皮層體感誘發(fā)電位在脊髓損傷康復(fù)評(píng)估中的應(yīng)用

趙澤丹，鄭遵成，樊湘珍，錢紅麗，王洪強(qiáng)，王德強(qiáng)

脊髓損傷(spinal cord injury，SCI)是指由外傷、炎癥、腫瘤等各種原因引起椎管內(nèi)神經(jīng)結(jié)構(gòu)(包括脊髓和神經(jīng)根)及其功能的損害，造成損傷水平以下運(yùn)動(dòng)功能障礙(肌肉力量減弱甚至喪失)和感覺功能障礙(感覺喪失或異常，甚至神經(jīng)病理性疼痛)，以及排尿和排便功能障礙[1-2]。其作為一種高發(fā)生率、高致殘率、高耗費(fèi)的常見中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，不僅嚴(yán)重影響患者的日常生活活動(dòng)能力(activities of daily living，ADL)、危害患者生命，也給家庭和社會(huì)帶來巨大的健康和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[3-4]。然而，目前針對(duì)脊髓損傷的治療，臨床上以藥物治療和手術(shù)治療為主，對(duì)脊髓嚴(yán)重?fù)p傷的患者仍然缺乏有效的干預(yù)措施來修復(fù)受損脊髓并恢復(fù)其功能，SCI 后的運(yùn)動(dòng)輔助和功能康復(fù)成為一個(gè)世界性問題[5]。對(duì)SCI 的程度和康復(fù)效果進(jìn)行精準(zhǔn)、客觀量化評(píng)定，制定個(gè)性化康復(fù)治療方案顯得非常重要。

SCI 康復(fù)治療的前提是康復(fù)評(píng)定，但臨床上對(duì)于SCI 康復(fù)效果的評(píng)估側(cè)重于功能評(píng)定量表等，對(duì)損傷后神經(jīng)功能障礙客觀量化的評(píng)定方法研究較少。體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potential，SEP)作為一種無創(chuàng)的檢測(cè)技術(shù)，是通過電刺激感覺或混合周圍神經(jīng)所產(chǎn)生的電反應(yīng)，并沿著大纖維體感(背柱-內(nèi)側(cè)丘系)通路記錄，能夠反映軀體感覺神經(jīng)傳導(dǎo)通路完整性[6-7]。其中皮層體感誘發(fā)電位(cortical somatosensory evoked potential，CSEP)具有中樞放大作用，可以更早更靈敏地反映本體感覺受損，并根據(jù)潛伏期和波幅評(píng)估脊髓感覺傳入通路完整性，評(píng)判預(yù)后[8-9]。既往國(guó)內(nèi)外臨床上CSEP 監(jiān)測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用于脊柱手術(shù)中監(jiān)測(cè)脊髓功能，以避免損傷脊髓神經(jīng)[10-11]，但在康復(fù)領(lǐng)域尚缺乏充分應(yīng)用。本文將系統(tǒng)闡述CSEP 在SCI 康復(fù)評(píng)估中的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)展。

1 CSEP

1.1 CSEP 的概念及傳導(dǎo)通路 CSEP 是指連續(xù)刺激周圍軀體感覺神經(jīng)(上肢正中神經(jīng)、尺神經(jīng)、下肢脛后神經(jīng)、腓總神經(jīng)等)引起的沖動(dòng)沿周圍神經(jīng)Ⅰa 類神經(jīng)元傳入，經(jīng)后索、薄束核、楔束核、內(nèi)側(cè)丘系、丘腦腹后外側(cè)核到大腦感覺皮層，并在皮層上記錄到可測(cè)量的電位變化[12-13]。CSEP 可以幫助診斷神經(jīng)功能的缺損、嚴(yán)重程度和預(yù)后，以及脊柱解剖學(xué)病變，客觀評(píng)價(jià)神經(jīng)傳導(dǎo)功能及評(píng)估損傷后脊髓的生理完整性，被廣泛應(yīng)用于脊髓損傷[14-15]。

