术中脊髓神经电生理监测在脊柱外科中的应用.docx
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术中脊髓神经电生理监测在脊柱外科中的应用
术中脊髓神经电生理监测在脊柱外科中的应用
【关键词】术中脊髓神经电生理监测在脊柱
脊柱矫形手术过程中有潜在的神经并发症,其中运动功能损害尤其瘫痪给患者、家庭及社会带来严重危害。
随着脊柱内固定机械的广泛应用,术后神经并发症发生率逐年增加〔5〕。
大规模调查研究〔18〕表明严重神经并发症在颈前路椎间盘切除中发生率为%,脊柱侧弯矫形术中为~%。
因此有效的术中脊髓监护十分有必要。
一个好的监测方法应能尽早的发现神经损害,并辅助手术医生及时采取干预措施避免或减轻术后神经损害。
因此术中监测必须对神经损害很敏感,且对预测术后神经后遗症的特异性高。
下面就目前的术中脊髓监测方法进行回顾。
1唤醒试验
1973年,Vauzelle等〔6〕首次提出唤醒试验可以用来监测脊髓功能。
唤醒试验反应运动功能的特异性较高,结果阳性,则说明总体运动功能完整,所以也有人称唤醒试验是IOM的金标准。
唤醒试验虽不需借助复杂仪器设备,但操作时需麻醉师的密切配合,延长了手术时间,同时不宜用于有神经肌肉病变、肌力弱的病人,也不宜用于不合作的病人、小孩、精神病人等。
另外,降低麻醉水平有使病人脱管、扰乱手术台及增加病人痛苦等不足。
由于临床中一般只是手术结束前行唤醒试验,故它不能及时发现术中损害。
2踝阵挛试验
Happfeld等〔21〕早在20世纪80年代就将踝阵挛试验应用于脊柱侧凸手术的术中监测。
踝阵挛反射主要是由S1神经控制的脊髓牵张反射。
踝阵挛阳性说明整个反射弧功能未受损,脊髓功能正常。
踝阵挛试验操作虽简单,但它只能在很短的时间窗内偶然引出,重复性差。
踝阵挛阳性说明脊髓功能正常,但踝阵挛阴性并不表示脊髓受损。
踝阵挛阴性可能提示脊髓功能受损,也可能是麻醉水平过浅的表现。
因此,踝阵挛试验不能单独作为一种监测方法进行脊髓监测。
3体感诱发电位
早在20世纪50年代,体感诱发电位就开始应用于神经系统病损患者的研究〔2〕。
体感诱发电位测定是通过特定的神经电生理仪器,采用脉冲电刺激周围混合神经的感觉支,在近端周围神经、脊髓表面或头皮皮层感觉区记录生物电活动波形的方法。
文献报道〔1、4〕,SEP术中记录变异性较大,与许多非手术因素有关,比如麻醉程度、肌肉松弛度、平均动脉压、温度等因素有关。
Strahm等〔5〕认为,通过全静脉麻醉及计算机目标控制输液,麻醉等因素对SEP的影响是可以预测的,这样使得术中监测更稳定可靠。
术中SEP监测主要观测指标为潜伏期和波幅。
为了及时发现异常的SEP改变,基准值和警戒标准十分重要。
文献报道〔5〕,基准值最好选用脊柱暴露完全时。
警戒标准的选择应该符合高真阳性率和低假阴性率,它必须将正常的干扰和病理改变之间的差异敏感地区分开来。
现在一致认为,波幅下降超过50%和潜伏期延长超过10%是警戒标准。
但York〔6〕报道潜伏期延长10%和波幅下降超过50%术后不一定发生神经并发症,认为波幅下降超过50%过于敏感,假阳性率较高,推荐60%作为警戒标准。
Yong和Sakatani〔6〕也认为10/50标准不妥当,判断标准应加上改变的持续时间,SEP改变持续10min以上提示有神经损害的危险。
SEP术中监测大规模的临床资料较少,对其敏感性和特异性研究不多。
Dawson〔6〕报道SEP假阳性率为%,Padberg报道为%。
此两份研究的对象均是术前无神经损害,研究结果大致相符。
对于术前已存在神经损害患者,SEP可靠性大大降低。
Ashkenze〔7〕对101例神经肌源性脊柱侧凸患者进行术中SEP监测,结果28%患者无法记录可靠的SEP波形,他认为SEP监测对于降低神经肌源性脊柱侧凸手术并发症意义不大。
Owen〔21〕对神经肌源性脊柱侧凸患者进行多位置记录时,96%患者可记录到可靠的波形。
Stuart等〔7〕也进行同样研究,他认为对于神经肌源性脊柱侧凸患者,术中行皮层记录可靠性较差,应行硬脊膜外记录。
Lesser等〔21〕报道一些术后出现神经并发症的患者术中SEP并无明显改变。
Owen等〔21〕用SEP和MEP同时对手术患者进行脊髓监护,发现有2例患者SEP有显着改变而MEP无改变,术后有感觉障碍而无运动障碍。
Kai等〔6〕应用猪脊髓损伤模型来探讨SEP监测脊髓损伤的敏感性和特异性,研究表明如果损伤是单纯机械性损伤,则SEP同MEP一样对发现脊髓运动功能损害很敏感,而当损伤只是血管性因素时,SEP对脊髓运动功能改变就不敏感。
SEP监测虽然需专门的操作仪器和人员,但其可重复性较好,可连续监测,远离手术野,对手术影响小,安全性高,因此可操作性好,现已广泛应用于临床。
4运动诱发电位
1980年,Morton等〔6〕首先提出运动诱发电位的概念。
