腦電圖在脊柱手術(shù)術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測中的作用

韋善文 楊方玉 梅昕

作者單位：1蘇州大學附屬第一醫(yī)院骨科，江蘇 蘇州 215006

2開封制藥（集團）有限公司，河南 開封 475003

近年來，脊柱外科手術(shù)技術(shù)可謂日新月異，越來越多的患者希望通過手術(shù)治愈疾病。雖然手術(shù)的安全性和有效性不斷提高，但術(shù)中產(chǎn)生的醫(yī)源性神經(jīng)并發(fā)癥仍無法完全避免。依據(jù)神經(jīng)系統(tǒng)獨特的電化學信息傳導特性，我們可以通過監(jiān)測電傳導信號的改變來評估神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀態(tài)。而血壓和血氧等傳統(tǒng)的監(jiān)測手段僅能間接反映神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀態(tài)。術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測能發(fā)現(xiàn)導致神經(jīng)功能改變的手術(shù)操作及內(nèi)環(huán)境的變化，可以預警并幫助手術(shù)醫(yī)師判斷患者神經(jīng)傳導的完整性。術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測技術(shù)的應用能讓術(shù)中神經(jīng)損傷的發(fā)生概率大幅降低[1]。同時，術(shù)中監(jiān)測還可以協(xié)助麻醉醫(yī)師進行生理學管理和麻醉藥物的選擇以及劑量的調(diào)整。目前，國內(nèi)在脊柱手術(shù)中多采取軀體感覺誘發(fā)電位（SEP）、運動誘發(fā)電位（MEP）和肌電圖（EMG）聯(lián)合監(jiān)測的模式[1]，術(shù)中監(jiān)測可以達到良好的效果。但是，由于術(shù)中影響因素過多，同時通過上述監(jiān)測方式不能了解手術(shù)麻醉深度，而麻醉深度和持續(xù)時間直接影響患者術(shù)中低血壓、蘇醒期躁動、呼吸遺忘、呼吸抑制、術(shù)后認知功能障礙[2]和譫妄[3，4]等麻醉并發(fā)癥的發(fā)生率；同時也不能監(jiān)測術(shù)前存在高風險指征的患者術(shù)中可能突發(fā)的腦血管意外等情況。頭皮腦電圖（EEG）代表大腦皮層的自發(fā)神經(jīng)電活動，它可以在無創(chuàng)或極小創(chuàng)傷的情況下實時監(jiān)測判斷麻醉深度的變化[5，6]，比如臨床上常用的腦電雙頻指數(shù)（BIS）監(jiān)測等。多數(shù)情況下，整個麻醉及手術(shù)過程中EEG隨麻醉深度的加深慢波開始增加，慢波頻帶功率增高，進而出現(xiàn)暴發(fā)-抑制波形，隨著麻醉的進一步加深，EEG可出現(xiàn)等電位，整個過程BIS＜40并持續(xù)減小。EEG對大腦皮層的損傷、氧合作用和血液循環(huán)的損害也非常敏感，通常表現(xiàn)為EEG頻率的減慢和波幅的降低，嚴重時可出現(xiàn)腦電的消失[7，8]。而以往脊柱手術(shù)時神經(jīng)電生理監(jiān)測中的EEG通常并不被監(jiān)測者重視甚至不被納入監(jiān)測范疇，這必然造成電生理監(jiān)測準確度的下降和麻醉等相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率的升高。本研究通過分析相關(guān)臨床監(jiān)測數(shù)據(jù)，以探討神經(jīng)電生理監(jiān)測在脊柱手術(shù)中的作用。

1 材料與方法

對2020年3～11月我院收治的180例脊柱手術(shù)患者的臨床資料進行回顧性分析，其中男101例，女79例，年齡14～72歲；包括81例頸椎前路減壓椎間融合術(shù)、47例頸椎后路單開門椎管擴大椎板成形術(shù)、21例胸椎椎管減壓術(shù)、17例齒狀突骨折復位內(nèi)固定術(shù)、14例脊柱側(cè)彎/后凸矯形術(shù)。

