陳雨 李遠 李紅偉 楊波

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 河南 鄭州 450000)

·綜述·

神經(jīng)電生理監(jiān)測在脊髓脊柱手術(shù)中的應(yīng)用

陳雨 李遠 李紅偉 楊波

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 河南 鄭州 450000)

神經(jīng)電生理監(jiān)測；脊髓脊柱手術(shù)；神經(jīng)功能損傷

隨著社會的進步和發(fā)展，神經(jīng)脊髓疾病患者對術(shù)后生活質(zhì)量的要求日益提高，這對神經(jīng)外科醫(yī)生醫(yī)療水平提出了更高的要求。如何在術(shù)中及時發(fā)現(xiàn)并避免神經(jīng)功能損傷成為目前神經(jīng)外科醫(yī)生關(guān)注的焦點。術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測(intraoperative neurophysiological monitoring，IONM)可監(jiān)測神經(jīng)通路完整性，避免損傷神經(jīng)通路，也可用于神經(jīng)脊髓精準功能定位。由于其高敏感性及特異性，可幫助術(shù)者最大程度的切除病變組織并使術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生機率降到最低，被廣泛用于神經(jīng)外科、骨科等手術(shù)中。本文通過對近年中外文獻的復(fù)習(xí)，綜述了這幾項監(jiān)測技術(shù)的原理、方法、積極作用以及其影響因素。

1 常用監(jiān)測方法

IONM的監(jiān)測方法有多種，應(yīng)用于脊髓脊柱手術(shù)中的監(jiān)測方法有以下幾種。

1.1軀體感覺誘發(fā)電位用于反應(yīng)感覺通路的完整性。其基本原理是給予周圍神經(jīng)電刺激后，神經(jīng)沖動依次經(jīng)周圍神經(jīng)、脊髓、腦干傳達至中央后回感覺中樞，根據(jù)手術(shù)需要可在神經(jīng)根、脊髓表面、大腦皮質(zhì)、頭皮記錄電位變化。目前臨床上應(yīng)于脊髓脊柱手術(shù)的軀體感覺誘發(fā)電位(somatosensory evoked potentials，SSEPs)的監(jiān)測方式有混合神經(jīng)的SSEPs(M-SSEPs)以及皮節(jié)誘發(fā)的SSEPs(D-SSEPs)兩種。M-SSEPs與D-SSEPs的區(qū)別在于M-SSEPs刺激周圍神經(jīng)末梢如正中神經(jīng)及脛后神經(jīng)，神經(jīng)沖動經(jīng)多個節(jié)段的神經(jīng)根進入脊髓，反應(yīng)了脊神經(jīng)根的神經(jīng)傳導(dǎo)功能，而D-SSEPs刺激單個脊髓背根支配的皮膚區(qū)域，神經(jīng)沖動經(jīng)單一節(jié)段神經(jīng)根進入脊髓，反應(yīng)了單一節(jié)段脊神經(jīng)根神經(jīng)傳導(dǎo)功能[1]。

1.1.1M-SSEPs 脊髓手術(shù)中M-SSEPs監(jiān)測常用的周圍神經(jīng)為左右正中神經(jīng)以及脛后神經(jīng)，刺激電極可用針電極或貼片電極，刺激點分別位于左右腕部以及內(nèi)踝部，記錄電極可用針電極或螺線電極，按照國際10～20系統(tǒng)安置，一般分別為：正中神經(jīng)位于C3’、C4’(即C3、C4后方2 cm)，脛后神經(jīng)位于Cz’(即Cz后方2 cm)[2]。

1.1.2D-SSEPs 由于其對于神經(jīng)根損害的敏感性結(jié)論不統(tǒng)一，臨床使用率較M-SSEPs少。Tsai等[3]通過對多項實驗結(jié)果進行分析，認為D-SSEPs對神經(jīng)根橫斷損害的敏感性高于M-SSEPs。Dikmen等[4]認為造成D-SSEPs敏感性低的原因可能為：脊髓背根分布可能存在皮節(jié)交叉現(xiàn)象，即單個皮節(jié)受幾個脊髓背根傳導(dǎo)支配；由神經(jīng)根局灶損害造成的部分傳導(dǎo)功能的缺失可能被未受損的周圍神經(jīng)傳導(dǎo)覆蓋。術(shù)中一般將SSEPs波幅較基線下降50%、潛伏期較基線延長10%作為“報警標準”，即經(jīng)典的“50/10”法則，用于提醒術(shù)者此時已有潛在術(shù)后神經(jīng)功能障礙的可能，需要采取一些轉(zhuǎn)復(fù)措施，尤其當波形改變與一些手術(shù)操作相關(guān)時[5]。

