術(shù)中經(jīng)顱電刺激運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)在術(shù)前脊髓損傷患者中的應(yīng)用

徐薇 王樹(shù)杰 朱潔 沈建雄 王惠珍 仉建國(guó)* 王升儒

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院1.手術(shù)室，2.骨科，北京 100710；3.中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)特色醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)內(nèi)科，天津 300162）

脊髓損傷是脊柱手術(shù)中最可怕的神經(jīng)并發(fā)癥之一。據(jù)報(bào)道，術(shù)前脊髓損傷（preoperative spinal defi?cits patient,POSD）患者往往比正常神經(jīng)功能患者具有更高的醫(yī)源性脊髓損傷風(fēng)險(xiǎn)[1-3]。此外，脊柱畸形合并POSD 的患者出現(xiàn)術(shù)中/術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)更高[4,5]。

近年來(lái)非侵入性經(jīng)顱電刺激運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（tran?scranial electrical stimulation motor evoked potentials,TceMEP）監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為脊柱手術(shù)中降低脊髓損傷風(fēng)險(xiǎn)的有效方法[6-8]。國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的脊柱外科醫(yī)師將其作為必要的術(shù)中安全措施。但是，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)POSD患者，目前神經(jīng)監(jiān)測(cè)特別是TceMEP報(bào)道較少，很多觀點(diǎn)存在較大爭(zhēng)議。因此本研究分析POSD（比如脊柱畸形、脊柱退變性疾病和脊柱腫瘤等）患者術(shù)中TceMEP監(jiān)測(cè)的可行性，探討真陽(yáng)性病例的臨床特征以及其信號(hào)快速消失的預(yù)示意義，為脊柱外科醫(yī)師提供準(zhǔn)確的術(shù)中神經(jīng)功能變化信息，從而最大限度地維護(hù)手術(shù)安全。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者存在術(shù)前不同程度脊髓運(yùn)動(dòng)功能障礙（肌力異?；虿±碚麝?yáng)性）；②影像學(xué)檢查（MRI）存在脊髓壓迫證據(jù)；③患者實(shí)行脊柱矯形或脊髓減壓手術(shù)并應(yīng)用術(shù)中TceMEP監(jiān)測(cè)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前神經(jīng)功能完全正常的脊柱畸形患者。

1.2 研究對(duì)象

共收集了2014 年1 月至2018 年1 月北京協(xié)和醫(yī)院脊柱中心349 例POSD 患者的術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其中332例患者獲得了有效的術(shù)中TceMEP基線，17例神經(jīng)功能障礙較為嚴(yán)重者（11例癱瘓和6例不完全截癱）未獲得。332例中，27例術(shù)中出現(xiàn)TceMEP信號(hào)顯著消失，收集其臨床特征，并嚴(yán)格隨訪術(shù)后3 個(gè)月的神經(jīng)功能變化。

1.3 研究方法

采用術(shù)中神經(jīng)功能監(jiān)測(cè)儀（Axon Systems Inc.，Hauppauge，NY）進(jìn)行TceMEP采集，刺激參數(shù)為：恒定電壓（250～500 V），6～7次脈沖串的刺激，每個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間為200～400 ms，每個(gè)刺激間隔為2.5～4.0 ms。濾波器帶通量為30～1000 Hz，時(shí)基為100 ms。刺激電極位于皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)區(qū)C3～C4。為了獲得POSD 患者四肢的最佳TceMEP波形，通常記錄肌力較高的肌肉（常用肌肉為四頭肌、脛前肌、屈肌、腓腸肌、股二頭肌、外展肌等）。

1.4 麻醉方法

丙泊酚（3 mg/kg）和芬太尼（2.5 μg/kg）與短效肌肉松弛劑和吸入劑（七氟醚或N2O）組合誘導(dǎo)全身麻醉。在誘導(dǎo)和插管后不再給予肌松劑和吸入麻醉劑。麻醉維持量是丙泊酚[5～8 mg/（kg·h）]，瑞芬太尼[0.1 μg/（kg·min）]和總劑量為5～6 μg/kg的芬太尼（間歇輸注）。本研究中所涉及的TceMEP變化均是已經(jīng)排除了系統(tǒng)和麻醉因素之后的神經(jīng)功能變化。

1.5 預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

本研究采用的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)為：與高危手術(shù)操作同時(shí)伴發(fā)并邏輯相關(guān)的快速TceMEP改變（超過(guò)80%波幅降低或10%潛伏期延長(zhǎng)）[9]；如果排除系統(tǒng)和麻醉因素并優(yōu)化刺激參數(shù)后，TceMEP 波幅和波形仍不能改善則視為陽(yáng)性報(bào)警。

