凌煜玮 康 骅
(首都医科大学宣武医院普外科,北京 100053)
· 特约综述 ·
喉返神经监测在甲状腺及甲状旁腺手术中的应用现状
凌煜玮 康 骅*
(首都医科大学宣武医院普外科,北京 100053)
喉返神经损伤是甲状腺及甲状旁腺手术中不可忽视的合并症,其损伤可能导致声音嘶哑及呼吸困难,严重影响病人生活质量,甚至危及生命。术中喉返神经监测技术目前作为保护喉返神经的有效办法,经历了从有创电极到无创性气管插管表面电极的发展。目前,国际和国内均提出了喉返神经监测的标准化步骤,再发展到连续神经监测和标准化的喉上神经监测,为辨认神经和防止神经损伤提供了新的手段,同时对喉返神经损伤机制的探究也更加深入。术中喉返神经监测技术的应用,可以帮助手术医师更好地辨认喉返神经,从而降低神经损伤的风险;同时对手术方式的优化、是否采用分期手术以及年轻外科医生的成长方面,具有重要意义。
术中喉返神经监测;甲状腺;甲状旁腺;手术
喉返神经损伤是甲状腺及甲状旁腺手术中可能发生的合并症之一。单侧喉返神经损伤导致病人术后声音嘶哑,而双侧喉返神经损伤,可造成呼吸困难,甚至窒息,这严重影响病人生活质量甚至危及生命。为了防止喉返神经损伤,将其游离并完全直视显露一直被视为保护喉返神经的金标准,但对于存在神经解剖变异、二次或复杂手术,因存在解剖层次和结构不清,喉返神经损伤的概率会大大增加。随着近年来术中喉返神经监测技术的发展和应用,对喉返神经结构和功能的认识以及甲状腺及甲状旁腺手术方式呈现出了一些新的理念,下面结合文献就其应用现状做一综述。
双侧喉返神经在喉上方由迷走神经发出,左侧绕主动脉弓,右侧绕锁骨下动脉,沿气管、食管间沟上行,在咽下缩肌下缘处、环甲关节后方入喉,与甲状腺关系密切,且与甲状腺下动脉形成复杂关联,可能从表面或下方跨越甲状腺下动脉[1]。喉返神经与甲状腺的特殊解剖关系决定了甲状腺手术存在神经损伤的客观可能性。术中喉返神经损伤定义为因手术操作等原因造成的神经功能障碍,包括肉眼不可见的损伤及肉眼可见的损伤,如横断、压迹等;同时还分为一过性损伤和永久性损伤,一过性损伤指神经功能可在6个月内恢复,神经损伤超过6个月仍未能恢复则称之为永久性损伤;按侧别也可分成一侧损伤和双侧损伤。文献[2-9]报道甲状腺及甲状旁腺手术中喉返神经损伤的概率为0.6%~20.0%,其中一过性损伤率为0.6%~9.6%,永久性损伤率为0%~2%。有学者[10-11]指出,造成喉返神经损伤的高危因素包括:甲状腺腺叶切除、甲状腺二次手术、Grave’s病、巨大甲状腺肿、胸骨后甲状腺肿、外科医生经验不足及因组织粘连、解剖变异等原因造成的术中辨别失败。其中以甲状腺恶性肿瘤复发需行二次手术及需要进行颈侧区淋巴结清扫的病人发生喉返神经损伤的风险度最高。
神经电生理检测技术应用于甲状腺手术中的理念最早由Shedd等[12]和Flisberg等[13]分别于1966年和1969年提出,从最早用电流刺激喉返神经并通过触摸环甲肌感受其收缩、通过喉镜将针状电极插入声带肌或通过电极穿过环甲肌至声带肌记录肌电信号,虽然准确性可达100%,但操作复杂,同时对声带肌有创伤。至1996年,Eisele[14]用带有电极的特殊气管插管作为记录电极,通过与声带接触的电极记录信号,操作简单方便且无创,同时灵敏度可达75%,这种方法也沿用至今,使用也最广泛。
