神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)在胸椎骨折椎弓根螺釘置入中的應(yīng)用

戴小青，榮國強(qiáng)

(常熟市第五人民醫(yī)院骨科，江蘇 常熟 215500)

椎弓根螺釘技術(shù)最早于20世紀(jì)50年代被提出，由于其為脊柱三柱結(jié)構(gòu)固定，術(shù)后穩(wěn)定性較好，所以被廣泛應(yīng)用于脊柱骨折、脊柱退變性疾病和脊柱畸形的手術(shù)中[1-2]。目前，椎弓根螺釘在腰椎手術(shù)中多應(yīng)用于胸椎。由于胸椎毗鄰重要的血管，椎弓根螺釘向外誤置易造成嚴(yán)重的大血管損傷[3]；胸椎椎弓根較細(xì)，且脊髓在胸椎椎管內(nèi)與椎弓根內(nèi)側(cè)緣之間的距離非常有限，椎弓根螺釘向內(nèi)誤置易引起嚴(yán)重的神經(jīng)并發(fā)癥[4]。胸椎以上的解剖特點(diǎn)使得胸椎椎弓根螺釘置釘?shù)碾y度和風(fēng)險大大增加[5]。

如何早期預(yù)防椎弓根螺釘置入過程中的神經(jīng)損害是脊柱外科醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn)。近年來，術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測(intraoperative neurophvsiological monitoring，IONM)在脊柱手術(shù)神經(jīng)并發(fā)癥預(yù)防中的價值逐漸得到廣泛認(rèn)可[6]。IONM能夠及時監(jiān)測術(shù)中新發(fā)生的神經(jīng)損害并發(fā)出報警，提醒術(shù)者停止正在進(jìn)行的置釘操作，降低神經(jīng)損害程度，挽救神經(jīng)功能[7]。既往已見IONM在胸椎側(cè)凸和胸椎管狹窄癥手術(shù)中應(yīng)用的報道[8-9]，而IONM在胸椎骨折椎弓根螺釘置入中應(yīng)用的報道較為少見。對于胸椎骨折，損傷椎體及周圍解剖結(jié)構(gòu)的破壞和改變增加了置釘?shù)碾y度和神經(jīng)損害的風(fēng)險，因此，術(shù)中行IONM至關(guān)重要。

我院自2015年2月至2017年2月，采用IONM技術(shù)監(jiān)測術(shù)中胸椎椎弓根螺釘?shù)闹萌?，提高手術(shù)安全性。本研究回顧性分析18例胸椎骨折患者的臨床、影像學(xué)及術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測資料，比較和分析患者發(fā)生IONM報警時的手術(shù)狀態(tài)、術(shù)后即刻及隨訪的神經(jīng)功能轉(zhuǎn)歸，探討IONM監(jiān)測異常在胸椎椎弓根螺釘置入中預(yù)防神經(jīng)損害的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2015年2月至2017年2月，共有24例單節(jié)段胸椎壓縮性和爆裂性骨折患者在我院接受治療。按照以下入選標(biāo)準(zhǔn)：a)行后路椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)；b)術(shù)中行IONM監(jiān)測；c)完整的術(shù)前術(shù)后影像學(xué)資料。共18例患者納入本次研究，其中男16例，女2例；年齡22～53歲，平均(32.6±12.3)歲。受傷原因?yàn)楦咛帀嬄鋫?2例，交通事故傷6例。骨折節(jié)段：T82例，T93例，T108例，T115例。脊柱MRI檢查證實(shí)脊髓有不同程度受壓。Frankel分級：A級1例，B級2例，C級6例，D級8例，E級1例。

1.2 手術(shù)方法 本研究患者均采用全靜脈麻醉。依次靜脈注射咪達(dá)唑侖、丙泊酚、順式阿曲庫銨和芬太尼行麻醉誘導(dǎo)。靜注丙泊酚和瑞芬太尼實(shí)現(xiàn)麻醉維持。誘導(dǎo)結(jié)束后不再使用肌松藥。常規(guī)后正中切口暴露傷椎上下各兩個節(jié)段椎體棘突、小關(guān)節(jié)突及橫突。確定進(jìn)釘點(diǎn)，在進(jìn)釘點(diǎn)先置入1枚克氏針，C型臂X線機(jī)透視確定克氏針位置良好后，置入椎弓根螺釘。全椎板減壓。上棒，撐開復(fù)位，去除部分小關(guān)節(jié)突及橫突后方骨皮質(zhì)，自體髂骨移植，縫合傷口。

