多模式電生理監(jiān)測在痙攣型腦癱患者高選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(shù)中的應(yīng)用

張文瑞，何百祥，廉海平，高 巍

(西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院：1. 麻醉科；2. 神經(jīng)外科，陜西西安 710061)

腦性癱瘓(cerebral palsy, CP)簡稱腦癱，是指自受孕開始至嬰兒期非進(jìn)行性腦損傷和發(fā)育缺陷所導(dǎo)致的綜合征，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)障礙和姿勢異常[1]。腦癱的發(fā)病率為2.0‰～3.5‰[2]，其中痙攣型腦癱約占60%[3]，主要表現(xiàn)為肌肉反射性收縮過強(qiáng)、全身肌肉常處于收縮狀態(tài)、四肢肌張力增高等。痙攣型腦癱手術(shù)治療的關(guān)鍵是切斷部分神經(jīng)根以緩解痙攣[4]。在20世紀(jì)初期到中期，術(shù)中無電生理監(jiān)測，術(shù)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇相關(guān)神經(jīng)根全部或部分切斷，患者出現(xiàn)肢體感覺損傷或解痙不全等不良預(yù)后[5]。1978年開始使用電刺激作用于神經(jīng)根，可緩解痙攣癥狀，保留肢體感覺，但缺乏精確性和敏感性，術(shù)后出現(xiàn)解禁不全和(或)大小便功能障礙[6]。

隨著神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于脊髓脊柱手術(shù)中、肌電圖(electromyography, EMG)監(jiān)測應(yīng)用于術(shù)中脊神經(jīng)后根切斷比例的選擇后，手術(shù)療效在全面調(diào)整患者肌張力接近正常狀態(tài)方面得到明顯改善，但EMG受麻醉藥的影響較為明顯[7-8]，且無法避免脊髓受損的可能。體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential, SEP)主要反映脊髓感覺傳導(dǎo)通路的完整性[9]，腦電雙頻指數(shù)(bispectral index,BIS)監(jiān)測可以客觀準(zhǔn)確地反映麻醉深度，精準(zhǔn)把控麻醉藥物使用，降低術(shù)中不良反應(yīng)的發(fā)生率[10-11]。高選擇性脊神經(jīng)后跟切斷術(shù)(selective posterior rhizotomy, SPR)是一種通過電生理監(jiān)測對脊髓神經(jīng)根的選擇處理，使切斷感覺神經(jīng)的范圍和比例更為科學(xué)客觀，緩解痙攣、矯正畸形的長期療效令人滿意的手術(shù)方式[12-13]。脊神經(jīng)后根切斷比例的精準(zhǔn)度是手術(shù)療效的關(guān)鍵之一。SEP、EMG、BIS聯(lián)合監(jiān)測能在最大程度上增加監(jiān)測的靈敏度及特異度，減少不良反應(yīng)的發(fā)生率。本研究回顧性總結(jié)本院多模式電生理監(jiān)測技術(shù)在痙攣型腦癱患者SPR中的應(yīng)用，探討其提高脊神經(jīng)后根切斷比例的精準(zhǔn)度，減少術(shù)中術(shù)后并發(fā)癥的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究采用的多模式電生理監(jiān)測技術(shù)獲得2019年度院級普通新醫(yī)療新技術(shù)立項(xiàng)(XJYFY-2019W19)，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)實(shí)施(2019倫審醫(yī)字第W19號)。利用此技術(shù)回顧性地觀察系列病例，探討多模式電生理監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于腦癱患者SPR中以提高脊神經(jīng)后根切斷比例的精準(zhǔn)度、降低脊髓受損的風(fēng)險(xiǎn)、改善不良預(yù)后的效果。收集2019年1月至2019年12月在本院神經(jīng)外科接受SPR的腦癱患者資料，記錄和總結(jié)手術(shù)節(jié)段、入路、多模式電生理監(jiān)測(包括SEP、EMG、BIS)的結(jié)果，以及手術(shù)療效和并發(fā)癥情況。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn)①納入標(biāo)準(zhǔn)：均確診為痙攣型腦癱；下肢肌張力分級(改良Ashworth法)≥Ⅲ級；均符合SPR的手術(shù)適應(yīng)證，且無下肢手術(shù)史；患者智力尚可，能配合術(shù)后康復(fù)治療。②排除標(biāo)準(zhǔn)：存在先天性心臟病、伴有肺動(dòng)脈高壓者，伴有凝血功能障礙、重度智力障礙者，呼吸道感染發(fā)作期者，重度營養(yǎng)不良者，存在顱內(nèi)占位性病變等SPR禁忌證者。

