多模式电生理学监测在脊柱外科手术中的应用分析

脊髓手术常常会加重原有的脊髓、神经损伤或造成新的医源性损伤,严重者可导致感觉、运动和大小便功能的永久性障碍,有报道称脊柱外科手术并发症的发生率为4%~6.9%[1-2]。近年来,随着科学技术的迅猛发展,如何保留脊髓传导通路的完整性、降低术后并发症受到术者的日益关注。脊柱外科手术监测最初有全麻术中唤醒、踝阵挛试验,而随着神经电生理检测技术的发展,开展了多模式神经电生理监测(MIOM)以保护脊髓和神经根功能,取得了很好的效果。脊髓功能复杂,在脊髓手术中既要监测运动功能,又要监测感觉功能和尿便括约肌功能。因此术中神经电生理监测技术越来越多地应用于脊柱外科的手术中,成为减少神经损伤,提高手术质量不可缺少的重要组成部分。下面就脊柱外科手术中应用的监测方法进行回顾分析。

1 唤醒试验在脊髓手术中的应用 

自1973年由Vauze1le和Stagnara等最先提出后,此方法一直被认为是判断脊柱手术中脊髓损伤的“金标准[l]。即在脊柱操作和牵拉完成后,让患者清醒,令其活动腿部[2],而理想的唤醒试验应包含以下条件:唤醒时间短、唤醒期间患者无烦躁、术后患者对唤醒试验回忆发生率低[3]。赵智慧等[4]回顾研究了9例行脊柱侧弯矫形术的患者,对他们采用丙泊酚、瑞芬太尼靶输注技术,结果9例患者唤醒均成功,唤醒质量满意,认为丙泊酚、瑞芬太尼靶控输注用于脊柱侧弯矫形术的麻醉是一种较为理想的方法。

全麻术中唤醒试验在临床上有着广泛的应用,其因无需借助复杂的仪器设备,且效果明确而受到青睐。但唤醒试验的缺点是明显的,这需要麻醉师的密切配合,增加了手术风险和患者的痛苦,并且因对依从性的需要而不适用于低龄患者。

2 踝阵挛试验在脊髓手术中的应用

踝阵挛也是脊柱侧凸矫形术的一种监测方法,在全麻患者的恢复期,下运动神经元首先恢复,而中枢(大脑皮质)抑制系统恢复较晚,无法有效抑制下运动神经元的冲动。踝阵挛反射主要是由s1神经控制的脊髓牵张反射,因此,患者踝阵挛的引出表面脊髓通路的完整性。徐庆等[5]对49例脊柱侧凸矫形手术的患者在唤醒试验减浅麻醉时进行踝阵挛试验,并与唤醒试验结果相比较。结果发现49例患者中,45例双侧引出踝阵挛,1例单侧引出,3例双侧均未引出踝阵挛,术后无脊髓损伤,认为踝阵挛试验对脊柱侧凸矫形术中脊髓功能的监测具有应用价值,且出现较早、简单易行。

然而,徐庆等[5]研究认为踝阵挛阴性可能提示脊髓功能受损,也可能是麻醉水平过浅的表现。检索发现,关于踝阵挛试验的临床应用报道并不多,由此可见,踝阵挛试验的应用并不广泛,且不能单独作为一种监测方法进行脊髓监测。

3 MIOM在脊髓手术中的应用

MIOM的基本组成为肌电图(EMG)、体感诱发电位(SEP)和运动诱发电位(MEP)。虽然目前临床上单独就一种监测方法还有广泛的应用,但是联合监测无疑更具有优势。

