郭曉隆 趙學明 藥天樂 劉 源 郭長青 吳春發
神經電生理監測在椎管內腫瘤顯微切除術中的應用
郭曉隆①趙學明①藥天樂①劉源②郭長青③吳春發①
目的:探討神經電生理監測在椎管內腫瘤患者顯微手術中的應用。方法:回顧分析2012年5月-2014年10月20例行顯微切除術椎管內腫瘤患者的臨床資料,術中以體感誘發電位、運動誘發電位和肌電圖輔助手術操作。結果:腫瘤全切12例,大部分切除8例。術后病理診斷:脊膜瘤4例,表皮樣囊腫5例,神經鞘瘤4例,神經纖維瘤1例,脂肪瘤2例,星形細胞瘤2例(Ⅰ級1例,Ⅱ級1例),囊性畸胎瘤2例。術后通過門診或電話進行隨訪,隨訪時間為3~12個月,患者神經功能穩定或改善18例,1例復發,1例加重,無死亡病例。結論:術中神經電生理監測可及時預警術者,減少手術對脊髓功能的干擾,有效保護脊髓神經,避免術后脊髓功能進一步下降,提高腫瘤全切率及安全性,改善患者預后。
神經電生理監測; 椎管內腫瘤; 手術
First-author's address:The First Hospital of Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2015.27.044
髓內腫瘤可導致患者出現肢體活動障礙、麻木、疼痛、感覺異常、大小便功能障礙,手術切除作為椎管內腫瘤有效的治療方法常會因損傷脊髓的神經而引發各種術后并發癥。術中喚醒作為避免術中損傷脊髓和神經的一種方法,會增加手術風險和患者痛苦,而且麻醉喚醒存在過程復雜、風險大等不利因素。隨著神經電生理監測技術應用于椎管內腫瘤手術,使得患者術后脊髓功能的完整性及術后軀體運動、感覺功能以及二便功能的保護成為可能。目前常用的術中神經電生理監測的方法主要包括體感誘發電位somatosensory evoked potential, SEP)、運動誘發電位(motor evoked potential,MEP)和肌電圖(electromyography,EMG)[1]。術中電生理監測的合理應用,可以協助術者提高腫瘤全切率,減少脊髓損傷。選取山西醫科大學第一附屬醫院神經外科2012年5月-2014年10月入院的20例椎管內腫瘤患者進行術中電生理監測,監測效果理想,結合筆者臨床體會及目前國內外的相關研究報道,現總結分析如下。
1.1一般資料 選取本院神經外科2012年5月-2014年10月入院的20例椎管內腫瘤患者,男14例(占70%),女6例(占30%);年齡10~76歲,平均(39.7±19.8)歲。病程7 d~11年,平均(32.2±25.8)個月。全部病例術前均行MRI平掃+增強掃描,顯示均為單發病灶。
1.2臨床表現 包括:(1)感覺功能障礙20例(感覺減退13例,感覺消失或過敏7例);(2)運動功能障礙16例(肌力減弱10例,肌萎縮或肌束震顫7例);(3)大小便功能障礙8例(排尿困難5例,尿潴留2例,尿失禁3例)。術前McCormick脊髓臨床/功能分級[2]:Ⅰ級8例,Ⅱ級8例,Ⅲ級3例,Ⅳ級1例。
1.3神經電生理監測設備及方法 (1)監測儀器:術中采用美國Nicolet Endeavor-CR16通道的神經電生理監護儀(圖1),本文20例均行體感誘發電位、運動誘發電位和肌電圖,術前記錄一組誘發電位波形、潛伏期及波幅,設為基線用于與術中監測對比。(2)體感誘發電位監測(SEP):記錄電極采用1 cm長的皮下電極針,記錄電極置入C3和C4兩點的頭皮下(兩外耳道連線與矢狀線交點后2 cm、左右各旁開7 cm處),參考電極置于FPz處(即兩外耳道連線前約10 cm矢狀線上)[3]。刺激電極放在周圍神經或穿刺至皮下,經頭皮記錄SEP。刺激頻率4.7 Hz,刺激強度15 mA,分析時間50 ms,波寬0.1~0.3 ms。(3)術中MEP監測:刺激電極C1、C2(C3、C4前2 cm處),刺激參數:刺激強度100~400 V,刺激間歇時間 2 ms,刺激間期0.1 ms,系列刺激5個/次,刺激次數 1次系列刺激。記錄部位: 股直肌、脛前肌、腓腸肌、肛門括約肌。