誘發(fā)電位在脊柱矯形術(shù)中的應(yīng)用及電位變化原因①

顏益紅，張長杰，劉漢良

誘發(fā)電位在脊柱矯形術(shù)中的應(yīng)用及電位變化原因①

顏益紅，張長杰，劉漢良

誘發(fā)電位因能在術(shù)中連續(xù)、適時(shí)地監(jiān)護(hù)脊髓功能，已廣泛地應(yīng)用于脊柱矯形術(shù)中。但是，術(shù)中誘發(fā)電位受術(shù)中多種因素的影響，如何提高術(shù)中神經(jīng)監(jiān)護(hù)的準(zhǔn)確性仍是一個(gè)需要探索的問題。本文就術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測在脊柱外科矯形術(shù)中的應(yīng)用及術(shù)中電位變化原因進(jìn)行綜述。

誘發(fā)電位；脊柱矯形手術(shù)；術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測；綜述

[本文著錄格式]顏益紅，張長杰，劉漢良.誘發(fā)電位在脊柱矯形術(shù)中的應(yīng)用及電位變化原因[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐,2012, 18(10):941-943.

醫(yī)源性脊髓損傷是脊柱矯形手術(shù)中的一種嚴(yán)重并發(fā)癥。自1977年Nash等首次將軀體感覺誘發(fā)電位(somatosensory evoked potentials,SEP)用于術(shù)中監(jiān)護(hù)以來，由于能適時(shí)、連續(xù)地對術(shù)中脊髓功能進(jìn)行監(jiān)護(hù)，已在脊柱手術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。美國脊柱側(cè)凸研究學(xué)會(the Scoliosis Research Society,SRS)統(tǒng)計(jì)顯示，術(shù)中采用SEP監(jiān)測，可使術(shù)后神經(jīng)功能的缺損減少50%以上，截癱的危險(xiǎn)性減少60%以上[1]。但是，如何提高術(shù)中神經(jīng)監(jiān)護(hù)的準(zhǔn)確性，仍是一個(gè)需要探索的問題。

1 術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測技術(shù)的回顧

1.1 軀體感覺誘發(fā)電位(SEP) SEP是軀體感覺神經(jīng)受到刺激后，在其傳導(dǎo)通路和大腦感覺中樞產(chǎn)生的電位變化，主要反應(yīng)本體感覺通路的結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)。經(jīng)典的50/10原則是波幅下降超過50%和(或)潛伏期延長超過10%是警戒標(biāo)準(zhǔn)。但York認(rèn)為波幅下降超過50%過于敏感，假陽性率較高，推薦60%作為警戒標(biāo)準(zhǔn)[2]。Yong和Sakatani也認(rèn)為50/10標(biāo)準(zhǔn)不妥當(dāng)，判斷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)加上改變的持續(xù)時(shí)間，SEP改變持續(xù)10min以上提示有神經(jīng)損害的危險(xiǎn)[2]。盡管脊髓功能的變化不一定都有SEP的改變，但SEP的變化一定代表脊髓功能的改變，這是SEP術(shù)中監(jiān)測的基礎(chǔ)。皮層體感誘發(fā)電位(corticalomatosensory evoked potentials,CSEP)具有中樞放大作用，很靈敏，可以較早地反映本體感覺受損信息，故可根據(jù)潛伏期縮短程度判斷預(yù)后[3]。董博等研究認(rèn)為不可逆的SEP變化與術(shù)后神經(jīng)功能密切相關(guān)，SEP完全恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)水平患者，96%術(shù)后無神經(jīng)功能的缺損[4]。有學(xué)者研究認(rèn)為術(shù)中SEP變化與術(shù)后神經(jīng)功能存在顯著關(guān)系[5]。陽性預(yù)測價(jià)值為100%，陰性預(yù)測價(jià)值為97%。沈慧勇等研究發(fā)現(xiàn)CSEP監(jiān)測不僅可以進(jìn)行脊髓功能評價(jià)，還可以進(jìn)行定位診斷，對脊髓損傷的程度及預(yù)后的估計(jì)、治療方案的選擇及療效評定提供了相對客觀的指標(biāo)[6]。Stuart等研究認(rèn)為對于神經(jīng)肌源性脊柱側(cè)凸患者，術(shù)中行皮層記錄可靠性較差，應(yīng)行硬脊膜外記錄[7]。CSEP監(jiān)測在脊柱手術(shù)中對脊髓的牽拉缺血以及損傷很敏感，術(shù)中及時(shí)干預(yù)，可使CSEP改善[8]，術(shù)中監(jiān)測應(yīng)兩側(cè)肢體同時(shí)進(jìn)行，以對比兩側(cè)波幅及潛伏期。SEP監(jiān)護(hù)疊加時(shí)間較長，不能即刻反映脊髓功能狀態(tài)，僅反映脊髓后索功能，對脊髓機(jī)械性損害敏感，對血管性因素引起的脊髓運(yùn)動功能改變不敏感，從而導(dǎo)致假陰性的發(fā)生。

