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不同潜伏期体感诱发电位在中枢神经系统疾病的应用

2020-02-16张议元杜元灏

医学综述 2020年3期
关键词:诱发电位皮质传导

张议元 ,杜元灏

(天津中医药大学第一附属医院 a.功能检查科,b.针灸科,天津 300193)

中枢神经系统疾病是中枢神经系统发生神经元变性、丢失所导致的疾病总称。随着医学技术的不断发展,CT、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)等技术的出现为中枢神经系统疾病检查提供了更直观简便的方法,但对于患者脑功能状态及量化的检查灵敏度和特异度不高,而临床诱发电位学的出现弥补了这一点,这项技术近年来发展迅速,并以灵敏度高等特点应用于临床。

临床常用的诱发电位按刺激类型主要分为视觉诱发电位、听觉诱发电位、体感诱发电位(somatosensory evoked potential,SEP)和运动诱发电位。不同的诱发电位反映的神经传导通路不同,各个波形反映的意义也有差异。目前,SEP以操作简便、客观性强等优点广泛应用于临床,主要通过刺激肢体末端粗大的感觉纤维,在躯体感觉上行通路的不同部位记录电位,从而反映周围神经、脊髓后束及相关的神经核、脑干、丘脑、丘脑辐射及皮质感觉区的功能[1]。临床将不同潜伏期SEP应用于常见内科疾病、术中评估、预后判定,现就不同潜伏期SEP在中枢神经系统方面的应用进展进行综述。

1 SEP各潜伏期的原理及发生源

SEP是指刺激躯体感觉系统的任一点,反映系统特定通路的神经电活动与刺激有锁时关系[2]。SEP按刺激后潜伏期长短分为短潜伏期SEP(short latency and medium-long latency somatosensory evoked potentials,SLSEP)、中长潜伏期SEP(medium-long latency somatosensory evoked potentials,MLSEP)。SEP主要反映后索内侧丘系,由于SEP各波潜伏期较为恒定,因此可以通过SEP各波潜伏期来推导神经发生源。

刺激躯体感觉传入后,用表面电极记录到的典型SEP主要包括短潜伏期、低振幅的主反应和长潜伏期、高振幅的次反应。目前,正中神经SEP常用数值包括N9、N13、N20等,胫后神经SEP常用数值主要包括N6、N22、P40、P60、N75等。临床认为,N9波、N6波是臂丛、腰丛产生的动作电位,N13、N22为颈、腰髓节段性电位,N20、P40代表皮质活动波形。N9及N6、N13及N22均反映周围神经传导功能;N13-N20、N22-P40则反映中枢神经系统即颈、腰髓到皮质的功能情况。通常认为50~500 ms是中长潜伏期,P60、N75均是皮质成分,P60神经发生源偏后可能与顶叶凸面有关,N75可能与网状系统非特异性多突触传导系统有关[3]。

2 SLSEP在中枢神经系统疾病中的应用

诱发电位各波的峰潜伏期和波幅的异常所反映的是传导通路中髓鞘和轴突的受损情况,有助于对其进行定量定位评价。因此,目前很多研究选择用SEP的各波峰潜伏期作为定位及定性评价指标。SEP主要通过对周围神经及中枢神经系统的检查,反映躯体深感觉传导通路的功能状态[4]。有研究认为,SEP在电生理检测领域中是预测性最准的技术[5]。

2.1脊髓损伤疾病 目前,SEP广泛应用于脊髓损伤疾病,SLSEP可以客观评价脊髓功能,准确地评估脊髓损伤的情况、范围及程度,并对疾病的预后、术中的监护等有重要作用。临床上通常用SLSEP潜伏期延长程度及波幅降低情况对脊髓进行定量分析,并推断脊髓损伤的严重程度[6]。杨丽和史松[7]曾用N20、P40对脊髓型颈椎病患者的脊髓受损程度进行评估,结果证实SEP对脊髓损伤程度评估的特异度为95.6%,与运动透发电位和肌电图结合评估灵敏度和特异度更高。有学者指出在神经电生理技术中,SEP最早用于术中检测,其结果稳定性强,受牵拉等外因影响少,神经损伤多表现为波幅下降且无好转,而缺血或牵拉则在短暂降低后恢复正常[8-9]。刘一涛[10]利用SEP监测术中脊柱侧弯,结果显示SEP监测组术后并发症发生率仅为7.32%(3/41),而非监测组为18.92%(7/37),两组比较差异有统计学意义。