3.1 MIOM的基本监测技术

3.1.1 SEP SEP广泛应用于临床,是常见的感觉诱发电位之一,能直接监测本体感觉通路的完整性,但是对运动通路的完整性只能进行间接的监测[6]。SEP分为短、中、长潜伏期电位,术中SEP监测主要观测指标为波幅和潜伏期。目前大多数学者认为波幅下降超过50%和/或潜伏期延长超过10%是警戒标准[7-8]。如果电位在进行处理后不能恢复,则提示术后将出现神经功能的缺失[9]。Nashmi等[10]研究发现,SEP的潜伏期及波幅与脊髓损伤程度呈密切相关。李虎年等[11]对120例患者行术中SEP检测后认为,排除各种干扰因素后体感诱发电位可以较准确地对脊髓功能进行监测,是具有临床应用价值的良好脊柱手术监护技术。许多学者[12-13]研究认为,SEP监测对脊髓功能的保护安全有效,而且为术后病情预后的预测提供了可靠的客观依据。但也有学者认为SEP不能完全反映脊髓的损害程度[14]。Lesser等[15]报道一些术后出现神经并发症的患者术中SEP并无明显改变。SEP因其安全、灵敏、可持续监测的特点,已广泛应用于临床。但由于其影响因素较多,需要操作者建立良好的对照,排除干扰源,才能获取更为准确的监测信息。

3.1.2 MEP MEP术中监测的指标是潜伏期和波幅,临床上术中MEP监测没有统一的警戒标准。潜伏期主要反映被测试的感觉或运动系统的粗径有髓纤维的传导功能;波幅反映感觉或运动系统受刺激后引起同步性放电神经元的数量多少。其中,术中MEP波幅的降低与术后肢体运动功能损失息息相关,研究人员认为,当术中MEP波幅较基础电位降低5O%时应停止操作,否则术后将会出现明显的运动障碍。但也有部分学者认为应当以波形完全消失作为警戒标准[7]。虽然刺激和记录技术的安全性和困难性仍有争议,但MEP在术中已得到广泛应用,其波幅的变化是反映运动系统功能损失的可靠性指标[16-17]。MEP已成为诊断脊髓损伤与评价脊髓功能的重要手段[18]。

3.1.3 EMG EMG是指神经纤维受到机械或电刺激时其所支配的肌肉收缩所产生的电位,可以间接反映所支配神经的功能状态,避免术中误伤,增加了手术操作的安全性。脊柱外科手术中EMG监测分为自发EMG监测和诱发EMG监测。EMG监测具有受麻醉影响小、敏感性高、操作相对简单等优点[19],EMG监测已成为术中神经根损伤的主要监测手段。陈兰等[20]对5例行选择性脊神经后根切除术患者进行术中EMG监测,认为在EMG检测下施行SPR对如何确定选切比例与范围、最小化手术并发症、最大化肢体痉挛缓解起到重要作用。刘斌等[21]对19例脊髓栓系综合征患者行术中肌电图监测,认为自发EMG监测可及时发现神经组织受到的牵拉、压迫等机械刺激,以减少术中医源性损伤的发生,并且用诱发EMG辨别终丝和马尾神经安全可靠。

3.2 MIOM MIOM是综合运用多种监测技术来评估脊髓、神经根功能完整性的神经电生理监测技术,它能结合各种监测方法的优缺点,以提高术中监测的准确性、敏感性。三种方式互相补充,协助术者即时、全面地了解麻醉状态下的患者感觉和运动系统神经功能状态[22]。大量研究认为,运用多模式监测,能在手术过程中给术者提供关于神经系统风险的信息[23-24]。对1017例患者行术中多模式神经电生理监测后发现,此种监测方式的灵敏性为89%,特异性99%[25]。并且,多模式监测的假阴性、假阳性率都较单独监测有明显降低[26]。Eggspuehler等[27]对246例颈椎手术患者行多模式监测,发现232例患者为真阴性而2例患者为假阴性结果,有10例患者表现真阳性而2例患者出现假阳性结果,颈椎手术中应用多模式监测的灵敏度为83.3%,特异度为99.2%,认为多模式监测在颈椎手术中监测脊髓功能的完整性是有效的。刘新宇等[28]分组研究后发现,CSEP结合TES-MEP联合监护能较可靠、准确的反映术中脊髓功能状态,可降低监护假阴性率。但是,术中运用MIOM的过程中麻醉因素、电器设备、手术操作的影响,额外增加的费用、更长的手术时间,这些都增加了患者的负担[29]。因此,加强监测人员术者的沟通,针对不同患者,选择个体化的神经电生理监测方案显得尤为重要。