1.2 運(yùn)動誘發(fā)電位(motorevoked potential,MEP) 1980年，Morton等首先提出MEP的概念[2]。MEP是應(yīng)用電刺激或磁刺激皮層運(yùn)動區(qū)產(chǎn)生的興奮通過下行傳導(dǎo)徑路，使脊髓前角細(xì)胞或周圍神經(jīng)運(yùn)動纖維去極化，在相應(yīng)肌肉或神經(jīng)表面記錄的電位，能實(shí)時(shí)地靈敏地反映運(yùn)動通路功能狀態(tài)。MEP記錄的方式有3種：脊髓MEP、肌源性MEP和神經(jīng)源性MEP(NMEP)。肌源性MEP警戒標(biāo)準(zhǔn)爭議較大，現(xiàn)在大部分學(xué)者傾向于接受全或無的警戒標(biāo)準(zhǔn)[9]。而NMEP在波幅、潛伏期及波形上變異性較小，監(jiān)測警戒標(biāo)準(zhǔn)的制定相對容易，一般認(rèn)為潛伏期延長10%和波幅下降80%為警戒標(biāo)準(zhǔn)[10-11]。MEP對脊髓損害高度敏感，主要表現(xiàn)在對運(yùn)動功能的高度特異性及其波幅變化與脊髓病理變化的高度相關(guān)各方面[12]。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)顱電刺激運(yùn)動誘發(fā)電位(transcranial electrical stimulation motor evoked potencials, TES-MEP)可靈敏地反映脊髓缺血、脊髓牽拉及皺縮、低血壓性休克及局部操作對脊髓神經(jīng)功能的影響，且無須疊加，可及時(shí)反映脊髓功能狀況[13]。但是，TES-MEP波形檢出率相對較低，假陽性率高，一過性的TES-MEP的改變不一定存在神經(jīng)功能損傷。MEP單獨(dú)監(jiān)測有一定的假陽性和假陰性。有學(xué)者對116例患者行MEP監(jiān)測，無一例假陰性[14]。孫春會等報(bào)道1例先天性脊柱側(cè)彎患者在行后路截骨側(cè)凸矯形內(nèi)固定術(shù)時(shí)，在截骨完成后10m in，雙側(cè)MEP消失，持續(xù)時(shí)間大于90m in，術(shù)后神經(jīng)功能正常，考慮為脊髓的血供破壞是信號丟失的主要原因[15]。Modi報(bào)道1例MEP假陰性病例，患者為一個(gè)嚴(yán)重側(cè)后凸(Cobb角140°)的15歲女孩行矯正及后路脊柱融合術(shù)，椎弓根螺釘固定，術(shù)中沒有任何MEP變化，術(shù)后卻發(fā)生了截癱[16]。

