多模式神經(jīng)電生理監(jiān)測在兒童脊髓栓系松解術(shù)中的應(yīng)用價值研究

文海韜 王潛陽 陳小燕 吳水華 趙斯君

脊髓栓系綜合征(tethered cord syndrome，TCS)是指因脊髓、圓錐、馬尾神經(jīng)或終絲縱向受到牽拉，導(dǎo)致脊髓末端位置低于正常水平，繼而引起一系列神經(jīng)功能障礙和畸形[1]。目前脊髓栓系松解術(shù)是治療脊髓栓系綜合征的唯一方法，手術(shù)治療原則是在保證脊髓神經(jīng)功能不受到損害的前提下，最大限度地松解栓系的脊髓，消除脊髓縱向受牽拉的張力，達(dá)到減輕神經(jīng)功能損害的目的[2-4]。根據(jù)Yener等相關(guān)報道，術(shù)中綜合運用體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential，SEP)、運動誘發(fā)電位(motor evoked potential，MEP)、肌電圖(electromyography,EMG)和(或)球海綿體括約肌反射(bulbocavernosus sphincter reflex,BCR)的多模式神經(jīng)電生理監(jiān)測(multimodal intraoperative monitoring,MIOM)可明顯降低神經(jīng)功能損害的發(fā)生率[5]。目前該技術(shù)在神經(jīng)外科手術(shù)中的運用已逐漸完善，但是，如何在兒童脊髓栓系松解術(shù)中更科學(xué)合理地使用MIOM仍是神經(jīng)外科學(xué)者們研究的熱點問題之一[6]。在脊髓栓系手術(shù)后再栓系的影響因素中，脊髓直徑/硬脊膜囊直徑(CORD/SAC)是意義較為明確的衡量指標(biāo)，尤其對于脂肪瘤型脊髓栓系患兒，通過MIOM可有效幫助術(shù)者區(qū)分正常神經(jīng)組織與異常增生組織，最大限度切除異常粘連組織，降低CORD/SAC數(shù)值，松解脊髓栓系，降低術(shù)后再栓系發(fā)生率[7,8]。本研究將初步分析脂肪瘤型脊髓栓系患兒手術(shù)前后CORD/SAC數(shù)值變化情況， 探討MIOM在脊髓栓系松解術(shù)中的應(yīng)用價值。

材料與方法

一、臨床資料

選取湖南省兒童醫(yī)院2019年3月至2019年12月期間行手術(shù)治療的脊髓栓系綜合征患兒64例作為研究對象，其中男38例，女26例。年齡1個月至13歲，平均(23.5±28.9)個月。14例存在大便功能異常，表現(xiàn)為失禁、便秘或者糞污；小便功能異常表現(xiàn)為尿潴留、遺尿或小便失禁，8例存在腰背部疼痛或雙下肢感覺運動異常。

術(shù)前均進(jìn)行腰骶部MRI檢查，根據(jù)栓系因素分為不同的病理類型，其中骶尾部脂肪瘤44例，終絲脂肪瘤7例，脊髓栓系術(shù)后復(fù)發(fā)5例，單純脊膜膨出6例，潛毛竇并椎管內(nèi)感染2例。術(shù)前肛門直腸測壓提示肛門直腸抑制反射異常14例，雙下肢體感誘發(fā)電位檢測異常13例，雙下肢肌電圖異常4例，膀胱殘余尿量增多13例。

二、手術(shù)方法

64例均由本院同一組醫(yī)師完成手術(shù)。麻醉誘導(dǎo)方案：靜脈麻醉，丙泊酚2.5 mg/kg；舒芬太尼0.3～0.5 μg/kg以及順式阿曲庫銨0.2 mg/kg。麻醉維持：全靜脈和吸入麻醉維持。丙泊酚4～12 mg·kg-1·h-1和瑞芬太尼0.2～0.3 μg·kg-1·min-1，七氟烷吸入<0.4 mac。術(shù)中需持續(xù)監(jiān)測血壓、心率等血流動力學(xué)指標(biāo)，檢測患兒核心體溫，加熱毯維持在36℃，呼氣末CO2分壓維持在35～40 mmHg。

