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Pediatric Neuraxial Anesthesia from Caudals, to Thoracic Epidurals, to Awake Spinals

Martin Müller, MDAssistant Professor

Division of Pediatric Anesthesia

Iowa Symposium XIII

May 4, 2013

Disclosure

• No financial ties, compensation from or obligation to manufacturers of biomedical products or drugs

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Overview

• Caudal single shot

• Thoracic epidural catheter

• Awake spinal block

Introduction

• Most common block in children

• Easy to learn1

• Minimal equipment

• Favorable risk/benefit ratio

• ↓ Surgical stress response2

1 Schuepfer G; et al.: Reg Anesth Pain Med 2000; 25: 385–8 2 Erol A; et al.: Pediatr Int. 2007;49:928-32

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Indications

• Augmentation for GA and post‐operative analgesia

• Pediatric surgeries involving lower body

• Ureteral reimplantation, orchiopexy1, complex hypospadias repair, inguinal herniorrhaphy, clubfoot repair, etc.

1 Rice LJ; et al: Canadian Journal of Anesthesia 1990; 37:429-31

Contraindications

• Refusal, no parental consent

• Skin infection

• Sepsis

• Immunodeficiency

• Coagulopathy/thrombocytopenia

• Post‐operative testing of motor/sensory function

• Anatomical – sacral dimple indicative of myelodysplasia

• Ultrasound to confirm anatomy1

1 Schwartz D; et al: Pediatric Anesthesia 2011; 21:1073–1088

S1 S2

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Anatomy

Anatomy: Pediatric

• Sacrum narrow, flat – direct route to dural sac

• Conus medullaris @ L3

• Dural sac @ S3

• Incomplete ossification

• Thin ligamentum flavum

• ↑ Compliance & ↑ size of epidural space

• ↑ Intervertebral foramina –LA escape

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Physiology

• Relative CSF volume↑1

• CSF turnover↑

• Hemodynamic stability in children < 6 years with neuraxial block2

– Small venous capacitance of lower extremities

– Lack of resting sympathetic peripheral vascular tone

1 Cutler RWP; et al.: Brain 1968;91:707-20

2 Dohi S; et al.: Anesthesiology 1979; 50: 319–23

Dohi S; et al.: Anesthesiology 1979; 50: 319–23

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Technique 

• Monitoring: standard ASA monitors (ECG)

• Patient position: lateral decubitus, hips and knees flexed

• Operator: standing or sitting posteriorly vs. anteriorly bending over

• Good lighting

Technique: Landmarks

• Equilateral triangle posterior superior iliac spines and sacral hiatus

• Hiatus rostral of gluteal crease

• Effect of gravity on skin 

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Technique: Needle

• Short bevel 22G  straight needle

(↓ intravascular injection)

• 22G Jelco IV catheter

– Soft tip: ↓ perforation

– Kinking 

Short Bevel Regular Bevel

Technique: Pop and Drop

• Palpation of hiatus

• Needle insertion 45⁰

• Characteristic “give” through sacrococcygeal ligament

• Drop angle

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Technique: Verification 

• Needle hub open to air

• Aspiration (clear fluid, blood)

• Test dose

– Lidocaine with 1:200 000 epinephrine 

– Controversial

– Sensitivity questioned in children1

1 Fisher QA; et al.: Can J Anesth. 1997;44: 592-8

Technique: Injection

• Slow, incremental

• 10 cc syringe (comparable resistance)

• Subcutaneous palpation

• ECG monitoring (ST segment, T‐wave)

Normal

LA toxicity

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Caudal Video

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Bupivacaine

• 0.175%  ideal for outpatient surgery (max. sensory block w/ minimal motor block)

