Effect of brachial plexus block on the incidence of arterial hypotension and bradycardia events during shoulder arthroscopy in adolescents

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. The role and significance of the technical aspects of interscalene brachial plexus block in the occurrence of sudden arterial hypotension and bradycardia events during shoulder arthroscopy in a semi-sitting position are ambiguous.

Aim. The study aimed to assess the effect of interscalene brachial plexus block on the incidence of hypotension-bradycardia events during shoulder arthroscopic surgery in adolescents in a semi-sitting position.

Materials and methods. This retrospective analysis of anesthesia protocols included 288 patients who underwent arthroscopic shoulder surgery in a semi-sitting position under the interscalene brachial plexus block. Regional blockades were performed with neurostimulation in Group 1 (n = 23), neurostimulation and ultrasound navigation without repositioning the needle in Group 2 (n = 70), and neurostimulation and ultrasound navigation with multiple precision repositioning the needle in Group 3 (n = 195).

Results. Hypotension-bradycardia events were detected in 26 patients out of 288 (9%). There was a statistically significant difference in the frequency of hypotension-bradycardia in all groups: 10 (43.48%) in Group 1, 15 (21.43%) in Group 2, and 1 (0.51%) in Group 3 (p = 0.000). A direct correlation between hypotension-bradycardia episodes and local anesthetic volume (r = 0.405; p < 0.05), and Horner’s syndrome (r = 0.684, p < 0.05) was found.

Conclusions. Interscalene brachial plexus block with a target delivery of low volume of local anesthetic and dual navigation reduces the risk of hypotension-bradycardia. Horner’s syndrome can be considered an early predictor of hypotension-bradycardia events.

About the authors

Konstantin S. Trukhin

Clinic of High Medical Technologies named after N.I. Pirogov, Saint Petersburg University

Author for correspondence.
Email: k_truhin_dok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5410-0467

MD, anesthesiologist and intensive care specialist

Russian Federation, 154, Fontanka river emb., Saint Petersburg, 190103

Dmitrii V. Zabolotskii

Saint Petersburg State Pediatric Medical University; H. Turner National Medical Research Center for Сhildren’s Orthopedics and Trauma Surgery

Email: k_truhin_dok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6127-0798

MD, PhD, D.Sc., Professor, Head of the Chair of Anesthesiology, Intensive Care and Emergency Pediatrics; Senior Research Associate of the Department of Spine Pathology and Neurosurgery

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100; 64, Parkovaya str., Saint-Petersburg, Pushkin, 196603

Viktor A. Koriachkin

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: k_truhin_dok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3400-8989

MD, PhD, D.Sc., Professor, Department of Anesthesiology, Intensive Care and Emergency Pediatrics

Russian Federation, 2, Litovskay street, Saint-Peterburg, 194100

Oleg V. Kuleshov

Clinic of High Medical Technologies named after N.I. Pirogov, Saint Petersburg University; North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: k_truhin_dok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5177-2527

MD, PhD, Head of the Anesthesiology and Intensive Care Department; Associate Professor of the Department of Anesthesiology and Reanimatology

Russian Federation, 154, Fontanka river emb., Saint Petersburg, 190103; 41, Kirochnaya street, Saint-Petersburg, 191015

Kirill I. Zakharov

Clinic of High Medical Technologies named after N.I. Pirogov, Saint Petersburg University

Email: k_truhin_dok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1440-4308

MD, Orthopedic and Trauma Surgeon of the Traumatology Department

Russian Federation, 154, Fontanka river emb., Saint Petersburg, 190103

Andrei A. Сherednichenko

Clinic of High Medical Technologies named after N.I. Pirogov, Saint Petersburg University

Email: k_truhin_dok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4290-4206

MD, anesthesiologist and intensive care specialist

Russian Federation, 154, Fontanka river emb., Saint Petersburg, 190103

Aleksei Yu. Kulikov

Clinic of High Medical Technologies named after N.I. Pirogov, Saint Petersburg University

Email: k_truhin_dok@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0130-253X

