Il meccanismo esatto con cui un'iniezione paravertebrale toracica produce anestesia e analgesia toracica segmentale ipsilaterale non è ancora del tutto chiaro. Un'iniezione paravertebrale toracica può rimanere localizzata nello spazio iniettato, oppure può diffondersi agli spazi contigui sopra e sotto, allo spazio intercostale lateralmente, allo spazio epidurale medialmente, o a una combinazione di questi. È in questo modo che vengono interessati i nervi somatici e simpatici ipsilaterali, incluso il ramo primario posteriore, a più livelli toracici contigui. Il ruolo della diffusione epidurale nell'estensione del blocco sensitivo dopo un'iniezione paravertebrale toracica non è ancora chiaro. È stato dimostrato che vari gradi di diffusione epidurale si verificano nella maggior parte (70%) dei pazienti. Tuttavia, il volume di iniettato che entra nello spazio epidurale è solo una piccola frazione del totale iniettato ed è confinato al lato dell'iniezione. Il blocco sensitivo è inoltre unilaterale e maggiore dopo la diffusione epidurale rispetto alla sola diffusione paravertebrale. Le evidenze attuali suggeriscono pertanto che la diffusione epidurale dopo l'iniezione paravertebrale toracica contribuisce all'estensione di un blocco paravertebrale toracico.

Esistono diverse tecniche per eseguire il blocco paravertebrale toracico (TPVB), che può essere effettuato con il paziente in posizione seduta, in decubito laterale (con il lato da bloccare in alto) o in posizione prona. La tecnica più frequentemente utilizzata prevede l'induzione della "perdita di resistenza". A livello del dermatoma appropriato, in condizioni di asepsi, si introduce un ago di Tuohy da 22 G (per un'iniezione singola) o un ago di Tuohy da 18 o 16 G, se si deve inserire un catetere, 2.5 cm lateralmente al punto più alto del processo spinoso e lo si fa avanzare perpendicolarmente alla cute su tutti i piani fino a raggiungere il processo trasverso. Per motivi di sicurezza, è fondamentale localizzare il processo trasverso prima di far avanzare ulteriormente l'ago, al fine di evitare un inserimento troppo profondo e una possibile puntura pleurica accidentale. Una volta localizzato il processo trasverso, l'ago viene ritirato nel tessuto sottocutaneo e reinserito in direzione cefalica per attraversare lo spazio tra i due processi trasversi fino a quando non si avverte una perdita di resistenza mentre l'ago percorre il legamento crociato superiore (LCL), solitamente entro 1.5-2 cm dal processo trasverso. Occasionalmente si può avvertire anche un leggero schiocco. A differenza della localizzazione nello spazio epidurale, la perdita di resistenza avvertita quando l'ago entra nello spazio trasverso-peritoneale (SCP) è soggettiva e indefinita. Più spesso si tratta di una variazione di resistenza piuttosto che di una cedevolezza netta. L'esperienza dell'autore suggerisce che la perdita di resistenza si apprezza meglio utilizzando una siringa di vetro riempita d'aria. Luyet et al. hanno recentemente dimostrato la presenza di uno spazio tra le porzioni mediale e laterale del LCL nei cadaveri, che, a loro avviso, potrebbe essere la ragione per cui non è possibile avvertire una perdita di resistenza in tutti i casi.

In alternativa, per il blocco paravertebrale toracico (TPVB), l'ago può essere avanzato di una distanza fissa predeterminata (1-2 cm) una volta che l'ago ha superato il processo trasverso senza provocare perdita di resistenza. Questa variante è stata utilizzata con grande efficacia e con complicanze minime, incluso il pneumotorace. Altre tecniche utilizzate per eseguire il TPVB includono "l'approccio mediale", "la tecnica di misurazione della pressione", "il blocco paravertebrale-peridurale", "la guida fluoroscopica" e "il posizionamento del catetere paravertebrale sotto visione diretta in toracotomia". Non è noto se l'avanzamento dell'ago superiormente o inferiormente al processo trasverso influisca sull'estensione e sulla qualità complessiva del TPVB.

Il blocco paravertebrale toracico (TPVB) viene tradizionalmente eseguito utilizzando punti di riferimento anatomici di superficie e, sebbene sia una tecnica "alla cieca", è tecnicamente semplice, ha un alto tasso di successo e un tasso complessivo di complicanze relativamente basso. Recentemente, si è registrato un crescente interesse per l'uso degli ultrasuoni nei blocchi neurassiali periferici e centrali. Tuttavia, i dati sull'uso degli ultrasuoni per il TPVB sono limitati, con solo poche pubblicazioni sull'argomento fino ad oggi.