1.3 神經(jīng)電生理檢測 采用肌電誘發(fā)電位儀于術(shù)前和術(shù)后1周行體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potentials，SEP)監(jiān)測患者神經(jīng)功能，術(shù)中行SEP和運(yùn)動誘發(fā)電位(motor evoked potential，MEP)監(jiān)測椎弓根螺釘?shù)闹萌搿?/p>

1.3.1 SEP監(jiān)測[10]在內(nèi)踝后2～3 cm處以雙極電極刺激脛后神經(jīng)(恒流方波電脈沖，波寬0.2 ms，波頻1.9 Hz，刺激量以出現(xiàn)足趾跖屈為準(zhǔn))。腦部表面記錄電極部位：頭皮的“足”區(qū)(腦電圖國際10-20系統(tǒng)的Cz，以Fz為參考點(diǎn)，肩膀連地線，每個電極與頭皮間電阻均小于5 kΩ，記錄帶寬300～1 000 Hz，分析時間100 ms，靈敏度2 μV，平均疊加200次)。重復(fù)測量兩次以上確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及可重復(fù)性。記錄雙下肢SEP的P37和N50的潛伏期及波幅，雙上肢的N20和P25的潛伏期和波幅。

1.3.2 MEP監(jiān)測[11]采用經(jīng)顱電刺激技術(shù)。于頭顱腦電圖國際10-20系統(tǒng)的C3和C4點(diǎn)放置刺激電極(6～9個成串方波刺激，每次刺激持續(xù)200～500 μs，刺激間隔時間2～4 ms，刺激電壓最高500 V)，記錄電極放置于下肢拇展肌(abductor hallucisbrevis，AHB)，記錄刺激引發(fā)的復(fù)合型肌肉動作電位。記錄MEP的潛伏期和最大波幅。

1.3.3 報警標(biāo)準(zhǔn)及處理原則 SEP報警標(biāo)準(zhǔn)[12]：SEP與基線相比P37波幅下降大于50%和/或潛伏期延長大于10%，判斷為SEP監(jiān)測陽性。MEP報警標(biāo)準(zhǔn)[13]：MEP單側(cè)或雙側(cè)波幅與基線相比下降大于80%，判斷為MEP監(jiān)測陽性。處理原則為當(dāng)出現(xiàn)神經(jīng)監(jiān)測報警時，在排除監(jiān)測技術(shù)原因后立即通知手術(shù)醫(yī)生，減慢或停止當(dāng)前正在進(jìn)行的可能導(dǎo)致神經(jīng)損傷的手術(shù)操作。同時保持平均動脈壓大于等于80 mm Hg，體溫介于36～37℃。在監(jiān)測結(jié)果改善后再繼續(xù)手術(shù)操作；若無改善，則調(diào)節(jié)刺激參數(shù)，更換電極位置，再通過透視明確胸椎椎弓根螺釘是否存在異常。

1.4 療效評價標(biāo)準(zhǔn) 術(shù)前術(shù)后測量局部后凸Cobb角，測量患者神經(jīng)功能的SEP表現(xiàn)，同時檢查和記錄下肢感覺、肌力、肌張力等神經(jīng)功能狀態(tài)，并對神經(jīng)功能進(jìn)行Frankel分級。術(shù)中置釘時觀察患者SEP和MEP的數(shù)值和變化。術(shù)后對18例患者固定節(jié)段進(jìn)行螺旋CT掃描以評估椎弓根螺釘置入的精確性。掃描條件：120 kV，320 mA，層厚10 mm。利用軟件拆薄為1.25 mm層厚。在PACS系統(tǒng)上通過PacsClient軟件選取視圖清楚的CT圖像進(jìn)行測量和分析。對于穿破椎弓根內(nèi)、外側(cè)壁及椎體前緣的螺釘，按照Gertzbein分級方法[14]將破壁螺釘分為5級，0級：無皮質(zhì)侵及；1級：皮質(zhì)穿透<2 mm；2級：2 mm≤皮質(zhì)穿透<4 mm；3級：4 mm≤皮質(zhì)穿透<6 mm；5級：皮質(zhì)穿透≥6 mm。其中0級和1級為滿意置釘，2級、3級和4級為破壁置釘。對比分析術(shù)中IONM改變與置釘破壁情況和術(shù)后癥狀改善情況的關(guān)系。

