神經電生理監測在腰椎間盤源性疼痛微創手術中的應用前景

唐元章，倪家驤

·論著·

神經電生理監測在腰椎間盤源性疼痛微創手術中的應用前景

唐元章，倪家驤

100053 北京市，首都醫科大學宣武醫院疼痛科

【摘要】腰椎間盤源性疼痛微創手術已經在國內廣泛開展。但是，在腰椎間盤源性疼痛微創手術中如何有效保護神經、避免神經損傷是目前的難題之一。神經電生理監測廣泛應用于傳統脊柱開放手術中，其可有效避免術中脊神經損傷。本文分析了神經電生理監測在腰椎間盤源性疼痛微創手術中應用的可行性，并分析其在微創手術中避免神經損傷的應用前景。

【關鍵詞】椎間盤；疼痛；外科手術,微創性；神經電生理監測

唐元章，倪家驤.神經電生理監測在腰椎間盤源性疼痛微創手術中的應用前景[J].中國全科醫學，2016，19(15)：1758-1762.[www.chinagp.net]

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腰椎間盤源性疼痛是臨床最常見的腰腿痛的病因，泛指所有因椎間盤退變、變性、突出等病變導致的疼痛。據美國健康統計中心報道，造成患者失能的疾病中，慢性腰痛已經成為首要因素[1]。每年慢性腰痛的診治費用高達1 000億美元以上[2]。我國每年因腰腿痛而去醫院就診的患者約占門診患者的10%[3]。因此，探討提高腰椎間盤源性疼痛治療的安全性和有效性是臨床治療的關鍵問題。

從傳統的開放性手術向影像引導下的微創手術已經成為臨床發展的趨勢[4]。但是在微創條件下，如目前常用的腰椎間盤靶點射頻熱凝術及椎間孔鏡技術等，由于病變部位不可直視或視野受限，勢必造成治療準確性降低及增加損傷相鄰神經的風險[5-6]。5%～15%患者在腰椎間盤源性疼痛微創手術中脊神經根受到損傷，導致神經根支配區感覺異常、燒灼樣疼痛、下肢無力甚至截癱[5-7]。因此，如何提高腰椎間盤源性疼痛微創手術的準確性及安全性成為目前急需解決的問題。神經電生理監測可以準確評估神經功能狀態，其已經在顱腦外科手術、大血管手術、脊柱脊髓開放手術及神經減壓術中得到廣泛應用和評價，將其引入腰椎間盤源性疼痛微創手術可能是解決目前臨床瓶頸的出路之一，現將其綜述如下。

本文要點：

腰椎間盤源性疼痛已經成為影響患者日常生活的常見病、多發病。傳統的外科治療采用脊柱開放手術，隨著醫學的發展，目前針對該疾病的微創手術由于創傷小、恢復快越來越受到患者歡迎，并在國內大多數醫院已經廣泛開展。微創手術多在影像引導下進行，由于病變部位不可直視或視野受限，在手術過程中損傷相鄰的脊神經而引起嚴重并發癥已經屢見不鮮，因此，如何在術中避免神經損傷成為微創手術需要攻破的難關之一。神經電生理監測廣泛應用于傳統脊柱開放手術中，其可有效預警術中神經損傷，起到神經保護作用，并且可以在術中評價術后療效。本文總結了神經電生理監測在傳統脊柱開放手術中神經保護的應用情況，分析了神經電生理監測在腰椎間盤源性疼痛微創手術中的應用，并解決困擾腰椎間盤源性疼痛微創手術的3個瓶頸問題(包括責任椎間盤定位、術中損傷神經及術中無評價預后的客觀指標)。

1神經電生理監測

神經電生理監測應用于手術中，可以實時、動態監測患者神經功能狀態變化，與刺激具有時間同步關系，通過醫師的觀察，起到神經定位、預警及功能恢復等作用。目前常用的術中預警神經損傷的技術有誘發電位(evoked potentials，EP)監測及肌電圖(electromyography，EMG)監測。1.1EP監測EP監測反映了大腦皮質和皮質下對刺激進行的處理，按照刺激類型和刺激方式分為視覺EP監測、聽覺EP監測、體感EP(somatosensory evoded potential，SEP)監測和運動EP(motor evoked potential，MEP)監測。其中SEP監測和MEP監測是臨床最常用的EP監測方式。

