Ultrasound guided interscalene brachial plexus block for elective shoulder surgery in regional anaesthesia with sedation: Comparison of anterior and posterior access in regard to the incidence of unintended phrenic nerve blocks. A prospective, randomized, controlled single blinded clinical trial

Diese prospektive, randomisierte, kontrollierte einfache Blindstudie untersucht ultraschallgesteuerte interskalenäre Blockaden des Plexus brachialis bei Patienten mit elektiven Schultereingriffen, bei denen die Operation ohne Allgemeinanästhesie in Regionalanästhesie mit Sedierung durchgeführt wurde. Die Hauptfragestellung untersucht, ob die Injektion des Lokalanästhetikums über einen anterioren oder posterioren Zugangsweg zum interskalenär gelegenen Plexus brachiales Einfluss auf die Inzidenz unerwünschter Nervus phrenicus-Blockaden mit konsekutiver einseitiger Zwerchfellparese hat. Die Zwerchfellfunktion wurde spirometrisch und bei der Hälfte der Patienten zusätzlich auch sonografisch untersucht. Es wurden von September 2011 bis März 2012 84 Patienten eingeschlossen (42 pro Gruppe, Power 80%). Zur statistisch beweisenden Beantwortung der Hauptfragestellung wurde Fischers exakter Test ausgewählt. Weitere Fragestellungen wurden statistisch beschreibend untersucht. Darunter waren u.a. Block-Erfolgsrate, Vergleichbarkeit spirometrischer und sonografischer Ergebnisse, Blockade-Dauer, Anästhesieverlaufsbeobachtungen während der Operation sowie im Aufwachraum, Patientenzufriedenheit und neurologische Komplikationen. Zusammengefasst lassen sich aus der in der Berufsgenossenschaftlichen Unfallklinik Tübingen durchgeführten Studie folgende Aussagen treffen: Anteriorer oder posteriorer Zugang zur Skalenuslücke können die Inzidenz von unerwünschten Nervus phrenicus-Blockaden bei 15 ml Injektatvolumen nicht reduzieren. Die Inzidenz von spirometrisch und sonografisch erfassten Zwerchfellparesen ist mit jeweils 85,7% hoch, aber bei ASA I-II-Patienten ohne klinische Relevanz. Erfahrene Ultraschallanwender können die Nervenwurzeln C5, C6 und C7 bei 100% der Patienten identifizieren. Spirometrisch kann eine hohe Anzahl von Zwerchfellparesen erkannt werden, allerdings nur, wenn alle vier angewendeten Tests miteinander kombiniert werden. Von den vier in der Spirometrie angewendeten Tests kann am ehesten auf die Vitalkapazität verzichtet werden, weil die Kombination aus FEV1 + P0,1 + Sniff zu ähnlichen Ergebnissen führt (Pareserate 85,7% versus 84,5%). Die Ultraschallmethode zur Diagnostik einer Zwerchfellparese zeigt eine gute Übereinstimmung mit spirometrischen Daten und ist ein zukunftsweisendes bettseitiges Verfahren. Die Blockade-Erfolgsrate ist mit 98,8% sehr hoch – dementsprechend werden im Aufwachraum keine Opiate benötigt. Die Blockade-Wirkung mit 15 ml Ropivacain 1% hält im Median 10,5 Stunden an. Schulteroperationen lassen sich bei hoher Patientenzufriedenheit (90,5% der Patienten würden sich erneut für die Methode entscheiden) in alleiniger Regionalanästhesie in Verbindung mit einem standardisierten Sedierungskonzept durchführen. Folgende Perspektiven lassen sich ableiten: Wegweisend zur Reduzierung der Parese-Inzidenz ist für zukünftige Studien und die klinische Praxis die Verminderung des injizierten Lokalanästhetikum-Volumens. Zusätzlich kommen ein „tiefer interskalenärer“ respektive ein „supra-supraklavikulärer“ Zugang in Frage. Hierzu gibt es noch keine veröffentlichten Studien. Insbesondere im Hinblick auf bisher wenig beachtete permanente Schädigungen des Nervus phrenicus hat die Untersuchung eines neuen Zugangs Bedeutung. Ultraschalldiagnostik hat das Potenzial, zum Goldstandard der bettseitigen Zwerchfellparese-Erkennung weiterentwickelt zu werden. Hierzu fehlen noch genauere Methodenbeschreibungen und Studien.This prospective, randomised, controlled and single blinded clinical trial investigates ultrasound guided interscalene brachial plexus blocks in patients with elective shoulder surgery. The operations were performed in regional anaesthesia and sedation. The main question focuses on the effect of an anterior or a posterior access to the interscalene brachial plexus: Does the injection of the local anaesthetic via anterior or posterior access have an impact on the incidence of unintended phrenic nerve blocks with subsequent hemi-diaphragmatic pareses? The diaphragmatic funtion was investigated with pulmonary function tests, and one half of the patients was investigated with ultrasound additionally. 84 patients were included between September 2011 and March 2012 (42 in each group, power 80%) and Fisher’s exact test was used. Furthermore, various other questions were investigated and looked at with desciptive statistics: block success rate, comparability of spirometric and sonografic results, duration of the block, complications in theatre and recovery room, patient satisfaction and neurological complications. Summary of results: Anterior or posterior access to the interscalene brachial plexus can not reduce the incidence of unintended phrenic nerve blocks, given that 15ml of local anaesthic are used. The incidence of detected hemi-diaphragmatic paresis is high: 85,7% in spirometry and ultrasound. However, this did not prove to be clinically relevant in patients with ASA-status I or II. Experienced ultrasound users can identify the nerve roots of C5, C6 and C7 in 100% of the patients. Spirometry can detect a high number of hemi-diaphragmatic pareses, however, 4 different tests are required. Pulmonary function tests can be performed without the vital capacity as a combination of FEV1, p0,1 and sniff-test leads to equally high results (rate of hemi-diaphragmatic paresis 85,7% versus 84,5%). Ultrasound as method to diagnose hemi-diaphragmatic paresis demonstrates the same rate of paresis as does spirometry and is a forward-looking bedside tool. The block success rate is very high (98,8%) – no opiods were requested in the recovery room subsequently. The duration of the block was 10,5 hours median, using 15ml of ropivacain 1%. Interscalene brachial plexus block with sedation for shoulder surgery has shown a high patient satisfaction: 90,5% of the patient would go for the same method in case they needed a similar surgery again. Six weeks afer the block in 1,2% of the patients (n=1) a potentially permanent neurological abnormal finding occurred (numbness on one finger). Future perspectives: The trend-setting method for clinical practice and further trials to reduce unintended phrenic nerve blocks with subsequent hemi-diaphragmativ paresis will be a reduction of local anaesthetic volume. Additionally, a „supra-supra-clavicular“ access could be helpful as the local anaesthetic would be injected in a greater distance to the phrenic nerve. Furthermore, there are case reports with permanent injury of the phrenic nerve that are not really payed attention to yet. There are currently no trials to this method published yet. Patients with ASA-status I-II having undergone shoulder surgery in ultrasound guided interscalene brachial plexus block with sedation can be transfered dirctly from operating theatre to the normal ward, given that their Aldrete Score is 10 befor transfer. Ultrasound as diagnostic bedside tool has a large potential to develop to the gold standard for assessment of diaphragmatic function. Further studies are needed