電刺激運動誘發電位(MEP)臨床研究進展

孫 申(綜述) 黃紹強(審校) 梁偉民

(1復旦大學附屬婦產科醫院麻醉科 上海 200090;2復旦大學附屬華山醫院麻醉科 上海 200040)

運動誘發電位(motor evoked potential，MEP)監測是指用電或磁刺激大腦皮層，使錐體細胞軸突產生一個去極化的動作電位，在錐體束或骨骼肌上進行記錄的一項檢查運動神經系統功能的神經電生理學方法。MEP根據刺激方式的不同，分為電或磁刺激MEP;根據刺激部位的不同，又分為經顱刺激MEP和術中直接刺激MEP。由于磁刺激MEP極易受到麻醉藥物的干擾，臨床現已較少使用。電刺激MEP目前廣泛應用于運動神經系統疾病的診斷、術中監護和預后判斷。隨著監測技術和麻醉技術的進步，電刺激MEP中監測的價值和可靠性進一步提高，應用范圍越來越廣[1］，安全性也得到不斷改善。本文就其術中應用及麻醉相關的進展作一概述。

電刺激MEP的術中應用的價值 由于體感神經誘發電位(somatosensory evoked potential，SSEP)臨床監測時有其局限性，只能反映上行感覺通路，不能反映下行的運動傳導通路，監測運動傳導通路的技術就此孕育而生。MEP能直接反映運動傳導系統的完整性及功能狀況，在術中監護運動功能方面較SSEP更為敏感[2］。20世紀50年代，Patton就已經開始了MEP的基礎研究，80年代在脊椎矯形術中第一次運用MEP來監測運動神經功能，目前經顱電刺激 MEP(transcranial electrical MEP，tceMEP)和術中直接電刺激MEP監測在需要監護運動功能的手術中得到了廣泛應用。

tceMEP監測在腦運動區腫瘤、脊髓腫瘤、脊柱畸形矯正手術中應用最為常見，利于術者在保護運動功能的前提下，在電刺激無反應的部位最大限度地切除病灶。Neuloh等[3］發現在182例腦運動區腫瘤手術中，短暫的、可逆性的MEP電位變化常與一過性的運動功能損害相關，而不可逆性的電位變化則可能造成新發、永久性癱瘓。Fulkerson等[4］發現在10例小于3歲的小兒脊柱手術中，MEP持續降低與術后神經功能異常有相關性。

tceMEP監測在腦血管手術如動脈瘤手術中，在監測皮質、皮質下缺血和腦功能損害方面具有高度敏感性。Neuloh等[5］發現在95例顱內動脈瘤患者，33例發生血管暫時性夾閉、不慎阻塞、血管痙攣或損害穿通支血管等情況，其中MEP有21例有所提示，而SSEP僅有15例有明顯變化。Motoyama等[6］證實，在動脈瘤手術中聯合應用直接電刺激MEP與tceMEP監測，可以提高監測的準確性和可靠性。在顱腦手術區暴露前或硬腦膜縫合后，無法進行直接電刺激MEP監測，但tceMEP監測不受影響。

術中直接電刺激MEP監測近來也得到迅速發展，主要應用于臨近運動皮層、運動通路及語言皮層的顱內病變手術，對皮層和皮層下的運動通路、語言傳導束進行辨別和監護，以便最大限度切除腫瘤并保護運動功能。Duffau等[7］回顧性分析了有無術中直接電刺激對運動區膠質瘤的手術影響，證實應用直接電刺激定位技術輔助運動區手術有助于提高腫瘤切除程度并降低術后癱瘓率。由于多語種患者的語言區存在于大腦皮質的不同部位[8］，對于多語種患者切除語言區附近病灶時，術中應用直接電刺激利于保留多種語種功能[9］。Duffau等[10］在 115例語言區手術中，喚醒麻醉下應用直接電刺激成功定位弓狀纖維、下行額枕束等語言傳導束，98%的患者手術后語言功能得到保護或改善。

在神經外科手術中，顱神經損傷顯著影響患者的術后轉歸，造成患者生理和心理上的創傷。術中MEP監測可以協助辨認和定位顱神經，明確腫瘤與顱神經的關系以利于切除腫瘤，如橋腦小腦角區腫瘤主要監測三叉神經、面神經，頸靜脈孔區腫瘤主要監測后組顱神經。通過監測可以早期發現顱神經損傷并降低損傷的發生率，比較術中、術后顱神經對電刺激的反應閾值，可以預測術后短期與長期神經功能[11-12］。