Pusch et al. hanno utilizzato gli ultrasuoni per misurare la distanza dalla cute al processo trasverso e alla pleura in donne che dovevano ricevere un blocco paravertebrale toracico a dose singola a livello di T4 per un intervento di chirurgia mammaria e hanno trovato una buona correlazione tra la profondità di inserimento dell'ago dalla cute al processo trasverso e quella misurata tramite ultrasuoni. Hanno anche trovato una buona correlazione tra la distanza dalla cute al processo paravertebrale misurata con ultrasuoni e l'eventuale distanza dalla cute allo spazio paravertebrale misurata dopo il posizionamento dell'ago. Hara et al. sono stati il ​​primo gruppo a descrivere il blocco paravertebrale toracico (a dose singola) guidato da ultrasuoni (USG), che hanno eseguito con successo in 25 donne sottoposte a chirurgia mammaria. Hanno eseguito una scansione sagittale sull'area paravertebrale a livello di T4 e sono stati in grado di delineare i processi trasversi, i legamenti (legamenti intertrasversali e costotrasversali) e la pleura e sono stati anche in grado di misurare la distanza dalla cute a queste strutture prima del posizionamento del blocco. L'ago per il blocco è stato inserito, sotto guida ecografica, lungo l'asse corto del fascio ultrasonoro (tecnica fuori piano) fino al contatto con il processo trasverso. La perdita di resistenza alla soluzione fisiologica è stata quindi indotta avanzando l'ago al di sopra del processo trasverso, senza guida ecografica, e la diffusione dell'iniezione di anestetico locale è stata visualizzata in tempo reale mediante ecografia. Hara et al. riportano turbolenza a livello dell'iniezione in tutti i casi (100%) e spostamento in avanti della pleura parietale in quattro casi (16%). Poiché tutte le iniezioni hanno portato a un blocco efficace, queste modifiche ecografiche possono essere considerate come prova oggettiva di una corretta iniezione paravertebrale durante il blocco paravertebrale transforaminale ecoguidato (USG TPVB). Un'altra interessante osservazione fatta da Hara et al. nella loro coorte di pazienti è che, mentre sono stati in grado di delineare la pleura parietale a livello di T4 in tutti i loro pazienti, non è stato possibile farlo a livello di T1 in nessun paziente. La ragione esatta di questa differenza non è chiara, ma potrebbe essere correlata alla maggiore profondità dello spazio paravertebrale nella regione toracica superiore rispetto alla regione toracica media e all'utilizzo di ultrasuoni ad alta frequenza, che hanno una scarsa capacità di penetrazione e quindi non sono in grado di visualizzare strutture a profondità tali da consentire la visualizzazione della pleura. La ricerca futura dovrebbe indagare se gli ultrasuoni a bassa frequenza, che penetrano più in profondità nei tessuti, possano ovviare a questo problema nella regione toracica superiore.

Luyet et al. hanno recentemente descritto uno studio su cadaveri in cui hanno indagato la fattibilità di eseguire un blocco paravertebrale toracico ecoguidato (TPVB) e il posizionamento del catetere. Gli autori hanno eseguito una scansione sagittale della regione paravertebrale a livello medio-toracico (T4-T8) utilizzando ultrasuoni a bassa frequenza (2-5 MHz). Sono stati in grado di delineare l'anatomia paravertebrale sottostante (processo trasverso, legamento costotrasverso e pleura) e hanno osservato che le migliori visualizzazioni dell'anatomia paravertebrale si ottenevano con il trasduttore leggermente inclinato obliquamente, ovvero con la parte superiore del trasduttore diretta leggermente medialmente sull'asse sagittale. Un ago di Tuohy da 18 G è stato quindi inserito nel piano del fascio ultrasonoro (tecnica in-plane) e avanzato sotto guida ecografica fino al TPVS. Il corretto posizionamento dell'ago nello spazio paravertebrale è stato confermato iniettando soluzione fisiologica e osservando la distensione dello spazio paravertebrale, in modo simile a quanto riportato da Hara et al. È stato quindi inserito un catetere attraverso l'ago di Tuohy e sono stati iniettati 10 ml di mezzo di contrasto diluito attraverso il catetere, dopodiché sono state eseguite scansioni TC assiali della colonna toracica. Il catetere stesso non era visualizzabile e sono stati osservati vari tipi di diffusione del contrasto nelle scansioni TC: paravertebrale, epidurale (solo), intercostale, prevertebrale e pleurica. L'incidenza di puntura pleurica (5%) con la tecnica ecografica descritta sembra essere superiore a quella riportata dopo tecniche basate su punti di riferimento anatomici (puntura pleurica 1.1%). Tuttavia, prima di trarre conclusioni, dobbiamo tenere presente che si tratta di uno studio su cadaveri e i risultati potrebbero non essere applicabili alla pratica clinica. Ulteriori ricerche cliniche che valutino la tecnica di posizionamento del catetere paravertebrale ecoguidato come descritto da Luyet et al. sono giustificate.