所有TceMEP 監(jiān)測(cè)結(jié)果按照以下標(biāo)準(zhǔn)分為4 類(lèi)：①真陰性：TceMEP 信號(hào)全程保持與基線水平一致無(wú)變化，且術(shù)后無(wú)神經(jīng)功能狀態(tài)改變；②真陽(yáng)性：Tce?MEP 信號(hào)降低達(dá)到報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，并于喚醒試驗(yàn)及術(shù)后清醒后發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能障礙；③假陰性：TceMEP 信號(hào)全程保持與基線水平一致無(wú)變化，但術(shù)后出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能障礙；④假陽(yáng)性：TceMEP 信號(hào)降低達(dá)到報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，盡管采用全部處理措施信號(hào)仍無(wú)恢復(fù)，但喚醒試驗(yàn)和（或）術(shù)后清醒后未發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能障礙。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。率的比較采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

349例POSD患者的臨床診斷和肌肉力量分布情況見(jiàn)表1。TceMEP基線獲得成功率為95.1%（332/349）。27例患者術(shù)中出現(xiàn)TceMEP信號(hào)明顯消失，其中23例為真陽(yáng)性，4 例為假陽(yáng)性。23 例中21 例患者術(shù)后出現(xiàn)新的脊髓損傷（13 例為暫時(shí)性脊髓損傷，8 例為永久性脊髓損傷）。術(shù)中TceMEP監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)術(shù)后脊髓損傷的敏感度為100%，特異度為98.7%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為85.2%，陰性預(yù)測(cè)值為100%（表2）。

術(shù)后新的脊髓損傷發(fā)生率為6.3%（21/332）。與頸椎管狹窄癥患者相比，先天性脊柱后凸、結(jié)核性脊柱后凸和胸椎管狹窄癥是TceMEP信號(hào)消失的高危診斷（圖1）。術(shù)中POSD監(jiān)測(cè)變化的特點(diǎn)為伴隨高危手術(shù)操作（截骨、椎管減壓、矯形等）的快速TceMEP降低。

3 討論

此項(xiàng)研究中27 例POSD 患者出現(xiàn)明顯快速Tce?MEP 信號(hào)消失（23 例為真陽(yáng)性，4 例為假陽(yáng)性）；21 例出現(xiàn)術(shù)后新發(fā)脊髓損傷，其中13 例為暫時(shí)性，8 例為永久性。此外，TceMEP 基線獲得成功率為95.1%（332/349），17 例（11 例癱瘓和6 例不完全截癱）未獲得有效的TceMEP基線。術(shù)中TceMEP監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)術(shù)后脊髓損傷的敏感度為100%，特異度為98.7%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為85.2%，陰性預(yù)測(cè)值為100%。

表1 349例POSD患者的臨床診斷和肌力分布

表2 術(shù)中TceMEP監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)術(shù)后脊髓損傷的效能（例）

因?yàn)镻OSD患者大多存在術(shù)前肌力下降，在術(shù)中記錄TceMEP是有難度的。因此要盡量選擇肌力較高肌群記錄TceMEP，常用的下肢監(jiān)測(cè)肌群主要有股四頭肌、股二頭肌、脛骨前肌、腓腸肌、足底各肌肉等。本研究獲得了95.1%的有效TceMEP 基線，肌力在Ⅱ級(jí)以下肌肉較難記錄到監(jiān)測(cè)信號(hào)，這與以前的研究結(jié)果基本一致[10-14]。因此本課題組判斷術(shù)中TceMEP可以有效應(yīng)用于大多數(shù)POSD患者。值得注意的是，術(shù)中TceMEP對(duì)麻醉和其他系統(tǒng)性因素（例如低血壓、缺氧和貧血）較為敏感。吸入麻醉劑包括N2O也可能導(dǎo)致無(wú)法獲得TceMEP基線，必要時(shí)可以與麻醉醫(yī)師溝通停止使用。丙泊酚的使用劑量也會(huì)通過(guò)影響麻醉深度抑制術(shù)中TceMEP 的波幅。因此，當(dāng)TceMEP 發(fā)生不伴隨高危手術(shù)操作的波幅變化時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)改變麻醉深度來(lái)補(bǔ)償TceMEP信號(hào)消失。