患兒均取俯臥位，取腰骶部后正中切口或根據(jù)腫塊取梭形切口。切口上至相鄰正常脊髓截面，顯微鏡下剪開硬膜向兩側(cè)懸吊硬膜，用神經(jīng)電生理監(jiān)測儀監(jiān)測脊髓功能，使用叉狀雙極探頭探查粘連部位神經(jīng)根關(guān)聯(lián)情況，辨別正常神經(jīng)組織與異常神經(jīng)組織，松解粘連栓系脊髓，松解脊髓栓系后使用不可吸收硬膜連續(xù)擴大縫合重建硬膜囊。

SEP采用國際10-20系統(tǒng)進(jìn)行記錄。刺激電極置于雙側(cè)內(nèi)踝后側(cè)方脛后神經(jīng)，記錄電極放在Cz點，參考電極放在Fz點。球海綿體刺激電極置于陰莖或者陰蒂，記錄電極置于肛門擴約肌。誘發(fā)肌電：神經(jīng)電刺激使用雙極刺激器，刺激間期200 μs，刺激頻率4.7 Hz，恒流刺激強度0.1～3 mA，時間窗10 ms/div。自由肌電增益設(shè)50～500 mV，低通濾波20～30 Hz，高通濾波10 kHz，時間窗在10～200 ms/div。運動誘發(fā)電位刺激參數(shù)為4～8，刺激持續(xù)時間200～500 μs，刺激間隔時間為2～4 ms。采用恒壓/恒流刺激，100 V/50 mA起始，逐級增加電壓/電流至獲得穩(wěn)定波形為止，刺激電壓/電流不超過600 V/200 mA。

為排除使用肌松劑對神經(jīng)電生理監(jiān)測結(jié)果的干擾，術(shù)中避免使用肌松劑，并持續(xù)監(jiān)測自由肌電圖。MIOM結(jié)果判斷及處理： ①在顯微鏡下小心分離異常增生組織，剪開硬脊膜，如有神經(jīng)組織受到持續(xù)牽拉或壓迫時，可記錄到異常爆發(fā)性肌電圖，表現(xiàn)為數(shù)個連續(xù)的高尖多相波，此時應(yīng)提醒手術(shù)醫(yī)師停止操作，避免對神經(jīng)組織的過度牽拉，待異常的高尖多相波消失后，仔細(xì)辨別分析高尖多相波出現(xiàn)原因，游離正常神經(jīng)組織后再次進(jìn)行手術(shù)操作。②使用神經(jīng)電刺激儀誘發(fā)觸發(fā)電位，對正常神經(jīng)組織與異常組織進(jìn)行鑒別。當(dāng)術(shù)者在顯微鏡下看到正常神經(jīng)組織與異常增生結(jié)締組織相互包繞，無法判斷是否存在有功能的神經(jīng)組織時，可使用神經(jīng)電刺激儀誘發(fā)觸發(fā)電位進(jìn)行判斷。如果使用神經(jīng)電刺激儀誘發(fā)出觸發(fā)肌電，則表明刺激組織具備神經(jīng)功能，應(yīng)予以保留；如使用神經(jīng)電刺激儀不可誘發(fā)出觸發(fā)肌電，則表明被刺激組織已經(jīng)喪失神經(jīng)功能，應(yīng)切除松解栓系。剪斷終絲前也應(yīng)常規(guī)使用神經(jīng)電刺激儀進(jìn)行檢測判斷后，再行手術(shù)操作。③術(shù)中運動誘發(fā)電位(tcMEP)監(jiān)測，在手術(shù)操作中如無血壓及麻醉深度的明顯變化，單側(cè)或雙側(cè)tcMEP波幅突然消失、波幅降低>50%或刺激閾值顯著提高10%提示患兒神經(jīng)功能可能受損，需通知手術(shù)醫(yī)師停止操作，待tcMEP波幅正常，仔細(xì)分析異常波幅出現(xiàn)原因，游離正常神經(jīng)組織后再次進(jìn)行手術(shù)操作。④術(shù)中球海綿體括約肌反射監(jiān)測，在手術(shù)操作中如無血壓及麻醉深度的明顯變化、BCR波幅突然消失、波幅降低>30%或刺激閾值顯著提高提示患兒神經(jīng)功能可能受損，需通知手術(shù)醫(yī)師停止操作，待BCR波幅正常后仔細(xì)分析異常波幅出現(xiàn)原因，再行手術(shù)操作。