MEP是指应用电或磁刺激皮层运动区或脊髓产生兴奋,通过下行传导径路,使脊髓前角细胞或周围神经运动纤维去极化,在相应肌肉或神经表面记录到的生物电活动。
常用的刺激方法有经颅电刺激和经颅磁刺激。
TMS临床常用的麻醉药对其有显着的抑制作用〔10〕,限制了其在术中的应用。
术中监测中TES为常规刺激方法。
TES最早是采用单脉冲电刺激,但很多麻醉药物可抑制或消除其反应。
最近采用运动皮质短时程、多脉冲电刺激,可以克服麻醉药物反应,获得较好的波形和重复性〔15~17〕。
MEP根据记录的部位不同可分肌源性MEP和神经源性MEP。
EMG和NMEP记录各有优缺点。
EMG优点是波幅大和潜伏期可靠,缺点是波幅和形态变异性较大。
EMG监测警戒标准争议较大,现在大部分学者倾向于接受“全或无”的警戒标准〔20〕。
EMG监测过程中因肌肉收缩会影响手术操作,使得监测次数减少,也就降低了发现神经损害的敏感性。
而NMEP在波幅、潜伏期及波形上变异性较小,监测警戒标准的制定相对容易,一般认为潜伏期延长10%和波幅下降80%为警戒标准〔11、12〕。
监测NMEP中,病人处于完全肌肉松弛状态,对手术操作无影响,可连续监测,提高了监测的敏感性〔18、19、22〕。
MEP监测的可重复性比SEP差。
Calancie〔8〕认为,用常规刺激方法获得的EMG波幅和潜伏期变异性很大,用波幅和潜伏期变化来对监测结果进行解释很困难,可利用“反应域技术”根据刺激域值变化来分析脊髓运动功能的改变。
现在大部分研究〔15、18~20〕证实MEP监测能特异性地反应皮质脊髓束的功能,特别是联合SEP进行监测,能大大提高手术监测的敏感性和特异性。
Nagel等〔13〕对116例患者行MEP监测,无1例假阴性。
Owen等〔14〕结合SEP和MEP监测,发现单独SEP监测,监测敏感性为90%,联合MEP监测,监测敏感性高达%。
最新研究表明〔9〕,对于神经肌肉源性脊柱侧凸,可通过SEP和MEP多位点联合监测获得满意监测效果。
而Lo等〔14〕发现在脊柱侧凸手术中,更易获得同侧MEP记录,联合双侧MEP记录,更能全面反应皮质脊髓束的信息。
Ulkatan等〔19〕则认为脊柱侧凸手术中记录的D波并不能准确反应脊髓功能,有较高的假阳性率,这可能与矫形时脊髓旋转导致电极的位置相对发生改变有关。
当然MEP术中监测具有一定的风险性,它引起的安全性问题必须要警惕,如烧伤、电伤、咬伤、癫痫发作、心血管系统改变、术中躁动、硬膜外电极并发症等等〔15〕。
总的来说,MEP将是一种非常有前景的术中脊髓监测手段,它与SEP等其他监测技术的应用将会大大降低脊柱手术的神经并发症。
5神经根监测
上面所讲的SEP和MEP监测主要是为了保护脊髓功能,脊柱手术的神经电生理监测还包括神经根监测。
目前主要有2种方法可用来评价神经根功能:
皮层体感诱发电位和肌电图。
DSEPs是通过刺激支配节段区域感觉的周围神经并在体感皮层记录。
Cohen〔6〕回顾分析了152例脊髓神经根减压。
发现DSEPs监测可以准确地预测神经根减压的程度。
Owen等〔21〕对230例病例分析,发现DSEPs与神经根减压程度的相关性受神经根受压持续时间影响,在急性神经根受压中,DSEPs在神经根减压后明显改善,而在慢性神经根受压中DSEPs无明显改善。
Tsay〔6〕报道33例DSEPs明显改善患者,而术后临床效果良好仅有13例,说明DSEPs改善与临床预后并不一致。
DSEPs的可靠性受麻醉因素的影响,同时与电极位置准确放置有关,且DSEPs记录的是平均电位,并不能记录神经根的瞬间电位。
因此它监测的敏感性和特异性不高。
通过记录神经根支配对应肌肉的EMG可以监测神经根功能。
在下腰椎椎弓根螺钉置入术时,EMG监测可避免神经根损伤,并可为正确置钉提供参考。
Darden〔21〕认为最低刺激强度小于6mA引发波形需重新置钉。
而Glassman〔6〕报道刺激强度小于10mA引发波形的均证实存在椎弓根壁的破裂。
马薇薇等〔3〕将最低刺激强度定为10mA,即小于10mA引发波形应重新调整螺钉位置,10~20mA引发波形应在X线和直视下检查螺钉位置,大于20mA引发波形表明螺钉对神经根没有威胁。
和DSEPs相比,EMG受麻醉影响较小,且可反应神经根的瞬间情况,及时发现神经根受损。
另外,EMG临床操作相对DSEPs简单,假阳性率和假阴性率均较低。
在临床中,EMG是监测神经根功能的有效手段。
6结论
术中监测的目的是及时发现神经损害,以上各种监测方法都有优缺点,目前尚无单一的监测方法能满足要求,这就必须联合多种监测方法。
基于术中脊髓监测的临床价值,在西方国家大部分脊柱矫形手术都常规行脊髓监测。
要及时敏感的早期发现手术导致的神经损害,神经电生理监测是必不可少的。
当然,术中脊髓监测的方法选择,还需由外科医生根据设备、花费及可操作性等各个方面来选择。
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