誘發電位在脊柱矯形術中的應用及電位變化原因①

顏益紅，張長杰，劉漢良

誘發電位在脊柱矯形術中的應用及電位變化原因①

顏益紅，張長杰，劉漢良

誘發電位因能在術中連續、適時地監護脊髓功能，已廣泛地應用于脊柱矯形術中。但是，術中誘發電位受術中多種因素的影響，如何提高術中神經監護的準確性仍是一個需要探索的問題。本文就術中神經監測在脊柱外科矯形術中的應用及術中電位變化原因進行綜述。

誘發電位；脊柱矯形手術；術中神經監測；綜述

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

醫源性脊髓損傷是脊柱矯形手術中的一種嚴重并發癥。自1977年Nash等首次將軀體感覺誘發電位(somatosensory evoked potentials,SEP)用于術中監護以來，由于能適時、連續地對術中脊髓功能進行監護，已在脊柱手術中得到廣泛應用。美國脊柱側凸研究學會(the Scoliosis Research Society,SRS)統計顯示，術中采用SEP監測，可使術后神經功能的缺損減少50%以上，截癱的危險性減少60%以上[1]。但是，如何提高術中神經監護的準確性，仍是一個需要探索的問題。

1 術中神經監測技術的回顧

1.1 軀體感覺誘發電位(SEP) SEP是軀體感覺神經受到刺激后，在其傳導通路和大腦感覺中樞產生的電位變化，主要反應本體感覺通路的結構和功能狀態。經典的50/10原則是波幅下降超過50%和(或)潛伏期延長超過10%是警戒標準。但York認為波幅下降超過50%過于敏感，假陽性率較高，推薦60%作為警戒標準[2]。Yong和Sakatani也認為50/10標準不妥當，判斷標準應加上改變的持續時間，SEP改變持續10min以上提示有神經損害的危險[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術中監測的基礎。皮層體感誘發電位(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，故可根據潛伏期縮短程度判斷預后[3]。董博等研究認為不可逆的SEP變化與術后神經功能密切相關，SEP完全恢復標準水平患者，96%術后無神經功能的缺損[4]。有學者研究認為術中SEP變化與術后神經功能存在顯著關系[5]。陽性預測價值為100%，陰性預測價值為97%。沈慧勇等研究發現CSEP監測不僅可以進行脊髓功能評價，還可以進行定位診斷，對脊髓損傷的程度及預后的估計、治療方案的選擇及療效評定提供了相對客觀的指標[6]。Stuart等研究認為對于神經肌源性脊柱側凸患者，術中行皮層記錄可靠性較差，應行硬脊膜外記錄[7]。CSEP監測在脊柱手術中對脊髓的牽拉缺血以及損傷很敏感，術中及時干預，可使CSEP改善[8]，術中監測應兩側肢體同時進行，以對比兩側波幅及潛伏期。SEP監護疊加時間較長，不能即刻反映脊髓功能狀態，僅反映脊髓后索功能，對脊髓機械性損害敏感，對血管性因素引起的脊髓運動功能改變不敏感，從而導致假陰性的發生。

1.2 運動誘發電位(motorevoked potential,MEP) 1980年，Morton等首先提出MEP的概念[2]。MEP是應用電刺激或磁刺激皮層運動區產生的興奮通過下行傳導徑路，使脊髓前角細胞或周圍神經運動纖維去極化，在相應肌肉或神經表面記錄的電位，能實時地靈敏地反映運動通路功能狀態。MEP記錄的方式有3種：脊髓MEP、肌源性MEP和神經源性MEP(NMEP)。肌源性MEP警戒標準爭議較大，現在大部分學者傾向于接受全或無的警戒標準[9]。而NMEP在波幅、潛伏期及波形上變異性較小，監測警戒標準的制定相對容易，一般認為潛伏期延長10%和波幅下降80%為警戒標準[10-11]。MEP對脊髓損害高度敏感，主要表現在對運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各方面[12]。研究發現經顱電刺激運動誘發電位(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功能的影響，且無須疊加，可及時反映脊髓功能狀況[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功能損傷。MEP單獨監測有一定的假陽性和假陰性。有學者對116例患者行MEP監測，無一例假陰性[14]。孫春會等報道1例先天性脊柱側彎患者在行后路截骨側凸矯形內固定術時，在截骨完成后10m in，雙側MEP消失，持續時間大于90m in，術后神經功能正常，考慮為脊髓的血供破壞是信號丟失的主要原因[15]。Modi報道1例MEP假陰性病例，患者為一個嚴重側后凸(Cobb角140°)的15歲女孩行矯正及后路脊柱融合術，椎弓根螺釘固定，術中沒有任何MEP變化，術后卻發生了截癱[16]。