記錄參數:帶通濾波范圍 30~1500 Hz,50或60陷波濾波器關閉,信號平均次數1次,信號分析時間100 ms。(4)術中EMG監測:記錄電極分別置于相應節段支配的四肢、會陰及肛門括約肌處。術中無法判斷干預部位是否具有神經功能時,可以小于1 mA的直接神經電刺激器刺激神經,以判斷神經的功能及名稱。手術過程中,在無電刺激干擾的情況下,若觀察到肌電圖爆發性復合肌電,則提示相應神經可能受到手術操作影響,應及時提醒術者停止操作,待波形恢復正常后繼續操作。腫瘤切除后,仍可以神經電刺激器以小于1 mA的電流刺激神經,判別其功能是否被損傷。(5)麻醉:均采用靜脈麻醉,只在麻醉誘導時給予一次短效肌松藥,術中不再追加。

圖1 術中采用美國Nicolet Endeavor-CR16通道的神經電生理監護儀
1.4手術方法 所有患者術前均行X-線下椎管定位,確定腫瘤所對應的椎體。患者行氣管內全身麻醉后,安置神經電生理監測記錄電極并設置基線。手術采用側臥位顯,術野常規消毒鋪斤,沿后正中線逐層切開皮膚、皮下、肌肉組織,標準椎板切開,顯微鏡下顯露病變脊髓節段,沿中線剪開硬脊膜并懸吊,銳性分離蛛網膜,沿后正中溝切開脊髓軟膜,若SEP、MEP 或EMG波形發生變化,暫停操作并觀察波形變化,同時觀察是否損傷脊髓或脊神經,改變手術操作方式,并以生理鹽水間斷沖洗術野減少熱損傷。待波形回復后再繼續操作。對于大塊腫瘤可先行內減壓或分塊切除,以利于分離腫瘤。切除接近脊髓前角的病灶時,在肌電圖監測下進行,避免損傷運動功能[4]。腫瘤切除后,仔細檢查瘤床,溫熱鹽水小心沖洗直至清亮,嚴密止血后縫合硬脊膜,分層縫合肌肉、皮下組織及皮膚。
1.5術后隨訪 對比術前、術后脊髓功能、McCormick分級及影像學改變。
本組病變全切12例,大部分切除8例。術后McCormick分級:Ⅰ級:12例,Ⅱ級:6例,Ⅲ級:1例,Ⅳ級:1例。術后深淺感覺減退7例,深淺感覺障礙減緩13例,肌張力增高5例,偏側肌力明顯下降1例,排尿困難1例。術后脊髓功能穩定或改善18例,1例復發,加重1例。本組無死亡病例。術后通過門診或電話進行隨訪,隨訪時間為3~12個月,隨訪期間患者神經功能穩定或改善18例,1例復發,1例加重,無死亡病例。術后病理診斷:脊膜瘤4例,表皮樣囊腫5例,神經鞘瘤4例,神經纖維瘤1例,脂肪瘤2例,星形細胞瘤2例(Ⅰ級1例,Ⅱ級1例),囊性畸胎瘤2例,見圖2~4。
術后McCormick分級較術前好轉6例,減退2例,深淺感覺障礙減緩13例,括約肌功能好轉4例。

圖2 后正中溝切開脊髓可見腫瘤

圖3 自由肌電一過性刺激

圖4 自由肌電恢復
椎管內腫瘤主要表現為受累節段的神經所支配區域的不適。手術切除仍是治療椎管內腫瘤的主要方法,因此應積極避免術中操作對神經造成損傷。隨著神經電生理監測技術在顯微手術中的應用與發展,使得較大程度地保留術后患者脊髓功能成為可能。
3.1顯微手術治療椎管內病變中,需要注意:(1)椎板切時除應充分暴露病變,避免盲目牽拉、切開脊髓,損傷患者的脊髓功能。切斷棘間韌帶及棘上韌帶,雙側椎板用銑刀銑開,術中操作時用大量生理鹽水沖洗降溫。(2)髓內病變在切開脊髓時應盡量沿后正中溝。(3)病變暴露后,根據病變性質的不同而采用相應的切除方法。如膠質瘤切除時應分塊切除,可減少對脊髓的牽拉[5]。(4)病變切除后,瘤腔內嚴密止血,滲血以止血紗布、明膠海綿壓迫止血。
3.2術中電生理監測及意義神經電生理檢測技術有Dawson在1954年發明[6],目前廣泛應用于椎管內腫瘤術中監測目的神經的功能情況。術中常用的監測方法主要包括術中運動誘發電位(MEP)、體感誘發電位(SEP)、肌電圖(MEG)。MEP主要反映軀體運動通路的完整性與功能[7]。MEP的波幅可以反應脊髓損傷,MEP是通過合適的麻醉引導,經顱電刺激脊髓運動通路以監測大腦皮質至肌肉運動神經功能[8]。當MEP出現變化時和手術涉及關鍵部位時要隨時監測,通常將MEP波幅降低>50%作為報警標準[9]。由于脊髓感覺和運動傳導兩者獨立,所以應該同時監測MEP 及SEP。