Le mécanisme exact par lequel une injection paravertébrale thoracique induit une anesthésie et une analgésie thoraciques segmentaires ipsilatérales reste encore mal compris. L'effet de cette injection peut demeurer localisé à l'espace injecté, ou se diffuser aux espaces contigus sus- et sous-jacents, à l'espace intercostal latéralement, à l'espace épidural médialement, ou à une combinaison de ces espaces. C'est ainsi que les nerfs somatiques et sympathiques ipsilatéraux, notamment la branche postérieure primaire, sont affectés à plusieurs niveaux thoraciques contigus. Le rôle de la diffusion épidurale dans l'extension du bloc sensitif après une injection paravertébrale thoracique demeure incertain. Une diffusion épidurale d'intensité variable a été observée chez la majorité des patients (70 %). Cependant, le volume de produit injecté qui pénètre dans l'espace épidural ne représente qu'une faible fraction du volume total injecté et reste limité au côté de l'injection. Le bloc sensitif est également unilatéral et plus étendu après une diffusion épidurale qu'après une diffusion paravertébrale isolée. Les données actuelles suggèrent donc que la diffusion épidurale après une injection paravertébrale thoracique contribue à l'extension d'un bloc paravertébral thoracique.

Il existe plusieurs techniques pour réaliser un bloc paravertébral thoracique (TPVB), qui peut être pratiqué en position assise, en décubitus latéral (le côté à bloquer étant orienté vers le haut) ou en décubitus ventral. La technique la plus fréquemment utilisée consiste à obtenir une perte de résistance. Au niveau du dermatome approprié et en respectant les règles d'asepsie, une aiguille de Tuohy 22 G (pour une injection unique) ou 18 ou 16 G (si un cathéter doit être inséré) est introduite à 2.5 cm latéralement au point le plus haut de l'apophyse épineuse et avancée perpendiculairement à la peau dans tous les plans jusqu'au contact avec l'apophyse transverse. Par mesure de sécurité, il est impératif de localiser l'apophyse transverse avant de poursuivre l'avancement de l'aiguille afin d'éviter une insertion trop profonde et une ponction pleurale accidentelle. Une fois l'apophyse transverse repérée, l'aiguille est retirée jusqu'au tissu sous-cutané puis réintroduite en direction céphalique pour traverser l'espace entre les deux apophyses transverses. La perte de résistance est ressentie lors de la traversée du ligament scapho-lunaire (LSL), généralement à 1.5–2 cm de l'apophyse transverse. Un léger craquement peut parfois être perçu. Contrairement à la localisation de l'espace épidural, la perte de résistance ressentie lors de la pénétration de l'aiguille dans l'espace périvasculaire temporal (EPVT) est subjective et imprécise. Il s'agit le plus souvent d'une variation de résistance plutôt que d'une rupture nette. Selon l'expérience de l'auteur, cette perte de résistance est mieux perçue à l'aide d'une seringue en verre remplie d'air. Luyet et al. ont récemment démontré la présence d'un espace entre les portions médiale et latérale du LSL sur des cadavres, ce qui, selon eux, pourrait expliquer l'absence de perte de résistance dans certains cas.

Pour le bloc paravertébral thoracique (TPVB), l'aiguille peut également être avancée d'une distance prédéterminée (1 à 2 cm) une fois qu'elle a dépassé l'apophyse transverse sans perte de résistance. Cette variante a été utilisée avec succès, avec un minimum de complications, notamment de pneumothorax. Parmi les autres techniques utilisées pour réaliser un TPVB, on peut citer l'abord médial, la technique de mesure de la pression, le bloc paravertébral-péridural, le guidage fluoroscopique et la mise en place d'un cathéter paravertébral sous contrôle visuel direct lors de la thoracotomie. On ignore si l'avancement de l'aiguille au-dessus ou en dessous de l'apophyse transverse influence l'étendue et la qualité du TPVB.

Le bloc paravertébral thoracique (TPVB) est traditionnellement réalisé à l'aide de repères anatomiques de surface. Bien qu'il s'agisse d'une technique à l'aveugle, elle est techniquement simple, présente un taux de réussite élevé et un taux de complications global relativement faible. Récemment, l'utilisation de l'échographie pour les blocs neuraxiaux périphériques et centraux a suscité un intérêt croissant. Cependant, les données concernant l'utilisation de l'échographie pour le TPVB restent limitées, avec seulement quelques publications sur le sujet à ce jour.

