神經(jīng)電生理監(jiān)護在脊柱外科手術(shù)中的應(yīng)用

王亞薇，耿文靜，陳 欣，劉津賢

神經(jīng)電生理監(jiān)護在脊柱外科手術(shù)中的應(yīng)用

王亞薇，耿文靜，陳 欣，劉津賢

為了總結(jié)神經(jīng)電生理監(jiān)護在脊柱外科手術(shù)中的應(yīng)用情況，本文廣泛查閱神經(jīng)電生理技術(shù)在脊柱外科術(shù)中監(jiān)護的相關(guān)文獻，對術(shù)中監(jiān)護的目的、基本技術(shù)方法以及可能對監(jiān)護產(chǎn)生的影響因素進行分析。認為僅行單一監(jiān)護方法監(jiān)測，可能存在一定幾率的“假陽性”或“假陰性”。臨床中應(yīng)采用多模式聯(lián)合的電生理監(jiān)測模式，可以全面地監(jiān)測脊髓功能，能幫助術(shù)者及早、全方位的掌握患者麻醉時脊髓神經(jīng)功能的情況。

神經(jīng)電生理；脊柱外科；術(shù)中監(jiān)護

近年來，隨著我國脊柱外科的發(fā)展，特別是脊柱內(nèi)固定技術(shù)和各類先進手術(shù)器械的普及，脊柱外科手術(shù)得以在全國各級醫(yī)院中廣泛開展，但隨之而來的是脊柱手術(shù)中脊髓和神經(jīng)損傷的增加。術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)護是防止醫(yī)源性脊髓和神經(jīng)損傷的一種重要技術(shù)手段，自20世紀80年代初發(fā)展至今，術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)護在國外已成為脊柱外科手術(shù)中的一種常規(guī)監(jiān)護。術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)護可以動態(tài)反映神經(jīng)系統(tǒng)的功能，及時發(fā)現(xiàn)脊髓損傷并矯正部分可逆性脊髓損傷，降低手術(shù)危險性，使手術(shù)醫(yī)生及時得到反饋信息，提高操作效率，從而對患者進行最大程度的治療，有助于脊柱外科手術(shù)的規(guī)范化，為辨別手術(shù)并發(fā)癥提供醫(yī)療記錄。

1 目的

術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測的主要目的是，盡可能早地發(fā)現(xiàn)和辨明由于手術(shù)造成的神經(jīng)損害，并迅速糾正損害的原因，避免永久性的神經(jīng)損傷。大多數(shù)造成暫時性神經(jīng)損傷的原因都是很容易糾正的，比如血液循環(huán)受阻、過度或永久地牽拉神經(jīng)組織、出血對神經(jīng)組織造成的壓迫、植入金屬器械壓迫神經(jīng)等。迅速發(fā)現(xiàn)手術(shù)中系統(tǒng)性的變化，如由于缺氧或低血壓而引起的系統(tǒng)性改變。一般來說，神經(jīng)電生理監(jiān)測中信號的變化，多數(shù)要早于系統(tǒng)性變化出現(xiàn)之前，有時甚至在生命體征改變之前。體感誘發(fā)電位、肌電圖的明顯變化有助于鑒別系統(tǒng)性的變化是否對機體有害。

協(xié)助手術(shù)醫(yī)師鑒別不明確的組織，特別是那些穿過或圍繞在組織或腫瘤上的神經(jīng)纖維。協(xié)助手術(shù)醫(yī)師鑒別神經(jīng)受損害的部位、節(jié)段，并檢查受損的神經(jīng)或神經(jīng)束是否還存有功能。提供給手術(shù)醫(yī)師神經(jīng)電生理檢測的依據(jù)，使術(shù)者明確正在進行的手術(shù)步驟會不會造成神經(jīng)損傷。比如經(jīng)椎弓根植入的金屬螺釘是否離脊髓或神經(jīng)根太近、植入椎板的金屬鉤是否對脊髓構(gòu)成壓迫、矯正脊柱側(cè)彎的程度是否過度。

2 基本技術(shù)方法

目前，在脊柱外科手術(shù)中應(yīng)用較為成熟的神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)包括軀體感覺誘發(fā)電位（somatosensory evoked potentials,SEP）、運動誘發(fā)電位（motor evoked potentials,MEP）、肌電圖。不同監(jiān)測技術(shù)具有各自特定的適用范圍和監(jiān)測范圍，只有根據(jù)手術(shù)涉及脊髓節(jié)段的不同選擇相應(yīng)的組合模式，才能達到取長補短，最大限度地保證監(jiān)測的有效性和全面性。