SEP監測反映了脊髓軀體感覺傳入通路、腦干網狀結構和大腦皮質的神經功能狀態，MEP監測則反映了脊髓運動傳出通路的功能狀態。SEP監測是最早且最廣泛應用于手術的神經電生理監測項目，主要觀察潛伏期和波幅，目前臨床上普遍接受基準值標準，即波幅下降超過50%或潛伏期延長10%提示可能有神經損傷發生[8]。雖然也有作者認為，波幅下降超過50%太過敏感，設定波幅下降超過60%可降低預警的假陽性率[9]。但是在臨床應用中，麻醉深度、骨骼肌松弛藥、動脈血壓、軀體溫度等很多因素可不同程度影響SEP監測的波幅，因此相對保守的預警值更有助于臨床安全。由于SEP監測的波幅只是估計值，而且其特異性針對脊髓背側感覺傳導通路，對于脊髓腹側的運動傳導通路無法監測，不能預警術后的運動功能是否損傷，因此同時進行MEP監測來預警整個脊柱的損傷情況是十分必要的。Li等[10]報道，在頸椎手術中聯合應用SEP監測和MEP監測能更早地預警可能發生的神經損傷。但是，同SEP監測相似，MEP監測干擾因素同樣影響其預警標準。目前，大多數專家接受“全或無”預警標準[11]。基于這項標準，只有當MEP監測全部消失才預警術后的運動障礙。但正是由于這一標準，可能術中一些小的神經損傷不能在術中及時被發現而導致術后的運動障礙。因此，邱勇等[12]認為，MEP監測波幅短時間內急劇下降，如果參考通道不變，而標準通道波幅迅速下降超過50%，應密切觀察，若進一步下降則提示很可能出現神經損傷；如果沒有參考通道，波幅短時間內急劇下降超過80%則提示很可能出現神經損傷。

1.2EMG監測EMG監測是應用電子學儀器記錄肌肉靜止或收縮時的電活動及應用電刺激檢查神經、肌肉興奮及傳導功能的方法。目前最常用的是自發性EMG監測，其是在相應神經支配的靶肌肉上記錄正常肌電波形，術中碰觸或牽拉到相應神經，會出現異常干擾肌電波，從而提醒術者有神經損傷的可能，對術中神經損傷起預警作用。目前認為，EMG監測的優點是進行神經根功能的實時監測，如Limbrick等[13]報道，腰椎間盤切除術中應用EMG監測可以有效預防神經損傷并判斷神經減壓是否徹底；國內譚海濤等[14]也證實，EMG監測在極外側入路腰椎椎間融合術聯合經皮椎弓根螺釘內固定術中具有較高的靈敏度和特異度，有臨床預警價值。但是，麻醉藥物、骨骼肌松弛藥、電刀、監護儀等很多因素可不同程度影響EMG監測的波形，尤其是骨骼肌松弛藥，在全身麻醉、肌肉完全松弛的情況下，無法進行有效監測。因此，如術中監測出現不穩定波形，應先排除混雜因素，獲得穩定波形后，進行EMG監測。

除了脊柱手術，神經電生理監測在其他有神經功能損傷風險的手術中亦可有效降低手術導致的神經損傷。有研究報道，在小兒可能損傷面神經手術中，神經電生理監測可有效保護面神經，避免其損傷[15]。在三叉神經痛的治療中，神經電生理監測也得到廣泛應用[16-20]。三叉神經半月節微血管減壓術是目前常用的開顱治療三叉神經痛的方法，但該手術可能對周圍的三叉神經、聽神經、面神經甚至腦干等正常神經結構造成損傷，產生術后聽力障礙、面部麻木、面癱等并發癥。而神經電生理監測可以在正常神經組織受到牽拉時，產生異常的波形變化，起到明顯的預警作用，有效保護正常神經組織，降低并發癥的發生率，保障手術效果；而且三叉神經半月節微血管減壓術后神經電生理監測參數值迅速恢復、疼痛緩解，提示神經電生理監測波形及疼痛緩解與神經變性、髓鞘再生無明顯關系[16-17]。三叉神經半月節射頻熱凝術由于其創傷小、手術時間短而在臨床上得到廣泛應用，但是目前仍然有兩個問題制約其應用：(1)毀損程度：射頻溫度太低則復發率高；射頻溫度太高則術后面部麻木太重，且無客觀毀損溫度指標；(2)術中操作需患者主觀配合，無客觀分支毀損定位方法。Bendersky等[18]采用神經電生理監測三叉神經半月節射頻熱凝術分支定位，發現其有一定的臨床意義。本課題組在此基礎上深入研究發現，神經電生理監測在三叉神經半月節射頻熱凝術中分支定位可行性好，而且術前表面電刺激疼痛閾值可為三叉神經半月節射頻熱凝術的治療效果評估提供客觀依據[19-20]。