Pusch et al. ont utilisé l'échographie pour mesurer la distance entre la peau et l'apophyse transverse, ainsi que la plèvre, chez des femmes devant bénéficier d'un bloc paravertébral transcaverneux (TPVB) unique au niveau T4 lors d'une chirurgie mammaire. Ils ont constaté une bonne corrélation entre la profondeur d'insertion de l'aiguille (de la peau à l'apophyse transverse) et celle mesurée par échographie. Ils ont également observé une bonne corrélation entre la distance mesurée par échographie entre la peau et l'apophyse transverse et la distance finale mesurée entre la peau et l'espace paravertébral après la mise en place de l'aiguille. Hara et al. ont été les premiers à décrire le TPVB échoguidé (injection unique), qu'ils ont réalisé avec succès chez 25 femmes subissant une chirurgie mammaire. Ils ont effectué une échographie sagittale de la région paravertébrale au niveau T4, ce qui leur a permis de visualiser les apophyses transverses, les ligaments (intertransversaire et costotransversaire) et la plèvre, et de mesurer la distance entre la peau et ces structures avant la mise en place du bloc. L'aiguille de bloc a été insérée, sous contrôle échographique, dans le petit axe du faisceau ultrasonore (technique hors plan) jusqu'au contact avec l'apophyse transverse. La perte de résistance au sérum physiologique a ensuite été provoquée en faisant progresser l'aiguille au-dessus de l'apophyse transverse, sans contrôle échographique, et la diffusion de l'anesthésique local a été visualisée en temps réel par échographie. Hara et al. rapportent des turbulences au niveau de l'injection dans tous les cas (100 %) et un déplacement antérieur de la plèvre pariétale dans quatre cas (16 %). Étant donné que toutes les injections ont permis d'obtenir un bloc efficace, ces modifications échographiques peuvent être considérées comme une preuve objective de la réussite de l'injection paravertébrale lors d'un bloc paravertébral transcathéter sous contrôle échographique. Une autre observation intéressante de Hara et al. dans leur cohorte de patients est que, s'ils ont pu visualiser la plèvre pariétale au niveau T4 chez tous leurs patients, cela n'a été possible qu'au niveau T1 chez aucun d'entre eux. La raison exacte de cette différence demeure incertaine, mais pourrait être liée à la plus grande profondeur de l'espace paravertébral dans la région thoracique supérieure par rapport à la région thoracique moyenne, ainsi qu'à l'utilisation d'échographies à haute fréquence, dont la faible pénétration ne permet pas de visualiser des structures profondes comme la plèvre. Des recherches futures devraient examiner si les échographies à basse fréquence, qui pénètrent plus profondément dans les tissus, pourraient pallier ce problème dans la région thoracique supérieure.

Luyet et al. ont récemment décrit une étude cadavérique évaluant la faisabilité d'un bloc paravertébral transversaire (TPVB) sous contrôle échographique et la mise en place d'un cathéter. Les auteurs ont réalisé une échographie sagittale de la région paravertébrale au niveau thoracique moyen (T4-T8) à l'aide d'une échographie basse fréquence (2-5 MHz). Ils ont pu visualiser l'anatomie paravertébrale sous-jacente (apophyse transverse, ligament costotransversaire et plèvre) et ont observé que les meilleures visualisations étaient obtenues avec la sonde légèrement inclinée obliquement, c'est-à-dire avec sa partie supérieure dirigée légèrement médialement sur l'axe sagittal. Une aiguille de Tuohy 18 G a ensuite été insérée dans le plan du faisceau ultrasonore (technique in-plane) et avancée sous contrôle échographique jusqu'au TPVB. Le bon positionnement de l'aiguille dans l'espace paravertébral a été confirmé par l'injection de sérum physiologique et l'observation de la distension de cet espace, comme décrit par Hara et al. Un cathéter a ensuite été inséré à travers l'aiguille de Tuohy, et 10 ml d'un produit de contraste dilué ont été injectés par ce cathéter, après quoi des coupes tomodensitométriques axiales de la colonne thoracique ont été réalisées. Le cathéter lui-même n'était pas visible, et différents types de diffusion du contraste ont été observés sur les coupes tomodensitométriques : paravertébrale, épidurale (uniquement), intercostale, prévertébrale et pleurale. L'incidence de ponction pleurale (5 %) avec la technique échographique décrite semble supérieure à celle rapportée après les techniques basées sur des repères anatomiques (ponction pleurale : 1.1 %). Cependant, avant de tirer des conclusions, il convient de rappeler qu'il s'agissait d'une étude cadavérique et que les résultats pourraient ne pas être transposables à la pratique clinique. Des recherches cliniques complémentaires évaluant la technique de pose de cathéter paravertébral sous contrôle échographique décrite par Luyet et al. sont nécessaires.