在高危脊柱手術(shù)中，手術(shù)團(tuán)隊(duì)往往需要立即獲得脊髓功能信息，進(jìn)而及時(shí)采取措施[6]以避免神經(jīng)損傷。綜合各種神經(jīng)監(jiān)測(cè)方法來(lái)看，術(shù)中非侵入性Tce?MEP 可以即刻得到脊髓功能信號(hào)，從而滿(mǎn)足外科醫(yī)師需要。在POSD 中，TceMEP 監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)在于獲取穩(wěn)定可靠且波幅波形較好的信號(hào)，以及信號(hào)變化的準(zhǔn)確判斷。接下來(lái)從以下幾方面探討POSD 的Tce?MEP監(jiān)測(cè)要點(diǎn)。

圖1 27例TceMEP報(bào)警患者的高風(fēng)險(xiǎn)診斷

首先，根據(jù)本研究數(shù)據(jù)，有27例患者（8.1%）出現(xiàn)術(shù)中TceMEP 監(jiān)測(cè)報(bào)警。也就是說(shuō)在相同條件下POSD出現(xiàn)TceMEP報(bào)警的風(fēng)險(xiǎn)要高于正常脊髓功能患者。這在以前的研究中也出現(xiàn)了類(lèi)似的報(bào)道[7,9]。而且本研究還發(fā)現(xiàn)一些高危診斷（即先天性脊柱畸形、結(jié)核性脊柱側(cè)凸和胸椎管狹窄）發(fā)生TceMEP 報(bào)警的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更高。接下來(lái)這種TceMEP 報(bào)警是否可以預(yù)示著新發(fā)神經(jīng)損傷呢？在23 例TceMEP 報(bào)警患者中，21例患者術(shù)后出現(xiàn)不同程度的新的脊髓損傷，這表明TceMEP 報(bào)警與新的脊髓損傷密切相關(guān)。此外，POSD 中的TceMEP 改變往往表現(xiàn)為伴隨高危手術(shù)操作的快速消失。這種快速TceMEP 信號(hào)消失也可見(jiàn)于脊柱退變手術(shù)脊髓減壓過(guò)程中[10,13,15]，而且這種變化往往預(yù)示著神經(jīng)功能降低。因此，可以初步判斷POSD 患者突然迅速地TceMEP 信號(hào)消失，往往預(yù)示著即將發(fā)生的脊髓損傷。

其次，有些新的脊髓損傷是可以自動(dòng)恢復(fù)的，為可逆性脊髓損傷。本研究中有13例患者顯示不同程度的暫時(shí)性脊髓損傷（恢復(fù)時(shí)間1～90 d不等）。在嚴(yán)重胸椎管狹窄患者中，短暫的感覺(jué)或運(yùn)動(dòng)缺失也是常見(jiàn)的[16]。因此，短時(shí)間的TceMEP 信號(hào)消失可能代表可逆的脊髓損傷或功能障礙，早期干預(yù)可能會(huì)阻止永久性脊髓損傷。另一方面，根據(jù)本組數(shù)據(jù)，POSD患者中永久性脊髓損傷的發(fā)生率為2.4%（8/332），明顯高于特發(fā)性脊柱側(cè)凸（0.38%～1.08%）[17-20]。本研究與現(xiàn)有報(bào)道觀點(diǎn)是一致的，POSD 患者確實(shí)面臨更大的暫時(shí)甚至是永久性神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

最后，有些原因可能與POSD患者脊髓損傷高度相關(guān)。比如脊柱退變性疾病或持續(xù)脊髓壓迫可能容易導(dǎo)致繼發(fā)性脊髓損傷[1]，損傷嚴(yán)重程度取決于神經(jīng)壓迫的持續(xù)時(shí)間[21]。另一方面，脊髓慢性壓迫性病變減壓后的缺血再灌注損傷也是一個(gè)可能的原因[16]。實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，缺血和再灌注損傷產(chǎn)生的活性氧自由基，可快速導(dǎo)致神經(jīng)元功能喪失，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙的發(fā)生[22]。

綜上所述，TceMEP 監(jiān)測(cè)對(duì)大多數(shù)POSD 患者是可行的，與高危外科手術(shù)操作相關(guān)的快速TceMEP信號(hào)消失可能提示早期新發(fā)神經(jīng)損傷。一旦出現(xiàn)術(shù)中TceMEP 報(bào)警，適當(dāng)及時(shí)的外科干預(yù)會(huì)防止進(jìn)一步神經(jīng)損傷的發(fā)生。