多模式電生理監(jiān)測在頸椎手術(shù)中的應(yīng)用

廉海平，張文瑞，高 巍，何百祥

(西安交通大學第一附屬醫(yī)院：1. 神經(jīng)外科；2. 麻醉科，陜西西安 710061)

頸椎疾病是一種常見疾病，多種原因?qū)е骂i椎疾病的發(fā)病率高居不下。對于復(fù)雜性和頑固性頸椎疾病，手術(shù)治療有明確的療效，但頸椎手術(shù)的部位常涉及頸髓和延髓等重要區(qū)域，脊髓和神經(jīng)功能損傷是頸椎手術(shù)的最大風險，可發(fā)生在圍術(shù)期各個階段，包括術(shù)中減壓、畸形矯形、植入內(nèi)植物時，也可發(fā)生在麻醉誘導(dǎo)、體位擺放和術(shù)后蘇醒期間[1-2]，一旦發(fā)生，則后果嚴重，有報道發(fā)生率為2%～3.7%[3]。因此，如何預(yù)防或降低醫(yī)源性脊髓和神經(jīng)功能可逆性損傷至關(guān)重要。早期有采用全身麻醉術(shù)中喚醒甚至局部麻醉來避免脊髓和神經(jīng)根的損傷[4]，既增加了患者的痛苦，又影響手術(shù)操作，增加手術(shù)風險。

隨著神經(jīng)監(jiān)測技術(shù)的迅速發(fā)展，神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)逐漸應(yīng)用于脊髓、神經(jīng)的功能保護。國內(nèi)外均有文獻報道，在頸椎手術(shù)中運動誘發(fā)電位(motor evoked potential, MEP)、體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential, SEP)、肌電圖(electromyography, EMG)等單獨或聯(lián)合監(jiān)測評估脊髓和神經(jīng)根完整性可以降低和改善脊髓、神經(jīng)功能損傷[5-7]。但上述電生理監(jiān)測各自存在局限性，且對麻醉藥物的敏感性不同，因此，對頸椎高位手術(shù)涉及腦干損傷可能時，聯(lián)合腦干監(jiān)測就至關(guān)重要。腦干聽覺誘發(fā)電位(brainstem auditory evoked potential, BAEP)是由聲刺激引起的神經(jīng)沖動在腦干聽覺傳導(dǎo)通路上的電活動，能客觀敏感地反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能，臨床逐漸運用于頸椎高位手術(shù)中以免腦干受損[8]。腦電雙頻指數(shù)(bispectral index, BIS)監(jiān)測可以客觀準確地反映麻醉深度，精準把控麻醉藥物用量，維持生命體征穩(wěn)定，減少術(shù)中及術(shù)后不良反應(yīng)[9-10]。SEP、MEP、EMG、BAEP及BIS監(jiān)測有各自的優(yōu)勢和局限，多模式聯(lián)合監(jiān)測能在最大程度上增加監(jiān)測的靈敏度與特異度。本研究回顧性地總結(jié)本院多模式電生理監(jiān)測技術(shù)在頸椎占位、損傷等患者術(shù)中應(yīng)用的臨床經(jīng)驗，探討其預(yù)防和降低圍術(shù)期脊髓、神經(jīng)功能損傷，減少手術(shù)并發(fā)癥的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究方案采用的多模式電生理監(jiān)測技術(shù)獲得2019年度院級普通新醫(yī)療新技術(shù)立項(XJYFY-2019W19)，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準實施(2019倫審醫(yī)字第W19號)。利用此技術(shù)回顧性地觀察系列病例，探討頸椎手術(shù)中應(yīng)用多模式電生理監(jiān)測預(yù)防和降低醫(yī)源性脊髓和神經(jīng)功能損傷的研究。收集2018年1月至2019年12月在本院神經(jīng)外科接受頸椎手術(shù)的患者資料，記錄和總結(jié)手術(shù)方式、部位、多模式電生理監(jiān)測(包括SEP、MEP、EMG、BAEP及BIS)結(jié)果，以及手術(shù)療效和并發(fā)癥情況。