SEP能了解軀體感覺傳導通路的完整性,研究表明,血流改變在先于影像到細胞代謝前,SEP即發生改變,因此SEP可及早發現神經感覺傳導通路功能的受損情況,由于脊髓運動束與感覺束在解剖上非常接近,運動束的損害可間接影響感覺功能,因此,SEP可以有效評估脊髓運動通路及脊髓感覺通路的損傷情況。目前大多數學者將波幅下降>50%和/或潛伏期延長10%作為報警標準[10-11]。當SEP報警時,操作需謹慎,電生理監測員及時向術者反饋監測信息,并加強檢測,協助術者分析、查找原因,待電位恢復正常后繼續手術。EMG分為自發EMG和誘發EMG兩種:自發EMG是指術中因牽拉等刺激神經時,其支配的肌肉收縮而記錄到的EMG;誘發EMG指手術中使用電刺激器直接刺激術區的神經,在其支配肌肉上記錄到的EMG。手術過程中,如果神經受到刺激,自發EMG監測就會出現暴發式或一連串的動作電位,提示已接近重要結構,需謹慎操作以免造成醫源性神經損傷。SEP、MEP波幅的下降是逐漸變化的過程,這為及時采取糾正措施提供了足夠的時間。術中SEP、MEP波幅發生明顯變化時,可采取暫停手術、溫鹽水沖洗等措施。溫鹽水滴灌手術區域能夠稀釋集聚于脊髓周圍可引起傳導阻滯的鉀離子,并清除誘發電位的血液和代謝產物[12]。術中EMG可以有效協助確定腫瘤的切除范圍,避免損傷腫瘤周圍的神經,并有利于腫瘤的完全切除。MEP、SEP監測脊髓功能,為多種脊髓病變手術提供了嚴密的監護,提高病變全切率并降低了并發癥發生的幾率,大大提高了手術操作的安全性[13]。
20例病例均在顯微鏡下術中神經電生理監測下完成手術,術后脊髓功能加重1例,病理診斷為膠質瘤,術中擴大切除,MEP、SEP和EMG均提示預警后立即停止手術操作,并積極予以溫鹽水沖洗等措施,但術后患者感覺功能減退癥狀較前加重。其余19例手術過程中,EMG均有不同程度的變化,結合SEP、MEP及時提醒術者,待回復正常后繼續操作。SEP提示預警的有8例,術中暫停操作并觀察波形,待波形恢復正常或無進一步變化后,繼續手術,術后一過性感覺減退有4例;MEP提示預警的有5例,處理后全切或次全切,術后1例出現排尿困難;SPE、MEP均提示預警的有5例,處理后均次全切,術后感覺功能障礙4例;SPE、MEP未提示預警的有2例,術后感覺功能障礙1例。術前McCormick分級情況:Ⅰ級8例,Ⅱ級8例,Ⅲ級3例,Ⅳ級1例。術后McCormick分級情況:Ⅰ級:12例,Ⅱ級:6例,Ⅲ級:1例,Ⅳ級:1例。
3.3影響術中神經電生理監測的因素手術的成功依賴于術者、麻醉師、神經電生理監測人員的密切配合,術中應注意:(1)術者操作時應輕柔、細致,盡量避免牽拉、壓迫、電燒等對神經的損傷。(2)各種麻醉藥對SEP、MEP、EMG均有不同程度的影響,本研究病例均采用靜脈麻醉,吸入麻醉劑如異氟烷等明顯抑制大腦皮層神經元的活動[14]。僅在麻醉誘導時給予吸入麻醉劑和肌松藥,將麻醉藥物對電生理監測結果的影響降至最低。(3)記錄電極與刺激電極的位置、低血壓、患者的身體查體等均可影響結果[15]。術前電生理監測人員應正確安放電極,術中出現監測異常時及時向術者報告,以免發生神經功能損傷。
神經電生理監測仍有需要改善的地方。首先,監測過程的維持依賴于電刺激,即便刺激十分微弱仍有可能損傷神經功能;其次,SEP監測反映脊髓丘腦后束的功能,MEP監測反映皮質脊髓束的功能,兩者均有其局限性,目前尚無監測手段可以有效地監測脊髓丘腦側束的功能,即便聯合兩者,對脊髓功能仍然不能全面監測;再次,只要一部分神經纖維存在功能即可引出SEP和MEP波形,故有假陰性的可能;最后,EMG只反映運動根的功能,無法反映感覺根的功能,當神經根被切斷或電灼完全喪失功能時,EMG會表現出正常的波形,引發神經功能的損傷。因此,神經電生理監測技術還有待完善,在術中應用時也應與其他微創外科技術相結合才能更好地減少誤損傷,提高手術質量[16]。
在椎管內腫瘤的顯微手術中應用神經電生理監測技術,能夠及時提醒術者停止危險操作,降低醫源性損傷,減少脊髓功能損害,提高了手術的精準性及腫瘤全切率,改善患者預后。
[1]張劍寧,張翔,李俠,等.兒童脊髓內膠質瘤的顯微外科治療[J].中華神經外科雜志,2008,6(24):429-430.
