诱发电位在脊柱矫形术中的应用及电位变化原因①

颜益红，张长杰，刘汉良

诱发电位在脊柱矫形术中的应用及电位变化原因①

颜益红，张长杰，刘汉良

诱发电位因能在术中连续、适时地监护脊髓功能，已广泛地应用于脊柱矫形术中。但是，术中诱发电位受术中多种因素的影响，如何提高术中神经监护的准确性仍是一个需要探索的问题。本文就术中神经监测在脊柱外科矫形术中的应用及术中电位变化原因进行综述。

诱发电位；脊柱矫形手术；术中神经监测；综述

[本文著录格式]颜益红，张长杰，刘汉良.诱发电位在脊柱矫形术中的应用及电位变化原因[J].中国康复理论与实践,2012, 18(10):941-943.

医源性脊髓损伤是脊柱矫形手术中的一种严重并发症。自1977年Nash等首次将躯体感觉诱发电位(somatosensory evoked potentials,SEP)用于术中监护以来，由于能适时、连续地对术中脊髓功能进行监护，已在脊柱手术中得到广泛应用。美国脊柱侧凸研究学会(the Scoliosis Research Society,SRS)统计显示，术中采用SEP监测，可使术后神经功能的缺损减少50%以上，截瘫的危险性减少60%以上[1]。但是，如何提高术中神经监护的准确性，仍是一个需要探索的问题。

1 术中神经监测技术的回顾

1.1 躯体感觉诱发电位(SEP) SEP是躯体感觉神经受到刺激后，在其传导通路和大脑感觉中枢产生的电位变化，主要反应本体感觉通路的结构和功能状态。经典的50/10原则是波幅下降超过50%和(或)潜伏期延长超过10%是警戒标准。但York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[2]。Yong和Sakatani也认为50/10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[2]。尽管脊髓功能的变化不一定都有SEP的改变，但SEP的变化一定代表脊髓功能的改变，这是SEP术中监测的基础。皮层体感诱发电位(corticalomatosensory evoked potentials,CSEP)具有中枢放大作用，很灵敏，可以较早地反映本体感觉受损信息，故可根据潜伏期缩短程度判断预后[3]。董博等研究认为不可逆的SEP变化与术后神经功能密切相关，SEP完全恢复标准水平患者，96%术后无神经功能的缺损[4]。有学者研究认为术中SEP变化与术后神经功能存在显著关系[5]。阳性预测价值为100%，阴性预测价值为97%。沈慧勇等研究发现CSEP监测不仅可以进行脊髓功能评价，还可以进行定位诊断，对脊髓损伤的程度及预后的估计、治疗方案的选择及疗效评定提供了相对客观的指标[6]。Stuart等研究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[7]。CSEP监测在脊柱手术中对脊髓的牵拉缺血以及损伤很敏感，术中及时干预，可使CSEP改善[8]，术中监测应两侧肢体同时进行，以对比两侧波幅及潜伏期。SEP监护叠加时间较长，不能即刻反映脊髓功能状态，仅反映脊髓后索功能，对脊髓机械性损害敏感，对血管性因素引起的脊髓运动功能改变不敏感，从而导致假阴性的发生。

1.2 运动诱发电位(motorevoked potential,MEP) 1980年，Morton等首先提出MEP的概念[2]。MEP是应用电刺激或磁刺激皮层运动区产生的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的电位，能实时地灵敏地反映运动通路功能状态。MEP记录的方式有3种：脊髓MEP、肌源性MEP和神经源性MEP(NMEP)。肌源性MEP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[9]。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[10-11]。MEP对脊髓损害高度敏感，主要表现在对运动功能的高度特异性及其波幅变化与脊髓病理变化的高度相关各方面[12]。研究发现经颅电刺激运动诱发电位(transcranial electrical stimulation motor evoked potencials, TES-MEP)可灵敏地反映脊髓缺血、脊髓牵拉及皱缩、低血压性休克及局部操作对脊髓神经功能的影响，且无须叠加，可及时反映脊髓功能状况[13]。但是，TES-MEP波形检出率相对较低，假阳性率高，一过性的TES-MEP的改变不一定存在神经功能损伤。MEP单独监测有一定的假阳性和假阴性。有学者对116例患者行MEP监测，无一例假阴性[14]。孙春会等报道1例先天性脊柱侧弯患者在行后路截骨侧凸矫形内固定术时，在截骨完成后10m in，双侧MEP消失，持续时间大于90m in，术后神经功能正常，考虑为脊髓的血供破坏是信号丢失的主要原因[15]。Modi报道1例MEP假阴性病例，患者为一个严重侧后凸(Cobb角140°)的15岁女孩行矫正及后路脊柱融合术，椎弓根螺钉固定，术中没有任何MEP变化，术后却发生了截瘫[16]。

