Date: 28 Jan 2009

Sympathectomy-mediated vasodilatation: a randomized concentration ranging study of epidural bupivacaine

Abstract

Purpose

We tested the hypothesis that the development of sympathectomy-mediated vasodilatation is dependent on the concentration rather than the dose of epidural local anesthetic administered.

Methods

Sixty subjects receiving lumbar epidural bupivacaine were randomised to one of three groups: A: 10 ml 0.5% (50 mg); B: 10 ml 0.25% (25 mg); and C: 40 ml 0.0625% (25 mg). Groups A and B had equal volume but a twofold difference in drug dose, while groups B and C had equal drug dose, but a fourfold difference in drug volume. At baseline and 5, 10, and 20 min following epidural bupivacaine administration, we assessed the following indices of sympathectomy: pulse oximeter perfusion index in the toe and finger, skin temperature in the toe and finger, and mean arterial pressure. We also assessed sensory level (pinprick, cold, and light touch) and motor block.

Results

There was an increase in the pulse oximeter perfusion index by 20 min of 280%, 303%, and 59% in groups A, B, and, C, respectively. There was a significant sympathectomy-mediated vasodilatation in the toe for both groups A (P = 0.002) and B (P < 0.001) but not C (P = 0.22). Vasoconstriction in the finger was observed in group A only (P = 0.015) but not in group B (P = 0.09) or group C (P = 0.20). There were similar blood pressure changes and similar sensory changes in all groups. The intensity of motor block increased with increasing drug concentration.

Conclusions

Our observations suggest that drug concentration is more important than drug dose in determining the degree of sympathectomy following lumbar epidural local anesthesia.

Résumé

Objectif

Nous avons testé l’hypothèse selon laquelle l’apparition d’une vasodilatation médiée par sympathectomie était liée à la concentration plutôt qu’à la dose d’anesthésique local péridural administré.

Méthode

Soixante patients recevant de la bupivacaïne péridurale lombaire ont été randomisés en trois groupes : A : 10 ml 0,5 % (50 mg); B : 10 ml 0,25 % (25 mg); et C : 40 ml 0,0625 % (25 mg). Les groupes A et B ont reçu un volume équivalent mais la dose de médicament était doublée pour le groupe A, alors que les groupes B et C ont reçu une dose égale, mais le volume de médicament a été quadruplé pour le groupe C. Nous avons évalué les indices de sympathectomie suivants aux niveaux de base ainsi qu’à 5, 10 et 20 minutes après l’administration de la bupivacaïne péridurale : indice de perfusion de l’oxymètre de pouls à l’orteil et au doigt, température cutanée à l’orteil et au doigt, et tension artérielle moyenne. Nous avons également évalué le niveau sensoriel (piqûre à l’aiguille, froid et toucher léger) et le bloc moteur.

Résultats

Sur la base de l’indice de perfusion de l’oxymètre de pouls, nous avons observé une vasodilatation médiée par sympathectomie significative dans l’orteil pour les groupes A (P = 0,002) et B (P < 0,001) mais pas dans le groupe C (P = 0,22). La vasoconstriction au doigt a été observée uniquement dans le groupe A (P = 0,015), et non dans les groupes B (P = 0,09) ou C (P = 0,20). Des changements semblables au niveau de la pression artérielle et des changements sensitifs semblables ont été observés dans tous les groupes. L’intensité du bloc moteur a augmenté avec l’augmentation de la concentration de médicament.

Conclusion

Nos observations suggèrent que la concentration de médicament joue un rôle plus important que la dose de médicament pour déterminer le niveau de sympathectomie à la suite d’une anesthésie locale péridurale lombaire.

Study conducted in Department of Anesthesiology and Critical Care Medicine, Hadassah Hebrew University Medical Center, Jerusalem, Israel.
An erratum to this article can be found online at http://dx.doi.org/10.1007/s12630-010-9295-3.