2.1 SEP 1977年，Nash等[1]首先將體感誘發(fā)電位用于脊髓術(shù)中監(jiān)測。SEP是指從周圍感覺器發(fā)生電沖動，沿周圍神經(jīng)至脊髓，以后再沿中央傳導(dǎo)通路向上，最后可在刺激對側(cè)皮層體感區(qū)記錄到的電位。其主要由脊柱、脊髓小腦束及脊髓丘腦束傳導(dǎo)。它的出現(xiàn)取決于脊髓后索和后外側(cè)索的完整性。SEP可以監(jiān)護體感通路上從外周神經(jīng)、骨髓到大腦皮層的功能狀態(tài)。

潛伏期和波幅是SEP監(jiān)測的主要觀測指標(biāo)[2]。SEP改變包括潛伏期延長、波幅下降、波形離散三方面。SEP使感覺傳導(dǎo)功能的喪失可以通過波形的消失顯示出來，傳導(dǎo)功能減退可以通過潛伏期時間異常延長顯示出來。波形離散是由于感覺傳導(dǎo)通路的神經(jīng)纖維受損程度不等，傳入沖動難以同步所致。目前多數(shù)學(xué)者采用國際較為公認的是，SEP波幅下降超過50%和潛伏期延長時間超過10%，作為脊髓損傷警戒線[3]。

SEP因其易于監(jiān)測，可連續(xù)監(jiān)測，刺激電壓低從而在電刺激時不會引發(fā)病人移動，肌松劑的影響作用小，對手術(shù)干擾小等優(yōu)點而廣為應(yīng)用[4-5]。缺點：⑴易受非手術(shù)操作的多種因素影響，如血壓變化、手術(shù)室周圍電器干擾等均可引起SEP變化。⑵只能監(jiān)護脊髓和神經(jīng)根有無損傷，而不能對神經(jīng)根進行識別。⑶僅提示脊髓感覺傳導(dǎo)功能，如術(shù)中僅損傷脊髓運動神經(jīng)，便可出現(xiàn)假陰性[6]。⑷術(shù)前脊髓功能損害重者，術(shù)中難于測出SEP，因而無法監(jiān)測。

2.2 MEP 1980年，Merton等[7]最早提出了MEP這一概念。MEP是通過興奮錐體束系統(tǒng)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動至脊髓前角，再下達到肌肉。記錄復(fù)合肌肉動作電位，可以反映由皮層至肌肉的運動通路的功能狀況。當(dāng)運動皮層在術(shù)中受到干擾時，依據(jù)以上闡述原理，便可將肌肉所引發(fā)的復(fù)合肌肉動作電位予以采集、整理，其具有反應(yīng)強烈，波幅明顯，易于記錄，無需平均疊加信號，相比其波幅和波形，其潛伏期較為穩(wěn)定等特點。MEP有兩種方式，經(jīng)顱磁刺激（transcranial magneticstimulation,TMS）以及經(jīng)顱電刺激（transcranial electrical stimulation,TES），它可以反映運動通路的完整性。TMS安全無痛，但因其對手術(shù)器械等要求較TES高，且價格昂貴，增加了患者的經(jīng)濟負擔(dān)。加之受到常用麻醉藥的顯著抑制作用，限制其在術(shù)中的應(yīng)用。而TES定位準確，監(jiān)測材料廉價，故而使用較為普及[8]。

MEP有其風(fēng)險，必須避免其導(dǎo)致的各種隱患，如電凝燒傷、電刺激損傷、誘發(fā)癲癇、誘發(fā)心血管系統(tǒng)變化、硬膜外并發(fā)癥以及患者躁動等[9-10]。

2.3 肌電圖 近年來，內(nèi)固定器械（如椎弓根螺釘）的廣泛應(yīng)用使神經(jīng)根損傷的發(fā)生率有增加的趨勢。尤其是椎弓根釘?shù)奈恢貌划?dāng)，術(shù)后可出現(xiàn)單神經(jīng)根損傷。

目前，電刺激誘發(fā)肌電圖對監(jiān)測椎弓根釘位置有很好的效果。當(dāng)鉆好椎弓根孔之后，術(shù)者將陰極刺激電極置于釘孔內(nèi)，或待安裝螺釘之后放置于螺釘之上，陽極電極置于術(shù)野內(nèi)脊旁軟組織上，通過電刺激椎弓根孔引起肌電圖神經(jīng)根相應(yīng)節(jié)段所支配肌群的誘發(fā)肌電圖。

術(shù)中誘發(fā)肌電圖的原理是把椎弓根螺釘通電，刺激鄰近的神經(jīng)根，從而使該神經(jīng)支配的肌肉出現(xiàn)復(fù)合動作電位。在正常置釘情況下，由于螺釘與神經(jīng)根之間骨壁的阻抗作用，需要一定的刺激強度才能使神經(jīng)去極化而導(dǎo)致肌肉出現(xiàn)電反應(yīng)。所以骨壁的厚度決定了刺激強度的大小，若骨壁破壞或螺釘置入椎管，誘發(fā)肌電反應(yīng)所需的刺激電流值將降低；若螺釘置入椎弓根之外，那么所需的刺激電流值將升高。如果在置入螺釘過程中給螺釘持續(xù)加以安全閾值的電刺激，記錄相應(yīng)肌肉電活動，一旦在安全閾值電刺激下出現(xiàn)危險信號，即可提醒術(shù)者采取措施。