喉返神经监测设备包括记录端、刺激端及肌电图监测仪(图1),记录端接收信号,常规使用气管插管表面电极。刺激端又分为单极型和双极型,中国医师协会外科医师分会甲状腺外科医师委员会推荐使用Prass球头探针。术中实施监测时,由刺激端产生电流刺激运动神经,产生神经冲动使其支配的肌肉收缩从而产生肌电信号,形成的肌电图波形会显示在肌电图监测仪上,同时发出提示音,来判断神经功能及神经完整性。中国医师协会外科医师分会甲状腺外科医师委员会在2013年发表的《甲状腺及甲状旁腺手术中神经电生理监测临床指南》[15]中规范了神经监测的标准步骤,术中神经监测应遵循四步法,即第一步为探测手术侧迷走神经,来确定监测系统是否已经成功建立,或有无非返性喉返神经变异存在;第二步为探测手术侧喉返神经信号,以“十字交叉法”进行定位;第三步为在游离喉返神经及完成腺体切除后实时监测手术侧喉返神经信号,判断神经功能及完整性是否良好;第四步在完成术野止血后,探查手术侧迷走神经。
图1 喉返神经检测示意图
A:stimulating electrode;B:recording electrode on endotracheal tube;C:display screen of IONM;IONM:intraoperative neuromonitoring.
喉返神经损伤的机制包括牵拉伤、热损伤、压迫伤、钳夹伤、吸引器伤、结扎伤、横断伤,其中以横断伤最为严重,牵拉伤最轻,恢复最快[16]。喉返神经监测对于神经损伤的表现为肌电信号的下降或丢失,肌电信号下降的定义为最后一次测得肌电数值降低超过初始值的50%,同时表现为潜伏期延长,肉眼可观察到电流刺激时环甲肌肉收缩消失。其中Ⅰ类信号丢失为某一神经节点远端信号丢失,Ⅱ类信号丢失为喉返神经全程信号丢失[17]。在Ⅰ类信号丢失中,可能存在肉眼可见的损伤点,而Ⅱ类信号丢失常无肉眼可见的损伤点,神经监测技术对Ⅱ类损伤的发生,有重要的提示作用[16]。文献[4]报道,术中喉返神经监测对判断术后声带麻痹的灵敏度为91.3%,特异度为99.41%。因此可为术后治疗和拟行甲状腺全部切除术的病人是否需要分期手术提供重要的决策依据,但对术后声带麻痹的阳性预测值并不高,约为25.5%~33.3%,这意味着术中出现肌电信号异常时,有2/3的病人术后可能并不会出现声带麻痹[5]。另外,实践观察[18]显示,术中神经结构的完整并不代表功能的正常,其中以神经牵拉伤最具代表性,如果每一例甲状腺术后的病人均进行纤维喉镜检查,声带运动异常概率甚至可达10%。Wu等[19]利用神经监测技术进行了动物试验,通过对猪的喉返神经以不同的牵引力牵拉,观察其肌电信号和图像的变化,认为肌电信号的振幅变化较潜伏期变化对反映喉返神经牵拉伤更加具有标志性,牵引力去除后,信号可以部分恢复。Schneider 等[20]认为手术结束前若发生肌电信号下降或丢失的喉返神经肌电信号恢复到初始值的50%,术后病人声带功能可能正常。而对于电热损伤、钳夹伤和横断伤,则会立即出现信号部分或全部丢失,并且观察不到信号恢复[16]。而随着能量外科时代各种能量器械的普遍使用,利用喉返神经监测技术进行动物实验,可以得到相应能量器械对于喉返神经保护的安全距离和安全温度,为指导手术操作提供信息[21]。
喉返神经监测过程中,肌电信号的产生与去极化的肌纤维数量有关,而此与喉返神经的功能相关,当喉返神经损伤较为严重时,大部分的神经纤维便不能传导神经冲动,从而导致神经肌电下降或肌电信号丢失(loss of signal, LOS)。肌电信号丢失(LOS)的定义为:以1 mA或2 mA的电流在干净的术野下刺激初始肌电数值能正常引起阈上刺激(常设置为100 μV)的情况下,神经肌电信号降至100 μV以下称之为肌电信号丢失[22]。