2.2亚急性联合变性病变 亚急性联合变性病变主要在脊髓的后索和锥体束,严重时大脑白质、视神经和周围神经可不同程度受累,临床表现为双下肢深感觉缺失、感觉性共济失调、痉挛性瘫痪及周围性神经病变等,因此其病变与脊髓至皮质的传导通路受累有关。崔宁陵等[11]在胫后神经SEP检查中发现,皮质P40峰间潜伏期明显延长或成分消失,表明薄束受损的部分能被局限于胸髓节段,胫后神经SEP的异常程度较正中神经SEP更为明显,即脊髓薄束功能的受累情况重于楔束,并通过正中神经SEP证明亚急性联合变性病变患者脊髓高颈段及下脑干结合部受累更为普遍,同时他们还指出N11-P14峰间潜伏期主要为后索内传入性冲动的传导,且P14-N20峰间潜伏期与脑干至皮质传导通路有关。

2.3脑血管病 目前,SEP不仅对中枢神经系统疾病的部位、传导通路的功能状态有指导意义,还对中枢神经系统疾病的早期诊断有一定价值,因此SEP在脑血管疾病中的应用较为广泛。杨友松等[12]研究表明,SEP的成分异常与深感觉受损及脑内病变病灶部位有关,病灶的大小同时也影响了SEP的完整性。石秋艳等[13]用胫后神经SEP检测早期脑梗死患者的中枢传导情况,发现N17、N21正常,但由于P40主要产生于中央后回的下肢投射区,反映的是感觉中枢传导通路的功能,因此P40表现为异常。江利等[14]用N20评价脑梗死患者的脑功能状态,发现N20异常者中有13例基底节区病变者,其中合并顶叶病变者5例,表明顶区N20的改变多为皮质下病变,另外SEP皮质发源地与初级运动区重叠,故其异常运动区域也可能受到损害。孙智颖等[15]认为,SEP对脑血管病患者的早期状态有诊断价值,可定量分析早期脑血管疾病的中枢传导通路状况,SEP可作为CT检测阴性、脑组织并未发生明显变化的早期脑梗死患者辅助诊断的一项敏感指标,脑缺血时由于皮质下缺血导致传入神经阻滞,从而使SEP中N20的潜伏期延长。林楚欣[16]用胫后神经SEP对急性脑梗死患者进行评价发现,当大脑皮质中央后回上部受累时,P40表现为异常。

2.4脑卒中后抑郁及意识障碍 脑卒中后,神经突触再生等可使大脑皮质功能逐渐恢复,但新突触的产生降低了神经冲动传导阈值,使运动信息不断输入、强化[17]。刘卓等[18]用SLSEP对脑卒中后抑郁患者进行早期诊断,发现SLSEP的异常程度与病情的严重程度相关,轻中度及重度脑卒中后抑郁患者的N20、P37潜伏期和N13-N20峰间潜伏期均延长,而重度脑卒中后抑郁患者延长得更为明显,因此可以用SLSEP来量化评价大脑和脑干的功能状态从而反映脑功能损伤程度,较其他检查手段更加简便易行且无创伤。脑血管疾病可以引起皮质下组织损伤,致使刺激信号传至皮质的时间不同程度地延长或无法完成传递,一般情况下意识障碍患者的脑区功能状态大都完好,但脑区之间常处于失联状态,因此大脑意识觉醒系统功能状态可以被SEP各皮质中短潜伏期直观地反映出来[19]。SEP对于判断具有意识障碍的脑血管病患者的预后也有重要意义,邱素丽等[20]联合应用脑干听觉诱发电位、SEP和血清神经元特异性烯醇化酶对急性脑卒中昏迷患者进行检测,能够早期判断预后,具有重要的临床价值。苏微微等[21]指出,SEP中N20波代表皮质功能受损程度,因此可以通过N20的恢复状况来评价治疗后的预后情况。

2.5糖尿病中枢神经系统疾病 目前对于糖尿病患者中枢神经系统的诊断尚无明确方法,而SEP技术能够反映细胞及分子系统功能的完整性,可以客观且定量地评价人体体感通路至皮质的功能状态,操作简便且无创伤,对于糖尿病患者周围神经、中枢神经病变和亚临床神经病变的早期诊断具有重要的临床价值[22]。余敏等[23]研究发现,SEP中神经功能状态的敏感指标为N20,SEP异常与糖尿病伴发缺血性脑卒中相关。蔡慧敏等[24]研究发现,P40潜伏期的延长可以反映糖尿病患者中枢神经系统的损害程度,从而提出SEP可作为糖尿病脊髓病的检测手段,并可对糖尿病中枢神经的感觉通路病变做出早期诊断。吴丽荣和郭凤兰[25]通过皮质下电位P14和P14-P45的变化推断糖尿病患者中枢神经损害情况,认为SEP为亚临床期糖尿病患者中枢神经系统疾病提供了电生理依据。王玉良等[26]研究发现,糖尿病患者的N20-P40潜伏期延长,异常率为30%(24/80),而上肢N13-N18异常率仅为2.5%(2/80),故认为此差异与中枢传导通路的长短有关,且下肢感觉传导通路中枢段较上肢长,因此其传导功能异常更容易显示出来。