三、觀察指標(biāo)

記錄患兒術(shù)后3個月、6個月、12個月雙下肢感覺運動及大小便變化情況；收集患兒術(shù)后肛門直腸測壓、雙下肢體感誘發(fā)電位、雙下肢肌電圖及膀胱殘余尿量的檢查結(jié)果；使用本院影像科系統(tǒng)軟件測量患兒同一層面軸位磁共振T2像CORD/SAC比值，分別在軸位上的4點、8點、12點三個位置測量，并取平均值。

四、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

一、術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測結(jié)果

64例均在行脊髓栓系松解術(shù)的同時行MIOM，其中62例完全松解脊髓栓系，另外2例脊髓栓系復(fù)發(fā)患兒由于脊髓脂肪瘤粘連緊密行部分松解。64例均可引出SEP，但有13例術(shù)前、術(shù)中的雙下肢體感誘發(fā)電位波幅均降低，術(shù)中波幅降低程度與術(shù)前無明顯變化，縫合皮膚后復(fù)測體感誘發(fā)電位，波幅降低程度與術(shù)前無明顯差異；4例術(shù)前、術(shù)中無法誘發(fā)出tcMEP，其余60例術(shù)前、術(shù)中可誘發(fā)出tcMEP并記錄到肌肉動作電位，術(shù)后監(jiān)測均無tcMEP消失或顯著下降(圖1～圖6)?；純涸诩顾杷ㄏ邓山庑g(shù)中通過神經(jīng)電生理實時監(jiān)測波幅變化，提醒術(shù)者避免過度牽拉神經(jīng)組織；當(dāng)正常神經(jīng)組織與異常增生結(jié)締組織相互包繞，無法判斷是否存在有功能的神經(jīng)組織時，使用神經(jīng)電刺激儀對正常神經(jīng)組織和異常增生的血管、筋膜、脂肪等結(jié)締組織進(jìn)行鑒別，幫助術(shù)者區(qū)分正常神經(jīng)組織和異常增生組織，可最大程度切除異常增生組織，保護(hù)正常神經(jīng)組織，縮短手術(shù)時間，減少術(shù)后并發(fā)癥。

圖1 神經(jīng)電生理監(jiān)測自由肌電圖

圖2 神經(jīng)電生理監(jiān)測誘發(fā)肌電圖

圖3 神經(jīng)電生理監(jiān)測運動誘發(fā)電位(雙下肢)

圖4 神經(jīng)電生理監(jiān)測體感誘發(fā)電位(雙上肢)

圖5 神經(jīng)電生理監(jiān)測體感誘發(fā)電位(雙下肢)

圖6 神經(jīng)電生理監(jiān)測球海綿體反射

二、療效及隨訪結(jié)果

64例均進(jìn)行術(shù)后隨訪，術(shù)后隨訪1～12個月。結(jié)果顯示50例無神經(jīng)功能障礙患兒術(shù)后恢復(fù)好，無神經(jīng)系統(tǒng)癥狀；14例大小便功能異常的患兒中，7例較術(shù)前改善，6例無明顯改善，1例因小便障礙加重出現(xiàn)尿潴留，經(jīng)導(dǎo)尿訓(xùn)練后好轉(zhuǎn)；8例有腰背部疼痛或雙下肢感覺運動異常的患兒中，7例有明顯改善，1例無明顯變化，無加重病例。術(shù)后肛門直腸測壓提示肛門直腸抑制反射異常7例，雙下肢體感誘發(fā)電位檢測異常8例，雙下肢肌電圖檢測異常4例，膀胱殘余尿量仍增多9例。隨訪期間患兒均恢復(fù)良好，無一例腦脊液漏及死亡，復(fù)查骶尾部脊椎MRI均未見脊髓栓系復(fù)發(fā)。44例脂肪瘤型脊髓栓系患兒術(shù)前脊髓直徑/硬脊膜囊直徑比值(CORD/SAC)為(0.81±0.22)，術(shù)后CORD/SAC比值為(0.38±0.16)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=17.085，P<0.001)。