近年來，有學者嘗試聯合應用腦功能成像技術與電刺激 MEP技術，提高腦功能定位的陽性率[13-15］。隨著監測設備與技術的發展，通過網絡傳輸高品質的電生理數據及數字語音信號，可以為缺少電生理監測設備和監測專業技術人員的中小型醫院提供手術過程的遠程監測[16］。

電刺激MEP的禁忌證、并發癥及其防范措施電刺激的禁忌證包括顱骨內有金屬片、既往有癲病史、顱骨缺損、顱骨骨折史、耳蝸、心臟起搏器、背側脊柱刺激器或其他功能可能受到高強度電刺激損害的裝置植入術史。

電刺激引起的肌肉收縮，可能造成上下頜之間劇烈的閉合，導致舌頭或嘴唇咬傷，這是電刺激最常見的并發癥。Schwartz等[18］在一項18862例病例的回顧性研究中發現，只有26(0.14%)例發生了電刺激相關的并發癥，其中25例是舌咬傷，且多為自限性。可以通過口中填塞紗布卷或舌墊的方法預防，也有研究表明使用多脈沖刺激模式可有效減少此類情況的發生[19］。電刺激引起的肌肉顫動可以通過選擇適當的刺激時機與刺激強度來避免。控制一定的神經肌肉阻滯程度，可以在保證MEP波形記錄的前提下有效防止患者肢體的運動[20］。Fulkerson等[4］證實在兒科手術中行tceMEP監測也是安全的。故在嚴格掌握使用條件、合理應用的情況下，電刺激MEP是安全可靠的。

麻醉對MEP的影響 麻醉藥物可以影響運動傳導通路的各個部分，包括皮質運動神經元、皮質脊髓束、錐體纖維與脊髓神經元間的突觸聯系、前角運動神經元及神經肌肉接頭，從而引起MEP波幅的降低[21］。靜脈麻醉藥丙泊酚抑制脊髓灰質α運動神經元的活動[22］，而吸入麻醉藥不僅抑制α運動神經元的活動而且抑制下運動神經元突觸和皮層運動神經元突觸[23］，高濃度時可抑制神經肌接頭沖動傳導，使MEP波形消失[24］，因此，吸入麻醉藥相比靜脈麻醉藥對MEP的抑制作用更大。常用的一些吸入麻醉藥，對誘發電位的影響有劑量依賴性[24］。李彩霞等[25］發現，在常用的吸入麻醉藥中，地氟醚對神經外科手術患者tceMEP的抑制作用強于七氟醚和異氟醚。Pelosi等[24］發現，使用異氟醚與N2O比使用丙泊酚與阿片類藥物時，術中監測的MEP缺少連貫性，波幅比較小也比較多變。劉海洋等[26］證實，在相同麻醉深度下，七氟醚復合瑞芬太尼麻醉對MEP波幅的抑制作用顯著大于丙泊酚復合瑞芬太尼全憑靜脈麻醉。動物實驗結果提示，與其他阿片類藥物相比，瑞芬太尼對MEP的影響較小，當其血藥濃度為滿足外科麻醉時血藥水平的20倍時才會使MEP的波形消失[27］。故丙泊酚、瑞芬太尼應用于MEP監測技術是安全有效的。

臨床常規使用的肌松劑阻滯了神經肌肉接頭，使能夠對神經興奮產生反應的肌細胞數量減少，導致MEP波幅的減小，并且抑制MEP呈顯著的劑量依賴性，神經肌肉阻滯程度越深，能夠對興奮刺激產生反應的肌細胞越少，MEP的波幅就越小，而MEP的潛伏期在很大的神經肌肉阻滯范圍內不受影響[28］。肌松劑對神經肌肉接頭的影響比麻醉藥對運動傳導通路各部位的影響對MEP波幅的干擾更大。

肌松劑會減弱MEP的監測效果，但術中如不使用肌松劑，電刺激時患者易發生體動反應，使手術無法繼續，影響監測效率。為了減少患者術中體動反應發生的可能，麻醉醫師往往會選擇加深麻醉深度，而長時間處于深麻醉狀態會導致患者難以維持血液動力學平穩，并可能使術后病死率升高。作為一種在肌松阻滯時增強肌肉反應電活動的方法，外周神經強直刺激在臨床被廣泛應用，強直刺激后計數也被用于判斷深度肌松阻滯的程度[29］，其機制可能與強直刺激衰減后對單次刺激的肌顫搐出現易化有關。Hironobu等[30］研究表明，外周神經強直刺激不但可以增強同側肢體的tceMEP波幅，也同樣可以增強對側肢體的tceMEP波幅，可能與腦和脊髓的中樞機制有關。盡管在Kakimoto等[31］的研究中，經顱電刺激前給予外周神經強直刺激對于對側肢體的tceMEP波幅無增強作用，但由于有部分神經功能缺失的病例被選入試驗，可能影響試驗結果。外周神經刺激可以調節皮質運動神經元活性[32］，有研究表明尺神經刺激增強tceMEP的波幅可以被γ-氨基丁酸激動劑抑制[33］，說明該現象與中樞機制相關。術中使用電刺激前外周神經強直刺激可增強MEP的監測效果，這就使術中監測MEP的同時維持一個較深的肌松程度成為可能，在一定程度上避免監測時體動反應的發生，減少了肌松劑對MEP的監測效果的影響。