1.3 SEP与MEP联合监护 由于SEP和MEP分别只能直接监测脊髓后索和脊髓腹侧柱的神经传导能，SEP、MEP单独监测时受麻醉药及术中环境影响较大，有一定的假阴性及假阳性。假阴性率是衡量术中监护成功与否的重要指标。术中未及时发现神经损伤，未及时处理，往往导致术后永久性脊髓损伤。采用SEP+MEP联合监测可降低监护假阴性率，提高手术安全性，减少手术时间。刘新宇等对39例脊柱畸形患者术中采用SEP+ MEP联合监测，对照组29例仅采用CSEP行术中监测，结果发现CSEP组假阴性率达10%，而联合监护组未出现假阴性，证实联合监测能提高监护准确性[13]。Kundnani认为SEP与MEP配合使用，其敏感性和特异性联合神经监测可高达100%[17]。周晖等采用椎管内直接电刺激脊髓，在脊髓/颅顶记录SEP[18]。同时，在脊髓记录MEP术中联合监测，发现其波形稳定可靠，有利于避免“假阴性/假阳性”结果及术后神经功能障碍的发生。陈裕光等研究发现，CSEP、TES-MEP、联合监护的灵敏度分别为75%、87.5%和100%，特异度为98.5%，98.5%和97.0%，联合监测的灵敏度可达100%[19]。联合监护能更直接、全面准确地反映脊髓的运动及感觉功能，为达到手术目的及最优的矫正效果提供安全保障。最新研究表明[20]，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[21]。Owen等结合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98.5%[22]。下行神经源性诱发电位(descending neurogenic evoked potential,DNEP)对重度脊柱畸形矫形术中的脊髓损伤具有较好的敏感性和特异性，其假阳性率远小于MEP。杨军林等在重度脊柱畸形截骨矫形术中同时进行SEP、MEP和DNEP联合监测，发现3种方法同时监测可减少传统SEP和MEP监测产生假阳性对手术的干扰，可更直接、准确、有效地监护脊髓功能，术中如有2种及以上诱发电位异常则出现脊髓损伤的可能性增大[23]。

2 术中报警的原因

2.1 非手术因素

2.1.1 麻醉剂 SEP、MEP容易受麻醉药影响。为了及时发现SEP的变化，正确设立基准值很重要。文献报道，基准值最好选用脊柱暴露完全时[24]。另外，在监测关键期，麻醉水平的稳定是最重要的[25]。吸入麻醉剂七氟醚对SEP波幅、潜伏期有明显影响，吸入浓度小于1.0MAC时SEP稳定，麻醉效果较为理想；异丙酚为静脉麻醉，对SEP影响较小[26]。成功的术中监护需要麻醉医师的配合，如何保证手术正常进行，而尽可能减少对术中监测的影响，合适的麻醉方案很重要。TES-MEP监护的最佳麻醉方案是全静脉麻醉。周淇淇等推荐Propofol 120～200μg/kg·m in静点，附以Rem ifental静点，不用肌松药[27]。李天栋等认为最佳方案是全静脉麻醉诱导和维持，建议的方案有异丙酚和芬太尼、依托咪酯和芬太尼及氯胺酮和咪唑安定等[28]。钟慧等研究认为芬太尼复合七氟烷，麻醉可控性好，降压及恢复平稳，苏醒快质量优，适用于脊柱侧弯矫形术[29]。

2.1.2 肌松剂 肌松药选择性地作用于神经肌肉接头的N型胆碱能受体，暂时阻断了正常神经肌肉接头兴奋的传递，使肌肉松弛。根据药效可分成超短时、短时、中时和长时效几类。神经肌肉阻滞程度对MEP波幅的影响比镇静深度要大，表明肌松药对神经肌肉接头的影响和MEP波幅的干扰很大。刘新宇等报道，TES-MEP术中应用肌松剂可致波形消失，有3例因为麻醉诱导时采用短效肌松剂导致波形消失，停用后逐渐恢复，术中应用异丙酚维持，多数获得有效TES-MEP波形[14]。李传翔等实验提示，新型肌肉松弛药顺式阿曲库铵，既能维持CSEP监测要求，又能满足手术需要的肌松程度的T1值是在0%～15%[30]。因此，为配合术中监测的顺利进行，需麻醉医师尽量不用肌松剂，或尽量选择短效肌松剂。

2.1.3 其他 其他因素如温度，血压，刺激强度，手术器械如电凝、电刀的干扰等可影响诱发电位的变化。刺激强度的波幅随着刺激强度增加而增加，动物实验和临床手术中都应用能引出最大波幅的刺激强度。强度一旦确定，术中保持不变，并保持室温及生命体征的稳定。