2.6昏迷及脑死亡 觉醒状态的维持主要指各种感觉冲动经特异性上行投射系统传导,途经脑干时发出侧支至脑干网状结构,再经由上行网状激活系统上传冲动激活大脑皮质。昏迷是由上行网状激活系统和大脑皮质损害导致的任何感觉刺激均无法唤醒的意识障碍。对昏迷和脑死亡的患者进行SEP检测发现,其存在皮质下电位、皮质电位潜伏期延长或者峰间潜伏期延长的情况,因此认为SEP对意识障碍的程度评价较为可靠。有研究认为,P13/N13、N20及P25的异常与否对预后有提示作用,正常则提示预后良好,反之则提示预后不良,因此SEP可以对缺血缺氧性脑病及昏迷患者的预后情况做出早期判断,并对评价大脑的功能状态及觉醒有重要作用[27]。有研究指出,在传导通路完整的情况下,N20存在与否是判断脑功能状态的特异性指标[28]。同时,SEP可作为存在皮质-纹状体-丘脑-皮质调节环路兴奋性的客观检测指标[29]。黄健聪等[30]认为,N13-N20是反映中枢传导通路的重要检测指标,而N20-P25复合波是大脑对刺激信息的原发皮质的反映,能够最早反映出冲动到脑皮质后的功能状态,因此根据N20-P25的存在情况将SEP分为3级,预后以外伤后6个月患者的觉醒情况为标准,结果发现SEP对清醒预测的灵敏度为80.77%、特异度为75%、准确率为78.26%、错误率为10.87%,表明SEP的分级可以客观、准确地对脑功能损伤程度及觉醒预后做出评价。也有学者认为,虽然N20是评价昏迷预后的常用指标,但其预测灵敏度并不高,因此需联合弥散加权MRI来提高灵敏度[31]。

2.7中枢神经系统炎性脱髓鞘病 中枢神经系统炎性脱髓鞘病是一组与免疫介导相关的、在病理上以中枢神经系统髓鞘脱失及炎症为主的疾病。由于疾病之间存在组织学、影像学以及临床症候上的某些差异,因此构成了脱髓鞘病的一组疾病谱,临床上常见的多发性硬化、视神经脊髓炎均属于此类疾病。多发性硬化主要累及脑室周围、近皮质、视神经、脊髓、脑干和小脑,视神经脊髓炎主要累及视神经和脊髓,而SEP主要用于评价躯体深感觉传导通路的功能状态,可以对损伤定位进行评判,对疾病的预后进行指导评估[32]。SEP在预测多发性硬化中的灵敏度和特异度较高[33]。胫后神经SEP对视神经脊髓炎的复发频率有良好的预测[34],且SEP可以对神经病变损伤的解剖部位进行定位[35]。

2.8术中监护 SEP因其有简便、无创、可连续监测的优势作为术中监护手段广泛应用于神经外科手术中[36]。葛玉元等[37]研究认为,SEP能及早显示神经细胞功能受损,同时可以反映大脑的灌注状况。当脑血流量处于15~20 mL/(100 g·min)时,SEP波形便会消失;当脑血流量降低到10 mL/(100 g·min)以下时,神经功能缺失状态将难以恢复。因此,SEP的应用便于术者及时采取相应保护神经功能措施,并有助于预测患者术后的功能恢复。

2.9顽固性疼痛 脊髓背角是躯体及内脏感觉传入的重要通路,在神经病理性疼痛的发生与维持中有重要作用,疼痛信号经过第二、第三级传入神经元,换元后投射至大脑皮质引起定位痛觉及情绪反应。陶利军等[38]利用SEP检测神经通路功能完整性对传导束和神经元的功能进行评价,并在不影响运动功能的前提下,用自制亚甲蓝磁性微球对脊髓背根神经进行了靶向阻滞,阻断疼痛刺激信号上传,为顽固性疼痛及晚期癌痛提供可能的治疗方法。