1.3 SEP與MEP聯合監護 由于SEP和MEP分別只能直接監測脊髓后索和脊髓腹側柱的神經傳導能，SEP、MEP單獨監測時受麻醉藥及術中環境影響較大，有一定的假陰性及假陽性。假陰性率是衡量術中監護成功與否的重要指標。術中未及時發現神經損傷，未及時處理，往往導致術后永久性脊髓損傷。采用SEP+MEP聯合監測可降低監護假陰性率，提高手術安全性，減少手術時間。劉新宇等對39例脊柱畸形患者術中采用SEP+ MEP聯合監測，對照組29例僅采用CSEP行術中監測，結果發現CSEP組假陰性率達10%，而聯合監護組未出現假陰性，證實聯合監測能提高監護準確性[13]。Kundnani認為SEP與MEP配合使用，其敏感性和特異性聯合神經監測可高達100%[17]。周暉等采用椎管內直接電刺激脊髓，在脊髓/顱頂記錄SEP[18]。同時，在脊髓記錄MEP術中聯合監測，發現其波形穩定可靠，有利于避免“假陰性/假陽性”結果及術后神經功能障礙的發生。陳裕光等研究發現，CSEP、TES-MEP、聯合監護的靈敏度分別為75%、87.5%和100%，特異度為98.5%，98.5%和97.0%，聯合監測的靈敏度可達100%[19]。聯合監護能更直接、全面準確地反映脊髓的運動及感覺功能，為達到手術目的及最優的矯正效果提供安全保障。最新研究表明[20]，對于神經肌肉源性脊柱側凸，可通過SEP和MEP多位點聯合監測獲得滿意監測效果。而Lo等發現在脊柱側凸手術中，更易獲得同側MEP記錄，聯合雙側MEP記錄，更能全面反應皮質脊髓束的信息[21]。Owen等結合SEP和MEP監測，發現單獨SEP監測，監測敏感性為90%；聯合MEP監測，監測敏感性高達98.5%[22]。下行神經源性誘發電位(descending neurogenic evoked potential,DNEP)對重度脊柱畸形矯形術中的脊髓損傷具有較好的敏感性和特異性，其假陽性率遠小于MEP。楊軍林等在重度脊柱畸形截骨矯形術中同時進行SEP、MEP和DNEP聯合監測，發現3種方法同時監測可減少傳統SEP和MEP監測產生假陽性對手術的干擾，可更直接、準確、有效地監護脊髓功能，術中如有2種及以上誘發電位異常則出現脊髓損傷的可能性增大[23]。

2 術中報警的原因

2.1 非手術因素

2.1.1 麻醉劑 SEP、MEP容易受麻醉藥影響。為了及時發現SEP的變化，正確設立基準值很重要。文獻報道，基準值最好選用脊柱暴露完全時[24]。另外，在監測關鍵期，麻醉水平的穩定是最重要的[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SEP穩定，麻醉效果較為理想；異丙酚為靜脈麻醉，對SEP影響較小[26]。成功的術中監護需要麻醉醫師的配合，如何保證手術正常進行，而盡可能減少對術中監測的影響，合適的麻醉方案很重要。TES-MEP監護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，附以Rem ifental靜點，不用肌松藥[27]。李天棟等認為最佳方案是全靜脈麻醉誘導和維持，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]。鐘慧等研究認為芬太尼復合七氟烷，麻醉可控性好，降壓及恢復平穩，蘇醒快質量優，適用于脊柱側彎矯形術[29]。

2.1.2 肌松劑 肌松藥選擇性地作用于神經肌肉接頭的N型膽堿能受體，暫時阻斷了正常神經肌肉接頭興奮的傳遞，使肌肉松弛。根據藥效可分成超短時、短時、中時和長時效幾類。神經肌肉阻滯程度對MEP波幅的影響比鎮靜深度要大，表明肌松藥對神經肌肉接頭的影響和MEP波幅的干擾很大。劉新宇等報道，TES-MEP術中應用肌松劑可致波形消失，有3例因為麻醉誘導時采用短效肌松劑導致波形消失，停用后逐漸恢復，術中應用異丙酚維持，多數獲得有效TES-MEP波形[14]。李傳翔等實驗提示，新型肌肉松弛藥順式阿曲庫銨，既能維持CSEP監測要求，又能滿足手術需要的肌松程度的T1值是在0%～15%[30]。因此，為配合術中監測的順利進行，需麻醉醫師盡量不用肌松劑，或盡量選擇短效肌松劑。