術(shù)中使用美國Cadwell公司術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測設(shè)備進行神經(jīng)電生理監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容至少包括正中神經(jīng)和脛神經(jīng)的SEP（正中神經(jīng)刺激和參考電極位于腕部橫紋處，脛神經(jīng)刺激和參考電極位于內(nèi)踝或腘窩處，兩者的記錄電極依據(jù)國際10/20系統(tǒng)分別放置于頭部C3’/C4’和Cz’，參考電極置于Fz處）；魚際肌和踇展肌的經(jīng)顱電刺激運動誘發(fā)電位（TES-MEP），刺激電極位于C3/C4處，記錄電極位于相關(guān)靶肌；各靶肌肌電活動的自由肌電圖（fEMG）和頭部所有記錄電極的EEG。

在排除麻醉狀態(tài)、技術(shù)及環(huán)境等因素影響的前提下，術(shù)中異常波形的認定標準：①SEP波幅下降超過50%或潛伏期延長超過10%；②MEP波幅下降超過80%；③靜息態(tài)的EMG出現(xiàn)肌電發(fā)放；④EEG出現(xiàn)爆發(fā)-抑制波形（BIS＜40）。

2 結(jié)果

采用EEG進行神經(jīng)電生理監(jiān)測的180例患者中有152例（84.4%）術(shù)中EEG未見明顯異常，BIS為40～65，其中神經(jīng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)SEP異常5例，MEP異常2例，EMG異常21例，這些電位異常病例術(shù)后有1例出現(xiàn)脊髓半切征，1例出現(xiàn)一側(cè)下肢肌力減弱，2例出現(xiàn)神經(jīng)根性癥狀；其余的28例（15.6%）術(shù)中EEG均出現(xiàn)不同程度的爆發(fā)-抑制、低電壓甚至電靜息等變化，BIS＜40，見圖1。

圖1 術(shù)中常見的各類腦電波形

術(shù)中腦電爆發(fā)-抑制等狀態(tài)造成SEP/MEP的波幅降低和/或潛伏期延長，而腦電活動的消失亦可見SEP/MEP波形消失，此時無法根據(jù)誘發(fā)電位判斷手術(shù)操作對脊髓的影響；異常情況在發(fā)現(xiàn)后均及時告知麻醉醫(yī)師和術(shù)者，由麻醉因素造成的異常狀況均得到及時糾正，相關(guān)誘發(fā)電位情況也隨之改善，麻醉過深時EEG由正常（圖2A）轉(zhuǎn)變?yōu)楸l(fā)-抑制狀態(tài)（圖2B），相應時間記錄電極記錄的SEP/MEP信號呈現(xiàn)下降/消失，當麻醉深度被糾正EEG恢復正常時（圖2C），SEP/MEP波形恢復；其余排除麻醉因素的誘發(fā)電位異常事件由術(shù)者根據(jù)當時情況做出相應處置。EEG異常的28例患者術(shù)后影像診斷發(fā)現(xiàn)蛛網(wǎng)膜下腔出血1例、腦缺血1例、譫妄1例。另外，可能由于患者個體差異、藥物蓄積等原因，術(shù)中可見部分患者在麻醉用藥穩(wěn)定情況下，隨著手術(shù)時間的延長，EEG出現(xiàn)慢波活動增加甚至演變?yōu)殡婌o息，見圖3，患者術(shù)中麻醉方案維持不變，麻醉誘導后的1h、4h和6h患者EEG開始出現(xiàn)慢波活動增加直至演變?yōu)殡婌o息。

