神经电生理监护在脊柱外科手术中的应用

王亚薇，耿文静，陈 欣，刘津贤

神经电生理监护在脊柱外科手术中的应用

王亚薇，耿文静，陈 欣，刘津贤

为了总结神经电生理监护在脊柱外科手术中的应用情况，本文广泛查阅神经电生理技术在脊柱外科术中监护的相关文献，对术中监护的目的、基本技术方法以及可能对监护产生的影响因素进行分析。认为仅行单一监护方法监测，可能存在一定几率的“假阳性”或“假阴性”。临床中应采用多模式联合的电生理监测模式，可以全面地监测脊髓功能，能帮助术者及早、全方位的掌握患者麻醉时脊髓神经功能的情况。

神经电生理；脊柱外科；术中监护

近年来，随着我国脊柱外科的发展，特别是脊柱内固定技术和各类先进手术器械的普及，脊柱外科手术得以在全国各级医院中广泛开展，但随之而来的是脊柱手术中脊髓和神经损伤的增加。术中神经电生理监护是防止医源性脊髓和神经损伤的一种重要技术手段，自20世纪80年代初发展至今，术中神经电生理监护在国外已成为脊柱外科手术中的一种常规监护。术中神经电生理监护可以动态反映神经系统的功能，及时发现脊髓损伤并矫正部分可逆性脊髓损伤，降低手术危险性，使手术医生及时得到反馈信息，提高操作效率，从而对患者进行最大程度的治疗，有助于脊柱外科手术的规范化，为辨别手术并发症提供医疗记录。

1 目的

术中神经监测的主要目的是，尽可能早地发现和辨明由于手术造成的神经损害，并迅速纠正损害的原因，避免永久性的神经损伤。大多数造成暂时性神经损伤的原因都是很容易纠正的，比如血液循环受阻、过度或永久地牵拉神经组织、出血对神经组织造成的压迫、植入金属器械压迫神经等。迅速发现手术中系统性的变化，如由于缺氧或低血压而引起的系统性改变。一般来说，神经电生理监测中信号的变化，多数要早于系统性变化出现之前，有时甚至在生命体征改变之前。体感诱发电位、肌电图的明显变化有助于鉴别系统性的变化是否对机体有害。

协助手术医师鉴别不明确的组织，特别是那些穿过或围绕在组织或肿瘤上的神经纤维。协助手术医师鉴别神经受损害的部位、节段，并检查受损的神经或神经束是否还存有功能。提供给手术医师神经电生理检测的依据，使术者明确正在进行的手术步骤会不会造成神经损伤。比如经椎弓根植入的金属螺钉是否离脊髓或神经根太近、植入椎板的金属钩是否对脊髓构成压迫、矫正脊柱侧弯的程度是否过度。

2 基本技术方法

目前，在脊柱外科手术中应用较为成熟的神经电生理监测技术包括躯体感觉诱发电位（somatosensory evoked potentials,SEP）、运动诱发电位（motor evoked potentials,MEP）、肌电图。不同监测技术具有各自特定的适用范围和监测范围，只有根据手术涉及脊髓节段的不同选择相应的组合模式，才能达到取长补短，最大限度地保证监测的有效性和全面性。

2.1 SEP 1977年，Nash等[1]首先将体感诱发电位用于脊髓术中监测。SEP是指从周围感觉器发生电冲动，沿周围神经至脊髓，以后再沿中央传导通路向上，最后可在刺激对侧皮层体感区记录到的电位。其主要由脊柱、脊髓小脑束及脊髓丘脑束传导。它的出现取决于脊髓后索和后外侧索的完整性。SEP可以监护体感通路上从外周神经、骨髓到大脑皮层的功能状态。

潜伏期和波幅是SEP监测的主要观测指标[2]。SEP改变包括潜伏期延长、波幅下降、波形离散三方面。SEP使感觉传导功能的丧失可以通过波形的消失显示出来，传导功能减退可以通过潜伏期时间异常延长显示出来。波形离散是由于感觉传导通路的神经纤维受损程度不等，传入冲动难以同步所致。目前多数学者采用国际较为公认的是，SEP波幅下降超过50%和潜伏期延长时间超过10%，作为脊髓损伤警戒线[3]。

SEP因其易于监测，可连续监测，刺激电压低从而在电刺激时不会引发病人移动，肌松剂的影响作用小，对手术干扰小等优点而广为应用[4-5]。缺点：⑴易受非手术操作的多种因素影响，如血压变化、手术室周围电器干扰等均可引起SEP变化。⑵只能监护脊髓和神经根有无损伤，而不能对神经根进行识别。⑶仅提示脊髓感觉传导功能，如术中仅损伤脊髓运动神经，便可出现假阴性[6]。⑷术前脊髓功能损害重者，术中难于测出SEP，因而无法监测。