1.3 電生理監(jiān)測方法采用神經(jīng)電生理監(jiān)測儀(Cadwell術(shù)中神經(jīng)監(jiān)護(hù)儀，深圳翰翔公司)和腦電雙頻指數(shù)監(jiān)測儀(Vista腦電雙頻譜指數(shù)測量儀，上海聚幕公司)監(jiān)測。所有患者均監(jiān)測BIS，對前額及一側(cè)鬢間皮膚做清潔處理，將電極片緊貼皮膚，確認(rèn)BIS監(jiān)測儀顯示數(shù)值，分別記錄麻醉前清醒狀態(tài)時(shí)的BIS指數(shù)、全身麻醉穩(wěn)定后椎板切除時(shí)的BIS指數(shù)、打開硬膜后對脊神經(jīng)后根小束進(jìn)行電刺激階段時(shí)的BIS指數(shù)、電刺激結(jié)束后關(guān)閉切口時(shí)的BIS指數(shù)。麻醉藥、血壓、體溫、血?dú)庾兓?、手術(shù)操作、鎮(zhèn)靜及鎮(zhèn)痛效果等多種因素會影響麻醉深度，在電刺激階段，觀察同期血壓、心率和呼吸變化，調(diào)整麻醉用藥，維持麻醉深度適宜，保證生命體征平穩(wěn)。

根據(jù)手術(shù)節(jié)段及入路，針對術(shù)中易損功能區(qū)或神經(jīng)傳導(dǎo)通路，選擇對SPR可能涉及神經(jīng)根損傷和(或)脊髓損傷的最合理的EMG、SEP聯(lián)合監(jiān)測，確定監(jiān)測警報(bào)閾值。EMG和SEP監(jiān)測：按國際腦電圖學(xué)會制定的10～20導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。EMG記錄部位：脊神經(jīng)根支配的靶肌肉(展肌、脛前肌、腓腸肌、股四頭肌、腘繩肌、肛門括約肌)。連續(xù)監(jiān)測肌肉電活動(dòng)，必要時(shí)給予術(shù)中電刺激。TriggerEMG刺激強(qiáng)度0.05～0.10 mA，刺激頻率5.1 Hz，記錄神經(jīng)后根小束閾值，TrainStim結(jié)合閾值高低及術(shù)中測試肌張力下降以及踝陣攣消失情況，將后根部分高選擇性切斷。SEP刺激部位：脛后神經(jīng)(負(fù)極：內(nèi)踝和跟腱之間的近腳踝處；正極：脛后神經(jīng)走形的內(nèi)踝遠(yuǎn)端2～3 cm)。記錄電極為Cz′，刺激強(qiáng)度30 mA，頻率4.7 Hz，其他參數(shù)默認(rèn)常規(guī)設(shè)置，參考電極位于前額部Fz，如圖1所示。記錄術(shù)前基線數(shù)據(jù)、報(bào)警閾值設(shè)定情況和術(shù)中SEP的監(jiān)測數(shù)據(jù)，測量其波幅和潛伏期變化，注意體位的標(biāo)注，擺體位后需做基線和麻醉后基線對比，排除麻醉和全身生理因素的變化。所有入組患者使用同一組監(jiān)測儀器，由同一組神經(jīng)電生理專業(yè)人員和麻醉醫(yī)師配合，遵循標(biāo)準(zhǔn)程序全程進(jìn)行監(jiān)測及數(shù)據(jù)收集。

1.4 記錄電生理異常術(shù)中持續(xù)監(jiān)測BIS、EMG和SEP，并根據(jù)需求進(jìn)行EMG的刺激。報(bào)警分為“嚴(yán)重預(yù)警”和“次要預(yù)警”?！皣?yán)重預(yù)警”是指腦電信號的波幅下降和(或)潛伏期延長達(dá)到或超過了報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)(SEP波幅下降>50%和/或潛伏期延長>10%[14])；“次要預(yù)警”是指SEP信號的波幅和/或潛伏期變化未達(dá)到報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，但出現(xiàn)持續(xù)或單一的EMG自發(fā)電位[15]，此時(shí)提醒術(shù)者謹(jǐn)慎操作。若BIS>75，則麻醉過淺，可能發(fā)生體動(dòng)及術(shù)中知曉等；若BIS<40，可能呈現(xiàn)爆發(fā)抑制，應(yīng)及時(shí)調(diào)整麻醉用藥。