1.2 CSEP 與SCI 脊髓傳導(dǎo)功能受損是SCI 的主要病理特征，誘發(fā)電位檢查可以直觀地反映神經(jīng)功能[16-17]。CSEP 臨床主要觀察潛伏期及波幅，神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度決定了潛伏期長(zhǎng)短，神經(jīng)元的數(shù)量和反映的同步性決定波幅的高低。當(dāng)脊髓損傷時(shí)CSEP 的潛伏期和波幅都會(huì)發(fā)生改變。

完全性脊髓損傷患者受損平面以上的CSEP通常完全消失而受損部位以下的電位存在，不完全性脊髓損傷患者的脊髓或脊髓到皮層傳導(dǎo)減慢，CSEP 具體表現(xiàn)為潛伏期延長(zhǎng)、波形變異或某一成分缺失、波幅下降。宋曉飛等[18]研究發(fā)現(xiàn)，脊髓損傷越嚴(yán)重，體感誘發(fā)電位的潛伏期延長(zhǎng)及/或波幅下降越明顯。并且波幅變化比潛伏期變化更敏感，能早期提示感覺通路功能受損[19]。根據(jù)CSEP 傷后再出現(xiàn)的時(shí)間及早期復(fù)查對(duì)比CSEP改善程度，可以判斷SCI 預(yù)后，通常來講，若損傷早期可以記錄到SEP 者提示預(yù)后良好，反之則預(yù)后不佳[20]。目前，CSEP 監(jiān)測(cè)的公認(rèn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)為潛伏期延長(zhǎng)大于10%和(或)波幅下降超過50%并持續(xù)10 min 以 上[21]。

1.3 CSEP 康復(fù)評(píng)定優(yōu)點(diǎn) 針對(duì)SCI 患者的功能、活動(dòng)能力、感覺喪失，臨床治療以康復(fù)訓(xùn)練為主。早期開展康復(fù)訓(xùn)練有助于損傷周圍神經(jīng)細(xì)胞軸突、樹突的重組，改善患者的運(yùn)動(dòng)和感覺功能，提高日常生活活動(dòng)能力[22]?，F(xiàn)代研究證實(shí)脊髓損傷平面以下感覺信息的輸入是運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的關(guān)鍵，感覺信息輸入的正確整合能夠幫助患者執(zhí)行目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，感覺反饋在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)過程中協(xié)助完善正在進(jìn)行的動(dòng)作，SCI 患者感覺功能的恢復(fù)對(duì)促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[23]。因此臨床評(píng)估SCI 后感覺通路恢復(fù)情況對(duì)判斷患者預(yù)后及評(píng)估康復(fù)效果具有重要意義。

目前臨床上多采用脊髓損傷水平(American spinal injury association，ASIA)量表通過皮膚關(guān)鍵感覺點(diǎn)的輕觸覺和針刺覺檢查來確定損傷平面，但仍存在一定的主觀性[24]。由于SCI 患者損傷節(jié)段以下感覺減退、感覺過敏、感覺消失，束帶感等感覺障礙范圍與CSEP 的異常表現(xiàn)一致，因此使用CSEP 可以定量檢查軀體感覺傳導(dǎo)，客觀評(píng)價(jià)本體感覺傳導(dǎo)通路及其相應(yīng)中樞功能的完整性，在SCI 臨床康復(fù)效果評(píng)定中大有裨益[25]。并且前期臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)SCI 患者誘發(fā)電位的恢復(fù)早于功能評(píng)分，誘發(fā)電位中感覺誘發(fā)電位的恢復(fù)比運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位更早[26]。

CSEP 作為一種迅速發(fā)展的神經(jīng)電生理技術(shù)，其相較于臨床癥狀，變化更早，且靈敏度更高，準(zhǔn)確性更好，能早期發(fā)現(xiàn)脊髓神經(jīng)損傷并準(zhǔn)確評(píng)估脊髓傳導(dǎo)通路的改善，對(duì)SCI 康復(fù)治療效果評(píng)價(jià)的作用是肯定的[27]。