最近也有研究表明，在使用羅庫溴銨進行氣管插管后，使用sugammadex拮抗，MEP的監測很快恢復正常，這就為使用羅庫溴銨維持肌松的手術中進行MEP監測提供了新的方法[34］。

展望 目前MEP監測技術處于蓬勃發展中，研究熱點在于錐體束的定位及與腦功能成像技術的聯合應用。但仍存在一些問題，如缺乏統一的預警標準，多學科的合作不足等。術中MEP監測的未來依賴于:(1)確立可靠的術中監測的預警標準;(2)多種技術及監測指標的聯合應用;(3)規范而又個體化的麻醉方案;(4)監測穩定性與可靠性更高的儀器。

只要選擇合適的刺激方法和刺激參數，實施規范化、個體化的麻醉方案，在監測者、手術者、麻醉者之間的密切配合下，MEP監測一定能成功應用于神經外科手術的術中監護，為提高手術成功率、降低致殘率、維護患者安全發揮越來越大的作用。

[1］Tanaka S，Tashiro T，Gomi A，et al.Sensitivity and specificity in transcranial motor-evoked potential monitoring during neurosurgical operations[J］.Surg Neurol Int，2011，2:111.

[2］Weinzierl MR，Reinacher P，Gilsbach JM，et al.Combined motor and somatosensory evoked potentials for intraoperative monitoring:intra-and postoperative data in a series of 69 operations[J］.Neurosurg Rev，2007，30(2):109-116.

[3］Neuloh G，Pechstein U，Cedzich C，et al.Motor evoked potential monitoring with supratentorial surgery[J］.Neurosurgery，2004，54(5):1061-1072.

[4］Fulkerson DH，Satyan KB，Wilder LM，et al.Intraoperative monitoring of motor evoked potentials in very young children[J］.J Neurosurg Pediatr，2011，7(4):331-337.

[5］Neuloh G，Schramm J.Monitoring of motor evoked potentials compared with somatosensory evoked potentials and microvascular Doppler ultrasonography in cerebral aneurysm surgery[J］.J Neurosurg，2004，100(3):389-399.

[6］Motoyama Y，Kawaguchi M，Yamada S，et al.Evaluation of combined use of transcranial and direct cortical motor evoked potential monitoring during unruptured aneurysm surgery[J］.Neurol Med Chir(Tokyo)，2011，51(1):15-22.

[7］Duffau H，LopesM，ArthuisF，etal.Contribution of intraoperative electrical stimulations in surgery of low grade gliomas:a comparative study between two series without(1985-1996)and with(1996-2003)functional mapping in the same institution[J］.J Neurol Neurosurg Psychiatry，2005，76(6):845-851.

[8］Dehaene S，Dupoux E，Mehler J，et al.Anatomical variability in the cortical representation of first and second language[J］.Neuroreport，1997，8(17):3809-3815.

[9］Walker JA，Qui?ones-Hinojosa A，Berger MS.Intraoperative speech mapping in 17 bilingual patients undergoing resection of a mass lesion[J］.Neurosurgery，2004，54(1):113-117.

[10]Duffau H，Catignol P，Mandonnet E，et al.Intraoperative subcortical stimulation mapping of language pathways in a consecutive series of 115 patients with GradeⅡglioma in the left dominant hemisphere[J］.J Neurosurg，2008，109(3):461-471.

[11]Matthies C，Raslan F，Schweitzer T，et al.Facial motor evoked potentials in cerebellopontineangle surgery:Technique，pitfalls and predictive value[J］.Clin Neurol Neurosurg，2011，113(10):872-879.

[12]Fukuda M，Oishi M，Hiraishi T，et al.Intraoperative facial nerve motor evoked potential monitoring during skull base surgery predicts long-term facial nerve function outcomes[J］.Neurol Res，2011，33(6):578-582.

[13]Mikuni N，Okada T，Enatsu R，et al.Clinical impact of intergrated functional neuronavigation and subcortical electrical stimulation to preserve motorfunction during resection of brain tumors[J］.J Neurosurg，2007，106(4):593-598.