MD, PhD, anesthesiologist and intensive care specialist

Russian Federation, 154, Fontanka river emb., Saint Petersburg, 190103

References

  1. Kahn RL, Hargett MJ. Beta-adrenergic blockers and vasovagal episodes during shoulder surgery in the sitting position under interscalene block. Anesth Analg Analgesia. 1999;88(2):378-381. https://doi.org/10.1097/00000539-199902000-00029.
  2. Chierichini A, Frassanito L, Vergari A, et al. The effect of norepinephrine versus epinephrine in irrigation fluid on the incidence of hypotensive/bradycardic events during arthroscopic rotator cuff repair with interscalene block in the sitting position. Arthroscopy. 2015;31(5):800-806. https://doi.org/10.1016/j.arthro. 2015.02.030.
  3. Kim JH, Song SY, Ryu T, et al. Changes in heart rate variability after sitting following interscalene block. Clin Auton Res. 2015;25(5):327-333. https://doi.org/10.1007/s10286-015-0312-z.
  4. Tetzlaff JE. Cousins and Bridenbaugh’s neural blockade in clinical anesthesia and pain medicine. Mayo Clin Proc. 2010;85(7):e51. https://doi.org/10.4065/mcp.2010.0230.
  5. Song SY, Roh WS. Hypotensive bradycardic events during shoulder arthroscopic surgery under interscalene brachial plexus blocks. Korean J Anesthesiol. 2012;62(3):209. https://doi.org/10.4097/kjae.2012.62.3.209.
  6. Seo KC, Park JS, Roh WS. Factors contributing to episodes of bradycardia hypotension during shoulder arthroscopic surgery in the sitting position after interscalene block. Korean J Anesthesiol. 2010;58(1):38-44. https://doi.org/10.4097/kjae.2010.58.1.38.
  7. Song SY, Son SH, Kim SO, Roh WS. Intravenous fentanyl during shoulder arthroscopic surgery in the sitting position after interscalene block increases the incidence of episodes of bradycardia hypotension. Korean J Anesthesiol. 2011;60(5):344-350. https://doi.org/10.4097/kjae.2011.60.5.344.
  8. D’Alessio JG, Weller RS, Rosenblum M. Activation of the Bezold-Jarisch reflex in the sitting position for shoulder arthroscopy using interscalene block. Anesth Analg. 1995;80(6):1158-1162. https://doi.org/10.1097/00000539-199506000-00016.
  9. Sia S, Sarro F, Lepri A, Bartoli M. The effect of exogenous epinephrine on the incidence of hypotensive/bradycardic events during shoulder surgery in the sitting position during interscalene block. Anesth Analg. 2003;97(2):583-588, table of contents. https://doi.org/10.1213/01.ane.0000070232.06352.48.
  10. Liguori GA, Kahn RL, Gordon J, et al. The use of metoprolol and glycopyrrolate to prevent hypotensive/bradycardic events during shoulder arthroscopy in the sitting position under interscalene block. Anesth Analg. 1998;87(6):1320-1325. https://doi.org/10.1213/00000539-199812000-00020.
  11. Nallam SR, Dara S. Effect of intravenous ondansetron on reducing the incidence of hypotension and bradycardia events during shoulder arthroscopy in sitting position under interscalene brachial plexus block: A prospective randomized trial. Indian J Anaesth. 2015;59(6):353-358. https://doi.org/10.4103/0019-5049.158739.
  12. Conroy PH, Awad IT. Ultrasound-guided blocks for shoulder surgery. Curr Opin Anaesthesiol. 2011;24(6):638-643. https://doi.org/10.1097/ACO. 0b013e32834c155f.
  13. Gautier P, Vandepitte C, Ramquet C, et al. The minimum effective anesthetic volume of 0.75% ropivacaine in ultrasound-guided interscalene brachial plexus block. Anesth Analg. 2011;113(4):951-955. https://doi.org/10.1213/ANE.0b013e31822b876f.
  14. Майер Г., Бюттнер Й. Периферическая регионарная анестезия: атлас / под ред. П.Р. Камчатнова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 260 с. [Mayer G, Byuttner J. Perifericheskaya regionarnaya anesteziya: atlas. Ed. by P.R. Kamchatnov. Moscow: BINOM. Laboratoriya znaniy; 2010. 260 p. (In Russ.)]