由上，神經電生理監測包括EP監測、EMG監測等，已經在外科手術的神經保護中得到廣泛應用，不同的監測方式有其特異的觀察指標。SEP監測主要特異監測脊髓背側感覺上行傳導通路，MEP監測主要特異監測脊髓腹側運動下行傳導通路，而EMG監測則偏向于神經根功能的監測。雖然SEP監測和MEP監測操作簡單，可重復性好，且可以對脊柱進行整體監測，但是，這兩種監測方式的監測結果常相對滯后于神經損傷，并且同時監測多個神經根傳導，無準確的損傷部位定位，而且其預警值尚存在爭議；EMG監測雖然克服了上述缺點，可實時監測，特異性定位神經根損傷部位，但是不能用來判斷神經損傷后其功能狀態情況。

隨著對術中神經電生理監測研究的不斷深入，綜合運用多種監測方式的多模式術中監測(intraoperative neurophysiological monitoring，IOM)已經被提出，并廣泛應用于臨床[21]。邱勇[22]認為，在脊柱外科手術中，應結合各種監測方式的優點進行監測，在脊髓前柱受損可能性更大的手術中，應當以MEP監測結果為主，SEP監測及EMG監測結果為輔；在脊髓手術中，則同時兼顧MEP監測和SEP監測結果，以EMG監測結果為輔；而對于易損傷神經根的脊椎手術，則應該更多地依靠EMG監測結果。但是在實際應用中，對于如何有效排除非手術因素干擾波、確定預警閾值及最佳監測方式等方面仍然是需要進一步克服的難題。

2神經電生理監測在腰椎間盤源性疼痛微創手術中應用的可行性

腰椎間盤源性疼痛機制復雜，包括：(1)椎間盤突出機械性壓迫神經機制；(2)椎間盤物質導致化學性神經根炎機制；(3)椎間盤內部結構紊亂，神經纖維及血管肉芽組織沿纖維環裂隙長入椎間盤內部機制[23-25]。因此，針對其發病機制，有效的椎間盤減壓、神經根抗炎、長入椎間盤內部的異常神經纖維滅活成為腰椎間盤源性疼痛的治療關鍵。對于大部分沒有嚴重到需要開放手術的腰椎間盤源性疼痛患者，微創手術因其創傷小、恢復快而成為首選治療方法；同時，微創手術的開展也是臨床外科發展的必然趨勢。目前最常用的微創手術方法是腰椎間盤靶點射頻熱凝術和椎間孔鏡技術。但是，由于微創手術是在影像引導下進行，手術視野不能直視或視野受限，增加了術中椎間盤減壓不徹底或損傷神經甚至脊髓的風險。目前困擾微創手術的3個瓶頸問題是：責任(致痛)椎間盤定位、術中神經損傷及術中無評價預后的客觀指標。將神經電生理監測引入腰椎間盤源性疼痛微創手術有可能會成為解決以上瓶頸問題的出口。

2.1腰椎間盤源性疼痛責任椎間盤定位腰椎間盤源性疼痛治療的首要問題是進行責任椎間盤的定位。在臨床中，結合疾病特點及影像學資料進行責任椎間盤定位是常用的方法。但是腰椎間盤源性疼痛患者常同時出現多個椎間盤退變、膨出、突出甚至脫垂等變化，造成責任椎間盤定位困難。椎間盤造影是確定責任椎間盤的方法之一[26]。但是，2009年美國疼痛協會指南認為，椎間盤造影引起靈敏度、特異度以及評估證據不足，因而不推薦腰椎間盤源性腰痛患者使用椎間盤造影[27-28]；Carragee等[29]10年隨訪中發現，椎間盤造影后椎間盤退變加速、椎間隙高度喪失以及終板退變。本研究組實踐中也發現：(1)椎間盤造影是通過增加椎間盤內部壓力誘發疼痛來觀察纖維環撕裂部位進而確認責任椎間盤，缺乏客觀量化指標；(2)椎間盤造影存在假陽性率，可誤傷正常椎間盤；(3)部分造影正常的椎間盤可能是責任椎間盤，可能造成漏診；(4)椎間盤造影瞬時增加椎間盤內壓力，對神經壓迫加重，導致部分患者疼痛加重。上述爭議使椎間盤造影不能在腰椎間盤源性疼痛中廣泛應用，因此急需研發一種定位準確又客觀量化的定位方法。射頻電刺激是腰椎間盤靶點射頻熱凝術的關鍵步驟之一，其通過刺激電位定位射頻部位，行靶點熱凝毀損，已經廣泛應用于三叉神經痛及神經根毀損的治療[30-31]。射頻電刺激定位準確，感覺刺激測試和運動刺激測試可誘發出相應的靶神經進而定位損傷神經。由于腰椎間盤源性疼痛時異常神經纖維沿退變椎間盤的纖維環裂隙長入椎間盤內部，射頻電刺激刺激椎間盤內異常神經復制出平時疼痛狀態是微創手術成功的關鍵。但是，疼痛復制僅靠患者描述，準確度較差：一方面，不同患者感覺敏感性差異較大，而且部分患者表達不清，影響術中判斷；另一方面，術前的神經長期受壓導致炎癥，敏感性降低，因此造成主觀描述不準確。如果將EMG監測電極置于患者平時疼痛部位，在椎間盤內進行射頻電刺激時，刺激異常神經，誘發疼痛部位的異常EMG波形變化，則可以采集到客觀指標，起到責任椎間盤定位的作用，解決上述問題。