1.3 SEP與MEP聯(lián)合監(jiān)護(hù) 由于SEP和MEP分別只能直接監(jiān)測脊髓后索和脊髓腹側(cè)柱的神經(jīng)傳導(dǎo)能，SEP、MEP單獨(dú)監(jiān)測時(shí)受麻醉藥及術(shù)中環(huán)境影響較大，有一定的假陰性及假陽性。假陰性率是衡量術(shù)中監(jiān)護(hù)成功與否的重要指標(biāo)。術(shù)中未及時(shí)發(fā)現(xiàn)神經(jīng)損傷，未及時(shí)處理，往往導(dǎo)致術(shù)后永久性脊髓損傷。采用SEP+MEP聯(lián)合監(jiān)測可降低監(jiān)護(hù)假陰性率，提高手術(shù)安全性，減少手術(shù)時(shí)間。劉新宇等對39例脊柱畸形患者術(shù)中采用SEP+ MEP聯(lián)合監(jiān)測，對照組29例僅采用CSEP行術(shù)中監(jiān)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CSEP組假陰性率達(dá)10%，而聯(lián)合監(jiān)護(hù)組未出現(xiàn)假陰性，證實(shí)聯(lián)合監(jiān)測能提高監(jiān)護(hù)準(zhǔn)確性[13]。Kundnani認(rèn)為SEP與MEP配合使用，其敏感性和特異性聯(lián)合神經(jīng)監(jiān)測可高達(dá)100%[17]。周暉等采用椎管內(nèi)直接電刺激脊髓，在脊髓/顱頂記錄SEP[18]。同時(shí)，在脊髓記錄MEP術(shù)中聯(lián)合監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)其波形穩(wěn)定可靠，有利于避免“假陰性/假陽性”結(jié)果及術(shù)后神經(jīng)功能障礙的發(fā)生。陳裕光等研究發(fā)現(xiàn)，CSEP、TES-MEP、聯(lián)合監(jiān)護(hù)的靈敏度分別為75%、87.5%和100%，特異度為98.5%，98.5%和97.0%，聯(lián)合監(jiān)測的靈敏度可達(dá)100%[19]。聯(lián)合監(jiān)護(hù)能更直接、全面準(zhǔn)確地反映脊髓的運(yùn)動及感覺功能，為達(dá)到手術(shù)目的及最優(yōu)的矯正效果提供安全保障。最新研究表明[20]，對于神經(jīng)肌肉源性脊柱側(cè)凸，可通過SEP和MEP多位點(diǎn)聯(lián)合監(jiān)測獲得滿意監(jiān)測效果。而Lo等發(fā)現(xiàn)在脊柱側(cè)凸手術(shù)中，更易獲得同側(cè)MEP記錄，聯(lián)合雙側(cè)MEP記錄，更能全面反應(yīng)皮質(zhì)脊髓束的信息[21]。Owen等結(jié)合SEP和MEP監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)SEP監(jiān)測，監(jiān)測敏感性為90%；聯(lián)合MEP監(jiān)測，監(jiān)測敏感性高達(dá)98.5%[22]。下行神經(jīng)源性誘發(fā)電位(descending neurogenic evoked potential,DNEP)對重度脊柱畸形矯形術(shù)中的脊髓損傷具有較好的敏感性和特異性，其假陽性率遠(yuǎn)小于MEP。楊軍林等在重度脊柱畸形截骨矯形術(shù)中同時(shí)進(jìn)行SEP、MEP和DNEP聯(lián)合監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)3種方法同時(shí)監(jiān)測可減少傳統(tǒng)SEP和MEP監(jiān)測產(chǎn)生假陽性對手術(shù)的干擾，可更直接、準(zhǔn)確、有效地監(jiān)護(hù)脊髓功能，術(shù)中如有2種及以上誘發(fā)電位異常則出現(xiàn)脊髓損傷的可能性增大[23]。

2 術(shù)中報(bào)警的原因

2.1 非手術(shù)因素

2.1.1 麻醉劑 SEP、MEP容易受麻醉藥影響。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)SEP的變化，正確設(shè)立基準(zhǔn)值很重要。文獻(xiàn)報(bào)道，基準(zhǔn)值最好選用脊柱暴露完全時(shí)[24]。另外，在監(jiān)測關(guān)鍵期，麻醉水平的穩(wěn)定是最重要的[25]。吸入麻醉劑七氟醚對SEP波幅、潛伏期有明顯影響，吸入濃度小于1.0MAC時(shí)SEP穩(wěn)定，麻醉效果較為理想；異丙酚為靜脈麻醉，對SEP影響較小[26]。成功的術(shù)中監(jiān)護(hù)需要麻醉醫(yī)師的配合，如何保證手術(shù)正常進(jìn)行，而盡可能減少對術(shù)中監(jiān)測的影響，合適的麻醉方案很重要。TES-MEP監(jiān)護(hù)的最佳麻醉方案是全靜脈麻醉。周淇淇等推薦Propofol 120～200μg/kg·m in靜點(diǎn)，附以Rem ifental靜點(diǎn)，不用肌松藥[27]。李天棟等認(rèn)為最佳方案是全靜脈麻醉誘導(dǎo)和維持，建議的方案有異丙酚和芬太尼、依托咪酯和芬太尼及氯胺酮和咪唑安定等[28]。鐘慧等研究認(rèn)為芬太尼復(fù)合七氟烷，麻醉可控性好，降壓及恢復(fù)平穩(wěn)，蘇醒快質(zhì)量優(yōu)，適用于脊柱側(cè)彎矯形術(shù)[29]。