[2] McCormick P C, Torres R, Post K D,etal.Intramedullary ependymoma of the spinal cord [J].J Neurosurg,1990,72(4): 523-532.
[3]周琪琪,張小鋒.神經監測技術在臨床手術中的應用[M].北京:中國社會出版社,2005:5-305.
[4]王貴懷,楊俊,王忠誠.脊髓髓內室管膜瘤的外科治療策略與療效分析[J].中國微侵襲神經外科雜志,2010,15(3):99-101.
[5] Kothbauer K F.Intraoperative neurophysiologic monitoring for intramedullary spinal-cord tumor surgery[J].Neurophysiol Clin,2007,37(6):407-414.
[6]張淑琴.神經病學[M].北京:高等教育出版社,2005:68-71.
[7]李強,石志才.神經電生理技術在脊髓栓系綜合征診治中的應用[J].中華神經外科雜志,2003,5(1):298-299.
[8]朱司陽,魏祥品,牛朝詩,等.神經電生理監測下顯微手術切除脊髓髓內病變[J].中國臨床神經外科雜志,2012,17(11):674-676.
[9] Sala F, Palandri G, Bosso E,etal.Motor evoked potential monitoring improves outcome after surgery for intramedullary spinal cord tumors:a historical control study[J].Neursurgery,2006,58(6):1129-1142.
[10] Devlin V J,Anderson P A,Schwartz D M,etal.Inrtaoperative neurophysiologic monitoring:focus on cervical myelopathy and related issues[J].Spine,2006,6(14):S212-224.
[11]張世彬,鐘永林,李明榮,等.SEP、EMG監測巖斜區腦膜瘤手術中的應用[J].中國臨床神經外科雜志,2011,16(8):65-68.
[12] Young W,Rosenbluth J,Wojak J C,etal.Extracellular potassium activity and axonal conduction in spinal cord of the myelin-deficient mutant rat[J].Exp Neurol,1989,106(1):41-51.
[13] Moller A R, Ansari S, Cohen-Gadol A A,etal.Techniques of intraoperative monitoring for spinal cord functing:their past,persent, and future direcitons [J].Neurol Res,2011, 33(21):363-370.
[14]岳新燦,劉德中,韓懷彬,等.聽神經瘤顯微手術治療及術中面神經保護21例臨床分析[J].中國醫學創新,2011,8(19):29-30.
[15]郭常青,趙學明,藥天樂,等.聽神經鞘瘤術中面神經電生理監測的應用[J].中國醫學創新,2014,11(13):48-51.
[16]林國中,王振宇,劉斌.神經電生理監測技術在椎管內病變術中的應用[J].北京大學學報(醫學版),2012,44(5):776-779.
Application of Intraoperative Neurophysiological Monitoring in the Microsurgery Made for Intraspinal Tumor
/GUO Xiao-long,ZHAO Xue-ming,YAO Tian-le,etal.//Medical Innovation of China,2015,12(27):128-131
Objective:To discuss the application of intraoperative neurophysiological monitoring in the microsurgery made for intraspinal tumor patients.Method:The clinical data of 20 patients with instraspinal tumor from May 2012 to October 2014 were analyzed retrospectively. The data suggested that all of the 20 cases had adopted microscopic resection and the surgeries were assisted with somatosensory evoked potentials,motion evoked potential and electromyogram.Result:12 cases tumors were totally resected and 8 cases tumors were partially resected.Postoperative pathological analysis 4 spinal meningiomas,5 epidermoid cysts,4 neurilemmomas,1 neurofibroma,2 lipomas,2 astrocytomas(1 grade Ⅰ astrocytoma and 1 grade Ⅱ astrocytoma),2 cystic teratomas.3-12 months follow-up by outpatient service and telephone back-visiting after the surgeries suggested that 18 patients' neurological function had become stable or had been improved,1 recurred,1 exacerbated and no death case.Conclusion:Intraoperative neurophysiological monitoring can forewarn surgeons timely and reduce surgical interference to the spinal cord function,can protect spinal nerves effectively,avoid spinal cord function dropping after the surgeries, increase total removal rate and security and improve the patients' prognosis.
Neurophysiological monitoring; Intraspinal tumor; Surgery
①山西醫科大學第一醫院 山西 太原 030001
②內蒙古醫科大學赤峰臨床醫學院
③山西醫科大學第二醫院
趙學明
(2015-01-20) (本文編輯:陳丹云)