2 結(jié) 果

2.1 一般情況 18例患者平均手術(shù)時間(167±36)min，平均出血(423±141)mL。術(shù)前局部后凸Cobb角平均(31.2±5.7)°，術(shù)后矯正至(10.6±4.9)°。術(shù)后傷椎前緣高度明顯恢復(fù)。共置入椎弓根螺釘144枚，其中T7椎體8枚，T8椎體12枚，T9椎體40枚，T10椎體32枚，T11椎體32枚，T12椎體20枚。

2.2 IONM監(jiān)測情況及術(shù)中處理 本組18例患者均成功監(jiān)測。在置入的144枚螺釘中，其中86枚(59.7%)螺釘在置入過程中SEP和MEP未見明顯波動，40枚(27.8%)螺釘置入過程中可見SEP和MEP監(jiān)測變化，但未達(dá)到報警標(biāo)準(zhǔn)，其余18枚(12.5%)螺釘在置釘過程中SEP和MEP改變均達(dá)到報警標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。在監(jiān)測發(fā)生明顯變化時，術(shù)者被及時告知并停止正在進(jìn)行的操作，待SEP、MEP恢復(fù)后再緩慢進(jìn)行。其中18枚達(dá)到報警標(biāo)準(zhǔn)的螺釘，在透視確定釘?shù)榔票诤?，?枚改變釘?shù)溃诒ＷCSEP和MEP未再次發(fā)生顯著變化的前提下緩慢置入。

2.3 置釘情況 在置入的144枚螺釘中，完全在椎弓根內(nèi)并且無椎體前緣穿破(0級)110枚(76.4%)。破壁螺釘34枚(23.6%)，其中1級破壁螺釘24枚(16.7%)，2級破壁螺釘6枚(4.2%)，3級破壁螺釘4枚(2.7%)，無4級置釘。置釘滿意率為93.1%，穿孔率為6.9%。

2.4 術(shù)后神經(jīng)功能評估 如表2所示，患者術(shù)后1周SEP監(jiān)測結(jié)果較術(shù)前顯著改善。術(shù)后1周神經(jīng)功能轉(zhuǎn)歸見表3，部分患者Frankel分級得到不同程度改善。本組病例術(shù)中術(shù)后無一例發(fā)生神經(jīng)癥狀加重，無切口感染等并發(fā)癥。

表1 椎弓根螺釘置入過程中IONM監(jiān)測結(jié)果分布(枚)

表2 手術(shù)前后脛后神經(jīng)SEP波幅及潛伏期的變化

表3 手術(shù)前后Frankle分級改善情況(例)

2.5 典型病例 25歲男性患者，高處墜落傷致T10椎體壓縮性骨折，傷后送入我院。查體：腰背痛，精神清，雙下肢感覺減退、肌力明顯減弱，F(xiàn)rankel C級。行后路椎板減壓聯(lián)合椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)。術(shù)后1周查體：腰背痛減輕，雙下肢感覺、肌力較術(shù)前改善，F(xiàn)rankel D級。手術(shù)前后影像學(xué)資料見圖1～6。

3 討 論

近年來，脊柱術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測的觀念已逐漸得到越來越多脊柱外科醫(yī)生的認(rèn)可，并成為提高脊柱外科手術(shù)安全性和手術(shù)質(zhì)量不可或缺的重要技術(shù)。常用的術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)主要包括體感誘發(fā)電位、運(yùn)動誘發(fā)電位和肌電圖。目前，脊柱外科專家已廣泛認(rèn)同SEP和MEP可用于多種脊柱手術(shù)中，降低術(shù)中神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生，保障手術(shù)安全性[7，15-16]。Kelleher等[17]在一項(xiàng)涉及1 055例頸椎手術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn)，SEP對術(shù)中神經(jīng)損害的敏感性是52%，特異性是100%，MEP對神經(jīng)損害的敏感性是100%，特異性是96%，他們認(rèn)為SEP聯(lián)合MEP可有效預(yù)測并阻止頸椎術(shù)中神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生。王燕燕等[18]的研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)電生理監(jiān)護(hù)在腰椎斜外側(cè)融合術(shù)中可檢測椎弓根是否穿破，減少螺釘置入過程中神經(jīng)損傷的發(fā)生。然而，目前國內(nèi)鮮有關(guān)于IONM在胸椎手術(shù)椎弓根螺釘置入中應(yīng)用的報道。