当喉返神经出现损伤,同时肌电信号降至100 μV以下,称之为真性LOS。真性LOS可表现为Ⅰ类损伤和Ⅱ类损伤,Ⅰ类损伤常因钳夹、牵拉、压迫和热损伤引起,术者需及时去除损伤因素,如松解结扎、放松钳夹等措施,尤其应注意探查Barry’s韧带区域。Ⅱ类损伤目前机制尚不完全清楚,可能与牵拉甲状腺腺叶导致神经牵拉过长引起,此时需探查对侧迷走神经,若信号正常,方能确定Ⅱ类损伤的发生。
当喉返神经功能正常时(可观察到声带运动或喉部肌肉收缩),出现神经肌电数值下降,称之为假性LOS,当无肉眼可见的损伤点及对侧迷走神经肌电信号同样丢失时,可能与监测系统故障、气管插管电极移位和肌松药使用有关。此时应检查记录电极、接地电极是否连接良好,同时可将刺激电极置于肌肉上观察是否有收缩运动,以排除故障。当刺激电极以1~2 mA的电流刺激甲状腺及气管软骨时可显示正常肌电信号,说明设备工作良好,需考虑气管插管电极移位;若引出的肌电信号低于刺激环状软骨引出的肌电信号,则考虑气管插管向下移位;若高于环状软骨刺激电位,则应考虑向上移位。 Wu等[22]认为当怀疑假性LOS出现时,可应用纤维喉镜来协助观察声带运动及调整气管插管位置。最后应与麻醉医师沟通肌松药物使用情况,若存在肌松药物导致监测失败的情况,其他故障均已排除的情况下,立即停用肌松药物,并等待相应时间(20~30 min),便可正常引出肌电信号。
术中喉返神经监测技术的应用已经被越来越多的外科医生认可,在2015年的一项调查研究[23]中,90%的外科医生在甲状腺手术中应用喉返神经监测技术,其中71%的外科医生常规应用术中神经监测,但甲状腺手术中喉返神经监测技术是否能降低喉返神经损伤的发生率仍然倍受争议。有研究者[24]认为应用喉返神经监测技术的病人,尤其是在发生神经损伤的高危病人中,术后发生一过性神经损伤的概率较直视显露神经组的病人明显降低,并且显著缩短手术时间。然而其他研究者[3,5]认为,应用术中喉返神经监测在降低喉返神经损伤的概率方面,相比传统直视下显露神经,差异无统计学意义。但目前大多数对于喉返神经监测应用的研究,是基于回顾性非随机观察研究,存在固有的偏倚,但喉返神经监测技术的应用,在保护喉返神经方面,特别是对于复杂二次手术及在特殊神经解剖走行,如喉不返神经的辨认上,具有明显的优势。 Chiang等[7]认为喉返神经监测技术的意义在于可以帮助术者尽早辨认并定位喉返神经,特别是在复杂甲状腺手术中,辨认成功率可达100%。
传统的神经监测技术(intermittent intraoperative neuromonitoring, I-IONM),仅能在损伤已经发生之后,检测出喉返神经功能异常。而连续实时喉返神经监测技术(continuous intraoperative neuromonitoring, C-IONM)通过术中安置在迷走神经上的电极,以周期性发放神经电冲动,实现对喉返神经功能的实时监测,可以帮助术者早期发现可能导致喉返神经损伤的危险因素。有动物实验[25]表明,当喉返神经已经发生或即将发生牵拉损伤时,可以通过连续监测反映出实时的肌电变化,且潜伏期的延长较振幅下降更早,此时及时消除可能导致损伤的外力,可避免严重神经损伤(如神经离断伤和轴突离断伤)的发生。连续实时喉返神经监测的安全性也备受关注,由于迷走神经连续刺激曾被应用于难治性癫痫的治疗及移植领域,Hatton 等[26]报道刺激迷走神经导致心脏停搏事件的发生率为0.1%。但连续实时喉返神经监测对迷走神经的刺激频率远低于治疗所用电刺激频率,对病人的血流动力学、动脉血压和中位心率均无影响[27]。在灵敏度和特异度方面,I-IONM的灵敏度和特异度分别为96.48%和100%,而C-IONM的灵敏度和特异度均为100%[28]。因此,连续性喉返神经监测的应用,是有效且安全的。
