电刺激运动诱发电位(MEP)临床研究进展

孙 申(综述) 黄绍强(审校) 梁伟民

(1复旦大学附属妇产科医院麻醉科 上海 200090;2复旦大学附属华山医院麻醉科 上海 200040)

运动诱发电位(motor evoked potential，MEP)监测是指用电或磁刺激大脑皮层，使锥体细胞轴突产生一个去极化的动作电位，在锥体束或骨骼肌上进行记录的一项检查运动神经系统功能的神经电生理学方法。MEP根据刺激方式的不同，分为电或磁刺激MEP;根据刺激部位的不同，又分为经颅刺激MEP和术中直接刺激MEP。由于磁刺激MEP极易受到麻醉药物的干扰，临床现已较少使用。电刺激MEP目前广泛应用于运动神经系统疾病的诊断、术中监护和预后判断。随着监测技术和麻醉技术的进步，电刺激MEP中监测的价值和可靠性进一步提高，应用范围越来越广[1］，安全性也得到不断改善。本文就其术中应用及麻醉相关的进展作一概述。

电刺激MEP的术中应用的价值 由于体感神经诱发电位(somatosensory evoked potential，SSEP)临床监测时有其局限性，只能反映上行感觉通路，不能反映下行的运动传导通路，监测运动传导通路的技术就此孕育而生。MEP能直接反映运动传导系统的完整性及功能状况，在术中监护运动功能方面较SSEP更为敏感[2］。20世纪50年代，Patton就已经开始了MEP的基础研究，80年代在脊椎矫形术中第一次运用MEP来监测运动神经功能，目前经颅电刺激 MEP(transcranial electrical MEP，tceMEP)和术中直接电刺激MEP监测在需要监护运动功能的手术中得到了广泛应用。

tceMEP监测在脑运动区肿瘤、脊髓肿瘤、脊柱畸形矫正手术中应用最为常见，利于术者在保护运动功能的前提下，在电刺激无反应的部位最大限度地切除病灶。Neuloh等[3］发现在182例脑运动区肿瘤手术中，短暂的、可逆性的MEP电位变化常与一过性的运动功能损害相关，而不可逆性的电位变化则可能造成新发、永久性瘫痪。Fulkerson等[4］发现在10例小于3岁的小儿脊柱手术中，MEP持续降低与术后神经功能异常有相关性。

tceMEP监测在脑血管手术如动脉瘤手术中，在监测皮质、皮质下缺血和脑功能损害方面具有高度敏感性。Neuloh等[5］发现在95例颅内动脉瘤患者，33例发生血管暂时性夹闭、不慎阻塞、血管痉挛或损害穿通支血管等情况，其中MEP有21例有所提示，而SSEP仅有15例有明显变化。Motoyama等[6］证实，在动脉瘤手术中联合应用直接电刺激MEP与tceMEP监测，可以提高监测的准确性和可靠性。在颅脑手术区暴露前或硬脑膜缝合后，无法进行直接电刺激MEP监测，但tceMEP监测不受影响。

术中直接电刺激MEP监测近来也得到迅速发展，主要应用于临近运动皮层、运动通路及语言皮层的颅内病变手术，对皮层和皮层下的运动通路、语言传导束进行辨别和监护，以便最大限度切除肿瘤并保护运动功能。Duffau等[7］回顾性分析了有无术中直接电刺激对运动区胶质瘤的手术影响，证实应用直接电刺激定位技术辅助运动区手术有助于提高肿瘤切除程度并降低术后瘫痪率。由于多语种患者的语言区存在于大脑皮质的不同部位[8］，对于多语种患者切除语言区附近病灶时，术中应用直接电刺激利于保留多种语种功能[9］。Duffau等[10］在 115例语言区手术中，唤醒麻醉下应用直接电刺激成功定位弓状纤维、下行额枕束等语言传导束，98%的患者手术后语言功能得到保护或改善。

在神经外科手术中，颅神经损伤显著影响患者的术后转归，造成患者生理和心理上的创伤。术中MEP监测可以协助辨认和定位颅神经，明确肿瘤与颅神经的关系以利于切除肿瘤，如桥脑小脑角区肿瘤主要监测三叉神经、面神经，颈静脉孔区肿瘤主要监测后组颅神经。通过监测可以早期发现颅神经损伤并降低损伤的发生率，比较术中、术后颅神经对电刺激的反应阈值，可以预测术后短期与长期神经功能[11-12］。

近年来，有学者尝试联合应用脑功能成像技术与电刺激 MEP技术，提高脑功能定位的阳性率[13-15］。随着监测设备与技术的发展，通过网络传输高品质的电生理数据及数字语音信号，可以为缺少电生理监测设备和监测专业技术人员的中小型医院提供手术过程的远程监测[16］。

电刺激MEP的禁忌证、并发症及其防范措施电刺激的禁忌证包括颅骨内有金属片、既往有癫病史、颅骨缺损、颅骨骨折史、耳蜗、心脏起搏器、背侧脊柱刺激器或其他功能可能受到高强度电刺激损害的装置植入术史。

电刺激引起的肌肉收缩，可能造成上下颌之间剧烈的闭合，导致舌头或嘴唇咬伤，这是电刺激最常见的并发症。Schwartz等[18］在一项18862例病例的回顾性研究中发现，只有26(0.14%)例发生了电刺激相关的并发症，其中25例是舌咬伤，且多为自限性。可以通过口中填塞纱布卷或舌垫的方法预防，也有研究表明使用多脉冲刺激模式可有效减少此类情况的发生[19］。电刺激引起的肌肉颤动可以通过选择适当的刺激时机与刺激强度来避免。控制一定的神经肌肉阻滞程度，可以在保证MEP波形记录的前提下有效防止患者肢体的运动[20］。Fulkerson等[4］证实在儿科手术中行tceMEP监测也是安全的。故在严格掌握使用条件、合理应用的情况下，电刺激MEP是安全可靠的。