翁名相等[30]发现,对术前和术后的神经功能进行详细评估,并与神经电生理监测数据进行比较,则能反应术后脊髓和神经功能的恢复情况。钟永林等[18]对22例脊髓髓内病变切除术患者术中采用SEP及MEP进行动态监测,发现与术前预警电位比较,术毕SEP及MEP波幅均有所升高,潜伏期均无明显变化,术后随访发现患者的症状和体征都明显好转。波幅的变化与患者术后感觉、运动功能的恢复是息息相关的,患者术后波幅的提升,预示着术后脊髓和神经功能恢复情况良好。

4 小结

由此可见,多模式神经电生理监测在脊柱外科手术中有着极大的优势,可以明显降低脊柱外科手术中脊髓和神经功能损伤。术中监测的目的是及早发现神经损害,这时联合多种监测方法就有更大的优势[31],来避免产生新的神经功能损害。

对于术中监测的效果,我们无法用常规的双盲对比研究来评价,且现有的研究数据也存在些许问题,影响了数据的可信度,但在国外,MIOM在临床上已得到了广泛的应用,带来了明显的效果。术中监测不仅能降低术中医源性损伤,还能客观反映神经恢复情况,评估功能恢复。这些都给患者和医护人员更多的安全感。

如今,MIOM已在国内广泛展开[32-33],但关于脊柱外科手术中神经电生理监测应用的报道较少,进行监测的意识还有待进一步加强,硬件设施需要更广泛普及。随着神经电生理监测技术发展迅速,MIOM在临床上的应用越广泛研究愈深人,定能给患者带来更多益处。监测人员、术者和麻醉师应密切合作,及时发现可能潜在的手术风险,以避免医源性损害,有效提高患者手术疗效。

4 参考文献

[1]Thuet ED,Padberg AM,Raynor BL,et al.Increased risk of postop-erative neurologic deficit for spinal surgery patients with unobtainableintraoperative evoked potential data[J].Spine,2005,30(18):2094-2103

[2]王俊科,王多友,王凤学,等,译.美国麻省总医院临床麻醉手册[M].5版.沈阳:辽宁科学技术出版社,1999:340

[3]姚文龙,张传汉.脊柱侧凸矫正术术中唤醒试验的研究进展[J].临床外科杂志,2006,14(9):595-596

[4]赵智慧,郝俊平,铁木尔,等.脊柱侧弯矫形术中唤醒试验的麻醉体会[J].内蒙古医学杂志,2010,42(3):285-286

[5]徐庆,谢文吉,高木良,等.踝阵挛试验在脊柱侧凸矫形术中脊髓功能监测的应用价值[J].中国临床医学,2004,11(3):413-414

[6]李德志,张力伟.脊髓手术中的神经电生理监测[J].中国全科医学,2007,10(10):783-784

[7]Holland NR.Intraoperation electromyography[J].Clin Neurophysi-ol,2002,19(5):444-453

[8]Weiss DS.Spinal cord and nerve root monitoring during surgical tr-eatment of limbar stenoisi[J].Clin Orthopaed Related Research,2001(384):82-100

[9]王洪伟.术中神经电生理监测在脊柱椎弓根螺钉置入中的应用进展[J].中国矫形外科杂志,2011,19(9):743-746

[10]Nashmi R,Imamura H,Tator CH,et al.Serial recording of somato-sensory and myo-electric motor evoked potentials:role in assessingfunctional recovery after graded spinal cord injury in the rat[J].JNeurotrauma,1997,14(3):151-159

