Ngoài màng cứng là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa ngoài màng cứng

Ngoài màng cứng (tiếng Anh: Epidural space) là một khoang giải phẫu nằm giữa mặt trong của ống sống và mặt ngoài của màng cứng (dura mater) – lớp màng bao quanh tủy sống. Khoang này chứa các cấu trúc mô mềm như mỡ, mô liên kết, đám rối tĩnh mạch và các mạch bạch huyết. Vai trò sinh học chính của khoang ngoài màng cứng là bảo vệ tủy sống trước các tác động cơ học và tạo điều kiện cho việc truyền dẫn thuốc khi thực hiện các kỹ thuật gây tê hoặc tiêm điều trị.

Khoang ngoài màng cứng không phải là một khoang rỗng hoàn toàn, mà là một khoảng tiềm tàng (potential space) có áp suất thấp, chỉ xuất hiện rõ ràng khi được tách ra bằng dịch hoặc không khí trong quá trình tiêm. Khoang này kéo dài từ lỗ chẩm lớn (foramen magnum) ở trên đến lỗ cùng (sacral hiatus) ở dưới, giới hạn bởi màng cứng ở phía trong và xương cột sống, dây chằng dọc sau ở phía ngoài. Đây là vùng giải phẫu có ý nghĩa lớn trong gây tê sản khoa, phẫu thuật thần kinh và điều trị đau mạn tính.

Khoang ngoài màng cứng cũng là vị trí được ứng dụng phổ biến trong lâm sàng để đưa thuốc giảm đau, thuốc gây tê hoặc corticosteroid. Do khả năng hấp thu chậm, thuốc được duy trì hiệu quả lâu hơn so với tiêm vào khoang dưới nhện (intrathecal). Trong nhiều trường hợp, catheter được đặt vào khoang ngoài màng cứng cho phép truyền thuốc liên tục, giúp kiểm soát đau sau mổ hoặc trong chuyển dạ một cách linh hoạt.

Cấu trúc và thành phần

Khoang ngoài màng cứng có cấu trúc không đồng nhất, chứa nhiều loại mô và thành phần khác nhau tùy theo vùng cột sống. Thành phần chính của khoang bao gồm mỡ ngoài màng cứng, đám rối tĩnh mạch (venous plexus), mô liên kết lỏng lẻo, động mạch nhỏ, mạch bạch huyết và sợi thần kinh. Mỡ ngoài màng cứng có vai trò đệm, giúp hấp thu va chạm và tạo điều kiện cho sự di chuyển của rễ thần kinh trong quá trình cử động của cột sống.

Đám rối tĩnh mạch ngoài màng cứng (Batson’s venous plexus) là một mạng tĩnh mạch không có van, nối liền hệ tuần hoàn trong sọ với tĩnh mạch chậu và cột sống. Cấu trúc này dễ bị giãn khi áp lực ổ bụng hoặc lồng ngực tăng cao (ví dụ trong thai kỳ hoặc ho mạnh), làm thay đổi thể tích khoang và ảnh hưởng đến hiệu quả gây tê. Ngoài ra, sự phân bố mô mỡ và mạch máu trong khoang này không đồng nhất giữa các vùng cổ, ngực và thắt lưng.

Thành phần cấu trúc được tóm tắt như sau:

Thành phần	Chức năng chính
Mỡ ngoài màng cứng	Bảo vệ cơ học, tạo môi trường khuếch tán thuốc
Đám rối tĩnh mạch (Batson)	Thoát máu tĩnh mạch vùng cột sống, kết nối tuần hoàn sọ - chậu
Mô liên kết	Giữ cấu trúc và hạn chế di chuyển tự do của màng cứng
Động mạch nhỏ	Cung cấp máu cho màng cứng và mô quanh tủy sống
Mạch bạch huyết	Dẫn lưu dịch và duy trì cân bằng nội môi mô

Chính nhờ cấu trúc đa dạng này, khoang ngoài màng cứng không chỉ có chức năng bảo vệ cơ học mà còn là môi trường quan trọng trong dược động học khi tiêm thuốc điều trị thần kinh trung ương.

Vị trí và phân vùng theo giải phẫu

Khoang ngoài màng cứng được chia theo vùng cột sống: cổ (cervical), ngực (thoracic), thắt lưng (lumbar) và cùng (sacral). Mỗi vùng có đặc điểm giải phẫu riêng, ảnh hưởng trực tiếp đến độ khó, nguy cơ và ứng dụng lâm sàng của các thủ thuật tiêm hoặc gây tê.