2 CSEP在SCI康復(fù)評(píng)估中的臨床應(yīng)用

SCI 后脊髓組織缺血缺氧，采用SEP 監(jiān)測(cè)可以反映其損傷程度[28]。劉昌紅等[29]研究發(fā)現(xiàn)，給予急性不完全性SCI 患者早期足療程的高壓氧及康復(fù)治療并分別在治療前、治療14 d 和治療28 d 進(jìn)行脛神經(jīng)、腓總神經(jīng)的誘發(fā)電位測(cè)定，觀察到高壓氧聯(lián)合康復(fù)訓(xùn)練能夠有效改善SCI 患者神經(jīng)功能和運(yùn)動(dòng)功能，治療后患者CSEP 潛伏期及峰值的改善程度與治療前相比亦有顯著性差異，從而說明CSEP 可以很好地反映SCI 患者的病情變化，潛伏期及波幅改善越顯著，患者的恢復(fù)程度越好。有研究[30]為探討CSEP 和改良巴特爾指數(shù)(MBI)量表的實(shí)用性，并描述不同程度SCI 下誘發(fā)電位的康復(fù)價(jià)值，選取36 例SCI 患者，均給予物理治療、職業(yè)治療、功能性電刺激、心理治療等綜合康復(fù)治療，并記錄治療前后CSEP 和MBI 評(píng)分。結(jié)果顯示：不同程度SCI 治療前CSEP 潛伏期差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，治療后CSEP 潛伏期均優(yōu)于治療前，并且治療前后誘發(fā)電位的潛伏期與MBI 評(píng)分呈線性相關(guān)。CSEP 能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)SCI 的治療干預(yù)，在臨床上對(duì)評(píng)估SCI 的康復(fù)效果至關(guān)重要。

3 CSEP在SCI康復(fù)評(píng)估中的動(dòng)物研究

體感誘發(fā)電位在某些動(dòng)物模型中可用于評(píng)估脊髓損傷后感覺系統(tǒng)的恢復(fù)[31]。有研究[32]采用大鼠脊髓損傷模型分別觀察造模前后及減壓治療前后不同時(shí)間的CSEP，測(cè)定潛伏期和振幅，結(jié)果發(fā)現(xiàn)脊髓受到的打擊越嚴(yán)重，受壓時(shí)間越長(zhǎng)，脊髓誘發(fā)電位的變化越顯著，具體表現(xiàn)為潛伏期延長(zhǎng)，波幅顯著降低，這有助于早期診斷和及時(shí)評(píng)估SCI 程度。在SCI 恢復(fù)過程中，SEP 潛伏期的恢復(fù)早于波幅，潛伏期恢復(fù)更為顯著。該實(shí)驗(yàn)表明CSEP 可以很好地反映大鼠脊髓損傷的嚴(yán)重程度并對(duì)治療效果進(jìn)行評(píng)估。謝財(cái)忠等[33]將72 只SD大鼠隨機(jī)分為Sham 組、SCI 組和MV 組，采用改良Allen's 法制備脊髓損傷動(dòng)物模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，造模后僅給予MW 組低強(qiáng)度微波治療，在術(shù)后1 d、7 d、14 d 和21 d 分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分、SEP 和MEP 潛伏期及波幅的測(cè)定，并觀察到低強(qiáng)度微波康復(fù)治療有利于急性脊髓損傷后脊髓上行傳導(dǎo)通路及髓下行傳導(dǎo)通路的恢復(fù)，MW 組大鼠相較于SCI 組大鼠的SEP 潛伏期明顯縮短，波幅顯著增加。夏鉑等[34]同樣采用Allen's 法制備急性脊髓損傷大鼠模型后分別于SCI 后不同時(shí)間點(diǎn)使用CSEP 對(duì)下肢進(jìn)行觀察，結(jié)果表明，經(jīng)脊髓Allen's打擊損傷后的大鼠出現(xiàn)雙后肢不完全癱瘓且誘發(fā)電位均大于假手術(shù)組，回醫(yī)烙灸療法治療后大鼠的誘發(fā)電位明顯小于其他干預(yù)組。上述動(dòng)物研究均提示，減壓治療、低強(qiáng)度微波治療、回醫(yī)烙灸療法等康復(fù)手段可有效促進(jìn)脊髓損傷大鼠運(yùn)動(dòng)和感覺功能的恢復(fù)，對(duì)脊髓損傷大鼠的CSEP潛伏期、波幅具有良好的改善作用，并且證明，早期、科學(xué)、合理的治療能明顯改善SCI 預(yù)后，促進(jìn)脊髓功能的恢復(fù)。同時(shí)CSEP 可用于動(dòng)態(tài)觀察SCI 動(dòng)物模型的感覺通路，反映脊髓損傷的嚴(yán)重程度，有效評(píng)價(jià)治療前后康復(fù)效果的變化。