Shibata et Nishiwaki, ainsi que Ben-Ari et al., décrivent une approche intercostale de l'espace paravertébral. Malgré quelques différences mineures entre les deux approches décrites précédemment, celle-ci consiste essentiellement à réaliser une échographie transversale de la région paravertébrale à l'aide d'une sonde linéaire haute fréquence au niveau souhaité, puis à faire progresser l'aiguille de bloc de latéral à médial dans le plan du faisceau ultrasonore jusqu'à ce que son extrémité soit positionnée à l'apex de l'espace paravertébral transverse (EPT). Sur une échographie transversale, l'apex de l'EPT apparaît comme un espace hypoéchogène en forme de coin, situé entre la plèvre pariétale hyperéchogène en avant et la membrane intercostale interne en arrière, et en continuité latérale avec l'espace intercostal postérieur. Ainsi, l'anesthésique local injecté dans l'espace intercostal postérieur peut se diffuser médialement jusqu'à l'EPT. La réussite de l'injection est confirmée par le déplacement antérieur de la plèvre pariétale et l'élargissement de l'apex de l'EPT. Shibata et Nishiwaki suggèrent que, l'aiguille de bloc étant insérée tangentiellement à la plèvre, cette technique devrait réduire le risque de ponction pleurale. Cependant, notre expérience montre que cette approche provoque des douleurs et une gêne importantes chez les patients lors de l'insertion de l'aiguille, notamment lors de la réalisation d'un bloc paravertébral transthoracique (TPVB) à injections multiples pour une chirurgie mammaire, malgré l'utilisation d'une aiguille de bloc de petit calibre (22 G). Ceci pourrait être dû à la plus grande distance que l'aiguille de bloc doit parcourir avant d'atteindre l'espace périvasculaire transthoracique (TPVS) par rapport à une injection traditionnelle basée sur des repères anatomiques. Par conséquent, une sédation et une analgésie devraient être envisagées pour le confort du patient lors de l'utilisation de cette approche pour le bloc ou la pose d'un cathéter. De plus, l'aiguille de bloc étant avancée en direction du foramen intervertébral, des essais cliniques de plus grande envergure sont nécessaires pour déterminer l'incidence des complications liées à cette approche intercostale, car les complications neuraxiales centrales après TPVB sont plus fréquentes avec une aiguille dirigée médialement.

Plus récemment, O'Riain et al., dans une étude cadavérique et clinique, ont décrit une technique d'échographie transpalatine (TPVS) réalisée dans le plan. Une sonde linéaire haute fréquence (10–5 MHz) a été positionnée à 2.5 cm de l'extrémité de l'apophyse épineuse, sur l'axe longitudinal, produisant une coupe sagittale paramédiane de l'espace périvasculaire temporal (TPVS). Les auteurs décrivent les apophyses transverses contiguës comme deux lignes sombres. Le processus épineux (PP) était situé en profondeur par rapport à l'apophyse transverse et apparaissait également comme une structure hyperéchogène mobile avec la respiration. Le complexe sous-clavier (SCL) était moins bien défini, mais apparaissait comme un ensemble de bandes échogènes linéaires entrecoupées de zones hypoéchogènes, entre deux apophyses transverses contiguës. L'espace périvasculaire temporal (TPVS) était visualisé comme un espace hypoéchogène entre le SCL et le PP. Pour le bloc, le point médian de la sonde a été positionné à mi-chemin entre deux apophyses transverses contiguës, et une aiguille de Tuohy (18 G) a été insérée dans le plan, en direction céphalique, jusqu'à traverser le SCL. Une solution saline a été injectée pour confirmer la position de l'aiguille en démontrant le déplacement antérieur du PP et pour faciliter la mise en place du cathéter. Les auteurs indiquent qu'il était difficile de suivre l'extrémité de l'aiguille en progression, ce qu'ils attribuent à l'angle aigu d'insertion de l'aiguille. Néanmoins, ils ont réussi à placer un cathéter paravertébral dans huit des dix tentatives sur les cadavres, et chez tous les patients de l'étude clinique (n = 9) présentaient des signes d’anesthésie de la paroi thoracique et ont fourni une analgésie postopératoire.

Outre les données décrites ci-dessus, l'auteur n'a connaissance d'aucune autre donnée publiée décrivant l'échographie pertinente pour le TPVB ou la technique de réalisation de l'USG TPVB en temps réel dans le cadre clinique. La section suivante est un résumé du travail de l'auteur sur USG TPVB.