神经电生理监测技术在脊髓手术中的应用价值

谭凯儒

江门市中心医院电生理科，广东 江门 229030

脊髓手术具有风险大、神经损伤发生率高的特点。如术中操作不慎，且未及时纠正，极易影响患者的预后[1]。有研究指出，将神经电生理监测技术应用到手术过程中，有助于及早发现异常[2]。为提高脊髓手术的安全性，改善预后，本文阐述了SEP、MEP、Free-run EMG三种神经电监测技术的应用方法，观察了应用效果，旨在证实了该技术的应用价值。

1 资料与方法

1．1研究对象选取2017-01-2019-01江门市中心医院收治的43例脊髓手术患者为样本，男25例，女18例；年龄33～70(47±6)岁。所有患者符合脊髓手术适应证，术前已签署知情同意书。

1．2方法采用加拿大的xltek 32导术中神经监护仪。

1．2．1 SEP监测方法：①在患者的上部肢体使用螺旋电极，严格按照国际SEP监测标准下的脑电图10系统与20系统的C3’和C4 7作为检测记录的具体位置，即C3与C4之后2 cm处。其中Fz属于参考性电极，进行SEP监测时需要将刺激电极放置在患者腕褶处上方3 cm位置左右，有效刺激患者的上部肢体的神经。②在患者的下部肢体处依然使用螺旋电极，按照国际SEP监测标准下的脑电图10系统与20系统Cz或Cz’作为检测记录实际位置，即Cz后2 cm处即可。其中Fz属于参考电极，刺激电极置于跟腱与内踝间，刺激下肢胫后神经。③关于SEP监测方法的相关参数：SEP刺激频率：2.1～4.7 Hz。通过上肢恒流的刺激电流为20 mA，通过下肢恒流的刺激电流为25～30 mA。其中刺激间期为300 μs。滤波范围为30～500 Hz。④刺激方法：术中给予刺激，隔10 min/次[1]。见图1、图2。

1．2．2 MEP监测方法：与SEP监测方法相似，MEP监测方法也需要使用螺旋电极，并严格按照国际MEP相关监测标准下的脑电图10系统与20系统中的C3和C4作为刺激电极。C3与C4电极之间不仅可以作为参考电极，还能够互相作为正负极[25]。在该监测方法应用下，要求实验人员使用双针电极，将其放置在人体的肌腹中，一边监测一边做好电极的相关记录工作。记录肌肉包括拇短展肌、小鱼际肌、踇长伸肌、踇收肌等。参数：MEP监测方法的刺激强度：恒压刺激200～400 V；刺激间期：0.5 ms。使用的刺激方式可以为多脉冲刺激模式，系列刺激为7个/串：串刺激频率：500 Hz。要求监测人员在手术过程中，每半小时对患者进行一次MEP监测，当手术进行到关键步骤时，需要额外增加监测的次数[2]。见图3、图4。

1．2．3 Free-run EMG监测方法：采用MEP监测肌肉的自发肌电情况，基线设置为2 s/次，术中持续监测。见图5。

1．2．4 麻醉方法：所有患者均给予静脉麻醉：(1)麻醉诱导：给予异丙酚(1～2 mg/kg)+舒芬太尼(3～5 μg/kg)+顺式阿曲库铵(0.1～0.12 mg/kg)麻醉诱导。(2)麻醉维持：给予异丙酚6～120 mg/(kg·h)+瑞芬太尼0.1～0.5 μg(kg·min)+顺式阿曲库铵0.01～0.02 mg/(kg·min)麻醉维持。

图1 术中双上肢体感诱发电位Figure 1 Intraoperative upper limb somatosensory evoked potential

图2 术中双下肢体感诱发电位Figure 2 Intraoperative lower limb somatosensory evoked potential

图3 术中运动诱发电位Figure 3 Intraoperative motor evoked potential

1．2．5 异常标准：麻醉后，手术开始前为基准。SEP波幅下降大于50%或潜伏期延长>10%；MEP术前波幅为基准，术中波幅下降50%；自由肌电图持续出现动作电位[3]。

2 结果

43例患者中，神经电生理监测结果提示其中SEP报警46.7%(20/43)，MEP报警20.0%，EMG报警35.6%。

各项检测结果比较SEP、MEP、Free-runEMG联合检测的敏感性、特异性和准确性高于单独SEP、MEP、Free-run EMG与SEP、MEP、Free-run EMG联合检测结果差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

