全髋关节置换术中神经损伤及神经电生理监测技术的研究进展

孔祥朋 柴伟 倪明 李想 王岩

（中国人民解放军总医院骨科，北京100853）

全髋关节置换术中神经损伤及神经电生理监测技术的研究进展

孔祥朋 柴伟 倪明 李想 王岩*

（中国人民解放军总医院骨科，北京100853）

全髋关节置换术（total hip arthroplasty,THA）是目前开展最早、数量最多的关节置换手术。术后神经损伤是一种较为少见的并发症，严重影响患者预后。现有文献表明，复杂髋关节置换术中多模式神经电生理监测可有效预测及预防下肢周围神经损伤。本文从神经损伤发生率、神经应用解剖、预后、危险因素、术中神经电生理监测原理及国内外研究等方面对THA术中神经损伤及神经电生理监测技术的相关研究进展进行综述。

关节成形术，置换，髋；神经损伤；监测，手术中；诱发电位；电生理学

神经损伤对于人工全髋关节置换术（total hip arthroplasty,THA）来说，是一种灾难性并发症。神经损伤主要涉及坐骨神经及股神经[1]。初次THA神经损伤发生率为0.21%～2.8%，其中，先天性髋关节发育不良（developmental dysplasia of the hip,DDH）患者THA神经损伤发生率为5.2%[2-4]。

1 神经损伤预后

Pekkarinen等[5]报道，4339例髋关节置换患者中，共发生27例坐骨神经损伤，8例完全恢复，7例部分恢复，12例残留永久性严重功能障碍。Farrell等[6]报道大多数THA术后坐骨神经损伤患者下肢肌力无法完全恢复。单纯腓总神经较坐骨神经易恢复，感觉障碍优于运动障碍。同坐骨神经比较，股神经损伤预后相对较好[7,8]。Simmons等[9]报道15例拉钩导致股神经牵拉伤均完全恢复；髋臼侧骨水泥压迫造成的股神经损伤经手术取出水泥后，大部分患者获得完全恢复。当考虑血肿、螺钉、骨水泥等机械因素压迫时，应及时手术解除压迫[10]。对于肢体延长造成神经损伤，学者意见尚未统一，Sakai和Silbey[11]认为，更换假体或减少股骨颈长度可有效治疗坐骨神经损伤，而Unwin和Scott[12]认为，应及时屈曲髋膝关节，缓解神经张力，密切观察。

2 神经损伤危险因素

坐骨神经不完全性损伤最常见的原因是牵拉或挫伤、下肢延长，4 cm或15%或为神经延长的极限距离[13,14]。神经损伤与下肢延长无明显关系，而与手术操作和手术难度有关[15-17]。在CroweⅣ型DDH患者中，由于脱位位置较高，臀中肌、臀小肌、阔筋膜张肌、关节囊短缩，强行延长肢体可造成神经血管急性牵拉伤。其他危险因素包括女性、骨关节炎、类风湿性关节炎、后入路、髋关节屈曲内旋位融合。Nercessian等[18]报道，7133例患者中，59%为女性，但神经损伤患者中女性比例达到71%。目前女性神经损伤发生率高于男性的确切原因尚未明确，可能跟女性怀孕后血管神经走形变化有关[19]。Adrian等[20]报道，42例THA，其中，22例选择后外侧入路，20例选择直接外侧入路，二者神经损伤发生率比较，差异无统计学意义，而通过神经电生理监测发现4例直接外侧入路患者神经损伤，无临床症状。

3 神经电生理监测技术

目前，术中神经电生理监测已广泛应用于脊柱外科、神经外科、甲状腺外科手术[21,22]。术者可获得实时、可靠、精确、客观的术中信息，以更好的判断脊髓、神经根功能。术中神经电生理监测手段包括肌电图（electomyogram,EMG）、运动诱发电位（motor evoked potential,MEP）、体感诱发电位（somatosensory evoked potential,SEP）。诱发电位系刺激周围神经，通过向心传导引起中枢神经的电活动，成为体感诱发电位，或相反，刺激中枢神经，通过神经传导，引起周围神经元的电活动，刺激大脑皮质的运动区，通过脊髓内椎体束传导在上肢或下肢的肌肉接受肌肉活动电位者称运动诱发电位[23]。