2.2 手术因素 术中出现电位变化时，应先排除监测技术、麻醉等其他非手术因素，再考虑手术因素。一般认为脊柱矫形手术中神经损伤的机制主要是手术所致的直接损伤及神经血供障碍所致。

2.2.1 手术直接损伤 脊柱矫形术中，手术者缺乏经验或过度矫形是造成神经损伤的主要原因[31]。陈裕光等研究发现，术中单独出现CSEP或TES-MEP阳性者，大多数与手术操作不当直接相关；而同时出现CSEP或TES-MEP阳性者，全部与手术操作不当直接相关。有作者认为椎弓根钻孔或螺钉置入、内固定器械矫形、截骨过程和截骨面靠拢等手术操作是导致诱发电位阳性的主要原因[19]。马微微等研究发现，SEP异常情况与后凸角度大小无关，而与其后凸类型有关，1型(单纯半椎体)及角状后凸的患者神经并发症发生率较高[32]。有学者认为，当脊柱侧凸矫形超过脊髓耐受扭曲、牵拉的限度时，可导致脊髓缺血、缺氧，甚至截瘫[33]。因此，术中矫形宜采取间断、渐进性的方式进行，并同时升高血压、增加脊髓的血流灌注，能有效地减少避免脊髓缺血性损伤的发生。何杰明等应用CSEP对127例脊柱侧凸患者进行监护，其中1例真阳性是后路HR+LR固定时，诱发电位出现异常，经检查发现钢丝位置不佳，手术医师将HR放松一格，0.5 h后电位恢复正常，术后检查无异常[34]。张琪报道，1例行后路椎弓根螺钉矫形内固定术，在撑开矫形时，体感诱发电位波幅降低超过60%以上，手术医生立即去除撑开，检查内固定正常，并行唤醒试验显示无神经损伤发生，未处理，术后右下肢略有感觉障碍，1周后恢复正常[35]。

2.2.2 脊髓缺血性损伤 脊柱矫形手术中经常需行控制性低血压，其优点是减少术中的出血。在控制性低血压时，脊髓血流量减少可致自动调节机制丧失。脊髓血供储备甚少，尤其T4～9椎管最窄，且血供最不丰富，是脊柱手术的“危险区”。后凸位于胸椎的患者，由于胸廓的影响，矫形更为困难，加之脊髓血运差，对缺血更为敏感，易发生功能障碍。另外，术前有明显神经损害者，其脊髓对手术的耐受程度也降低，轻微的刺激便可引起神经功能的进一步恶化。对此，Schwartz等认为平均动脉压＜65mmHg时容易出现TES-MEP阳性，而不伴有CSEP改变，建议在器械安放阶段将平均动脉压维持在＞65 mmHg[36]。曾岩等采用后路后凸节段切除，双轴旋转矫形技术治疗40例中重度脊柱后凸成角畸形患者，有2例患者术中截骨矫形时出现较多且快速的出血，TES-MEP波幅下降持续时间超过30min，术后短期出现下肢功能障碍，考虑为脊髓血供障碍[37]。作者认为，脊髓血供障碍会造成截瘫，并建议术中应加强对出血和循环血量的监测。

随着术中监护仪的发展，可在术中同时进行SEP+MEP+肌电图监测，对脊髓运动、感觉及神经根功能进行适时监测，可大大减少术后医源性损伤，提高手术安全性。术中监测是一门多学科的交叉技术，成功的监护需手术医师、监测人员、麻醉医师的相互配合，有经验的监测人员是监护成功的重要保证。另外，如何对诱发电位变化进行正确的判读，制订合适监护报警标准及具体的监护方式，进一步提高术中监护的准确性，仍是一项具有挑战性的工作。

致谢：本文得到湘雅二医院脊柱外科王冰教授的指点，在此表示感谢。

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App lication of Evoked Potentials in Spinal Orthopedics and Reasons for Changes(review)

YAN Yi-hong,ZHANG Chang-jie,LIU Han-liang.Rehabilitation Department,Changsha 3rd Hospital,Changsha 410015,Hunan,China

Evoked potentialswhich canmonitor spinal cord function in operation continuously and timely hasbeen w idely used in spinalorthopedics.However,intraoperative evoked potentialsare affected by the technique in a variety of factors,how to improve the accuracy of intraoperativemonitoring isstilla problem to explore.In this paper,intraoperative nervemonitoring application and intraoperative potential reasons for the changes in the spine surgery orthopedic surgery were reviewed.

evoked potentials;orthopedic spine surgery;intraoperative nervemonitoring;review

R681.5

A

1006-9771(2012)10-0941-03

2012-02-20

2012-06-21)

长沙市三医院康复科，湖南长沙市410015。作者简介：颜益红(1971-)，女，湖南宁乡县人，硕士，主治医师，主要研究方向：神经康复及神经电生理。通讯作者：张长杰。

10.3969/j.issn.1006-9771.2012.10.013