1.2 納入及排除標準①納入標準：四肢疼痛麻木、四肢無力、行走站立不穩(wěn)等相應(yīng)癥狀者；行X線、CT和MRI等必要的影像學檢查，明確頸椎部位病變者；經(jīng)常規(guī)保守治療癥狀無明顯改善者；所有患者及其家屬均簽訂知情同意書。②排除標準：既往頸椎部位手術(shù)史患者，伴有頸椎部位外傷或感染等患者，兒童、孕婦及精神異常不能配合者，有癲癇病史、安裝心臟起搏器、顱骨缺損或金屬內(nèi)置物等神經(jīng)電生理監(jiān)測禁忌證者。

1.3 手術(shù)和麻醉方法手術(shù)方法包括頸椎前路椎間盤摘除植骨融合術(shù)、頸椎后路椎管內(nèi)腫瘤切除術(shù)及椎管擴大減壓和(或)植骨融合術(shù)、頸椎椎體次全切除植骨融合術(shù)等。所有患者選擇氣管插管全身麻醉，采用依托咪酯(0.15～0.25 mg/kg)及舒芬太尼(2～3 μg/kg)進行麻醉誘導(dǎo)，隨后靜脈給予羅庫溴銨(0.6～0.8 mg/kg)用于肌肉松弛。麻醉維持使用丙泊酚3～8 mg/(kg·h)、瑞芬太尼0.08～0.2 μg/(kg·min)、右美托咪定0.1～0.15 μg/(kg·h)，以利于頸椎手術(shù)。麻醉監(jiān)測包括BIS、HR、ECG、BP、SpO2、PetCO2、氣道壓、尿量和體溫。

1.4 電生理監(jiān)測方法采用神經(jīng)電生理監(jiān)測儀(Cadwell術(shù)中神經(jīng)監(jiān)護儀，深圳翰翔公司)和腦電雙頻指數(shù)檢測儀(Vista腦電雙頻譜指數(shù)測量儀，上海聚幕公司)監(jiān)測。所有患者均監(jiān)測BIS，對前額及一側(cè)鬢間皮膚做清潔處理，將電極片緊貼皮膚，確認BIS監(jiān)測儀顯示數(shù)值，麻醉前正常狀態(tài)BIS值為90～100，鎮(zhèn)靜狀態(tài)BIS值為65～85，麻醉狀態(tài)最佳BIS值為45～60，低于40可能呈現(xiàn)爆發(fā)抑制。麻醉藥、血壓、體溫、血氣變化、手術(shù)操作、鎮(zhèn)靜及鎮(zhèn)痛效果等許多因素均會影響麻醉深度，應(yīng)術(shù)前及術(shù)中持續(xù)BIS監(jiān)測。

根據(jù)具體的手術(shù)方式、部位和入路，針對術(shù)中易損功能區(qū)或神經(jīng)傳導(dǎo)通路，選擇合理的神經(jīng)電生理監(jiān)測模式和方案，確定監(jiān)測警報閾值。對于頸椎高位(C1～C2)外傷導(dǎo)致的脊髓損傷、腫瘤導(dǎo)致的脊髓和腦干受壓選擇SEP和MEP監(jiān)測，必要時聯(lián)合BAEP和EMG監(jiān)測。對于頸椎低位(C3～T1)的神經(jīng)根損傷和脊髓損傷選擇SEP、MEP和EMG聯(lián)合監(jiān)測。按國際腦電圖學會制定的10～20導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)。上肢SEP刺激部位：正中神經(jīng)(負極：腕橫紋遠端2～4 cm；正極：位于近端2～3 cm)，記錄電極為正中神經(jīng)(C3′、C4′)，刺激強度25 mA，頻率4.7 Hz，參考電極位于前額部Fz。下肢SEP刺激部位：脛后神經(jīng)(負極：內(nèi)踝和跟腱之間的近腳踝處；正極：脛后神經(jīng)走形的內(nèi)踝遠端2～3 cm)，記錄電極為Cz′，參考電極Fz，刺激強度30 mA，頻率4.7 Hz，其他參數(shù)默認常規(guī)設(shè)置(圖1、圖2)。BAEP記錄部位：雙側(cè)乳突或耳前，左側(cè)A1、右側(cè)A2(根據(jù)手術(shù)切口可以置于耳前或耳后)，參考電極為Cz(圖2)。EMG記錄部位：(C1～C2)靶肌肉包括斜方肌和環(huán)甲肌，(C3～T1)靶肌肉包括肱二頭肌、三角肌、橈側(cè)腕屈肌、拇短展肌，刺激強度0.1～0.5 mA，刺激頻率5.1 Hz。MEP刺激部位為C3、C4，記錄部位為靶肌肉(同EMG記錄部位)，如圖2、圖3所示。記錄術(shù)前基線數(shù)據(jù)、報警閾值設(shè)定情況和術(shù)中MEP、SEP的監(jiān)測數(shù)據(jù)，測量其波幅和潛伏期變化，EMG連續(xù)監(jiān)測肌肉電活動，必要時給予術(shù)中電刺激，BAEP記錄聽覺傳導(dǎo)通路中的神經(jīng)電位活動。注意體位的標注，擺體位前后及麻醉后基線對比，排除麻醉和全身生理因素的變化。所有入組患者使用同一組監(jiān)測儀器，由同一組神經(jīng)電生理專業(yè)人員和麻醉醫(yī)師配合，遵循標準程序全程進行監(jiān)測及數(shù)據(jù)收集。