圖1 EMG和SEP的監(jiān)測部位

1.5 麻醉方法選擇氣管插管全身麻醉，由于患者配合度較低，麻醉誘導(dǎo)采用靜吸復(fù)合麻醉：面罩吸入七氟烷(6%～8%)、氧氣(3～5 mL/min)，可給予輔助呼吸，待意識消失后逐步調(diào)小七氟烷濃度，靜脈給予順式阿曲庫銨(0.075～0.10 mg/kg))、芬太尼(3～5 μg/kg)，完成氣管插管后給予氧氣流量2.0 L/min，呼吸頻率12～16次/min，潮氣量6～8 mL/kg。麻醉維持丙泊酚(1.1～1.4 μg/mL)、瑞芬太尼(3.5～4.5 μg/mL)和七氟烷(0.1%～0.2%)，不使用肌松藥，以利于手術(shù)[16]。麻醉監(jiān)測包括BIS、HR、ECG、BP、SpO2、PetCO2、氣道壓、尿量和體溫。

1.6 手術(shù)方法患者取俯臥位，頭略低位，根據(jù)手術(shù)目標(biāo)神經(jīng)不同，選取三種后正中手術(shù)切口，一種只暴露L5及S1椎板上緣，目標(biāo)L5、S1神經(jīng)根；一種暴露L3到L5椎板，目標(biāo)L2、L3、L5、S1神經(jīng)根；一種是完全椎板間入路，是最新的手術(shù)方式，根據(jù)目標(biāo)神經(jīng)根定位入路間隙，完全不破壞脊柱骨性結(jié)構(gòu)。消毒范圍是腰骶部后正中切口手術(shù)區(qū)域及雙側(cè)大腿中段起至足尖末端測試區(qū)域。由術(shù)者在股內(nèi)收肌、股四頭肌、腘繩肌、脛前肌、腓腸肌、展肌肌腹上埋藏針電極，鋪巾后暴露大腿中段以下，以利于術(shù)中測試肌張力下降以及踝陣攣消失情況。跳躍式椎板成形和椎板間入路均利用C形臂定位，切開硬脊膜后在手術(shù)顯微鏡下找到目標(biāo)神經(jīng)根，并將各根分成5～8小束，神經(jīng)電生理刺激器以較小并逐增的電流開始刺激，電刺激強(qiáng)度為0.05～0.10 mA。Trigger EMG記錄下肢肌肉在電刺激時(shí)的收縮反應(yīng)，記錄神經(jīng)根閾值，TrainStim電刺激強(qiáng)度為0.30～1.20 mA，刺激電量越小，波幅反應(yīng)越高的高選擇性切斷，同時(shí)觀察肢體的反應(yīng)。刺激L2有股內(nèi)收肌收縮或曲髖，刺激L3有股四頭肌收縮或曲膝，刺激L5有脛前肌收縮或背曲，刺激S1有收肌收縮或足外翻。結(jié)合實(shí)時(shí)評判肌張力和踝陣攣?zhàn)兓闆r定量，選擇閾值低、肌肉動(dòng)作電位和收縮強(qiáng)烈的脊神經(jīng)后根切斷，如圖2所示。切斷參考比例為L225%～45%、L330%～50%、L540%～60%、S145%～65%。術(shù)中先從目標(biāo)神經(jīng)最小的參考比例開始切斷后根神經(jīng)小束，然后屈膝測試股四頭肌肌張力下降情況、屈膝狀態(tài)下背屈足測試小腿三頭肌肌張力下降情況以及踝陣攣消失情況，繼續(xù)追加切斷后根神經(jīng)小束，直至肌張力下降滿意，踝陣攣消失。切斷的比例嚴(yán)格控制在參考比例范圍內(nèi)。將切斷的后根小束切除10 mm，以防日后神經(jīng)再生[8]。溫生理鹽水沖洗后連續(xù)縫合硬脊膜，逐層縫合傷口。

1.7 隨訪查閱患者出院和門診復(fù)查記錄，記錄出院時(shí)肌張力評估、并發(fā)癥情況和術(shù)后6個(gè)月痙攣程度評估、步態(tài)功能恢復(fù)情況。若數(shù)據(jù)缺失，則電話隨訪咨詢患者或家屬。

2 結(jié) 果

2.1 基本信息18例痙攣型腦癱患者在2019年1月至2019年12月于本院神經(jīng)外科接受SPR治療，其中男性15例，女性3例，年齡3～11歲，平均(5.2±1.5)歲。體質(zhì)量11～36 kg，平均(23.1±4.5)kg。所有患者術(shù)前肌張力在Ⅲ～Ⅳ級(改良Ashworth法)，其中Ⅲ級7例，Ⅳ級11例，所有患者步態(tài)異常。