討 論

目前，脊髓栓系松解術(shù)是治療脊髓栓系患兒的唯一方法，及時對栓系脊髓進(jìn)行松解，可減少因脊髓長期受牽拉后神經(jīng)組織變性引起的疼痛、感覺和運動障礙、雙下肢畸形、直腸和膀胱功能障礙、脊柱側(cè)彎等并發(fā)癥[9]。術(shù)中應(yīng)用MIOM可最大限度切除異常增生組織，松解脊髓栓系的同時保護(hù)正常神經(jīng)組織，起到縮短手術(shù)時間、降低脊髓栓系術(shù)后再栓系風(fēng)險、減少術(shù)后并發(fā)癥的作用[10]。

一、術(shù)中MIOM可有效保護(hù)神經(jīng)組織，提高手術(shù)安全性

本組中有2例脊髓栓系復(fù)發(fā)患兒由于正常神經(jīng)組織與異常增生脂肪組織、瘢痕組織相互包繞嚴(yán)重，在術(shù)中多次提示肛門外括約肌自由肌電牽拉反應(yīng)大，無法完全松解，所以僅行部分松解。其中1例術(shù)后小便障礙癥狀加重，留置導(dǎo)尿并使用甲潑泥龍琥珀酸鈉對癥支持治療后，第12天小便功能恢復(fù)到術(shù)前水平。肛門直腸抑制反射異常7例，膀胱殘余尿量無明顯改善9例，可能與患兒腰骶髓神經(jīng)組織發(fā)育不良或脊髓受牽拉時間長、脊髓神經(jīng)組織損害嚴(yán)重、并發(fā)神經(jīng)源性膀胱、膀胱輸尿管反流性腎積水、直腸擴張等因素有關(guān)，所以即使完全松解脊髓栓系，大小便功能也難以恢復(fù)，甚至有加重的可能。

因為不同的神經(jīng)電生理監(jiān)測方法應(yīng)用在脊髓手術(shù)中各有優(yōu)缺點，可以起到不同的預(yù)警作用，現(xiàn)提倡使用MIOM最大限度保護(hù)神經(jīng)功能，達(dá)到提高手術(shù)安全性、減少術(shù)后并發(fā)癥的作用[11]。脊髓手術(shù)中應(yīng)用SEP監(jiān)測脊髓感覺通路的完整性，可以達(dá)到減少術(shù)后醫(yī)源性神經(jīng)損傷并發(fā)癥的作用[12]。Nuwer等[13]報道發(fā)現(xiàn)，SEP監(jiān)測神經(jīng)感覺功能受損的準(zhǔn)確率高達(dá)90%。Palatinsky等[14]研究發(fā)現(xiàn)術(shù)中SEP對術(shù)后神經(jīng)功能評估的有效率高達(dá)78%～100%。但SEP只能監(jiān)測脊髓背側(cè)柱的感覺神經(jīng)通路，不能監(jiān)測皮質(zhì)脊髓運動神經(jīng)通路，且SEP的預(yù)警時間較MEP滯后，從而導(dǎo)致醫(yī)源性脊髓損傷[15]。術(shù)中運用MEP監(jiān)測脊髓功能，不僅可對脊髓運動通路的完整性進(jìn)行預(yù)警，還可以對術(shù)后運動功能的情況進(jìn)行預(yù)判。Acharya等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在61例脊柱矯形手術(shù)中運用MEP監(jiān)測脊髓功能，脊髓運動功能監(jiān)測的敏感度高達(dá)100%，特異度為96%，陽性預(yù)測值為96%。在SEP和MEP無反應(yīng)或出現(xiàn)異常波動無法判斷時，EMG監(jiān)測可起到關(guān)鍵作用。EMG是一種可以持續(xù)監(jiān)測顱神經(jīng)和脊神經(jīng)是否受到損傷的神經(jīng)電生理監(jiān)測方法，可起到實時監(jiān)測術(shù)中神經(jīng)功能完整性的作用。廉海平等[17]對212例行腰骶部椎管內(nèi)腫瘤切除術(shù)者應(yīng)用EMG監(jiān)測脊髓神經(jīng)功能，監(jiān)測敏感性達(dá)到100%,特異性為46%,并發(fā)現(xiàn)當(dāng)神經(jīng)根受到短暫刺激時，異常的肌電圖波幅會很快消失；肌電圖的波幅越高，持續(xù)時間越長，則術(shù)后出現(xiàn)醫(yī)源性脊髓功能損傷的可能性越大；特別是當(dāng)神經(jīng)被完整切斷時，EMG的波幅會被異常的偽波所掩蓋，所以需要結(jié)合其他神經(jīng)電生理監(jiān)測方法。球海綿體肌反射是陰部神經(jīng)受刺激后，通過骶髓反射神經(jīng)電信號傳導(dǎo)通路引起球海綿體肌收縮，此反射可反映周圍傳入神經(jīng)功能、骶髓神經(jīng)功能及傳出神經(jīng)功能的完整性。當(dāng)骶叢神經(jīng)根受牽連、壓迫或缺血時，球海綿體肌反射波幅也會出現(xiàn)明顯的變化，此時需提醒術(shù)者有神經(jīng)受損的可能，術(shù)者根據(jù)術(shù)中情況進(jìn)行分析判斷后可更改手術(shù)操作，保護(hù)神經(jīng)組織[18]。