图4 术中运动诱发电位Figure 4 Intraoperative motor evoked potential

图5 术中自由肌电监测Figure 5 Intraoperative free electromyography

3 讨论

SEP、MEP、Free-run EMG，为临床常用的三种神经电生理监测技术。(1)SEP指体感诱发电位，由于其基本不受麻醉药物及肌松药物影响所有最早应用在脊髓手术中[4]。SEP监测技术基于周围神经电刺激，可以根据患者的实际手术需求，在患者神经根和脊髓表面记录电位的变化情况。SEP术中监测可以刺激信号经过患者脊髓继续向上传递，并记录有关电活动情况。SEP包含短、中、长潜伏期电位，其中，SEP短潜伏期电位不会受到意识和状态的影响，短潜伏期电位神经比较稳定，可以应用于脊髓手术术中监测与神经系统相关疾病的诊断[5]。手术中SEP生理监测技术可以提示患者脊髓或神经根部存在受损的问题，手术人员根据监测到的数据判断患者是缺血性损伤还是机械性损伤，并采用有效的方式予以解决，防止手术中发生脊髓不可逆的损伤。比较与EMP及EMG的优势在于，SEP记录的是感觉通路，受到麻醉药物的影响特别是肌松药物的影响最小[7-10]。(2)MEP指的是皮层运动诱发电位，应用MEP监测技术可以充分了解患者运动通路是否完整。这项监测技术早期也被人们用来监测髓内肿瘤手术，了解患者的运动通路情况[12-20]。MEP监测技术可以同时监测患者的上下肢多组肌肉情况，与SEP监测技术相比，MEP生理监测技术拥有更大振幅，使用时无需叠加波形，技术上有着明显的及时性[21-27]。同时，MEP生理监测技术可以监测到SEP监测技术无法监测到的波形内容，有效扩大了患者的监测范围，在电刺激与记录电极方面十分简单，记录结果清晰且重复性好。MEP生理监测技术做到了SEP监测无法做到的在线实时监测功能，可以直接对患者脊髓运动情况展开监测，帮助手术人员了解患者运动传导情况。(3) Free-run EMG是指自由肌电，在正常状态下，通过针电极连续记录肌肉静息电位，将监测到的肌电图看成是一条平行线。肌电图的波形会因为刺激而出现不同的表现[28-32]。其表现主要有三种，爆发性肌电活动、连续发生的肌电活动及自发性肌电活动。EMG比较于SEP及MEP，其优势在于，EMG是一个实时动态的监测手段，能最快发现神经受损发出警报，也可以再快提示手术者，操作已经接近神经，并能及时反映神经根的情况。

表1 神经电生理监测异常情况及手术安全性

表2 各项检测结果比较 (%)

虽然三种监测技术都有各自的优点，但单独使用时其缺点也非常明显。(1) SEP生理监测技术在脊髓手术中的稳定性不强。物理因素、生理因素以及电学因素都会影响脊髓手术过程中信号的精确性，患者年龄、体温、血压，甚至麻醉程度都会影响SEP生理监测技术在手术中的发挥。特别是体温影响，当患者的体温高于28 ℃，低于38 ℃时，每升高或者降低1 ℃，神经传导速度就会增加或减少5%，脊髓手术中人们经常使用控制性低压的方式减少患者出血量，但是这样也会使SEP生理监测技术的波幅与潜伏期降低[15]。如果患者中心动脉回升到52.5 mmHg以上，SEP就会自动恢复，常规剂量用药对SEP生理监测不会有影响，甚至可以增加信噪比，方便手术中记录信号[32-38]。(2)影响MEP生理监测技术进步的因素也有很多，如麻醉、患者体温、手术体位以及电刺激的强度[16]。常规麻醉药达到麻醉水平时在一定程度上会抑制手术中的电反应，如果患者吸入了强力麻醉药，很有可能使单脉冲MEP的波形小时[38-41]。如果患者吸入麻醉药的浓度不少0.6%时，MEP生理监测到的波幅就会下降；如果麻醉药浓度超过0.6%，MEP很有可能会消失。(3)Free-run EMG，在监测过程中经常会出现各种各样的干扰，有些干扰非常类似于单发或者连发的肌电活动波形。手术中这些干扰大多数由于手术室的各种机械的电干扰、电极线的颤动、电极脱落等原因造成。在监测的过程中要学会分辨各种的伪差，尽可能找出干扰的原因。同时结合手术的进程，避免假阳性的报警[11]。

因此，为了降低外界影响因素对监测技术带来的干扰，建议应用SEP+MEP+EMG联合监测技术进行手术。将三种监测技术相结合，可以提高各自在脊髓手术中的应用价值[32]。其中，SEP可以反映出患者脊髓感觉传导通路的完整性，MEP可以反映患者锥体束功能，EMG可以反映神经根功能，防止神经根受到损伤[18]。三种监测技术一个可以监测患者脊髓的感觉，一个可以监测患者运动功能，另一个可以反映神经根的功能情况[19]。因此，人们将SEP+MEP+EMG联合监测技术应用于手术中，手术中由于三种监测技术的刺激模式与接收模式不同，单独监测时容易出现假阴性或假阳性的监测结果。使用SEP+MEP+EMG联合监测技术可以将各自的结果进行参考与对比，分析接下来的手术操作，寻找问题存在的原因，尽可能排除各类影响因素带来的干扰，从而提高监测结果的精准性。SEP+MEP+EMG联合监测可以及时提醒手术医师对患者进行脊髓功能与神经根的有效保护。

本研究发现，引起检测报警主要有以下原因：(1)脊髓手术操作的因素导致神经电生理监测异常；(2)因置钉位置不正确；(3)因切除脊髓肿瘤时脊髓遭到挤压；(4)因脊髓在手术中震荡；(5)脊椎单开门后神经根被牵拉；(6)手术中使用了超声骨刀磨除椎板两侧双层骨皮质，导致椎板离断后发生了神经电生理监测的电位异常情况。报警后经过调整，大部分患者术后未再出现神经症状[36]。3例患者手术之后出现了程度不同的神经功能损害症状，手术完成2周恢复到手术前水平[22]。

在过去传统的脊柱外科手术中脊髓功能方法是唤醒术，应用该方法不仅延长了手术的时间，且不能对手术全程进行有效监测，而神经电生理监测技术弥补了这项不足。临床应用SEP+MEP+EMG联合监测技术，有效提高了脊髓手术的成功率，降低了患者术后致残率，是未来脊髓手术监测技术发展的必然趋势。