圖1 SEP監(jiān)測部位

圖2 頭顱電極刺激部位

1.5 記錄電生理異常術(shù)中持續(xù)監(jiān)測EMG、SEP和BAEP，并根據(jù)需求進行MEP的刺激。報警分為“嚴重預(yù)警”和“次要預(yù)警”?！皣乐仡A(yù)警”是指腦電信號的波幅下降和(或)潛伏期延長，達到或超過了報警標準(相比基線，SEP波幅下降>50%和(或)潛伏期延長>10%[11]；MEP單側(cè)或雙側(cè)波幅下降>80%；BAEP波幅下降>50%和(或)潛伏期延長>10%)，此時建議暫停手術(shù)，分析查找導(dǎo)致電位異常的原因，待接近正常后再繼續(xù)手術(shù)。“次要預(yù)警”是指MEP或SEP信號的波幅和(或)潛伏期變化未達到報警標準，但出現(xiàn)持續(xù)或單一的EMG自發(fā)電位[12]，此時提醒術(shù)者謹慎操作，用簡短易懂的語言互動溝通，盡量避免“嚴重預(yù)警”。

1.6 術(shù)后隨訪查閱患者出院和門診復(fù)查記錄，記錄出院時和術(shù)后6個月受損頸神經(jīng)功能恢復(fù)情況、新發(fā)神經(jīng)損傷情況。若數(shù)據(jù)缺失，則電話隨訪咨詢患者或家屬。

2 結(jié) 果

2.1 基本信息112例頸椎占位、損傷等患者在2018年1月至2019年12月于本院神經(jīng)外科接受頸椎手術(shù)治療，其中頸椎管內(nèi)占位性病變78例(髓外占位54例，髓內(nèi)占位16例，硬膜外占位8例)，頸椎高位骨折15例，頸椎畸形8例，脊髓型頸椎病11例。男性71例，女性41例。年齡24～81歲，平均(51.2±4.5)歲。所有患者根據(jù)手術(shù)方式和入路選擇多模式電生理監(jiān)測，包括SEP、MEP、EMG、BAEP及BIS。

2.2 電生理監(jiān)測及手術(shù)前后變化112例患者術(shù)中BIS參數(shù)波動在45～60之間；有7例(6.3%)患者髓內(nèi)腫瘤切除時牽拉脊髓，MEP波幅下降(下降幅度大于基值80%)，給予嚴重預(yù)警；2例(1.8%)患者在植入內(nèi)植物時出現(xiàn)MEP波幅部分消失，SEP正常，暫停手術(shù)查找原因，調(diào)整植入物位置后波幅有所恢復(fù)，繼續(xù)完成手術(shù)；2例(1.8%)因置釘位置不正確，SEP波幅下降；2例(1.8%)因脊髓在手術(shù)中震蕩，SEP波幅下降50%，給予嚴重預(yù)警(圖4)；5例(4.5%)因脊椎單開門后C4～C5節(jié)段神經(jīng)根被牽拉，出現(xiàn)爆發(fā)性的肌電活動，三角肌反應(yīng)最明顯(圖5)，給予次要預(yù)警，暫停手術(shù)后波幅有所恢復(fù)，繼續(xù)完成手術(shù)；2例(1.8%)在擺放體位時發(fā)現(xiàn)BAEP波幅下降，調(diào)整體位后波幅恢復(fù)穩(wěn)定；2例(1.8%)在頭部牽引時BAEP波幅降低，減輕砝碼重量后，波幅恢復(fù)穩(wěn)定(圖6)，如表1所示。112例患者術(shù)畢較術(shù)前有44例(39.3%)SEP、MEP波幅變化不大，有35例(31.3%)SEP波幅輕度升高(升高幅度大于基值10%)，2例(1.8%)輕度下降(下降幅度大于基值10%)；有24例(21.4%)患者MEP波幅輕度升高(升高幅度大于基值10%)，7例(6.3%)患者輕度下降(下降幅度大于基值10%)。以既往研究資料作為參考(表2)。