4 CSEP應(yīng)用注意事項(xiàng)

患者的年齡、身高、體溫、動(dòng)脈血壓、麻醉劑等對(duì)CSEP 均有一定的影響，其中溫度及麻醉劑在臨床康復(fù)評(píng)估中對(duì)誘發(fā)電位的影響十分明顯。

4.1 溫度對(duì)CSEP 的影響 由于體溫降低時(shí)，神經(jīng)功能活動(dòng)會(huì)降低，神經(jīng)電生理方面具體表現(xiàn)為神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢、CSEP 潛伏期的顯著延長(zhǎng)[35-36]。因此，在臨床使用CSEP 進(jìn)行康復(fù)評(píng)估時(shí)，應(yīng)注意做好患者的保暖工作，避免低溫產(chǎn)生的影響。

4.2 麻醉對(duì)CSEP 的影響 突觸活動(dòng)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合的功能受麻醉藥物影響較大，因此依賴于突觸結(jié)構(gòu)的神經(jīng)電生理監(jiān)測(cè)容易受其影響[37]。靜脈麻醉藥物、吸入麻醉藥物、肌肉松弛藥物、阿片類鎮(zhèn)痛藥等均會(huì)對(duì)誘發(fā)電位產(chǎn)生抑制作用。神經(jīng)病理性疼痛在SCI 患者中的發(fā)生率為55%～80%，嚴(yán)重影響康復(fù)過程[38-39]?；颊呷糁委熤惺褂梅姨?、舒芬太尼或瑞芬太尼等阿片類藥物鎮(zhèn)痛，會(huì)影響誘發(fā)電位的振幅和潛伏期，雖然目前認(rèn)為臨床劑量的阿片類藥物對(duì)誘發(fā)電位幾乎沒有影響，但應(yīng)注意用量，避免誤差[37，40]。

5 總結(jié)與展望

既往神經(jīng)電生理技術(shù)作為術(shù)中敏感可靠、常規(guī)無創(chuàng)的神經(jīng)功能監(jiān)測(cè)方法，根據(jù)誘發(fā)電位的波形惡化情況可以及時(shí)快速、有效地發(fā)現(xiàn)脊髓缺血并發(fā)出報(bào)警，被廣泛應(yīng)用于脊髓外傷的術(shù)中監(jiān)測(cè)[27，41]，目前CSEP 在臨床康復(fù)評(píng)估中的優(yōu)勢(shì)日益突出。

SCI 后的康復(fù)已成為世界各地的研究熱點(diǎn)，SCI 導(dǎo)致的肌肉癱瘓、神經(jīng)損傷，使用ASIA 神經(jīng)功能評(píng)定、肌痙攣評(píng)定是判斷傷殘程度、損傷程度的重要依據(jù)，但臨床上難以通過徒手評(píng)定、量表評(píng)定或目測(cè)的方法對(duì)周圍神經(jīng)及肌肉功能做出客觀、定量的定性、定位[25]。X 線、CT、MRI 等影像學(xué)檢查不能發(fā)現(xiàn)SCI 的功能改變，其反映的形態(tài)學(xué)改變并不能代表功能的結(jié)果[26]。臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致說明在康復(fù)過程中實(shí)施CSEP監(jiān)測(cè)，可以有效彌補(bǔ)影像學(xué)和各種評(píng)分量表的不足，并能夠采用客觀數(shù)據(jù)反映脊髓功能的變化，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者感覺通路的恢復(fù)情況。CSEP 及時(shí)提供有效信息不僅幫助SCI 患者康復(fù)治療方案的改進(jìn)，也為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)提供了一項(xiàng)可靠的神經(jīng)電生理檢查指標(biāo)，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和推廣意義，建議納入到SCI 常規(guī)康復(fù)評(píng)估方法中。未來應(yīng)在傳統(tǒng)康復(fù)治療效果臨床評(píng)定方法的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究和應(yīng)用，以期為臨床康復(fù)效果評(píng)價(jià)開啟新視角。