Ở vùng cổ, khoang ngoài màng cứng rất hẹp (1–1,5 mm), nằm gần các cấu trúc quan trọng như tủy sống, động mạch đốt sống và màng cứng. Việc tiêm tại đây đòi hỏi độ chính xác cao, thường chỉ được thực hiện trong môi trường phẫu thuật có hướng dẫn hình ảnh. Ngược lại, vùng thắt lưng có khoang rộng nhất (khoảng 5–6 mm), dễ xác định qua các mốc xương như gai sống L3–L4 hoặc L4–L5, nên là vị trí phổ biến nhất để gây tê.

Bảng dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa các vùng:

Vùng cột sống	Độ rộng khoang	Ứng dụng lâm sàng
Cổ	Rất hẹp	Ít dùng, gây tê chọn lọc
Ngực	Hẹp	Phẫu thuật lồng ngực, đau sau mổ
Thắt lưng	Rộng	Gây tê sản khoa, giảm đau mạn
Cùng	Trung bình	Gây tê cùng ở trẻ em

Việc hiểu rõ phân vùng giúp bác sĩ xác định vị trí tiêm phù hợp, tránh tổn thương tủy sống và đạt hiệu quả gây tê tối ưu. Đặc biệt, trong sản khoa, tiêm gây tê ngoài màng cứng vùng thắt lưng được xem là tiêu chuẩn vàng trong kiểm soát đau khi sinh.

Gây tê ngoài màng cứng

Gây tê ngoài màng cứng là kỹ thuật y học được sử dụng rộng rãi để kiểm soát đau vùng dưới của cơ thể bằng cách tiêm thuốc vào khoang ngoài màng cứng. Thuốc được sử dụng có thể bao gồm thuốc tê cục bộ như lidocaine, bupivacaine, ropivacaine, kết hợp với opioid như fentanyl hoặc morphine để tăng hiệu quả giảm đau. Kỹ thuật này có thể thực hiện một lần hoặc đặt catheter duy trì liên tục.

Nguyên lý gây tê dựa trên việc thuốc khuếch tán trong khoang, thấm qua màng cứng và tác động lên các rễ thần kinh tủy sống. Hiệu quả gây tê phụ thuộc vào thể tích thuốc, nồng độ, vị trí tiêm và tư thế bệnh nhân. Do đặc điểm giải phẫu, vùng thắt lưng được chọn nhiều nhất vì khoang rộng và cách xa tủy sống, giảm nguy cơ chọc nhầm.

Các bước cơ bản của thủ thuật gây tê ngoài màng cứng:

1. Xác định mốc giải phẫu (thường ở khoảng L3–L4 hoặc L4–L5)
2. Sát khuẩn và gây tê tại chỗ da vùng chọc
3. Đưa kim Tuohy vào từ từ cho đến khi mất sức cản (loss of resistance)
4. Đặt catheter nếu cần truyền thuốc liên tục
5. Kiểm tra vị trí bằng test dose (lidocaine loãng hoặc adrenalin thấp)

Gây tê ngoài màng cứng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: giảm đau trong chuyển dạ, phẫu thuật bụng hoặc ngực, điều trị đau sau mổ, và kiểm soát đau mạn tính do ung thư hoặc thần kinh. Phương pháp này có ưu điểm là cho phép kiểm soát phạm vi gây tê, duy trì lâu dài và hồi phục nhanh sau khi ngừng thuốc.

Khác biệt giữa ngoài màng cứng và trong màng cứng

Ngoài màng cứng và trong màng cứng (còn gọi là khoang dưới nhện – subarachnoid space) là hai khoang giải phẫu khác nhau nằm trong ống sống, mỗi khoang có vai trò và ứng dụng riêng trong gây tê vùng. Trong màng cứng là nơi chứa dịch não tủy (CSF) và bao quanh tủy sống trực tiếp, trong khi ngoài màng cứng nằm bên ngoài màng cứng và không tiếp xúc trực tiếp với CSF.

Điểm khác biệt lớn nhất là vị trí tiêm và liều lượng thuốc cần sử dụng. Gây tê trong màng cứng (spinal anesthesia) yêu cầu lượng thuốc rất nhỏ vì thuốc được tiêm trực tiếp vào dịch não tủy, khởi phát nhanh nhưng thời gian tác dụng thường ngắn hơn. Trong khi đó, gây tê ngoài màng cứng yêu cầu lượng thuốc lớn hơn, thời gian khởi phát chậm hơn nhưng có thể kiểm soát kéo dài bằng catheter.

