Date: 15 Jan 2010

Single-operator real-time ultrasound-guidance to aim and insert a lumbar epidural needle

Abstract

Purpose

In conventional practice of epidural needle placement, determining the interspinous level and choosing the puncture site are based on palpation of anatomical landmarks, which can be difficult with some subjects. Thereafter, the correct passage of the needle towards the epidural space is a blind “feel as you go” method. An aim-and-insert single-operator ultrasound-guided epidural needle placement is described and demonstrated.

Method

Nineteen subjects undergoing elective Cesarean delivery consented to undergo both a pre-puncture ultrasound scan and real-time paramedian ultrasound-guidance for needle insertion. Following were the study objectives: to measure the success of a combined spinal-epidural needle insertion under real-time guidance, to compare the locations of the chosen interspinous levels as determined by both ultrasound and palpation, to measure the change in depth of the epidural space from the skin surface as pressure is applied to the ultrasound transducer, and to investigate the geometric limitations of using a fixed needle guide.

Results

One subject did not participate in the study because pre-puncture ultrasound examination showed unrecognizable bony landmarks. In 18 of 19 subjects, the epidural needle entered the epidural space successfully, as defined by a loss-of-resistance. In two subjects, entry into the epidural space was not achieved despite ultrasound guidance. Eighteen of the 19 interspinous spaces that were identified using palpation were consistent with those determined by ultrasound. The transducer pressure changed the depth of the epidural space by 2.8 mm. The measurements of the insertion lengths corresponded with the geometrical model of the needle guide, but the needle required a larger insertion angle than would be needed without the guide.

Conclusion

This small study demonstrates the feasibility of the ultrasound-guidance technique. Areas for further development are identified for both ultrasound software and physical design.

Résumé

Objectif

Dans le positionnement traditionnel de l’aiguille péridurale, l’identification du niveau interépineux et le choix du site de ponction se fondent sur la palpation de points de repère anatomiques, ce qui peut s’avérer difficile chez certains patients. Par la suite, le passage approprié de l’aiguille vers l’espace péridural est réalisé par une méthode en aveugle sur la base de sensation subjective pendant l’insertion. Nous décrivons et démontrons ici le positionnement d’une aiguille péridurale échoguidée par un opérateur unique en ‘ciblant et insérant’.

Méthode

Dix-neuf patientes subissant un accouchement par césarienne non urgent ont consenti à subir un échogramme avant la ponction ainsi qu’un échoguidage paramédian en temps réel pour guider l’insertion de l’aiguille. Les objectifs étaient d’évaluer la réussite d’une insertion en temps réel de l’aiguille rachidienne-péridurale par échoguidage, de comparer les sites des niveaux interépineux retenus par échoguidage ou palpation, de mesurer les changements de profondeur de l’espace péridural depuis la surface de la peau lorsqu’on exerce de la pression sur le capteur ultrasonore, et d’explorer les limites géométriques liées à l’utilisation d’un guide fixe de l’aiguille.

Résultats

Une patiente n’a pas participé à l’étude en raison de points de repères osseux non reconnaissables découverts pendant l’examen échographique réalisé avant la ponction. Chez 18 des 19 patientes, l’aiguille péridurale a bien été insérée dans l’espace péridural tel que défini par une perte de résistance. Chez deux patientes, malgré l’échoguidage, l’entrée dans l’espace péridural n’a pas réussi. Dix-huit des 19 identifications de l’espace interépineux par palpation étaient semblables à celles obtenues par échoguidage. La pression du capteur a modifié la profondeur de 2,8 mm. Les mesures des longueurs d’insertion correspondaient au modèle géométrique du guide d’aiguille, mais l’aiguille a nécessité un angle d’insertion plus large que sans guide.

Conclusion

Cette petite étude démontre la faisabilité de la technique échoguidée. Différents domaines où des développements futurs sont possibles sont présentés aussi bien pour les logiciels d’échoguidage que pour la conception physique.