Shibata e Nishiwaki, così come Ben-Ari et al., descrivono un approccio intercostale allo spazio paravertebrale. Sebbene vi siano lievi differenze tra i due approcci sopra descritti, la procedura prevede essenzialmente l'esecuzione di una scansione trasversale della regione paravertebrale con una sonda lineare ad alta frequenza al livello desiderato e l'avanzamento dell'ago per il blocco da una direzione laterale a una mediale, sul piano del fascio ultrasonoro, fino a quando la punta dell'ago non si trova nell'apice dello spazio paravertebrale toracico (TPVS). Su un'ecografia trasversale, l'apice del TPVS viene identificato come uno spazio ipoecogeno a forma di cuneo tra la pleura parietale iperecogena anteriormente e la membrana intercostale interna posteriormente, e si continua lateralmente con lo spazio intercostale posteriore. Pertanto, l'anestetico locale iniettato nello spazio intercostale posteriore può diffondersi medialmente fino al TPVS. La corretta iniezione viene confermata osservando lo spostamento anteriore della pleura parietale e l'allargamento dell'apice del TPVS. Shibata e Nishiwaki suggeriscono che, poiché l'ago per il blocco viene inserito tangenzialmente alla pleura, questa tecnica dovrebbe ridurre il rischio di puntura pleurica. Tuttavia, la nostra esperienza dimostra che questo approccio causa dolore e disagio significativi ai pazienti durante l'inserimento dell'ago, in particolare quando si esegue un blocco paravertebrale toracico multiplo (TPVB) con iniezioni multiple per la chirurgia mammaria, nonostante l'utilizzo di un ago per blocco a lume sottile (22 G). Ciò potrebbe essere dovuto alla maggiore distanza che l'ago deve percorrere prima di entrare nel TPVB rispetto a un'iniezione tradizionale basata su punti di riferimento anatomici. Pertanto, è opportuno considerare la sedazione e l'analgesia per il comfort del paziente quando si utilizza questo approccio per il blocco o il posizionamento del catetere. Inoltre, poiché l'ago per il blocco viene avanzato in direzione del forame intervertebrale, sono necessari studi più ampi per determinare l'incidenza di complicanze con questo approccio intercostale, dato che le complicanze neurassiali centrali dopo TPVB sono più comuni con un ago diretto medialmente.

Più recentemente, O'Riain et al., in uno studio su cadaveri e su pazienti, hanno descritto una tecnica in-plane per eseguire un blocco paravertebrale trans-trapezoidale ecoguidato (TPVB). Un trasduttore lineare ad alta frequenza (10–5 MHz) è stato posizionato a 2.5 cm dalla punta del processo spinoso sull'asse longitudinale, producendo una scansione sagittale paramediana dello spazio trasverso-trapezoidale (TPVS). Gli autori descrivono i processi trasversi contigui come due linee scure. La placca posteriore (PP) era profonda rispetto al processo trasverso ed era visibile anche come una struttura iperecogena che si muoveva con la respirazione. La placca sovraclaveare (SCL) era meno ben definita, ma era visibile come un insieme di bande ecogene lineari intervallate da aree ipoecogene tra due processi trasversi contigui. Il TPVS era visibile come uno spazio ipoecogeno tra la SCL e la PP. Per il blocco, il punto medio del trasduttore è stato posizionato a metà strada tra due processi trasversi contigui e un ago di Tuohy (18 G) è stato inserito in-plane e in direzione cefalica fino a superare la SCL. È stata iniettata soluzione salina per confermare la posizione dell'ago dimostrando lo spostamento anteriore del PP e per facilitare il posizionamento del catetere. Gli autori commentano che era difficile seguire la punta dell'ago in avanzamento, cosa che attribuiscono all'angolo acuto di inserimento dell'ago. Tuttavia, sono stati in grado di posizionare con successo un catetere paravertebrale in otto dei dieci tentativi sui cadaveri e in tutti i pazienti dello studio clinico (n = 9) presentava evidenza di anestesia della parete toracica e ha fornito analgesia postoperatoria.

Oltre ai dati sopra descritti, l'autore non è a conoscenza di altri dati pubblicati che descrivono la sonoanatomia rilevante per TPVB o la tecnica per eseguire USG TPVB in tempo reale in ambito clinico. La sezione seguente è un riassunto del lavoro dell'autore su USG TPVB.