• Max. dose: 2.5 mg/kg

• CNS toxicity: seizures

• Cardiac toxicity: therapy‐resistant arrhythmias, cardiac arrest

• 20% Intralipid, 1.5 ml/kg bolus, then infusion 0.25 ml/kg/h

Ropivacaine

• Onset 7‐14 min

• Duration 4‐6 h

• Good sensory/weak motor block

• 0.2 % ideal for caudal

• More expensive

• Less CNS and cardiac toxicity1

1 Scott DB; et al.: Anesth Analg 1989;69:563-9

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2,3‐Chloroprocaine

• Denser block 

• Ester hydrolysis

• Less risk of toxic accumulation in neonates

• Continuous infusion1

• Cheap

• Neurotoxic with subdural administration

1 Tobias JD; et al.: Can J Anesth 1996; 43: 69-72

Adjuvants

• Clonidine– Optimal dose 1‐2 mcg/kg– Sedation– Bradycardia, hypotension, apnea in neonates

• Ketamine– Preservative‐free ketamine not available in US 

• Neostigmine– PONV ↑ 30% 

• Opioids– Delayed respiratory depression

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Caudal:Complications

• Intravascular/intraosseous injection

• Epidural hematoma

• Neural injury

• Subarachnoid injection

• Epidural abscess

• Urinary retention (opioids)

Thoracic Epidural Catheter:Indication/Goals

• Abdominal/thoracic surgery

• Post operative analgesia

• Older children

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Thoracic Epidural: Technique

• Under general anesthesia

• Lateral decubitus position

• Midline vs. paramedian approach

• LOR with NS (avoid air embolism)

• Ligamentum flavum not as prominent

• Depth of epidural space: ca. 1 cm/10 kg

Thoracic Epidural Complications 

• Drugs– CNS/cardio toxicity– Intravascular/subarachnoid injection

• Catheter placement– Trauma to epidural structures (nerves, spinal cord, vessels)

– Catheter migration‐spinal block1

– Infection 

1 Taenzer AH: Anesthesiology 2003; 98:1014-15

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Awake Spinal Anesthesia

Indications

• Preferable to avoid general anesthesia

–Muscular hypotonia (post‐op ventilation)

– Post op apnea

– ?Neurotoxicity

– Difficult  AW (Pierre Robin)

• Inguinal hernia repair, muscle biopsy

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Spinal: Technique 

• PIV (timing variable)

• ASA monitors

• Sitting position

– Needs a good “babysitter”: restrain all 4 extremities, lumbar lordosis, avoid neck flexion (AW obstruction)

– pacifier

Spinal: Technique 

• 22g 1‐½  inch spinal needle

• TB syringe (slip tip)

• Sterile prep iodine/alcohol

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Spinal: Technique• Barbotage

• Supine positioning

• Soft restraints

• Immediate start of surgery

L3-4

Spinal: Drugs

Drug Concentration %

Dose mg/kg

Durationmin

Lidocaine 5 3 56

Bupivacaine 0.5 1 70

Tetracaine 1 0.5 80

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Spinal: Complications1

• Desaturation

• “High” spinal 

• Bradycardia (<100 bpm)

• Apnea

• Rarely: infection, bleeding, nerve damage, spinal cord injury

• CSF leak

1 Williams RK; et al.:Anesth Analg. 2006; 102:67-71

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Common Problems

• Incomplete block (failed spinal)

– Rare (5‐20%)

– Repeat SAB, do caudal block, i.v. supplementation, cancel surgery

• Agitation

– From heat, covers, physical restraints

– Solution: sweetened pacifier, padding, ventilation, i.v. sedation (benzodiazepines, propofol)

Common Problems

• Time running out:

– Avoid delays during prep and intraop

– Have good communication with surgeon

– Addition of epinephrine

– Combination with caudal block:

• Total dose 2.5 mg/kg bupivacaine divided into– SAB: 1 mg/kg (0.2 cc/kg of 0.5% bupivacaine)

– Caudal:  1.5 mg/kg (0.6 cc/kg of 0.25% bupivacaine)

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Summary

• Caudal: most common block, easy to learn

• Intralipid needs to be immediately available

• Thoracic epidural: potential for serious complications, LOR with NS, asleep vs. awake

• Awake spinal: wonderful alternative to GA, potential to avoid suspected neurotoxic effects of GA, time limitations

Questions?

martin-mueller@uiowa.edu www.anesth.uiowa.edu