喉上神经外支支配环甲肌运动,喉上神经外支的损伤,也是导致甲状腺病人术后声音改变的重要因素之一。然而大多数外科医生在甲状腺手术中并不常规辨认及监测喉上神经外支功能,仅27%的外科医生进行常规喉上神经外支监测,56%的外科医生从未进行过喉上神经外支监测[23]。但目前对于喉上神经外支的损伤重视程度仍较低,且其损伤情况常常被低估。利用术中神经监测技术,通过观察环甲肌收缩和肌电信号的变化来实现对喉上神经外支功能进行监测[29]。Barczyński等[30]的研究表明,相比直视下辨认和保护喉上神经外支,术中神经监测对喉上神经外支的辨认成功率更高(83.8%vs34.3%,P<0.001),同时可以降低术后早期发声改变的风险(P<0.05)。所以国际神经监测学组(International Neural Monitoring Study Group, INMSG)在2013年发布的国际喉上神经外支监测指南中指出,术中喉返神经监测可以显著提高喉上神经外支的辨认成功率,并推荐在所有甲状腺及甲状旁腺手术中,常规进行喉上神经外支监测。
术中喉返神经监测技术的推广与应用,通过与传统直视显露相结合的方法,使术中对喉返神经及喉上神经的辨认成功率大大提高,尽管目前大多数研究并未得出喉返神经监测技术能在统计学意义上降低甲状腺及甲状旁腺手术喉返神经损伤概率的结果,但这项技术对于喉返神经损伤机制的研究、手术方式的优化和改进、分期手术策略的制定及年轻外科医生的成长这几方面的优越性仍应得到肯定,特别是在复杂甲状腺及甲状旁腺手术、二次甲状腺手术上,较传统直视显露的方法,具有明显的优势,为神经功能的保护提供更好的手段。
[1] Ardito G, Revelli L, D’Alatri L, et al. Revisited anatomy of the recurrent laryngeal nerves[J]. Am J Surg, 2004, 187(2): 249-253.
[2] Julien N, Mosnier I, Bozorg Grayeli A, et al. Intraoperative laryngeal nerve monitoring during thyroidectomy and parathyroidectomy: A prospective study[J]. Eur Anna Otorhinolaryngol, Head Neck Dis, 2012, 129(2): 69-76.
[3] Sanabria A, Ramirez A, Kowalski L P, et al. Neuromonitoring in thyroidectomy: a meta-analysis of effectiveness from randomized controlled trials[J]. Eur Arch Oto Rhino Laryngol, 2013, 270(8): 2175-2189.
[4] Calò P G, Pisano G, Medas F, et al. Identification alone versus intraoperative neuromonitoring of the recurrent laryngeal nerve during thyroid surgery: experience of 2 034 consecutive patients[J]. J Otolaryngol Head Neck Surg,2014, 43: 16.