2.3 手術(shù)臨床療效112例患者圍術(shù)期生命體征平穩(wěn)，均順利完成手術(shù)。其中頸椎前路椎間盤摘除植骨融合術(shù)7例，頸椎后路椎管內(nèi)腫瘤全切除術(shù)67例，頸椎后路椎管內(nèi)腫瘤次全切除術(shù)11例，后路頸椎椎管擴大減壓術(shù)11例，椎管植骨融合術(shù)7例，椎管擴大減壓術(shù)和植骨融合術(shù)3例，頸椎椎體次全切除植骨融合術(shù)6例，所有患者術(shù)中均無不良反應(yīng)發(fā)生。術(shù)后隨訪105例(93.8%)患者出院前四肢疼痛、麻木等臨床癥狀得到不同程度改善；5例(4.5%)疼痛消失但麻木較術(shù)前未減輕，2例(1.8%)較術(shù)前無明顯好轉(zhuǎn)，此7例患者均為術(shù)中多次出現(xiàn)預(yù)警者。術(shù)后6個月有103例(92.0%)患者四肢疼痛麻木、四肢無力、行走站立不穩(wěn)等癥狀得到顯著緩解。術(shù)后無新發(fā)四肢癱瘓、一側(cè)或者雙側(cè)雙上肢麻木腫脹等并發(fā)癥。

表1 術(shù)中電生理監(jiān)測情況

表2 早期頸椎手術(shù)電生理監(jiān)測及并發(fā)癥情況

圖4 SEP監(jiān)測和MEP監(jiān)測

圖5 EMG監(jiān)測

EMG監(jiān)測C5出現(xiàn)肌電波幅異常，提示該節(jié)段神經(jīng)根被牽拉。

3 討 論

本研究中112例患者均順利完成手術(shù)，在手術(shù)后即刻表現(xiàn)出受損神經(jīng)的電生理活動恢復(fù)情況，且無術(shù)后新發(fā)神經(jīng)損傷。112例患者術(shù)畢較術(shù)前有35例SEP波幅輕度升高，2例輕度下降；有24例患者MEP波幅輕度升高，7例患者輕度下降?？梢杂^察到，術(shù)中電生理監(jiān)測過程中波幅升高、無波動或波幅下降幅度較小，經(jīng)處理能迅速恢復(fù)的患者預(yù)后較好；反之，術(shù)中反復(fù)預(yù)警或波幅下降后未能恢復(fù)的患者預(yù)后較差，這與術(shù)后脊髓神經(jīng)功能的評價效果一致。本研究對象為患者，設(shè)置對照組不使用電生理監(jiān)測不符合倫理要求，為解決這一問題，選擇既往研究資料作為參考。如表2所示，早期頸椎術(shù)后常見的并發(fā)癥有脊髓損害加重、截癱、腦脊液漏、喉返神經(jīng)損傷、內(nèi)固定移位、頸部血腫、四肢活動障礙等，嚴重威脅患者生命安全。自1997年，隨著頸椎手術(shù)方式改進和監(jiān)測設(shè)備