二、術(shù)中MIOM可降低脂肪瘤型脊髓栓系CORD/SAC 平均值

王勇強等[19]報道CORD/SAC比值與術(shù)后脂肪瘤型脊髓栓系患兒的復(fù)發(fā)率呈正相關(guān)。終絲脂肪瘤型脊髓栓系是所有脊髓栓系類型中預(yù)后較好的一種，因為骶尾部椎管內(nèi)脂肪樣變性的終絲與周圍并無明顯粘連，且無大量異常脂肪、血管等結(jié)締組織增生，所以終絲脂肪瘤型脊髓栓系有非常低的CORD/SAC比值。本組病例中有16例術(shù)中證實為終絲脂肪瘤，在切斷終絲之前均使用誘發(fā)肌電刺激終絲，其中3例出現(xiàn)了肌電反應(yīng)，仔細(xì)探查原因發(fā)現(xiàn)終絲腹側(cè)有正常神經(jīng)組織與之相粘連，仔細(xì)游離正常神經(jīng)組織后再次使用誘發(fā)肌電刺激終絲，無肌電反應(yīng)后切斷終絲，保護(hù)了神經(jīng)，避免了醫(yī)源性神經(jīng)功能損傷。脂肪瘤型脊髓栓系手術(shù)操作的關(guān)鍵是在不損傷神經(jīng)功能的前提下最大限度切除異常增生的脂肪瘤。術(shù)中通過使用MIOM不但可避免對正常神經(jīng)組織造成過度牽拉，還可以幫助術(shù)者辨別正常神經(jīng)組織與異常增生脂肪組織，從而達(dá)到在不損傷神經(jīng)功能的前提下最大限度地切除異常增生組織的目的，松解栓系的脊髓。此外，我們通過使用不可吸收人工硬膜擴大縫合硬脊膜達(dá)到增加硬膜囊前后徑的作用。本組44例脂肪瘤型脊髓栓系患兒在MIOM的監(jiān)測下不僅保護(hù)了神經(jīng)功能，而且通過比較本組病例術(shù)前、術(shù)后CORD/SAC比值發(fā)現(xiàn)，術(shù)后CORD/SAC比值較術(shù)前明顯降低，患兒術(shù)后康復(fù)及隨訪過程中均未發(fā)生感染、腦脊液漏和粘連，進(jìn)一步證實了MIOM的監(jiān)測可降低脂肪瘤型脊髓栓系CORD/SAC 平均值，降低脊髓栓系術(shù)后再栓系的發(fā)生率。