[5] Pisanu A, Porceddu G, Podda M, et al. Systematic review with meta-analysis of studies comparing intraoperative neuromonitoring of recurrent laryngeal nerves versus visualization alone during thyroidectomy[J]. J Surg Res, 2014, 188(1): 152-161.
[6] Page C, Cuvelier P, Biet A, et al. Value of intra-operative neuromonitoring of the recurrent laryngeal nerve in total thyroidectomy for benign goitre[J]. J Laryngol Otol, 2015, 129(6): 553-557.
[7] Chiang F, Lu I C, Chen H, et al. Intraoperative neuromonitoring for early localization and identification of recurrent laryngeal nerve during thyroid surgery[J]. Kaohsiung J Med Sci, 2010, 26(12): 633-639.
[8] Hemmerling T M, Schmidt J, Bosert C, et al. Intraoperative monitoring of the recurrent laryngeal nerve in 151 consecutive patients undergoing thyroid surgery[J]. Anesth Analg, 2001, 93(2): 396-399.
[9] 刘晓莉,孙辉,郑泽霖,等. 甲状腺术中喉返神经监测技术的应用与进展[J]. 中国普通外科杂志,2009,18(11): 1187-1190.
[10]Dralle H, Sekulla C, Haerting J, et al. Risk factors of paralysis and functional outcome after recurrent laryngeal nerve monitoring in thyroid surgery[J]. Surgery, 2004, 136(6): 1310-1322.
[11]Godballe C, Madsen A R, Sørensen C H, et al. Risk factors for recurrent nerve palsy after thyroid surgery: a national study of patients treated at danish departments of ENT head and neck surgery[J]. Eur Arch Otorhinolaryngol, 2014, 271(8): 2267-2276.
[12]Shedd D P, Durham C. Electrical identification of the recurrent laryngeal nerve. I. Response of the canine larynx to electrical stimulation of the recurrent laryngeal nerve[J]. Ann Surg, 1966, 163(1): 47-50.
[13]Flisberg K, Lindholm T. Electrical stimulation of the human recurrent laryngeal nerve during thyroid operation[J]. Acta Otolaryngol Suppl, 1969, 263: 63-67.
[14]Eisele D W. Intraoperative electrophysiologic monitoring of the recurrent laryngeal nerve[J]. Laryngoscope, 1996, 106(4): 443-449.
[15]孙辉. 甲状腺及甲状旁腺手术中神经电生理监测临床指南(中国版)[J]. 中国实用外科杂志,2013,33(6): 470-474.
[16]Dionigi G, Wu C, Kim H Y, et al. Severity of recurrent laryngeal nerve injuries in thyroid surgery[J]. World J Surg, 2016, 40(6): 1373-1381.
[17]Randolph G W, Dralle H, International Intraoperative Monitoring Study Group, et al. Electrophysiologic recurrent laryngeal nerve monitoring during thyroid and parathyroid surgery: International standards guideline statement[J]. Laryngoscope, 2011, 121(Suppl 1): S1-S16.
[18]Jeannon J P, Orabi A A, Bruch G A, et al. Diagnosis of recurrent laryngeal nerve palsy after thyroidectomy: a systematic review[J]. Int J Clin Pract, 2009, 63(4): 624-629.
[19]Wu C W, Dionigi G, Sun H, et al. Intraoperative neuromonitoring for the early detection and prevention of RLN traction injury in thyroid surgery: A porcine model[J]. Surgery, 2014, 155(2): 329-339.
[20]Schneider R, Sekulla C, Machens A, et al. Dynamics of loss and recovery of the nerve monitoring signal during thyroidectomy predict early postoperative vocal fold function[J]. Head Neck, 2016, Suppl 1(38): E1144-E1151.
[21]Lin Y C, Dionigi G, Randolph G W, et al. Electrophysiologic monitoring correlates of recurrent laryngeal nerve heat thermal injury in a porcine model[J]. Laryngoscope, 2015, 125(8): E283-E290.