圖6 BAEP監(jiān)測

完善，術(shù)后各類并發(fā)癥發(fā)生率從27.7%下降至1.1%，但上述報道中運用的電生理監(jiān)測各自存在局限性，且對頸椎高位手術(shù)涉及腦干損傷的可能未有解決方案。本研究中多模式電生理監(jiān)測根據(jù)手術(shù)方式、部位和入路，針對術(shù)中易損功能區(qū)或神經(jīng)傳導(dǎo)通路，選擇最合理的神經(jīng)電生理監(jiān)測模式，主要作用有以下幾點：①協(xié)助術(shù)中定位重要功能傳導(dǎo)通路，識別脊神根，鑒別不能明確的組織；②即時提供神經(jīng)電生理監(jiān)測結(jié)果，幫助術(shù)者評估神經(jīng)受損害的部位、節(jié)段和程度；③避免或及早發(fā)現(xiàn)由手術(shù)造成的重要功能傳導(dǎo)束及神經(jīng)損傷，并迅速糾正可逆性損害，避免永久性神經(jīng)損害；④控制麻醉深度，及早發(fā)現(xiàn)患者術(shù)中發(fā)生缺氧或低血壓等系統(tǒng)性變化。

頸椎疾病患者圍術(shù)期神經(jīng)損傷的主要原因有對神經(jīng)元直接或間接的損傷、壓迫、過度牽引、長時間低血壓、失血過多或代謝紊亂等。因此，應(yīng)用神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)可以幫助術(shù)者在一個可逆的階段觀察到神經(jīng)電生理的變化，并及時采取措施預(yù)防永久性神經(jīng)損傷的發(fā)生[20,23-24]。頸椎手術(shù)的麻醉管理具有特殊性，若麻醉管理不當，患者生命體征不穩(wěn)定，同樣可加重脊髓損傷，甚至危及生命。氣管插管過程中應(yīng)注意保護脊髓，操作輕柔，忌用暴力，最小限度地移動頸椎。在患者體位擺放期間、術(shù)中減壓、畸形矯形、植入內(nèi)植物等關(guān)鍵時期，密切關(guān)注患者血壓、心率、呼吸等指標，適當調(diào)整麻醉深度。本研究的患者年齡范圍大、手術(shù)種類較多，老年患者因其年齡、大腦功能及結(jié)構(gòu)差異，BIS監(jiān)測有一定的不確定性[25]，不應(yīng)試圖在推薦的范圍內(nèi)保持BIS值，而是根據(jù)需求在術(shù)中調(diào)整麻醉用藥，保持患者生命體征平穩(wěn)。除麻醉誘導(dǎo)使用小劑量肌松藥外，術(shù)中未使用肌松藥和吸入性麻醉藥，目的在于避免肌肉松弛，影響神經(jīng)信號傳導(dǎo)。SEP記錄的是感覺通路，有連續(xù)性、可重復(fù)性和可識別的波形，在解剖部位和監(jiān)測功能及其技術(shù)方面有一定優(yōu)勢。MEP監(jiān)測技術(shù)可以直接對患者的脊髓運動情況展開實時監(jiān)測，幫助術(shù)者了解患者的運動傳導(dǎo)情況。EMG可以了解支配肌肉的神經(jīng)功能狀態(tài)，并可有目的地刺激神經(jīng)，以評價運動神經(jīng)通路的完整性或在術(shù)野確定神經(jīng)的位置。BAEP監(jiān)測腦干聽覺傳導(dǎo)通路的電活動，潛伏期較穩(wěn)定，不會受到多種外界因素的影響。其產(chǎn)生波形的潛伏期以及波幅等指標能夠隨著腦干功能的受損發(fā)生相應(yīng)的改變，比較客觀且敏感地反映出腦干不同水平的功能狀態(tài)，敏感性較高，往往腦干輕微受損而臨床無癥狀和體征時BAEP已有改變。

綜上所述，在頸椎手術(shù)中運用多模式電生理監(jiān)測技術(shù)，能全面即時地反映脊髓神經(jīng)感覺、運動傳導(dǎo)功能，在術(shù)后即刻表現(xiàn)出受損神經(jīng)電生理活動恢復(fù)情況，為術(shù)后神經(jīng)功能恢復(fù)和手術(shù)療效評估提供客觀依據(jù)，也可有效預(yù)防和降低醫(yī)源性脊髓和神經(jīng)功能損傷，提高手術(shù)療效。