2.2 MEP 1980年，Merton等[7]最早提出了MEP这一概念。MEP是通过兴奋锥体束系统传导神经冲动至脊髓前角，再下达到肌肉。记录复合肌肉动作电位，可以反映由皮层至肌肉的运动通路的功能状况。当运动皮层在术中受到干扰时，依据以上阐述原理，便可将肌肉所引发的复合肌肉动作电位予以采集、整理，其具有反应强烈，波幅明显，易于记录，无需平均叠加信号，相比其波幅和波形，其潜伏期较为稳定等特点。MEP有两种方式，经颅磁刺激（transcranial magneticstimulation,TMS）以及经颅电刺激（transcranial electrical stimulation,TES），它可以反映运动通路的完整性。TMS安全无痛，但因其对手术器械等要求较TES高，且价格昂贵，增加了患者的经济负担。加之受到常用麻醉药的显著抑制作用，限制其在术中的应用。而TES定位准确，监测材料廉价，故而使用较为普及[8]。

MEP有其风险，必须避免其导致的各种隐患，如电凝烧伤、电刺激损伤、诱发癫痫、诱发心血管系统变化、硬膜外并发症以及患者躁动等[9-10]。

2.3 肌电图 近年来，内固定器械（如椎弓根螺钉）的广泛应用使神经根损伤的发生率有增加的趋势。尤其是椎弓根钉的位置不当，术后可出现单神经根损伤。

目前，电刺激诱发肌电图对监测椎弓根钉位置有很好的效果。当钻好椎弓根孔之后，术者将阴极刺激电极置于钉孔内，或待安装螺钉之后放置于螺钉之上，阳极电极置于术野内脊旁软组织上，通过电刺激椎弓根孔引起肌电图神经根相应节段所支配肌群的诱发肌电图。

术中诱发肌电图的原理是把椎弓根螺钉通电，刺激邻近的神经根，从而使该神经支配的肌肉出现复合动作电位。在正常置钉情况下，由于螺钉与神经根之间骨壁的阻抗作用，需要一定的刺激强度才能使神经去极化而导致肌肉出现电反应。所以骨壁的厚度决定了刺激强度的大小，若骨壁破坏或螺钉置入椎管，诱发肌电反应所需的刺激电流值将降低；若螺钉置入椎弓根之外，那么所需的刺激电流值将升高。如果在置入螺钉过程中给螺钉持续加以安全阈值的电刺激，记录相应肌肉电活动，一旦在安全阈值电刺激下出现危险信号，即可提醒术者采取措施。

这种检测的关键问题是判定错误椎弓根钉位置的刺激阈值，国内外学者报道不完全一致。Toleikis等[11]的研究建议，腰椎椎弓根螺钉电刺激阈值为10 mA，刺激时间为0.2 s，当刺激阈值小于或等于5 mA时，椎弓根螺钉最有可能异位，提示术中需要检查椎弓根螺钉位置正确与否。当大于10 mA时，通常说明放置恰当。国内学者马薇薇等[12]认为，将10 mA定为最低刺激强度，即小于10 mA引发波形的应重新调整螺钉位置；10～20 mA引发波形的应在术中透视和直视下检查螺钉位置，从而确定是否需要调整；大于20 mA引发波形的可不做任何处理。总之，电刺激诱发肌电图为手术医师在术中检查螺钉的位置及骨壁是否完整提供了一个有力的工具。

2.4 多种监测方法的联合 由于SEP、MEP、肌电图监测各有局限性，脊髓手术中联合多种监测方法，可提高监测质量，为手术安全提供更多保证。若仅行SEP、MEP单一监测，则二者均存在一定几率发生“假阳性”以及“假阴性”而影响最终的效果[13-14]。由于SEP是针对于脊髓后索感觉神经的传导功能进行，所以其对于脊髓的运动传导功能监测是间接的；而MEP是针对脊髓前索运动神经的传导功能进行；所以其对脊髓的感觉传导功能监测均为间接的。目前常规运用SEP、MEP两种方法进行联合监测，尽可能降低“假阳性”或“假阴性”结果[15-16]。肌电图大多用于手术过程中可能触及脊神经的情况。