2.1.2 肌松劑 肌松藥選擇性地作用于神經(jīng)肌肉接頭的N型膽堿能受體，暫時(shí)阻斷了正常神經(jīng)肌肉接頭興奮的傳遞，使肌肉松弛。根據(jù)藥效可分成超短時(shí)、短時(shí)、中時(shí)和長時(shí)效幾類。神經(jīng)肌肉阻滯程度對MEP波幅的影響比鎮(zhèn)靜深度要大，表明肌松藥對神經(jīng)肌肉接頭的影響和MEP波幅的干擾很大。劉新宇等報(bào)道，TES-MEP術(shù)中應(yīng)用肌松劑可致波形消失，有3例因?yàn)槁樽碚T導(dǎo)時(shí)采用短效肌松劑導(dǎo)致波形消失，停用后逐漸恢復(fù)，術(shù)中應(yīng)用異丙酚維持，多數(shù)獲得有效TES-MEP波形[14]。李傳翔等實(shí)驗(yàn)提示，新型肌肉松弛藥順式阿曲庫銨，既能維持CSEP監(jiān)測要求，又能滿足手術(shù)需要的肌松程度的T1值是在0%～15%[30]。因此，為配合術(shù)中監(jiān)測的順利進(jìn)行，需麻醉醫(yī)師盡量不用肌松劑，或盡量選擇短效肌松劑。

2.1.3 其他 其他因素如溫度，血壓，刺激強(qiáng)度，手術(shù)器械如電凝、電刀的干擾等可影響誘發(fā)電位的變化。刺激強(qiáng)度的波幅隨著刺激強(qiáng)度增加而增加，動物實(shí)驗(yàn)和臨床手術(shù)中都應(yīng)用能引出最大波幅的刺激強(qiáng)度。強(qiáng)度一旦確定，術(shù)中保持不變，并保持室溫及生命體征的穩(wěn)定。

2.2 手術(shù)因素 術(shù)中出現(xiàn)電位變化時(shí)，應(yīng)先排除監(jiān)測技術(shù)、麻醉等其他非手術(shù)因素，再考慮手術(shù)因素。一般認(rèn)為脊柱矯形手術(shù)中神經(jīng)損傷的機(jī)制主要是手術(shù)所致的直接損傷及神經(jīng)血供障礙所致。

2.2.1 手術(shù)直接損傷 脊柱矯形術(shù)中，手術(shù)者缺乏經(jīng)驗(yàn)或過度矯形是造成神經(jīng)損傷的主要原因[31]。陳裕光等研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)中單獨(dú)出現(xiàn)CSEP或TES-MEP陽性者，大多數(shù)與手術(shù)操作不當(dāng)直接相關(guān)；而同時(shí)出現(xiàn)CSEP或TES-MEP陽性者，全部與手術(shù)操作不當(dāng)直接相關(guān)。有作者認(rèn)為椎弓根鉆孔或螺釘置入、內(nèi)固定器械矯形、截骨過程和截骨面靠攏等手術(shù)操作是導(dǎo)致誘發(fā)電位陽性的主要原因[19]。馬微微等研究發(fā)現(xiàn)，SEP異常情況與后凸角度大小無關(guān)，而與其后凸類型有關(guān)，1型(單純半椎體)及角狀后凸的患者神經(jīng)并發(fā)癥發(fā)生率較高[32]。有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)脊柱側(cè)凸矯形超過脊髓耐受扭曲、牽拉的限度時(shí)，可導(dǎo)致脊髓缺血、缺氧，甚至截癱[33]。因此，術(shù)中矯形宜采取間斷、漸進(jìn)性的方式進(jìn)行，并同時(shí)升高血壓、增加脊髓的血流灌注，能有效地減少避免脊髓缺血性損傷的發(fā)生。何杰明等應(yīng)用CSEP對127例脊柱側(cè)凸患者進(jìn)行監(jiān)護(hù)，其中1例真陽性是后路HR+LR固定時(shí)，誘發(fā)電位出現(xiàn)異常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)鋼絲位置不佳，手術(shù)醫(yī)師將HR放松一格，0.5 h后電位恢復(fù)正常，術(shù)后檢查無異常[34]。張琪報(bào)道，1例行后路椎弓根螺釘矯形內(nèi)固定術(shù)，在撐開矯形時(shí)，體感誘發(fā)電位波幅降低超過60%以上，手術(shù)醫(yī)生立即去除撐開，檢查內(nèi)固定正常，并行喚醒試驗(yàn)顯示無神經(jīng)損傷發(fā)生，未處理，術(shù)后右下肢略有感覺障礙，1周后恢復(fù)正常[35]。