1.2皮層運動誘發(fā)電位用于反應(yīng)運動通路的完整性，最早于90世紀中期被用于髓內(nèi)腫瘤手術(shù)中[6]。臨床可見的皮層運動誘發(fā)電位(motor evoked potentials，MEPs)監(jiān)測類型有：D波、神經(jīng)源性MEPs(nuerogenic motor evoked potentials，nMEPs)和肌源性MEPs(myogenic motor evoked potentials，mMEPs)。

1.2.1D波監(jiān)測 即中央前回運動中樞受到單個刺激，于脊髓硬膜外或硬膜下記錄電位變化。D波由皮質(zhì)脊髓束的快傳導(dǎo)纖維產(chǎn)生，活躍的快傳導(dǎo)纖維的數(shù)量決定著D波的波幅[7]。皮質(zhì)脊髓束在刺激點和記錄點間沒有突觸傳導(dǎo)，所以D波監(jiān)測被認為是判斷皮質(zhì)脊髓束完整性的“金標準”。若D波波幅較基線下降50%以上，則提示術(shù)后可能存在神經(jīng)功能[8-9]。

1.2.2nMEPs監(jiān)測 即使用硬膜外電極刺激脊髓，于周圍神經(jīng)記錄電位變化。目前認為nMEPs包括下行運動通路以及逆行感覺通路的電信號，可以同時監(jiān)測運動以及感覺通路[10-11]。

1.2.3mMEPs監(jiān)測 較為常見，即中央前回運動中樞受到單個刺激，于四肢記錄復(fù)合肌肉動作電位(CMAP)。通常上肢肌肉選擇拇短展肌，下肢肌肉選擇脛前肌。MEPs波幅較基線下降50%～75%時被稱為波幅下降明顯，術(shù)后可能有神經(jīng)功能障礙，需告知手術(shù)醫(yī)師采取相關(guān)措施[12-14]。

1.3自由肌電圖通過插入肌肉的針電極監(jiān)測肌肉的自發(fā)電位，此項監(jiān)測無需誘發(fā)技術(shù)，可持續(xù)監(jiān)測目標肌肉電活動，術(shù)中操作例如對脊髓、神經(jīng)根的牽拉、壓迫等都可引起神經(jīng)的電位變化，使相應(yīng)肌肉產(chǎn)生異常肌電活動。需根據(jù)手術(shù)脊髓節(jié)段選取相應(yīng)肌肉進行實時肌電活動監(jiān)控。麻醉狀態(tài)下，無神經(jīng)騷擾時自由肌電圖(free-running electromyography，frEMG)的基線顯示無明顯的肌電活動。當神經(jīng)受到牽拉或熱損傷時會產(chǎn)生如鋒電位、爆發(fā)、高頻爆發(fā)等的肌電活動[11]。手術(shù)醫(yī)生經(jīng)常會特別注意高頻爆發(fā)的發(fā)生，高頻爆發(fā)是由于持續(xù)的神經(jīng)根受壓而產(chǎn)生的持續(xù)的、重復(fù)的EMG點燃，如果壓迫或相關(guān)手術(shù)操作未解除，高頻爆發(fā)將會出現(xiàn)波幅增高、頻率增加，高度提示術(shù)后神經(jīng)肌肉功能障礙[5]。

2 脊髓脊柱術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測的實際應(yīng)用

脊柱切開、改變脊柱結(jié)構(gòu)的操作以及對脊髓的直接操作可能導(dǎo)致脊髓、神經(jīng)、血管的直接創(chuàng)傷，如何在脊柱、脊髓手術(shù)中及時發(fā)現(xiàn)并減少操作造成的神經(jīng)功能喪失對患者的預(yù)后尤為關(guān)鍵。