[14]Kamada K，Todo T，Masutani Y，et al.Combined use of tractography-integrated functional neuronavigation and direct fiber stimulation[J］.J Neurosurg，2005，102(4):664-672.

[15]Bello L，Gambini A，Castellano A，et al.Motor and language DTI fiber tracking combined with intraoperative subcortical mapping for surgical removal of gliomas[J］.Neuroimage，2008，39(1):369-382.

[16]Kinney GA，Slimp JC.Intraoperative neurophysiological monitoring technology:recent advances and evolving uses[J］.Expert Rev Med Devices，2007，4(1):33-41.

[17]MacDonald DB.Safety of intraoperative transcranial electrical stimulation motor evoked potential monitoring[J］.J Clin Neurophysiol，2002，19(5):416-429.

[18]Schwartz DM，Sestokas AK，Dormans JP，et al.Transcranial electric motor evoked potential monitoringduringspine surgery:is it safe?[J］.Spine(Phila Pa 1976)，2011，36(13):1046-1049.

[19]Kuwahara Y，Taguchi S，Kuroda M，et al.Adverse events during transcranial muscle evoked potential monitoring[J］.Masui，2011，60(6):692-696.

[20]陳旎，周守靜，嚴惠昌，等.神經肌肉阻滯程度對上肢運動誘發電位的影響[J］.中華醫學雜志，2009，89(7):445-448.

[21]Zhou HH，Zhu C.Comparison of isoflurane effects on motor evoked potential and F wave[J］.Anesthesiology，2000，93(1):32-38.

[22]van Dongen EP，ter Beek HT，Aans LP，et al.The effect of two low-dose propofol infusions on the relationship between sixpulse transcranial electrical stimulation and the evoked lower extremity muscle response[J］.Acta Anaesthesiol Scand，2000，44(7):799-803.

[23]Kempton LB，Nantau WE，Zaltz I，et al.Successful monitoring oftranscranialelectricalmotor evoked potentials with isoflurane and nitrous oxide in scoliosis surgeries[J］.Spine(Phila Pa1976)，2010，35(26):1627-1629.

[24]Pelosi L，Stevenson M，Hobbs GJ，et al.Intraoperative motor evoked potentials to transcranial electrical stimulation during two anaesthetic regimens[J］.Clin Neurophysiol，2001，112(6):1076-1087.

[25]李彩霞，徐振東，梁偉民，等.七氟醚、異氟醚和地氟醚對神經外科手術患者經顱電刺激運動誘發電位的影響[J］.中華麻醉學雜志，2010，30(12):1409-1411.

[26]劉海洋，程灝，韓如泉，等.經顱電刺激運動誘發電位監測麻醉方法的建立[J］.中華神經外科雜志，2010，26(12):1090-1093.

[27]Scheufler KM，Zentner J.Motor-evoked potential facilitation during progressive cortical suppression by propofol[J］.Anesth Analg，2002，94(4):907-912.

[28]van Dongen EP，ter Beek HT，Schepens MA，et al.Within patient variability of myogenic motor-evoked potentials to multipulse transcranial electrical stimulation during two levels of partial neuromuscular blockade in arotic surgery[J］.Anesth Analg，1999，88(1):22-27.

[29]Saitoh Y，Narumi Y，Fujii Y.Post-tetanic count and train-offour responses during neuromuscular block produced by vecuronium and infusion of nicardipine [J］.Br J Anaesth，1999，83(2):340-342.

[30]Hironobu H，Masahiko K，Yuri Y，et al.The application of tetanicstimulation of the unilateral tibial nerve before transcranial stimulation can augmentthe amplitudesof myogenic motor-evoked potentials from the muscles in the bilateral upper and lower limbs[J］.Anesth Analg，2008，107(1):215-220.

[31]Kakimoto M，Kawaguchi M，Yamamoto Y，et al.Tetanic stimulation ofthe peripheralnerve before transcranial electrical stimulation can enlarge amplitudes of myogenic motor evoked potentialsduring generalanesthesia with neuromuscular blockade[J］.Anesthesiology，2005，102(4):733-738.

[32]Luft AR，Kaelin-Lang A，Hauser TK，et al.Modulation of rodent cortical motor excitability by somatosensory input[J］.Exp Brain Res，2002，142(4):562-569.

[33]Kaelin-Lang A，Luft AR，Sawaki L，et al.Modulation of human corticomotor excitability by somatosensory input[J］.J Physiol，2002，540(Pt 2):623-633.

[34]Hashimoto Y，GotandaY，ItoT，etal.Recoveryfrom rocuronium by sugammadex does not affect motor evoked potentials[J］.Masui，2011，60(8):968-971.