2.2 電生理監(jiān)測結(jié)果18例患者術(shù)中BIS指數(shù)為60～75時(shí)，生命體征平穩(wěn)，是適宜進(jìn)行電刺激測試的麻醉深度。神經(jīng)電生理監(jiān)測出現(xiàn)異常共有2例(11.1%)，其中1例(5.6%)EMG出現(xiàn)持續(xù)動(dòng)作電位，暫停手術(shù)后波幅有所恢復(fù)，繼續(xù)完成手術(shù)；另1例(5.6%)椎板切開時(shí)SEP波幅下降(潛伏期延長10%)，減輕操作波幅有所恢復(fù)，繼續(xù)完成手術(shù)(圖3)。

2.3 手術(shù)臨床療效18例患者術(shù)中生命體征平穩(wěn)，均完成手術(shù)。出院前患者肌張力在Ⅰ～Ⅱ級，其中Ⅰ級7例，Ⅰ+級6例，Ⅱ級5例，平均肌張力為1.4級。術(shù)前雙下肢平均肌張力為3.6級，平均下降2.2級。術(shù)后隨訪6個(gè)月的有16例(88.9%)，其中12例(75%)痙攣完全緩解，4例(25%)明顯改善，步態(tài)功能改善率100%。術(shù)后無下肢感覺減退、排便功能障礙、背痛等并發(fā)癥。

圖2 部分神經(jīng)根電生理刺激

圖3 EMG和SEP監(jiān)測

表1 痙攣型腦癱早期手術(shù)方式及預(yù)后

3 討 論

腦性癱瘓?jiān)谂R床中以痙攣性腦癱最為常見，痙攣型腦癱以錐體系受損為主，外科治療的主要目的是解除肌肉痙攣或過高的肌張力，平衡肌力，預(yù)防畸形的發(fā)生發(fā)展，矯正畸形，調(diào)整負(fù)重力線，改善運(yùn)動(dòng)功能，為康復(fù)訓(xùn)練創(chuàng)造條件[17-19]。SPR是現(xiàn)代顯微外科技術(shù)與電生理技術(shù)結(jié)合，應(yīng)用多模式電生理技術(shù)監(jiān)測手術(shù)部位神經(jīng)根的具體情況和脊髓傳導(dǎo)通路的完整性，使手術(shù)更安全、更具有科學(xué)客觀的依據(jù)，避免了經(jīng)驗(yàn)性手術(shù)切除后根比例的失誤，使肌張力得到全面的下降，最大限度降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高手術(shù)療效。本研究對象為患者，設(shè)置對照組不使用電生理監(jiān)測不符合倫理要求，為解決這一問題，選擇既往研究資料作為參考。較早期腦癱患者手術(shù)治療，術(shù)中無電生理監(jiān)測，主要根據(jù)術(shù)者經(jīng)驗(yàn)選擇相關(guān)神經(jīng)根全部或部分切斷，極易出現(xiàn)肢體感覺損傷或解痙不全等并發(fā)癥。電刺激閾值法應(yīng)用于術(shù)中神經(jīng)根選擇后，可緩解痙攣癥狀，保留肢體感覺，但缺乏精確性和敏感性，術(shù)后出現(xiàn)解禁不全和(或)大小便功能障礙，如表1所示。EMG在SPR術(shù)中的使用，明顯提高了脊神經(jīng)后根切斷比例的準(zhǔn)確性，降低了并發(fā)癥的發(fā)生率，但受麻醉的影響較為明顯，且無法避免脊髓受損可能。本研究中多模式電生理監(jiān)測針對術(shù)中易損功能區(qū)或神經(jīng)傳導(dǎo)通路，選擇最合理的EMG、SEP及BIS聯(lián)合監(jiān)測，主要作用有以下幾點(diǎn)：①確定脊神經(jīng)節(jié)段；②區(qū)分脊神經(jīng)前根和后根；③測量各分束的神經(jīng)閾值；④發(fā)現(xiàn)支配肛門括約肌的神經(jīng)分束；⑤反映脊髓傳導(dǎo)通路完整性；⑥監(jiān)測及調(diào)控麻醉深度。本研究中部分患者術(shù)中選擇最新的完全椎板間入路術(shù)式，根據(jù)目標(biāo)神經(jīng)根，利用C形臂定位入路椎間隙，硬脊膜切開約8 mm，術(shù)中只需部分剝離椎旁肌肉，無需切除椎板骨質(zhì)，不破壞脊柱的穩(wěn)定性，創(chuàng)傷非常小，且不埋植針電極，僅用Trigger EMG電刺激測試每個(gè)神經(jīng)小束的閾值，用TrainStim結(jié)合實(shí)時(shí)肌張力測評來決定切斷神經(jīng)后根的比例，做到了個(gè)體化切斷患者神經(jīng)根比例，術(shù)后患者提前下地活動(dòng)，縮短術(shù)后康復(fù)時(shí)間。