圖2 麻醉異常的EEG記錄

圖3 麻醉時長對EEG的影響

3 討論

目前，國內(nèi)多數(shù)醫(yī)院在進行脊柱手術(shù)時并不常規(guī)在術(shù)中監(jiān)測腦電活動,除非術(shù)前需要通過氧飽和度、血壓、心率、體溫和血氣等生理生化指標判斷患者狀況和麻醉的深淺。但在臨床實踐中，即使發(fā)現(xiàn)EEG已經(jīng)出現(xiàn)爆發(fā)-抑制甚至電靜息狀態(tài)，這些生命指標仍可在相當時間內(nèi)維持正常[9]，但隨著深度麻醉時間的延長，術(shù)后麻醉相關(guān)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)損傷的并發(fā)癥發(fā)生率也隨即上升。麻醉過深可能給患者術(shù)后帶來以下的危害：早期可出現(xiàn)蘇醒延遲，拔管更晚，需要更長的時間來恢復對空間和時間的定向力，在監(jiān)測治療室停留時間以及住院時間延長；隨著患者病情的惡化，術(shù)后譫妄和認知功能障礙等并發(fā)癥的發(fā)生率升高[10]，術(shù)后惡心嘔吐和感染的發(fā)生率相應增高，尤其骨科脊柱類手術(shù)患者平均年齡相對偏大，并發(fā)癥的發(fā)生率會進一步增高，進而影響患者的術(shù)后康復；術(shù)后晚期、術(shù)中低血壓、低BIS以及低最低肺泡有效濃度（MAC）對患者的預后可能不利，當然隨著相關(guān)研究的增多，也有部分研究提出相反的觀點[11]。另外，通過EEG判斷是否存在麻醉過深也能用于分析術(shù)中誘發(fā)電位發(fā)生異常是否因麻醉導致的全身變化所致[12]?？傊?，術(shù)中維持合適的麻醉深度更有利于患者健康。從目前的醫(yī)療發(fā)展水平來看，單純依靠EEG監(jiān)測全身麻醉的深度并不全面，而進行全方位多指標綜合研究對全身麻醉深度的監(jiān)測十分必要[13]。

脊柱手術(shù)過程中監(jiān)測EEG可以為麻醉醫(yī)師提供相關(guān)信息來維持麻醉的平穩(wěn)，同時，平穩(wěn)的EEG也可以用來輔助判斷術(shù)中發(fā)生的電生理監(jiān)測事件。在SEP和/或MEP發(fā)生變化時，骨科醫(yī)生通常更傾向于先關(guān)注運動功能，所以電生理監(jiān)測醫(yī)師一般會首先選擇提高MEP刺激量來觀察運動誘發(fā)情況。但是如果誘發(fā)電位的改變是由于大腦皮層發(fā)生缺血或出血所致，那么盲目地提高MEP刺激量可能會激活皮層下結(jié)構(gòu)從而MEP會重新引出，這時我們便無法及時察覺并反饋可能的皮層病變，造成假陰性等極其嚴重的后果[14，15]。我們曾接診過EEG伴誘發(fā)電位異常的病例，后因誘發(fā)電位部分恢復未引起足夠重視，術(shù)后數(shù)小時檢查時才發(fā)現(xiàn)患者腦缺血和蛛網(wǎng)膜下腔出血各1例?？梢姡M管發(fā)生這種情況的概率較低，但仍應引起監(jiān)測醫(yī)師足夠的重視。若EEG沒有明顯變化而誘發(fā)電位顯示異常，則可能在手術(shù)操作區(qū)域出現(xiàn)了問題而并非是因皮層病變所致，主刀醫(yī)師需及時做出正確的應對措施。EEG雖然直觀地顯示腦血管意外的發(fā)生部位，但很多時候都是通過術(shù)后檢查或結(jié)合術(shù)中EEG記錄對事件進行分析時才發(fā)現(xiàn)。但也有研究顯示，持續(xù)腦電監(jiān)測顯示輕中度腦缺血時患者腦電波會快速發(fā)生節(jié)律活動的變化，典型的表現(xiàn)為快波減少；隨著缺血時間的延長和缺血程度的加重，腦電波出現(xiàn)彌漫性慢波活動甚至等電位，這表明腦電監(jiān)測在急性期腦卒中等疾病的診斷中有潛在應用價值[16]。所以，目前對于術(shù)中采用EEG判斷腦血管意外發(fā)生的敏感度和特異性存在懷疑和分歧，還需要更多臨床資料作進一步分析。術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測能及早發(fā)現(xiàn)新的神經(jīng)功能障礙，以便及時糾正病因[17]。腦電監(jiān)測也能準確記錄手術(shù)過程中發(fā)生的不良反應，從而進行回顧性分析。脊柱手術(shù)患者誘導麻醉后出現(xiàn)的血壓進行性下降以及術(shù)中為減少出血而降低血壓均可導致患有心腦血管疾?。ㄈ缦嚓P(guān)動脈嚴重狹窄、未經(jīng)控制的高血壓等）以及脊髓受壓患者的血流灌注不足甚至缺血，但這種情況可以通過防止血壓過低配合誘發(fā)電位和EEG的變化來避免或及早發(fā)現(xiàn)。