对于不同的手术方式应采取不同的判别标准。在脊柱前路手术中，由于脊髓前柱受损的可能性更大，应以MEP的监测结果为主，SEP及肌电图的监测结果为辅。对于脊柱后路手术及脊柱肿瘤手术，则同时兼顾MEP监测和SEP监测结果，肌电图监测结果为辅。对于下腰椎手术则依靠肌电图监测结果。

当出现术中监测结果异常时，应该遵循一系列步骤来确定是否为阳性变化。首先，要确定术中监测结果确实为异常，达到预警标准且能重复出现。其次，排除非手术因素，包括操作技术因素，手术麻醉因素及其他生理学因素。再次，确定术中监测结果异常是由手术操作直接引起的，最好能确定是缺血性损害还是机械性损害。最后，及时警告手术医生和麻醉医生来进行及时有效的处理。此时若不是十分确定，可以马上行唤醒实验来进一步确认。

在处理神经损害过程中，如果神经电生理信号没有任何恢复出现，提示患者预后较差。若信号出现恢复，不管是完全恢复还是部分恢复，都提示患者预后较好，且信号恢复得越好预后也越好。若发生神经并发症，术中监测信号一般先出现MEP信号的异常，再出现SEP信号的异常。在处理神经损害过程中，当术中监测信号开始恢复时，一般都是先出现MEP信号恢复，进而再出现SEP信号恢复。

现阶段监测技术不断进步，使得SEP、MEP、肌电图联合监测越来越多的应用于临床，其优点在于相互切换方便，监测能够覆盖手术全程。三种方式互相联合，使得术中监测愈发全面，帮助术者及早、全方位的掌握患者麻醉时脊髓神经功能的情况。

3 影响因素

3.1 麻醉药物 术前常规剂量用药对SEP几乎没有影响。诱导麻醉剂一般可使波幅降低，潜伏期延长。维持麻醉常用吸入性麻醉，大多数可引起SEP衰减。其他麻醉剂如笑气、苯甲酸安定和巴比妥类药物也有类似作用，但不太明显，常与浓度有关。

麻醉药可以影响运动传导通路的各个部分，包括皮质运动神经元、皮质脊髓柬、锥体纤维与脊髓神经元问的突触联系，前角运动神经元及神经肌肉接头而引起MEP波幅的降低[17]。麻醉时尽量选用对SEP、MEP波幅和潜伏期影响较小，或者影响程度稳定的药物，麻醉药物的用量尽量较小，以维持较浅麻醉适合手术为妥，既使手术顺利进行，监测也能成功实现。

3.2 肌松药 肌松药对SEP没有直接减损作用，而且在完全肌松或接近完全肌松的情况下，记录的SEP更加平静和稳定。而肌松药对皮层运动诱发电位的监测成功与否影响很大。肌松药通过与神经肌肉接头的突触后膜上的N2受体竞争性结合，阻滞神经冲动的正常传递，使能够对神经兴奋产生反应的肌细胞减少，从而引起MEP波幅的减小甚至消失[18]。这也将严重影响肌电图的监测。

3.3 血压 在持续低血压状态下，术中平均动脉压降低到一定程度时，会造成SEP和MEP的波幅降低，潜伏期延长。Kamel等[19]研究认为，术中平均动脉压的水平及持续时间会对SEP产生影响。

3.4 其他因素 Patel等[20]认为，神经传导速度有赖于温度，温度下降，则SEP的潜伏期延长。术野中的脑脊液、冲洗液误传导电流产生电刺激，冷、热对脊髓、神经的刺激都能影响神经电生理监测信号。此外，手术操作、术中电刀的使用、心电监测的干扰、地线的安装或电极脱落等均会影响术中监测的结果。

4 结语

脊髓手术中神经电生理监铡的目的是及时判断术中脊髓功能的损害，及时采取有效干预，从而避免或减少术后神经功能障碍的发生。多模式联合的电生理监测模式近年来越来越多的被应用于临床上，不但可以全面地监测脊髓功能，而且同时可以尽量避免监测过程中假阳性、假阴性的发生，为避免术中损伤脊髓或脊神经提供客观的指标，真正满足脊柱外科发展的需要。但监测过程中影响因素仍然铰多，监测标准较难统一。因此，监护者需在术中与术者及麻醉师取得良好沟通，在监护过程中注意排除各种干扰因素影响，这样才能获得可靠的监护结果。

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（收稿：2016-11-26 修回：2017-05-22）

（责任编辑 韩 慧）

R681.5

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：1007-6948(2017)04-0451-03

10.3969/j.issn.1007-6948.2017.04.035

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