麻醉对MEP的影响 麻醉药物可以影响运动传导通路的各个部分，包括皮质运动神经元、皮质脊髓束、锥体纤维与脊髓神经元间的突触联系、前角运动神经元及神经肌肉接头，从而引起MEP波幅的降低[21］。静脉麻醉药丙泊酚抑制脊髓灰质α运动神经元的活动[22］，而吸入麻醉药不仅抑制α运动神经元的活动而且抑制下运动神经元突触和皮层运动神经元突触[23］，高浓度时可抑制神经肌接头冲动传导，使MEP波形消失[24］，因此，吸入麻醉药相比静脉麻醉药对MEP的抑制作用更大。常用的一些吸入麻醉药，对诱发电位的影响有剂量依赖性[24］。李彩霞等[25］发现，在常用的吸入麻醉药中，地氟醚对神经外科手术患者tceMEP的抑制作用强于七氟醚和异氟醚。Pelosi等[24］发现，使用异氟醚与N2O比使用丙泊酚与阿片类药物时，术中监测的MEP缺少连贯性，波幅比较小也比较多变。刘海洋等[26］证实，在相同麻醉深度下，七氟醚复合瑞芬太尼麻醉对MEP波幅的抑制作用显著大于丙泊酚复合瑞芬太尼全凭静脉麻醉。动物实验结果提示，与其他阿片类药物相比，瑞芬太尼对MEP的影响较小，当其血药浓度为满足外科麻醉时血药水平的20倍时才会使MEP的波形消失[27］。故丙泊酚、瑞芬太尼应用于MEP监测技术是安全有效的。

临床常规使用的肌松剂阻滞了神经肌肉接头，使能够对神经兴奋产生反应的肌细胞数量减少，导致MEP波幅的减小，并且抑制MEP呈显著的剂量依赖性，神经肌肉阻滞程度越深，能够对兴奋刺激产生反应的肌细胞越少，MEP的波幅就越小，而MEP的潜伏期在很大的神经肌肉阻滞范围内不受影响[28］。肌松剂对神经肌肉接头的影响比麻醉药对运动传导通路各部位的影响对MEP波幅的干扰更大。

肌松剂会减弱MEP的监测效果，但术中如不使用肌松剂，电刺激时患者易发生体动反应，使手术无法继续，影响监测效率。为了减少患者术中体动反应发生的可能，麻醉医师往往会选择加深麻醉深度，而长时间处于深麻醉状态会导致患者难以维持血液动力学平稳，并可能使术后病死率升高。作为一种在肌松阻滞时增强肌肉反应电活动的方法，外周神经强直刺激在临床被广泛应用，强直刺激后计数也被用于判断深度肌松阻滞的程度[29］，其机制可能与强直刺激衰减后对单次刺激的肌颤搐出现易化有关。Hironobu等[30］研究表明，外周神经强直刺激不但可以增强同侧肢体的tceMEP波幅，也同样可以增强对侧肢体的tceMEP波幅，可能与脑和脊髓的中枢机制有关。尽管在Kakimoto等[31］的研究中，经颅电刺激前给予外周神经强直刺激对于对侧肢体的tceMEP波幅无增强作用，但由于有部分神经功能缺失的病例被选入试验，可能影响试验结果。外周神经刺激可以调节皮质运动神经元活性[32］，有研究表明尺神经刺激增强tceMEP的波幅可以被γ-氨基丁酸激动剂抑制[33］，说明该现象与中枢机制相关。术中使用电刺激前外周神经强直刺激可增强MEP的监测效果，这就使术中监测MEP的同时维持一个较深的肌松程度成为可能，在一定程度上避免监测时体动反应的发生，减少了肌松剂对MEP的监测效果的影响。

最近也有研究表明，在使用罗库溴铵进行气管插管后，使用sugammadex拮抗，MEP的监测很快恢复正常，这就为使用罗库溴铵维持肌松的手术中进行MEP监测提供了新的方法[34］。

展望 目前MEP监测技术处于蓬勃发展中，研究热点在于锥体束的定位及与脑功能成像技术的联合应用。但仍存在一些问题，如缺乏统一的预警标准，多学科的合作不足等。术中MEP监测的未来依赖于:(1)确立可靠的术中监测的预警标准;(2)多种技术及监测指标的联合应用;(3)规范而又个体化的麻醉方案;(4)监测稳定性与可靠性更高的仪器。

只要选择合适的刺激方法和刺激参数，实施规范化、个体化的麻醉方案，在监测者、手术者、麻醉者之间的密切配合下，MEP监测一定能成功应用于神经外科手术的术中监护，为提高手术成功率、降低致残率、维护患者安全发挥越来越大的作用。

[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，Quiñones-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]陈旎，周守静，严惠昌，等.神经肌肉阻滞程度对上肢运动诱发电位的影响[J］.中华医学杂志，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，徐振东，梁伟民，等.七氟醚、异氟醚和地氟醚对神经外科手术患者经颅电刺激运动诱发电位的影响[J］.中华麻醉学杂志，2010，30(12):1409-1411.

[26]刘海洋，程灏，韩如泉，等.经颅电刺激运动诱发电位监测麻醉方法的建立[J］.中华神经外科杂志，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.