圖1 術(shù)前胸椎側(cè)位X線片示局部后凸Cobb角30° 圖2 術(shù)前矢狀面CT示T10壓縮性骨折，椎體前緣高度明顯丟失

圖3 術(shù)后胸椎側(cè)位X線片示T10椎體前緣高度明顯恢復(fù)，局部后凸矯正 圖4 術(shù)后橫斷面CT示椎弓根螺釘位置良好

圖5 置釘時SEP波幅及潛伏期正常

圖6 置釘時MEP波幅及潛伏期正常

與頸椎和腰椎相比，胸椎毗鄰重要的血管器官[3]，因此胸椎椎弓根螺釘誤置造成重要臟器、血管損傷的概率增加，嚴(yán)重者甚至危及生命。不僅如此，胸椎椎弓根較細(xì)，這為椎弓根螺釘?shù)闹萌霂砝щy，增加了釘?shù)榔票诘母怕?。同時脊髓在胸椎椎管內(nèi)與椎弓根內(nèi)側(cè)緣之間的距離非常有限，椎弓根螺釘稍微向內(nèi)偏斜即易引起神經(jīng)并發(fā)癥[4]。胸椎的解剖特點(diǎn)增加了椎弓根螺釘置釘?shù)碾y度和風(fēng)險[5]。因此，在術(shù)中行IONM監(jiān)測至關(guān)重要。

我院自2015年2月以來，對胸椎內(nèi)固定手術(shù)進(jìn)行IONM實(shí)時監(jiān)測。在本組18例胸椎爆裂性骨折手術(shù)中，共置入144枚螺釘，所有螺釘均成功監(jiān)測。其中6枚(4.2%)釘?shù)榔蜃倒軆?nèi)的螺釘被成功預(yù)警，避免了神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生。術(shù)后Frankel分級評估，10例患者神經(jīng)功能得到不同程度改善，未見神經(jīng)功能惡化患者。術(shù)后1周的SEP評估顯示波幅較術(shù)前顯著增加，潛伏期顯著減小。類似地，金掌等[16]開展研究探討IONM在胸腰椎爆裂性骨折椎弓根微創(chuàng)置釘中的應(yīng)用，術(shù)中IONM監(jiān)測事件有效捕獲釘?shù)榔票?，術(shù)后SEP波幅升高，神經(jīng)功能評估改善，其認(rèn)為SEP和MEP的互補(bǔ)作用可指導(dǎo)椎弓根螺釘置入的進(jìn)程，提高手術(shù)安全性。

本研究中IONM對破壁螺釘起到了很好的預(yù)警作用。IONM報警的18枚螺釘經(jīng)CT證實(shí)有16枚為破壁螺釘，敏感率為52.9%(18/34)，準(zhǔn)確率為88.9%(16/18)，與既往結(jié)果相似[17-18]。根據(jù)Gertzbein分級方法，術(shù)后CT顯示置釘滿意率為93.1%，穿孔率為6.9%，優(yōu)于既往研究結(jié)果[19-20]。周棟等[19]對22例胸椎骨折患者行C型臂X線機(jī)透視下椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)，在置入的98枚螺釘中，滿意置釘率為89.8%，穿孔率為10.2%。在透視下置入胸椎椎弓根螺釘?shù)氖中g(shù)中，Allam等[20]同樣報道了89.8%的滿意置釘率。本研究結(jié)果顯示IONM在促進(jìn)胸椎椎弓根螺釘安全置入和提高置釘精確性方面具有價值。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)中多模式的神經(jīng)電生理監(jiān)測可以使脊柱外科醫(yī)生和麻醉醫(yī)生在置釘過程中早期發(fā)現(xiàn)可能的神經(jīng)系統(tǒng)損傷，及時停止正在進(jìn)行的操作，改變釘?shù)?，從而可以最大限度地減少神經(jīng)系統(tǒng)損傷程度，改善患者預(yù)后。但本研究也有不足之處。首先，本研究入選樣本量較小。其次，本研究未納入對照組進(jìn)行對比分析。另外，患者術(shù)前脊髓損傷程度不同可能對術(shù)中IONM監(jiān)測的敏感性有影響。最后值得一提的是，在術(shù)中監(jiān)測IONM時應(yīng)注意檢查麻醉深度、體溫、血壓、肌松劑的使用、電極接觸情況等對監(jiān)測結(jié)果的影響。

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