2.1術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測的應(yīng)用Thirumala[15]對1 390例前路脊髓減壓術(shù)進行分析，結(jié)果顯示未使用IONM的病例，19.94%出現(xiàn)短暫神經(jīng)功能障礙，2.32%出現(xiàn)永久神經(jīng)功能障礙，而使用IONM的病例這兩組數(shù)據(jù)分別為1.33%和0。在脊髓腫瘤手術(shù)中，對于術(shù)后神經(jīng)功能障礙，SSEPs監(jiān)測的敏感性為75%～94%，特異性為50%～100%，mMEPs監(jiān)測的敏感性為75%～100%，特異性為25%～100%，陽性預(yù)測率63%～100%，陰性預(yù)測率75%～97%，frEMG的敏感性和特異性分別為87.5%和83.3%[16]。在脊柱畸形矯正術(shù)中SSPPs和MEPs聯(lián)合監(jiān)測的敏感性為100%，特異性為99.3%[17]。脊髓后中央溝是纖維結(jié)締組織，為無神經(jīng)區(qū)域，是行脊髓切開術(shù)的理想位置。正常脊髓的后中央溝易于辨認，而髓內(nèi)腫瘤患者由于腫瘤生長使正常解剖位置移位或變形，術(shù)中往往較難確定后中央溝的位置，增加了術(shù)后出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙的風險。脊髓背根定位可以幫助術(shù)者精準定位生理中線，確定安全的切開位置，改善患者預(yù)后[16, 18]。具體方法為：于脊髓后索面放置脊髓表面電極片(多電極的集合片)作為刺激電極，在頭皮表面根據(jù)國際10/20系統(tǒng)放置頭皮電極于C3’、C4’，作為記錄電極；使后索表面電極依次對脊髓進行電刺激，頭皮電極依次記錄電位變化，引起頭皮兩側(cè)產(chǎn)生最高波峰區(qū)域為脊髓的“生理中線”，即行脊髓切開術(shù)的安全位置[18-20]。也有采取“無神經(jīng)反應(yīng)區(qū)”作為脊髓切口位置，通過確定“無神經(jīng)反應(yīng)區(qū)”可大致定位腫瘤邊界，這種方法更多使用于腫瘤表淺的患者[20]。

2.2監(jiān)測指標變化與術(shù)后神經(jīng)功能的關(guān)系術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測對術(shù)中神經(jīng)功能的改變具有較高的敏感性，Cheng等[21]曾對術(shù)中SSEPs變化進行研究，認為術(shù)中由于牽拉神經(jīng)等引起的SSEPs波幅降低可在去除影響因素后逐漸恢復(fù)，但多次反復(fù)的操作會使SSEPs波幅恢復(fù)時間逐漸延長并且不能夠恢復(fù)至基線水平。MEPs波形由多相波變?yōu)殡p向波，術(shù)后肌力往往下降1～1.5級[21]。D波的監(jiān)測在術(shù)后預(yù)測患者肌力方面有著重要意義：D波的改變往往預(yù)示著術(shù)后肌力的變化，MEPs波幅下降較基線常大于50%，但如果D波波幅下降較基線小于50%，則術(shù)后可能會有短暫的神經(jīng)功能障礙但并不會有永久的神經(jīng)功能缺失[10]。手術(shù)中一旦出現(xiàn)排除生理或干擾因素引起的MEPs或SSEPs波幅明顯下降，需及時停止相關(guān)手術(shù)操作，待波幅恢復(fù)后再進行操作。如果腫瘤的切除必定會使MEPs或SSEPs的波幅明顯受到影響，此時術(shù)者需根據(jù)腫瘤類型、患者及家屬意愿權(quán)衡利弊，繼續(xù)切除腫瘤很可能會造成術(shù)后患者神經(jīng)功能障礙，殘留腫瘤復(fù)發(fā)的可能性大。

3 影響因素

電生理監(jiān)測對神經(jīng)功能變化極為敏感，因此除手術(shù)操作造成的神經(jīng)受損，其他的因素也可能導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果的變化，出現(xiàn)假陽性的結(jié)果，對手術(shù)醫(yī)生造成誤導(dǎo)。因此識別并排除假陽性結(jié)果對于監(jiān)測的準確性非常重要。下面討論幾類常見的影響因素。

3.1患者因素患者本身并發(fā)其他疾病如神經(jīng)肌肉、脊髓疾病等可導(dǎo)致術(shù)中監(jiān)測結(jié)果受到影響。約20%髓內(nèi)腫瘤患者術(shù)前存在肌力障礙，術(shù)中記錄不到D波[22]。SSEPs的潛伏期還與身高相關(guān)，身高越高，潛伏期越長。