3.1 体感诱发电位

体感诱发电位指在头皮接受大脑皮质电位活动，记录生物电活动波形的方法，可监护体感通路上从外周神经到大脑皮层的功能状态。体感诱发电位异常评估标准[24]为波幅峰值下降50%和（或）潜伏期延长10%。Kennedy等[25]报道，波幅峰值下降25%以内是可以接受的。

3.2 运动诱发电位

由于神经损伤或受压时，感觉通道和运动传导束的损害程度可能不一致，运动诱发电位可弥补体感诱发电位缺陷，客观全面地反应脊髓功能。采用表面电极或针状电极，单极记录或双极记录，禁用于儿童、癫痫患者、安装心脏起搏器患者、血管性脑出血和低氧造成的脑损伤患者，对于应用此法的患者，先行脑电图检查也是必要的[26]。常用的刺激方法包括经颅电刺激及磁刺激。根据信号接收部位的不同，分为脊髓运动诱发电位（spinal MEP,SMEP），神经运动诱发电位（neural MEP,NMEP）和肌肉运动诱发电位（muscle MEP,MMEP）。肌肉运动诱发电位异常评估标准为全或无。肌肉运动诱发电位高电压刺激会引起小幅度肌肉收缩，需与手术医生沟通后操作。神经运动诱发电位异常评估标准[23]为潜伏期延长10%和波幅下降80%，无需中断手术，可增加刺激频率，从而增加监测阳性率。

3.3 肌电图

神经肌肉在兴奋时，发生生物电的变化，将其引导出来加以放大即为肌电图，将针电极刺入骨骼肌可引出肌电图，其可实时监测并及时将阳性结果反馈给手术医生。肌电图分为自发肌电图和诱发肌电图两种[25]。前者被动记录肌肉的电活动，而不干预，后者通过电极释放微量电流，由其支配肌肉的电极记录电活动。脊柱外科手术中通过诱发肌电图确定内固定与神经根的相对位置，如果诱发肌电图连续爆发可疑波形，提示内固定过于靠近神经根[26]。肌电图异常评估标准[23]为连续性爆发波形，停止操作后短时间内仍不恢复。

3.4 麻醉对神经电生理监测的影响

人工全髋关节置换术理论上全身麻醉、硬膜外麻醉、腰麻或者腰硬外联合阻滞麻醉都可达到麻醉效果，所以麻醉方式、麻醉药物、麻醉深度、肌松剂的使用，血压、体温、血氧饱和度、二氧化碳分压等也关系到监测的准确性及灵敏度[26]。异丙酚静脉麻醉基本不影响监测，而过量的瑞芬太尼则有抑制作用；在不影响监测及增强麻醉效果的前提下，可代偿使用利多卡因。各种类型吸入性烷类麻醉药物和肌松药对下肢手术监测影响较大，尤其是运动诱发电位。肌松药可有效阻断神经肌肉接头兴奋的传递，从而达到松弛肌肉的目的，按作用时间分为长效、短效两种。肌松效果显著干扰运动诱发电位，对由于CroweⅣ型髋关节发育不良患者术中不可避免地需要使用肌松药以延长肢体。如使用运动诱发电位，则必须使用超短时效、短时效肌松药，方可最大程度上减少肌松药物对其干扰，等待肌松药物代谢可能会延长手术时间，这限制了运动诱发电位在DDH患者关节置换中的应用。

3.5 其他干扰因素

手术室各种电场、磁场均会影响神经电生理监测，比如手术床、麻醉剂、电刀电凝机、术中透视、无影灯、自体血回收处理机、CT、核磁等[27]。而不同机器对干扰的敏感度同样存在差异。所以理想的状态是关闭除手术必需以外的设备、同一手术室手术、同一机器监测。