本研究納入患者年齡較小，麻醉過程特殊，術(shù)中、術(shù)后易出現(xiàn)血壓異常波動(dòng)、呼吸抑制、心律失常、蘇醒延遲等不良反應(yīng)[24]，麻醉風(fēng)險(xiǎn)增加。BIS監(jiān)測麻醉深度，嚴(yán)格控制麻醉藥物使用，保證適宜的麻醉深度，減少了對神經(jīng)電生理監(jiān)測影響及術(shù)中、術(shù)后不良反應(yīng)的發(fā)生率。EMG監(jiān)測最早應(yīng)用SPR，是一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測手段，在術(shù)前針電極埋植準(zhǔn)確的情況下，術(shù)中能直觀了解相應(yīng)節(jié)段支配肌群的動(dòng)作電位情況及肛門括約肌和尿道括約肌的活動(dòng)，其觀察靶肌的動(dòng)作電位較為精確，動(dòng)作電位波形會因?yàn)榇碳る娏看笮《霈F(xiàn)不同的表現(xiàn)，能最快發(fā)現(xiàn)神經(jīng)受損發(fā)出警報(bào)，提示術(shù)者操作已接近重要組織結(jié)構(gòu)，需要采取相應(yīng)措施避免神經(jīng)受損。但是，EMG對麻醉藥物如吸入性麻醉藥和肌松藥極為敏感[25]，術(shù)中控制使用吸入性麻醉藥和肌松藥極為重要。本研究中的患者僅在麻醉誘導(dǎo)時(shí)使用適量肌松藥，術(shù)中未使用任何肌松藥，以減少或避免肌松對電活動(dòng)的傳導(dǎo)影響。SEP記錄的是脊髓感覺傳導(dǎo)通路的完整性，無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)測，但其受到麻醉藥物的影響特別是肌松藥的影響最小。痙攣型腦癱患兒常合并發(fā)育畸形，其中包括神經(jīng)共干、神經(jīng)共出口等解剖變異情況，術(shù)中確定神經(jīng)節(jié)段難度增加。如果解剖結(jié)構(gòu)不清晰，或通過物理刺激不能引起肢動(dòng)，就必須依靠輕量的電刺激來確定前后根，對這些病例的觀察，Trigger EMG 0.05～0.1 mA為運(yùn)動(dòng)閾值，而TrainStim電刺激強(qiáng)度為0.30～1.20 mA，刺激電量越小，波幅反應(yīng)越高的高選擇性切斷，同時(shí)觀察肢體的反應(yīng)。本研究中，1例患者術(shù)中發(fā)現(xiàn)在L5節(jié)段有1個(gè)神經(jīng)分束刺激時(shí)肛門括約肌出現(xiàn)肌電波形，考慮為神經(jīng)變異表現(xiàn)。沒有發(fā)現(xiàn)刺激L4及以上的脊神經(jīng)后根分束時(shí)出現(xiàn)括約肌收縮，但不代表其他節(jié)段一定不會影響括約肌功能，特別是存在先天畸形、解剖變異或二次手術(shù)顯露不清晰時(shí)，術(shù)后就可能出現(xiàn)大小便功能障礙，此時(shí)多摸式電生理監(jiān)測的優(yōu)勢尤為凸顯。因此，多模式監(jiān)測在S1及神經(jīng)共干等變異時(shí)對肛門括約肌的監(jiān)測尤為重要。

綜上所述，多模式電生理監(jiān)測在痙攣型腦癱患者SPR中的應(yīng)用做到了個(gè)體化切斷患者神經(jīng)根比例，提高了神經(jīng)后根高選擇性切除比例的精確性，避免了神經(jīng)、脊髓損傷，降低了術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率，明顯降低肌張力，保護(hù)括約肌功能，解痙療效顯著，縮短術(shù)后康復(fù)時(shí)間，為患者減輕痛苦、節(jié)約費(fèi)用，為進(jìn)一步的康復(fù)訓(xùn)練創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。