Quantitative analysis of genicular nerve block spread and variability: Anatomical correlations and clinical implications

Abstract

Background

Despite advancements in anaesthesiology and regional anaesthesia, the three-dimensional spread of local anaesthetics is still poorly understood. This study investigates the pericapsular spread of radiopaque contrast after ultrasound-guided genicular nerve block in cadaveric knees using CT reconstruction. The aim is to assess the reproducibility, accuracy, and variability of this technique in order to improve safety and effectiveness.

Methods

We used a four-stage methodology that involved performing genicular nerve block on cadaveric knees, acquiring data using high-resolution ultrasound and helical CT imaging, performing segmentation and surface reconstruction of the CT images, and analysing the data quantitively to determine the spread of the infiltrate in each genicular nerve region. Coefficients of variation were calculated to estimate the spread and reproducibility of each genicular nerve block.

Results

Our results revealed significant variability in spread in all genicular nerve blocks, particularly around the recurrent genicular nerve. Despite this variability, the spread—particularly along the medial-lateral and anterior-posterior axes—showed moderate consistency. Furthermore, the regions covered by 80% of the spread closely matched the pericapsular distribution of the genicular nerves of the knee.

Conclusions

Notable variability in spread was observed in genicular nerve blocks, particularly around the recurrent genicular nerve. However, the spread showed moderate consistency and aligns closely with the pericapsular nerve distribution of the knee. Future studies should combine quantitative analysis with anatomical dissection to further investigate the involvement of the deep peroneal motor branch.

Resumen

Antecedentes

A pesar de los avances en anestesiología y anestesia regional, la dispersión dimensional de los anestésicos locales sigue sin comprenderse aún. Este estudio investiga la dispersión pericapsular de un contraste radiopaco tras el bloqueo ecoguidado del nervio geniculado en rodillas cadavéricas utilizando reconstrucción mediante TC. El objetivo es evaluar la reproducibilidad, precisión y variabilidad de esta técnica, a fin de mejorar la seguridad y la efectividad.

Métodos

Utilizamos una metodología de cuatro etapas que implicó la realización de un bloqueo del nervio en rodillas cadavéricas, adquiriendo datos data mediante ecografía de alta resolución e imagen helicoidal de TC, realizando una segmentación y reconstrucción de la superficie de las imágenes de TC, y analizando cuantitativamente los datos para determinar la dispersión del infiltrado en cada región del nervio geniculado. Se calcularon los coeficientes de variación para estimar la dispersión y reproducibilidad de cada bloqueo del nervio geniculado.

Resultados

Nuestros resultados revelaron una variabilidad significativa de la dispersión en todos los bloqueos del nervio geniculado, particularmente en torno al bloqueo de dicho nervio geniculado recurrente. A pesar de esta variabilidad, la dispersión, y en particular a lo largo de los ejes medial-lateral y anterior-posterior, mostró una consistencia moderada. Además, las regiones cubiertas por el 80% de la dispersión equipararon estrechamente la distribución pericapsular de los nervios geniculados de la rodilla.

Conclusiones

Se observó una notable variabilidad de la dispersión en los bloqueos del nervio geniculado, particularmente alrededor del nervio geniculado recurrente. Sin embargo, la dispersión reflejó una consistencia moderada y se alinea estrechamente con la distribución del nervio pericapsular de la rodilla. Los estudios futuros deberán combinar el análisis cuantitativo y la disección anatómica, para investigar adicionalmente la implicación de la rama motora profunda del peroneo.