[22]Wu C W, Wang M H, Chen C C, et al. Loss of signal in recurrent nerve neuromonitoring: causes and management[J]. Gland Surg, 2015, 4(1): 19-26.
[23]Barczyński M, Randolph G W, Cernea C. International survey on the identification and neural monitoring of the EBSLN during thyroidectomy[J]. Laryngoscope, 2016, 126(1): 285-291.
[24]Barczyński M, Konturek A, Cichoń S. Randomized clinical trial of visualization versus neuromonitoring of recurrent laryngeal nerves during thyroidectomy[J]. Brit J Surg, 2009, 96(3): 240-246.
[25]Schneider R, Randolph G W, Sekulla C, et al. Continuous intraoperative vagus nerve stimulation for identification of imminent recurrent laryngeal nerve injury[J]. Head & Neck, 2013, 35(11): 1591-1598.
[26]Hatton K W, McLarney J T, Pittman T, et al. Vagal nerve stimulation: overview and implications for anesthesiologists[J]. Anesth Analg, 2006, 103(5): 1241-1249.
[27]Ulmer C, Friedrich C, Kohler A, et al. Impact of continuous intraoperative neuromonitoring on autonomic nervous system during thyroid surgery[J]. Head Neck, 2011,(33): 976-984.
[28]Koulouris C, Papavramidis T S, Pliakos I, et al. Intraoperative stimulation neuromonitoring versus intraoperative continuous electromyographic neuromonitoring in total thyroidectomy: identifying laryngeal complications[J]. Am J Surg, 2012, 204(1): 49-53.
[29]Barczyński M, Randolph G W, Cernea C R, et al. External branch of the superior laryngeal nerve monitoring during thyroid and parathyroid surgery: International neural monitoring study group standards guideline statement[J]. Laryngoscope, 2013, 123 Suppl 4: S1-S14.
[30]Barczyński M, Konturek A, Stopa M, et al. Randomized controlled trial of visualization versus neuromonitoring of the external branch of the superior laryngeal nerve during thyroidectomy[J]. World J Surg, 2012, 36(6): 1340-1347.
编辑 陈瑞芳
Role of intraoperative neuromonitoring of recurrent laryngeal nerve in thyroid and parathyroid surgery
Ling Yuwei,Kang Hua*
(DepartmentofGeneralSurgery,XuanwuHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100053,China)
The recurrent laryngeal nerve(RLN) injury is one of the important complications during the thyroid and parathyroid surgery, which can result in hoarseness and dyspnea. Intraoperative neuromonitoring (IONM) of recurrent laryngeal nerve has already become the effective method to protect the recurrent laryngeal nerve during the thyroid and parathyroid surgery, which has developed from invasive electrode to noninvasive endotracheal intubation with electrode, and standardized procedures of IONM was proposed. Furthermore, the continuous intraoperative neuromonitorying (C-IONM) and the standardized monitoring procedure of external branch of superior laryngeal nerve (EBSLN) has been accepted by an increasing number of surgeons. The probable damage mechanisms are gradually demonstrated through IONM. It is an effective technique that IONM could be to assist surgeons to recognize RLN and reduce the risk of recurrent laryngeal nerve injury during thyroid or parathyroid surgery, especially in complicated operations and reoperations.It will be of great importance in the aspect of improving the operation procedure, making staged secondary/completion procedure strategy, and the development of low-volume surgeons.
intraoperative recurrent laryngeal nerve neuromonitoring; thyroid; parathyroid; surgery
北京卫生系统高层次卫生技术人才学科带头人培养项目(2011-2-28)。This study was supported by Beijing Municipal Health System Academic Leaders of High-level Health Personnel Program(2011-2-28).
时间:2017-07-16 17∶34 网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20170716.1734.040.html
10.3969/j.issn.1006-7795.2017.04.026]
R653
2017-06-21)
*Corresponding author, E-mail:kanghua@xwh.ccmu.edu.cn