2.2.2 脊髓缺血性損傷 脊柱矯形手術(shù)中經(jīng)常需行控制性低血壓，其優(yōu)點(diǎn)是減少術(shù)中的出血。在控制性低血壓時(shí)，脊髓血流量減少可致自動調(diào)節(jié)機(jī)制喪失。脊髓血供儲備甚少，尤其T4～9椎管最窄，且血供最不豐富，是脊柱手術(shù)的“危險(xiǎn)區(qū)”。后凸位于胸椎的患者，由于胸廓的影響，矯形更為困難，加之脊髓血運(yùn)差，對缺血更為敏感，易發(fā)生功能障礙。另外，術(shù)前有明顯神經(jīng)損害者，其脊髓對手術(shù)的耐受程度也降低，輕微的刺激便可引起神經(jīng)功能的進(jìn)一步惡化。對此，Schwartz等認(rèn)為平均動脈壓＜65mmHg時(shí)容易出現(xiàn)TES-MEP陽性，而不伴有CSEP改變，建議在器械安放階段將平均動脈壓維持在＞65 mmHg[36]。曾巖等采用后路后凸節(jié)段切除，雙軸旋轉(zhuǎn)矯形技術(shù)治療40例中重度脊柱后凸成角畸形患者，有2例患者術(shù)中截骨矯形時(shí)出現(xiàn)較多且快速的出血，TES-MEP波幅下降持續(xù)時(shí)間超過30min，術(shù)后短期出現(xiàn)下肢功能障礙，考慮為脊髓血供障礙[37]。作者認(rèn)為，脊髓血供障礙會造成截癱，并建議術(shù)中應(yīng)加強(qiáng)對出血和循環(huán)血量的監(jiān)測。

隨著術(shù)中監(jiān)護(hù)儀的發(fā)展，可在術(shù)中同時(shí)進(jìn)行SEP+MEP+肌電圖監(jiān)測，對脊髓運(yùn)動、感覺及神經(jīng)根功能進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測，可大大減少術(shù)后醫(yī)源性損傷，提高手術(shù)安全性。術(shù)中監(jiān)測是一門多學(xué)科的交叉技術(shù)，成功的監(jiān)護(hù)需手術(shù)醫(yī)師、監(jiān)測人員、麻醉醫(yī)師的相互配合，有經(jīng)驗(yàn)的監(jiān)測人員是監(jiān)護(hù)成功的重要保證。另外，如何對誘發(fā)電位變化進(jìn)行正確的判讀，制訂合適監(jiān)護(hù)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)及具體的監(jiān)護(hù)方式，進(jìn)一步提高術(shù)中監(jiān)護(hù)的準(zhǔn)確性，仍是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。

致謝：本文得到湘雅二醫(yī)院脊柱外科王冰教授的指點(diǎn)，在此表示感謝。

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App lication of Evoked Potentials in Spinal Orthopedics and Reasons for Changes(review)

YAN Yi-hong,ZHANG Chang-jie,LIU Han-liang.Rehabilitation Department,Changsha 3rd Hospital,Changsha 410015,Hunan,China

Evoked potentialswhich canmonitor spinal cord function in operation continuously and timely hasbeen w idely used in spinalorthopedics.However,intraoperative evoked potentialsare affected by the technique in a variety of factors,how to improve the accuracy of intraoperativemonitoring isstilla problem to explore.In this paper,intraoperative nervemonitoring application and intraoperative potential reasons for the changes in the spine surgery orthopedic surgery were reviewed.

evoked potentials;orthopedic spine surgery;intraoperative nervemonitoring;review

R681.5

A

1006-9771(2012)10-0941-03

2012-02-20

2012-06-21)

長沙市三醫(yī)院康復(fù)科，湖南長沙市410015。作者簡介：顏益紅(1971-)，女，湖南寧鄉(xiāng)縣人，碩士，主治醫(yī)師，主要研究方向：神經(jīng)康復(fù)及神經(jīng)電生理。通訊作者：張長杰。

10.3969/j.issn.1006-9771.2012.10.013