2.10其他 SEP除了可以对躯体深感觉传导通路的功能状态进行评估判断外,还可以用于中枢神经系统功能状态的评价。王秀英等[39]用SLSEP来研究睡眠不足对中枢神经系统功能状态的影响,结果显示SLSEP的潜伏期有延长趋势,考虑可能与神经递质水平的改变及中枢神经系统兴奋-抑制功能失调相关,从而证明睡眠不足可能使中枢神经系统对刺激的应激反应降低。

3 MLSEP在中枢神经系统疾病中的应用

MLSEP起源于顶叶皮质的次级躯体感觉区,取决于大脑皮质更广泛区域信息整合的完整性,对反映神经联系网络功能的异常更为敏感[40]。MLSEP异常多提示大脑皮质间、皮质与皮质下联络发生功能障碍。夏江玲等[41]认为,MLSEP可能会受到受检者认知功能的影响。目前,SEP在中枢神经缺损评估中的应用越来越广泛。

3.1亚临床肝性脑病 亚临床肝性脑病是指肝性脑病未达到Ⅰ度,但有智力下降、反应时间延长、操作能力减退等表现的患者,而临床上大多数患者的代偿良好,甚至可以正常工作,因此常规临床检查难以诊断。刘英等[42]提出,SEP可以为亚临床肝性脑病的诊断提供帮助。目前,临床多将N20以后出现的波形认为是MLSEP。肝硬化患者SEP中,N9-N13、N9-N20峰间潜伏期延长提示周围神经至中枢的传导速度减慢,而P45、N60峰潜伏期延长说明脑功能状态异常,且脑高级皮质功能紊乱明显。陈秀英等[43]通过研究证明,亚临床肝性脑病患者的SEP异常率为47%,且神经损害不对称,说明中枢神经系统已经出现损害。

3.2惊恐障碍 目前MLSEP可以反映人类心理品质,是人体大脑皮质对刺激的重要性反应,反映大脑皮质的综合高级活动状态,与心理、精神因素联系紧密,是生理、心理的综合反映。惊恐障碍是指患者在没有任何诱因的情况下,突然出现强烈的惊恐、伴濒死感或失控感。惊恐障碍的发作通常不可预测且无相关特定情景,发作间歇无明显症状,因此难以诊断及评估。贾宁[44]用SEP证实了惊恐障碍患者大脑综合功能呈降低状态,为惊恐障碍相关研究提供了客观的临床依据。

3.3判定预后 根据MLSEP的起源和特点,其对中枢神经系统疾病预后的判断有预测价值。曾小雁等[45]研究发现,脑梗死患者患侧MLSEP(N35、P45和N60)峰潜伏期明显延长,且与患者的日常生活状态及神经功能缺损情况相关,结果显示以N60异常最为明显,因此将MLSEP和SLSEP联合应用可以提高评估预后的准确性。陈眉等[46]指出,脑卒中患者的SEP潜伏期明显延长,治疗后N75潜伏期出现恢复趋势,其机制与N75的神经发生源有关。

3.4其他 SEP以客观性强、灵敏度高的特点应用于临床各个领域。林驰等[3]利用SEP的P60-N75相对潜伏期对针刺得气情况进行量化,用其作为判断得气与否的客观指标,结果发现得气后通过神经传导或高级认知,皮质成分N45、P60的波幅出现了增强现象。后期研究认为,皮质电位有别于外周和皮质下电位,其表现的是神经传导功能和认知功能在皮质的综合状态,并指出P40不受认知影响,故得气并不影响外周至皮质之间的神经传导,而N45之后的MLSEP会受到认知的影响,因此得气后潜伏期的变化可能源于高级皮质的参与[47]。

4 小 结

目前SEP主要应用于对周围神经、神经根、脊髓、脑干、丘脑及大脑功能状态等的检测,可与CT、MRI等检测手段相结合,从而进一步为周围神经病变、脊髓病变、多发性硬化及脑血管病等提供诊断依据及客观评价。由于SLSEP受意识状态影响较少,故在临床上应用较为广泛,而MLSEP的应用较为受限。通过近年来对SEP的应用及研究可以发现,SEP的中长潜伏期对于高级皮质活动及认知功能等亦有研究价值。有学者提出,SEP可以作为目前脑科学研究的有力手段之一,并可在精神心理领域得到应用[44]。但由于目前的研究大多集中于皮质电位与疾病的相关性,MLSEP的灵敏度和特异度尚未得到广泛关注,因此MLSEP的临床价值需要进一步验证。

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