4 国外相关研究

Stone等[28]首次在髋关节置换术中运用体感诱发电位监测，证明神经监测可能在髋关节翻修术中有实际意义。Ohannes等[18]在髋关节翻修术临床对照研究中运用体感诱发电位，发现术中体感诱发电位神经监测可降低神经损伤的风险。Pereles等[29]在52例髋关节置换术中运用体感诱发电位监测，8例共11次出现监测阳性，其中，9次发生在向前外侧牵拉股骨近端时，终止操作后恢复正常，与患者年龄、性别、肢体延长长度、术前关节活动度无关。Satcher等[30]在27例髋关节翻修术中运用运动诱发电位及自发肌电图神经监测发现，重建髋臼时最易损伤坐骨神经，因此，后侧入路处理髋臼时应避免过度屈曲髋关节，以免坐骨神经接触前方髋臼组件；15例出现爆发电位，其中运动诱发电位10例，自发肌电图5例，及时终止操作，术后未发现神经损伤症状，1例术后由于硬膜外血肿导致双侧下肢一过性瘫痪，术中神经监测未见异常。Sutherland等[31]在44例复杂人工髋关节置换术和髋关节翻修术中应用自发肌电图神经监测发现，5例术中爆发连续性神经损伤反应，中止操作后均恢复正常，术后无神经症状，1例术后坐骨神经支配区感觉麻木，无运动障碍，术中未监测到阳性反应。Brown等[32]报道，由于体感诱发电位易受干扰，在63例髋关节翻修术中选用自发肌电图联合神经旁刺激电位神经监测，共监测到25次爆发电位，解除诱因后均恢复正常，术后无坐骨神经损伤症状，因此认为术中神经监测可为神经损伤提供实时有效的证据，明显缩短手术时间，但神经监测技术需要一定的学习曲线。Sutter等[33]报道69例复杂髋关节手术采用多模式神经电生理监测，记录到24例术中监测阳性，仅1例术后发现神经损伤症状，无假阳性与假阴性。而Rasmussen等[34]发现，在一项775例应用体感诱发电位神经监测的髋关节置换术临床对照研究中，实验组神经损伤发生率为2.8%，与对照组的2.7%比较，差异无统计学意义，认为神经监测并不能预计或预防坐骨神经损伤的发生。Shiramizu等[35]报道，对23例髋关节置换者应用运动诱发电位术中监测，发现髋关节屈曲60°，内旋60°，膝关节屈曲到最大角度时神经压力最小。由于人工髋关节置换术中，神经损伤发生率相对较低，所以现有文献并不支持普通人工关节置换术中常规神经电生理监测，但在髋关节翻修或髋关节发育不良的关节置换术中，其对预防神经损伤有帮助。

5 国内相关研究

目前，国内在关节置换中的神经电生理监测研究较少。蒋青等[36]报道，对12例复杂全髋关节置换术患者，术前清醒状态下行体感诱发电位检查，术中麻醉后行体感诱发电位监测发现，体感诱发电位监测对预防全髋关节置换术中坐骨神经损伤有帮助，尤其对下肢短缩或翻修病例更有价值。陈艺等[37]报道，10例复杂全髋关节置换术中，采用经颅电刺激运动诱发电位和自发肌电图联合监测预防下肢周围神经损伤发现，联合运用经颅电刺激运动诱发电位和自发肌电图实时监测能及时反映复杂全髋关节置换术中下肢周围神经受激惹情况和运动功能状态，预防医源性神经损伤，尤其对于需要延长下肢或翻修的患者，更值得在临床推广应用。

6 小结

神经电生理监测在人工全髋关节置换术中应用较少，预测的敏感性及精确性仍需进一步研究，现有证据表明，复杂髋关节置换术中多模式神经电生理监测可有效地预测及预防下肢周围神经损伤，但因花费较高、需要专门的技术指导、手术时间延长限制了其应用。

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Research progress on nerve injury and intraoperative neurophysiologicall monitoring in total hip arthroplasty

KONG Xiangpeng,CHAI Wei,NI Ming,LI Xiang,WANG Yan*

(Department of Orthopedic Surgery,Chinese PLAGeneral Hospital,Beijing 100853,China)

Total hip arthroplasty(THA)is the earliest and most widely-used joint replacement surgery.Nerve injury is one of the rare postoperative complications,affecting the patients'prognosis seriously.The literatures show that multimodal neurophysiological monitoring can effectively forecast and prevent the peripheral nerve injury in complicated hip arthroplasty. In this paper we reviewed the research progress on nerve injury and neurophysiological monitoring in THA from aspects as the incidence of nerve injury,nerve anatomy,prognosis,risk factors,intraoperative neurophysiological monitoring and latest studies worldwide.

Arthroplasty,Replacement,Hip;Nerve Injury;Monitoring,Intraoperative;Evoked Potential;Electrophysiology

2095-9958（2017）06-0 265-04

10.3969/j.issn.2095-9958.2017.03-21

*通信作者：王岩，E-mail：yanwang301@163.com