3.2麻醉因素任何影響神經(jīng)電傳導(dǎo)或肌肉收縮的藥物都會影響SSEPs、MEPs的監(jiān)測結(jié)果。吸入麻醉和靜脈麻醉都會使SSEPs、MEPs等的波幅降低、潛伏時延長，但靜脈麻醉的影響較吸入麻醉較小[10]。由于常用的MEPs監(jiān)測是肌源性復(fù)合動作電位監(jiān)測，神經(jīng)肌肉接頭也會影響MEPs的監(jiān)測，所以MEPs較SSEP對于麻醉的反應(yīng)更加敏感。在靜脈麻醉藥物中，丙泊酚對SSEPs和MEPs有抑制作用，但在臨床麻醉深度下，其抑制作用隨劑量的增加只表現(xiàn)為微弱增強[23]。在以丙泊酚加芬太尼為基礎(chǔ)的全憑靜脈麻醉(TIVA)中加用臨床劑量的右旋美托咪定不會影響SSEPs及MEPs的監(jiān)測[24]。Logginidou等[25]曾在鼠類實驗中證明，即使給予大劑量的丙泊酚和瑞芬太尼，也依然適于SSEPs的監(jiān)測。在麻醉誘導(dǎo)階段使用短效肌松劑幫助氣管插管，持續(xù)靜脈泵入芬太尼和丙泊酚以及低劑量NO吸入(少于50%)是較適合MEPs的麻醉方案。

3.3手術(shù)因素MEPs波幅下降還可能與體位擺放有關(guān)，如上肢擺放不當導(dǎo)致的肩關(guān)節(jié)脫位、臂叢神經(jīng)損傷或者肢體受壓缺血等都會使MEPs波形改變[26]。Plata Bello等[27]的研究表明IONM不僅用于術(shù)中神經(jīng)損傷的監(jiān)測，還應(yīng)用于擺體位時的持續(xù)監(jiān)測，以避免擺體位造成的神經(jīng)損傷。溫度、血壓、麻醉以及藥物對SSEPs、frEMG均產(chǎn)生影響：麻醉對于MEPs的影響尤其明顯，使用冷鹽水沖洗脊髓表面、高速磨鉆椎骨常常引起假陽性結(jié)果[10]；使用單極電凝可見到明顯的干擾波；通常情況下，升高血壓需降低麻醉深度，使MEPs波幅升高，降低血壓需增加麻醉深度，使MEPs波幅下降；一些藥物通過影響血壓及相關(guān)神經(jīng)調(diào)節(jié)機制來影響MEPs波幅，如α2受體阻滯劑能夠降低MEPs波幅，腎上腺素類升壓藥能通過提高運動神經(jīng)元的興奮性升高MEPs波幅，硫酸鎂能通過加強神經(jīng)肌肉接頭阻滯降低血壓以及降低MEPs波幅[26]。

4 未來發(fā)展及挑戰(zhàn)

術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測的發(fā)生發(fā)展為神經(jīng)外科、脊柱外科等學(xué)科帶來的發(fā)展與進步是毫無疑問的，不僅大大提高了患者預(yù)后而且攻克了許多過去難以解決的手術(shù)難題。但目前仍存在許多缺點，例如：目前尚無可靠、統(tǒng)一的報警標準[15]；兒童術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測仍不夠成熟等。術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測在復(fù)雜脊髓脊柱手術(shù)中有著穩(wěn)固的地位。神經(jīng)電生理監(jiān)測團隊、手術(shù)醫(yī)師以及麻醉醫(yī)師對于IONM的技術(shù)限制、手術(shù)步驟、手術(shù)難點、患者并發(fā)癥以及麻醉方案需要有共同的認識，高效合作及溝通是實現(xiàn)“理想的以患者為中心”的唯一方法。目前還缺乏支持IONM的高級證據(jù)，因此需要更多高質(zhì)量的研究來支持IONM在臨床中的地位。

5 小結(jié)

SSEPs、MEPs及frEMG是常用于脊髓、脊柱手術(shù)的神經(jīng)電生理監(jiān)測項目。SSEPs聯(lián)合MEPs監(jiān)測對于脊髓、脊柱手術(shù)中的神經(jīng)功能改變有著較高的敏感性與特異性，能夠很好的判斷患者預(yù)后。脊髓背根定位可幫助術(shù)者精準定位脊髓生理中線，確定安全的切開位置，改善手術(shù)預(yù)后。許多因素可影響監(jiān)測結(jié)果如：患者本身并發(fā)神經(jīng)肌肉疾?。恍g(shù)前存在肌力障礙；麻醉；改變脊髓內(nèi)環(huán)境的術(shù)中操作等。

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2016-11-29)