  15. Патент РФ на изобретение № 2610883/17.02.2017. Бюл. № 5. Трухин К.С., Кулешов О.В., Заболотский Д.В., и др. Способ межлестничной анестезии при артроскопических оперативных вмешательствах на плечевом суставе. [Patent RUS No. 2610883/17.02.2017. Byul. No. 5. Trukhin KS, Kuleshov OV, Zabolotskiy DV, et al. Sposob mezhlestnichnoy anestezii pri artroskopicheskikh operativnykh vmeshatel’stvakh na plechevom sustave. (In Russ.)]
  16. Simeoforidou M, Vretzakis G, Chantzi E, et al. Effect of interscalene brachial plexus block on heart rate variability. Korean J Anesthesiol. 2013;64(5):432-438. https://doi.org/10.4097/kjae.2013.64.5.432.
  17. Sukhani R, Barclay J, Aasen M. Prolonged Horner’s syndrome after interscalene block: a management dilemma. Anesth Analg. 1994;79(3):601-603. https://doi.org/10.1213/00000539-199409000-00038.
  18. Maalouf DB, Dorman SM, Sebeo J, et al. Prospective, randomized double-blind study: does decreasing interscalene nerve block volume for surgical anesthesia in ambulatory shoulder surgery offer same-day patient recovery advantages? Reg Anesth Pain Med. 2016;41(4):438-444. https://doi.org/10.1097/AAP.0000000000000418.
  19. Feigl G, Fuchs A, Gries M, et al. A supraomohyoidal plexus block designed to avoid complications. Surg Radiol Anat. 2006;28(4):403-408. https://doi.org/10.1007/s00276-006-0113-0.
  20. Kim BG, Han JU, Song JH, et al. A comparison of ultrasound-guided interscalene and supraclavicular blocks for post-operative analgesia after shoulder surgery. Acta Anaesthesiol Scand. 2017;61(4):427-435. https://doi.org/10.1111/aas.12864.
  21. Stasiowski M, Zuber M, Marciniak R, et al. Risk factors for the development of Horner’s syndrome following interscalene brachial plexus block using ropivacaine for shoulder arthroscopy: a randomised trial. Anaesthesiol Intensive Ther. 2018;50(3):215-220. https://doi.org/10.5603/AIT.a2018.0013.
  22. Fredrickson MJ, Abeysekera A, White R. Randomized study of the effect of local anesthetic volume and concentration on the duration of peripheral nerve blockade. Reg Anesth Pain Med. 2012;37(5):495-501. https://doi.org/10.1097/AAP.0b013e3182580fd0.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Block of the upper, middle (a), and lower (b) trunks of the brachial plexus with lateral access: 1, the upper trunk of the brachial plexus; 2, the middle trunk of the brachial plexus; 3, the anterior scalene muscle; 4, needle; 5, the lower trunk of the brachial plexus; 6, the C7 vertebra

Download (126KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The correlation between the local anesthetic volume and arterial hypotension and bradycardia episodes (r = 0.435; p < 0.05; 95% confidence interval)

Download (90KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Volumes of local anesthetic solutions for brachial plexus block (p < 0.05)

Download (56KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Receiver operating characteristic analysis of the prognosis of arterial hypotension-bradycardia in the presence of Horner’s syndrome

Download (58KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Analysis of changes in heart rate and mean arterial pressure in the groups (data are presented as mean and 95% confidence interval). * p < 0.05 compared with Group 3. ** p < 0.05 compared with the baseline. HR, heart rate; MAP, mean arterial pressure

Download (149KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Trukhin K.S., Zabolotskii D.V., Koriachkin V.A., Kuleshov O.V., Zakharov K.I., Сherednichenko A.A., Kulikov A.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».