這種檢測的關(guān)鍵問題是判定錯誤椎弓根釘位置的刺激閾值，國內(nèi)外學(xué)者報道不完全一致。Toleikis等[11]的研究建議，腰椎椎弓根螺釘電刺激閾值為10 mA，刺激時間為0.2 s，當(dāng)刺激閾值小于或等于5 mA時，椎弓根螺釘最有可能異位，提示術(shù)中需要檢查椎弓根螺釘位置正確與否。當(dāng)大于10 mA時，通常說明放置恰當(dāng)。國內(nèi)學(xué)者馬薇薇等[12]認為，將10 mA定為最低刺激強度，即小于10 mA引發(fā)波形的應(yīng)重新調(diào)整螺釘位置；10～20 mA引發(fā)波形的應(yīng)在術(shù)中透視和直視下檢查螺釘位置，從而確定是否需要調(diào)整；大于20 mA引發(fā)波形的可不做任何處理。總之，電刺激誘發(fā)肌電圖為手術(shù)醫(yī)師在術(shù)中檢查螺釘?shù)奈恢眉肮潜谑欠裢暾峁┝艘粋€有力的工具。

2.4 多種監(jiān)測方法的聯(lián)合 由于SEP、MEP、肌電圖監(jiān)測各有局限性，脊髓手術(shù)中聯(lián)合多種監(jiān)測方法，可提高監(jiān)測質(zhì)量，為手術(shù)安全提供更多保證。若僅行SEP、MEP單一監(jiān)測，則二者均存在一定幾率發(fā)生“假陽性”以及“假陰性”而影響最終的效果[13-14]。由于SEP是針對于脊髓后索感覺神經(jīng)的傳導(dǎo)功能進行，所以其對于脊髓的運動傳導(dǎo)功能監(jiān)測是間接的；而MEP是針對脊髓前索運動神經(jīng)的傳導(dǎo)功能進行；所以其對脊髓的感覺傳導(dǎo)功能監(jiān)測均為間接的。目前常規(guī)運用SEP、MEP兩種方法進行聯(lián)合監(jiān)測，盡可能降低“假陽性”或“假陰性”結(jié)果[15-16]。肌電圖大多用于手術(shù)過程中可能觸及脊神經(jīng)的情況。

對于不同的手術(shù)方式應(yīng)采取不同的判別標(biāo)準。在脊柱前路手術(shù)中，由于脊髓前柱受損的可能性更大，應(yīng)以MEP的監(jiān)測結(jié)果為主，SEP及肌電圖的監(jiān)測結(jié)果為輔。對于脊柱后路手術(shù)及脊柱腫瘤手術(shù)，則同時兼顧MEP監(jiān)測和SEP監(jiān)測結(jié)果，肌電圖監(jiān)測結(jié)果為輔。對于下腰椎手術(shù)則依靠肌電圖監(jiān)測結(jié)果。

當(dāng)出現(xiàn)術(shù)中監(jiān)測結(jié)果異常時，應(yīng)該遵循一系列步驟來確定是否為陽性變化。首先，要確定術(shù)中監(jiān)測結(jié)果確實為異常，達到預(yù)警標(biāo)準且能重復(fù)出現(xiàn)。其次，排除非手術(shù)因素，包括操作技術(shù)因素，手術(shù)麻醉因素及其他生理學(xué)因素。再次，確定術(shù)中監(jiān)測結(jié)果異常是由手術(shù)操作直接引起的，最好能確定是缺血性損害還是機械性損害。最后，及時警告手術(shù)醫(yī)生和麻醉醫(yī)生來進行及時有效的處理。此時若不是十分確定，可以馬上行喚醒實驗來進一步確認。

在處理神經(jīng)損害過程中，如果神經(jīng)電生理信號沒有任何恢復(fù)出現(xiàn)，提示患者預(yù)后較差。若信號出現(xiàn)恢復(fù)，不管是完全恢復(fù)還是部分恢復(fù)，都提示患者預(yù)后較好，且信號恢復(fù)得越好預(yù)后也越好。若發(fā)生神經(jīng)并發(fā)癥，術(shù)中監(jiān)測信號一般先出現(xiàn)MEP信號的異常，再出現(xiàn)SEP信號的異常。在處理神經(jīng)損害過程中，當(dāng)術(shù)中監(jiān)測信號開始恢復(fù)時，一般都是先出現(xiàn)MEP信號恢復(fù)，進而再出現(xiàn)SEP信號恢復(fù)。