Bảng so sánh sau thể hiện rõ sự khác biệt giữa hai kỹ thuật:

Tiêu chí	Gây tê ngoài màng cứng	Gây tê trong màng cứng
Vị trí	Khoang ngoài màng cứng	Khoang dưới nhện (trong dịch não tủy)
Liều lượng thuốc	Cao (5–20 mL)	Thấp (1–3 mL)
Tác dụng	Chậm (10–20 phút)	Nhanh (1–5 phút)
Kiểm soát thời gian	Được (qua catheter)	Không (thường 1 lần)
Nguy cơ tụt huyết áp	Ít hơn	Cao hơn

Ứng dụng điều trị trong lâm sàng

Khoang ngoài màng cứng không chỉ được sử dụng trong gây tê phẫu thuật mà còn đóng vai trò quan trọng trong điều trị đau mạn tính không đáp ứng với thuốc đường toàn thân. Một trong những ứng dụng điển hình là tiêm corticosteroid ngoài màng cứng để giảm đau trong các bệnh lý thoái hóa cột sống, thoát vị đĩa đệm, hẹp ống sống và đau thần kinh tọa.

Liệu pháp tiêm ngoài màng cứng còn được sử dụng trong ung thư học để kiểm soát đau do di căn xương hoặc chèn ép thần kinh. Thường thực hiện dưới hướng dẫn hình ảnh như siêu âm hoặc C-arm để đảm bảo chính xác vị trí tiêm và tránh tổn thương tủy sống. Trong một số trường hợp, catheter ngoài màng cứng được đặt lâu dài để bơm thuốc giảm đau liên tục, nâng cao chất lượng sống cho bệnh nhân giai đoạn cuối.

Ưu điểm của phương pháp này:

• Ít xâm lấn, thực hiện ngoại trú
• Giảm nhu cầu dùng opioid đường uống
• Tác dụng kéo dài và ổn định
• Có thể lặp lại nếu cần thiết

Các biến chứng tiềm ẩn

Dù được xem là thủ thuật an toàn, tiêm ngoài màng cứng vẫn có nguy cơ biến chứng, đặc biệt nếu thao tác không đúng kỹ thuật hoặc không đánh giá đầy đủ tiền sử người bệnh. Biến chứng có thể chia thành hai nhóm: thường gặp và hiếm gặp.

Biến chứng thường gặp bao gồm:

• Đau đầu hậu gây tê do chọc thủng màng cứng
• Đau tại vị trí tiêm
• Hạ huyết áp tạm thời
• Tiêu tiểu khó hoặc bí tiểu

Biến chứng hiếm gặp nhưng nghiêm trọng:

• Chọc nhầm tủy sống gây tổn thương thần kinh
• Hình thành tụ máu ngoài màng cứng, chèn ép tủy
• Nhiễm trùng, áp xe ngoài màng cứng
• Tiêm nhầm vào mạch máu gây độc thần kinh

Để phòng ngừa, bác sĩ cần tuân thủ quy trình vô khuẩn nghiêm ngặt, lựa chọn bệnh nhân phù hợp (tránh bệnh nhân rối loạn đông máu), sử dụng kim gây tê đúng loại và theo dõi sát sau thủ thuật ít nhất 24 giờ.

Chẩn đoán và hình ảnh học

Trong các trường hợp đau mạn tính không rõ nguyên nhân, cộng hưởng từ (MRI) là phương tiện hình ảnh quan trọng giúp đánh giá khoang ngoài màng cứng. MRI có thể phát hiện những bất thường như tụ máu, áp xe, khối u, hoặc hẹp ống sống chèn ép rễ thần kinh.

Trong thủ thuật, việc sử dụng hướng dẫn hình ảnh giúp tăng độ chính xác và giảm nguy cơ biến chứng. Hai phương pháp phổ biến là:

• Siêu âm: dùng sóng âm để định vị khoảng cách đến khoang ngoài màng cứng, phù hợp trong sản khoa
• Fluoroscopy (C-arm): chụp huỳnh quang thời gian thực giúp xác định vị trí kim và sự lan tỏa của thuốc cản quang

Ở các trung tâm chuyên sâu, hình ảnh 3D hoặc CT hướng dẫn cũng được triển khai nhằm hỗ trợ các thủ thuật can thiệp ngoài màng cứng phức tạp như tiêm steroid chọn lọc hoặc chèn thuốc kiểm soát đau thần kinh khó trị.

Tài liệu tham khảo

1. Brown, D.L. (2010). Regional Anesthesia and Analgesia. Saunders Elsevier.
2. Hadzic, A. (2017). Hadžic's Textbook of Regional Anesthesia and Acute Pain Management. McGraw-Hill Education.
3. StatPearls – Epidural Space Anatomy
4. NYSORA – Epidural Anesthesia Technique
5. Anesthesiology News – Clinical Updates
6. Radiopaedia – Epidural Space Imaging
7. American Society of Regional Anesthesia (ASRA)