2.1.3 其他 其他因素如溫度，血壓，刺激強度，手術器械如電凝、電刀的干擾等可影響誘發電位的變化。刺激強度的波幅隨著刺激強度增加而增加，動物實驗和臨床手術中都應用能引出最大波幅的刺激強度。強度一旦確定，術中保持不變，并保持室溫及生命體征的穩定。

2.2 手術因素 術中出現電位變化時，應先排除監測技術、麻醉等其他非手術因素，再考慮手術因素。一般認為脊柱矯形手術中神經損傷的機制主要是手術所致的直接損傷及神經血供障礙所致。

2.2.1 手術直接損傷 脊柱矯形術中，手術者缺乏經驗或過度矯形是造成神經損傷的主要原因[31]。陳裕光等研究發現，術中單獨出現CSEP或TES-MEP陽性者，大多數與手術操作不當直接相關；而同時出現CSEP或TES-MEP陽性者，全部與手術操作不當直接相關。有作者認為椎弓根鉆孔或螺釘置入、內固定器械矯形、截骨過程和截骨面靠攏等手術操作是導致誘發電位陽性的主要原因[19]。馬微微等研究發現，SEP異常情況與后凸角度大小無關，而與其后凸類型有關，1型(單純半椎體)及角狀后凸的患者神經并發癥發生率較高[32]。有學者認為，當脊柱側凸矯形超過脊髓耐受扭曲、牽拉的限度時，可導致脊髓缺血、缺氧，甚至截癱[33]。因此，術中矯形宜采取間斷、漸進性的方式進行，并同時升高血壓、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生。何杰明等應用CSEP對127例脊柱側凸患者進行監護，其中1例真陽性是后路HR+LR固定時，誘發電位出現異常，經檢查發現鋼絲位置不佳，手術醫師將HR放松一格，0.5 h后電位恢復正常，術后檢查無異常[34]。張琪報道，1例行后路椎弓根螺釘矯形內固定術，在撐開矯形時，體感誘發電位波幅降低超過60%以上，手術醫生立即去除撐開，檢查內固定正常，并行喚醒試驗顯示無神經損傷發生，未處理，術后右下肢略有感覺障礙，1周后恢復正常[35]。

2.2.2 脊髓缺血性損傷 脊柱矯形手術中經常需行控制性低血壓，其優點是減少術中的出血。在控制性低血壓時，脊髓血流量減少可致自動調節機制喪失。脊髓血供儲備甚少，尤其T4～9椎管最窄，且血供最不豐富，是脊柱手術的“危險區”。后凸位于胸椎的患者，由于胸廓的影響，矯形更為困難，加之脊髓血運差，對缺血更為敏感，易發生功能障礙。另外，術前有明顯神經損害者，其脊髓對手術的耐受程度也降低，輕微的刺激便可引起神經功能的進一步惡化。對此，Schwartz等認為平均動脈壓＜65mmHg時容易出現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段切除，雙軸旋轉矯形技術治療40例中重度脊柱后凸成角畸形患者，有2例患者術中截骨矯形時出現較多且快速的出血，TES-MEP波幅下降持續時間超過30min，術后短期出現下肢功能障礙，考慮為脊髓血供障礙[37]。作者認為，脊髓血供障礙會造成截癱，并建議術中應加強對出血和循環血量的監測。

隨著術中監護儀的發展，可在術中同時進行SEP+MEP+肌電圖監測，對脊髓運動、感覺及神經根功能進行適時監測，可大大減少術后醫源性損傷，提高手術安全性。術中監測是一門多學科的交叉技術，成功的監護需手術醫師、監測人員、麻醉醫師的相互配合，有經驗的監測人員是監護成功的重要保證。另外，如何對誘發電位變化進行正確的判讀，制訂合適監護報警標準及具體的監護方式，進一步提高術中監護的準確性，仍是一項具有挑戰性的工作。

致謝：本文得到湘雅二醫院脊柱外科王冰教授的指點，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)

長沙市三醫院康復科，湖南長沙市410015。作者簡介：顏益紅(1971-)，女，湖南寧鄉縣人，碩士，主治醫師，主要研究方向：神經康復及神經電生理。通訊作者：張長杰。

10.3969/j.issn.1006-9771.2012.10.013