現(xiàn)階段監(jiān)測技術(shù)不斷進步，使得SEP、MEP、肌電圖聯(lián)合監(jiān)測越來越多的應(yīng)用于臨床，其優(yōu)點在于相互切換方便，監(jiān)測能夠覆蓋手術(shù)全程。三種方式互相聯(lián)合，使得術(shù)中監(jiān)測愈發(fā)全面，幫助術(shù)者及早、全方位的掌握患者麻醉時脊髓神經(jīng)功能的情況。

3 影響因素

3.1 麻醉藥物 術(shù)前常規(guī)劑量用藥對SEP幾乎沒有影響。誘導(dǎo)麻醉劑一般可使波幅降低，潛伏期延長。維持麻醉常用吸入性麻醉，大多數(shù)可引起SEP衰減。其他麻醉劑如笑氣、苯甲酸安定和巴比妥類藥物也有類似作用，但不太明顯，常與濃度有關(guān)。

麻醉藥可以影響運動傳導(dǎo)通路的各個部分，包括皮質(zhì)運動神經(jīng)元、皮質(zhì)脊髓柬、錐體纖維與脊髓神經(jīng)元問的突觸聯(lián)系，前角運動神經(jīng)元及神經(jīng)肌肉接頭而引起MEP波幅的降低[17]。麻醉時盡量選用對SEP、MEP波幅和潛伏期影響較小，或者影響程度穩(wěn)定的藥物，麻醉藥物的用量盡量較小，以維持較淺麻醉適合手術(shù)為妥，既使手術(shù)順利進行，監(jiān)測也能成功實現(xiàn)。

3.2 肌松藥 肌松藥對SEP沒有直接減損作用，而且在完全肌松或接近完全肌松的情況下，記錄的SEP更加平靜和穩(wěn)定。而肌松藥對皮層運動誘發(fā)電位的監(jiān)測成功與否影響很大。肌松藥通過與神經(jīng)肌肉接頭的突觸后膜上的N2受體競爭性結(jié)合，阻滯神經(jīng)沖動的正常傳遞，使能夠?qū)ι窠?jīng)興奮產(chǎn)生反應(yīng)的肌細胞減少，從而引起MEP波幅的減小甚至消失[18]。這也將嚴重影響肌電圖的監(jiān)測。

3.3 血壓 在持續(xù)低血壓狀態(tài)下，術(shù)中平均動脈壓降低到一定程度時，會造成SEP和MEP的波幅降低，潛伏期延長。Kamel等[19]研究認為，術(shù)中平均動脈壓的水平及持續(xù)時間會對SEP產(chǎn)生影響。

3.4 其他因素 Patel等[20]認為，神經(jīng)傳導(dǎo)速度有賴于溫度，溫度下降，則SEP的潛伏期延長。術(shù)野中的腦脊液、沖洗液誤傳導(dǎo)電流產(chǎn)生電刺激，冷、熱對脊髓、神經(jīng)的刺激都能影響神經(jīng)電生理監(jiān)測信號。此外，手術(shù)操作、術(shù)中電刀的使用、心電監(jiān)測的干擾、地線的安裝或電極脫落等均會影響術(shù)中監(jiān)測的結(jié)果。

4 結(jié)語

脊髓手術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)鍘的目的是及時判斷術(shù)中脊髓功能的損害，及時采取有效干預(yù)，從而避免或減少術(shù)后神經(jīng)功能障礙的發(fā)生。多模式聯(lián)合的電生理監(jiān)測模式近年來越來越多的被應(yīng)用于臨床上，不但可以全面地監(jiān)測脊髓功能，而且同時可以盡量避免監(jiān)測過程中假陽性、假陰性的發(fā)生，為避免術(shù)中損傷脊髓或脊神經(jīng)提供客觀的指標(biāo)，真正滿足脊柱外科發(fā)展的需要。但監(jiān)測過程中影響因素仍然鉸多，監(jiān)測標(biāo)準較難統(tǒng)一。因此，監(jiān)護者需在術(shù)中與術(shù)者及麻醉師取得良好溝通，在監(jiān)護過程中注意排除各種干擾因素影響，這樣才能獲得可靠的監(jiān)護結(jié)果。

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（收稿：2016-11-26 修回：2017-05-22）

（責(zé)任編輯 韓 慧）

R681.5

：A

：1007-6948(2017)04-0451-03

10.3969/j.issn.1007-6948.2017.04.035

天津市衛(wèi)計委科技基金課題（2014KR15）;天津醫(yī)院科技基金（TJYY1608）

天津市天津醫(yī)院肌電圖室（天津 300211）

王亞薇，E-mail:yaweilucky@163.com