神經(jīng)電生理監(jiān)測的目的在于降低術(shù)后神經(jīng)損傷的發(fā)生率。對其作用的評估既要考慮它所降低的醫(yī)源性神經(jīng)損傷的風險，又要考慮其對醫(yī)療服務質(zhì)量的改善（包括醫(yī)療費用的減少）。目前脊柱手術(shù)神經(jīng)功能缺損發(fā)生率低，但一旦發(fā)生即非常嚴重（比如截癱等），患者不但要忍受運動等功能喪失所帶來的痛苦，其后期長期的治療、康復方面等支出通常是巨大的，同時也帶來了醫(yī)療糾紛和不必要的醫(yī)院費用支出。在神經(jīng)電生理監(jiān)測下，即使降低1%的嚴重醫(yī)源性損失，也將產(chǎn)生客觀的經(jīng)濟效益，這能明顯改善患者的生活質(zhì)量。

當然，脊柱手術(shù)術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測都是在一定范圍和條件下使用的，如出于經(jīng)濟因素考慮，我們在監(jiān)測手術(shù)時通常利用已有的誘發(fā)電位記錄電極來記錄部分相關(guān)腦區(qū)EEG，因未進行全腦區(qū)監(jiān)測故會降低對異常事件的檢出率和準確性。作為彌補，監(jiān)測醫(yī)師參與術(shù)前麻醉評估時可對確有必要的患者增加部分電極，并根據(jù)腦電10/20系統(tǒng)安放。目前，術(shù)中EEG監(jiān)測還有很多不足之處，希望在今后的研究和工作中得到闡明和完善，使其更好地應用于術(shù)中神經(jīng)電生理監(jiān)測，更多地為麻醉醫(yī)師和主刀醫(yī)師提供有價值的信息，從而更好地為患者服務。

綜上所述，在脊柱手術(shù)的神經(jīng)電生理監(jiān)測中，使用已有的或適度增設(shè)的頭部記錄電極常規(guī)監(jiān)測EEG能實時檢測麻醉深度，在沒有使用BIS等監(jiān)測手段時及時提醒麻醉醫(yī)師調(diào)整麻醉劑量，從而減少術(shù)后麻醉并發(fā)癥和中樞神經(jīng)系統(tǒng)不可逆損傷的發(fā)生；EEG也通過結(jié)合其他電生理監(jiān)測手段推斷在記錄區(qū)域是否可能有大腦皮層腦血管意外等病變的發(fā)生，從而在一定程度上改善預后；同時，常規(guī)監(jiān)測記錄EEG也有利于術(shù)后對手術(shù)過程中發(fā)生的不良事件進行回顧性分析。此外，因為不添加或很少添加新的記錄電極，也可以最小的經(jīng)濟代價得到盡可能好的監(jiān)測效果。盡管術(shù)中腦電監(jiān)測還有很多不足之處，但在現(xiàn)有的神經(jīng)電生理監(jiān)測手段中仍然具有重要的應用價值。