[11]李虎年,刘南平,周立明,等.皮层体感诱发电位监护在脊柱手术中的应用价值[J].宁夏医学杂志,2010,32(3):243-245

[12]马银霞,于绍斌,朱琳,等.脊柱外科中体感诱发电位监测应用研究[J].现代电生理学杂志,2010,17(3):155-156

[13]李建新,李静,托亚,等.脊柱手术中皮层体感诱发电位监护13例报告[J].新疆医学,2009,39(2):61-63

[14]Ashkenaze D,Mudiyam R,Boachie-Adjei O,et al.Efficacy of spinalcord monitoring in neuromuscular scoliosis[J].Spine,1993,18(12):1627-1633

[15]Lesser,Owen JH.The application of intraoperative monitoring duringsurgery for spinal deformity[J].Spine,1999,24(24):2649-2662

[16]王巧恒,左明章.全麻下经颅电和磁刺激运动诱发电位监测脊髓功能的比较[J].临床麻醉学杂志,2009,25(1):24-25

[17]Wilson-Holden TJ,Padberg AM,Paekinson JD,et al.A prospectivecomparison of neurogenic mixed evoked potential stimulation methods(Utility of epidural elicitation during posterior splnal surgery)[J].Spine,2000,25(18):2364-2371

[18]钟永林,张世彬,邵卫国,等.体感诱发电位与运动诱发电位在脊髓髓内病变切除术中的应用[J].重庆医学,2011,40(18):1789-1790

[19]杨兴华,李明,王传峰,等.多模式神经电生理监测在脊柱外科中的应用[J].脊柱外科杂志,2011,9(6):382-384

[20]陈兰,赵新.神经肌电图监测在选择性脊神经后根切除术中的应用[J].脑与神经脊柱杂志,2008,16(1):45-46

[21]刘斌,王振宇,林国中,等.术中肌电图监测在脊髓栓系综合征手术中应用价值初探[J].中国微创外科杂志,2011,11(8):718-720

[22]李群喜.神经电生理监测技术在脊髓手术中的应用[J].临床神经电生理学杂志,2007,16(5):312-315

[23]Sloan TB,Heyer EJ.Anesthesia for intraoperative neurophysiologicmonitoring of the spinal cord[J].J Clin Neurophysiol,2002,19(5):430-443

[24]Sloan TB,Janik D,Jameson L.Multimodality monitoring of the cen-tral nervous system using motor-evoked potentials[J].Curr OpinAnaesthesiol,2008,21(5):560-564

[25]Sutter M,Eggspuehler A,Muller A,et al.Multimodal intraoperativeMonitoring:an overview and proposal of methodology based on 1017cases[J].Eur Spine J,2007,16(Suppl 2):S153-161

[26]Malhotra NR,Shaffrey CI.Intraoperative electrophysiological monito-ring in spi-ne surgery[J].Spine(Phila Pa 1976),2010,35(25):2167-2179

[27]Eggspuehler A,Sutter MA,Grob D,et al.Multimodal intraoperativemonitoring during cervical spine surgical procedures in 246 patients[J].Eur Spine,2007,16(Suppl 2):S209-S215

[28]刘新宇,王芳,原所茂,等.皮层体感诱发电位及经颅电刺激运动诱发电位联合监护在脊柱畸形矫正术中的应用[J].中国脊柱脊髓杂志,2011,21(3):212-215

[29]姜刚毅,董伊隆,杨国敬.多模式电生理监测在脊柱手术中的意义及进展[J].温州医学院学报,2012,42(4):402-405

[30]翁名相,康德智.运动诱发电位及在神经外科手术监测中的应用[J].医学综述,2008,14(13):2017-2020

[31]陈志军.术中脊髓神经电生理监测在脊柱外科中的应用[J].中国矫形外科杂志,2007,15(15):1155-1157

[32]卞继芳,丁达,王清海,等.加味参附颗粒治疗缓慢性心律失常的食道电生理研究[J].河南中医学院学报,2009,24(2):34-35

[33]罗文舒.针刺任脉加巨刺对脑卒中上肢体感诱发电位的影响[J].河南中医,2009,29(1):84-85.