussite de la ponction. Nous avons sélectionné deux sites de ponction paramédians selon les descriptions de deux manuels d’anesthésie standard, soit 10 mm en latéral et 10 mm en caudal depuis le bord inférieur de l’apophyse épineuse supérieure tel que décrit par celui de Miller, et 10 mm en latéral depuis le bord supérieur de l’apophyse épineuse inférieure, tel que décrit par celui de Barash. RéSULTATS: Une augmentation significative de la surface disponible pour la ponction durale a été observée aux niveaux vertébraux L2–3 (61–62 mm2) et L3–4 (76–79 mm2) dans les deux positions assises par rapport à la position ventrale (P < 0,001). De la même manière, nous avons observé une augmentation significative du nombre total de ponctions durales réussies aux niveaux vertébraux L2–3 (77–79) et L3–4 (119–120) dans les deux positions assises par rapport à la position ventrale (P < 0,001). Aucune différence n’a été observée entre les deux positions assises. Le site de ponction selon le manuel de Barash a permis la réalisation d’un nombre plus élevé de ponctions réussies que le site de ponction selon celui de Miller, tant au niveau vertébral L2–3 (19) qu’au niveau L3–4 (84) (P < 0,001). CONCLUSION: L’ajout d’une inclinaison du plan dorsal n’a pas augmenté le taux de réussite de la ponction en position assise. Les repères utilisés pour le site de ponction décrits par le manuel de Barash ont entraîné un nombre significativement plus élevé de ponctions réussies que ceux décrits par celui de Miller, toutes positions confondues.

Keywords: image registration; medical image analysis; neuraxial anesthesia; patient positioning; ultrasound.

Publication types

  • Clinical Trial
  • Comparative Study
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Anesthesia, Spinal*
  • Healthy Volunteers
  • Humans
  • Lumbar Vertebrae / diagnostic imaging
  • Lumbosacral Region / diagnostic imaging
  • Registries
  • Ultrasonography