2.2術中神經損傷的預警作用由于微創手術在影像引導下進行，神經組織不可顯露或顯露受限，因此相比于開放手術，影像引導下微創手術更容易損傷周圍正常神經組織。如前所述，術前的神經長期受壓，敏感性降低，患者個體感覺差異大，僅憑術中患者感覺不舒適時提醒醫生，常已經造成射頻熱損傷或鉗夾機械損傷。如果在術中應用EP監測，可對脊髓保護起預警作用，同時應用EMG監測，避免神經根損傷，從理論上可以極大減少微創手術神經損傷并發癥的發生。胡楷等[32]將EMG監測應用于經皮內窺鏡下腰椎間盤切除術發現，以EMG監測指標作為避免神經損傷的安全指標的真陽性率為100.0%，而以疼痛作為安全指標的真陽性率為94.6%，假陰性率為5.4%，提示術中應用EMG監測可為手術提供客觀的監測指標，有效提高手術安全性。

2.3術中評價預后的作用微創手術中，突出椎間盤組織熱凝消融或鉗夾摘除是否完善、神經根是否有效減壓及異常神經滅活是否徹底等均是影響其是否成功的關鍵。但是，由于神經組織在影像引導下不可顯露或顯露受限，因此，術中無評價預后的客觀指標。將EP檢測引入微創手術有望解決這一問題。楊大志等[33]利用節段性皮神經刺激SEP監測對顯微內窺鏡下腰椎管內神經減壓術效果進行評價，驗證了該方法的可行性，在節段性皮神經刺激SEP監測電位指標中，潛伏期縮短10%～15%或波幅上升40%，提示神經減壓充分，預后良好；節段性皮神經刺激SEP監測電位與術后功能恢復狀態符合率為90%左右，提示節段性皮神經刺激SEP監測是客觀而有效地評價顯微內窺鏡下腰椎管內神經減壓術效果的方法。

3小結

由腰椎間盤退變、損傷導致的腰椎間盤源性疼痛是臨床常見疾病。由于腰椎間盤源性疼痛微創手術創傷小、恢復快，受到越來越多的保守治療無效且尚未嚴重到需要行開放手術治療的腰椎間盤源性疼痛患者的歡迎，但目前如何提高其有效性和安全性，特別是如何避免術中脊神經根損傷已成為臨床研究的熱點。神經電生理監測目前在大量需要神經保護的開放手術中得到了廣泛應用，可有效避免神經根損傷，且可術中評價手術效果，因此，將其引入腰椎間盤源性疼痛微創手術，有希望解決目前困擾腰椎間盤源性疼痛微創手術的3個瓶頸問題(包括責任椎間盤定位、術中神經損傷及術中無評價預后的客觀指標)，促進腰椎間盤源性疼痛微創手術的發展。

作者貢獻：唐元章進行資料收集整理、撰寫論文、成文并對文章負責；倪家驤進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：崔麗紅)

Application Prospect of Neurophysiological Monitoring in Minimally Invasive Surgery for Lumbar Discogenic Pain

TANGYuan-zhang,NIJiang-xiang.

DepartmentofPainManagement,XuanwuHospitalCapitalMedicalUniversity,Beijing100053,China

【Abstract】Minimally invasive surgery for lumbar discogenic pain has a nationwide application in China.However,how to effectively protect nerve and avoid nerve injury during the surgery remains a problem unsolved.Neurophysiological monitoring is extensively applied in traditional open spinal surgery and is able to avoid nerve injury.The article analyzed the feasibility of neurophysiological monitoring in minimally invasive surgery for lumbar discogenic pain and its value in avoiding nerve injury in minimally invasive surgery.

【Key words】Intervertebral disc;Pain;Surgical procedures,minimally invasive;Neurophysiological monitoring

基金項目：北京市醫院管理局臨床醫學發展專項經費資助項目(ZYLX201507)

通信作者：倪家驤，100053 北京市，首都醫科大學宣武醫院疼痛科；E-mail：nijiaxiang@263.net

【中圖分類號】R 441.1

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.15.005

(收稿日期：2016-01-01；修回日期：2016-03-21)

·專題研究·