王樹杰 任志富 何 芳 仉建國

多模式術(shù)中電生理監(jiān)測（multimodal intraoperative electrophysiological monitoring，MIOM）包括經(jīng)顱電刺激運動誘發(fā)電位（transcranial electric motor evoked potential，TceMEP）、體感誘發(fā)電位（somatosensory evoked potentials，SSEP）和術(shù)中自由運行肌電圖（free-run EMG），這些監(jiān)測技術(shù)是保障脊柱畸形手術(shù)順利進(jìn)行的一類安全、準(zhǔn)確和可靠的技術(shù)［1-7］。TceMEP 可以監(jiān)測脊柱畸形手術(shù)中的脊髓缺血和神經(jīng)損傷，該方法有效且靈敏度較高［5，8-10］。 SSEP 可以有效評估脊髓背側(cè)功能的完整性［11］。 SSEP 與TceMEP 聯(lián)合監(jiān)測是目前脊柱脊髓手術(shù)中探測神經(jīng)功能簡便且有效的方法［12］。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)Free-run EMG 是監(jiān)測脊髓機(jī)械性損傷的潛在方法［13，14］。 神經(jīng)源性混合誘發(fā)電位（neurogenic mixed evoked potential，NMEP）也可用于監(jiān)測各種類型患者的脊髓功能［15，16］。 并且在一些動物研究中，NMEP 也被認(rèn)為是監(jiān)測感覺途徑的一種方法［17］。 不同的組合（TceMEP、SSEP、NMEP和free-run EMG）可用于監(jiān)測各種脊柱外科手術(shù)中可能發(fā)生的脊髓／神經(jīng)損傷。

近年來，一些研究已經(jīng)開始關(guān)注小兒脊柱手術(shù)的MIOM［15］。 但是，針對年齡＜10 歲的早發(fā)性脊柱側(cè)凸（early-onset scoliosis，EOS），特別是＜5 歲EOS的MIOM 研究并不多見。 對于EOS 脊柱截骨的復(fù)雜手術(shù)（例如全脊椎切除術(shù)、半椎體切除術(shù)），術(shù)中如何確保神經(jīng)功能的安全性顯得尤為重要。 本研究旨在探索MIOM 在EOS 截骨手術(shù)中的可靠性、安全性以及一些特有的陽性判斷方法，從而為EOS 手術(shù)中提供安全可靠的神經(jīng)功能變化信息，防止術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。

材料與方法

一、臨床資料

本研究收集2015 年9 月至2016 年12 月由北京協(xié)和醫(yī)院骨科收治的20 例EOS 和120 例特發(fā)性脊柱側(cè)凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）患者作為研究對象，平均年齡（13．9 ±0．51）歲；20 例EOS患兒中，男童14 例，女童6 例，年齡2 ～3 歲，平均年齡（2．65±0．11）歲，手術(shù)方式為后路截骨短節(jié)段固定融合。 EOS 患兒術(shù)后的神經(jīng)癥狀由2 ～3 位外科醫(yī)生詳細(xì)評估，通過臨床查體與手術(shù)前比較得出結(jié)果。

二、TceMEP 監(jiān)測

使用多功能動態(tài)神經(jīng)系統(tǒng)監(jiān)測儀（Axon 系統(tǒng)Inc，Hauppauge，NY）進(jìn)行監(jiān)測，刺激電極采用皮下針電極，安放位置按照國際標(biāo)準(zhǔn)10 ～20 腦電圖命名系統(tǒng)，刺激電極放置于C3、C4 處。 刺激模式為連續(xù)串刺激，包含5 ～7 個單刺激，每個刺激時程為300～500 μs，刺激強(qiáng)度200 ～500 V，帶通濾波30 ～3 000 Hz。 記錄電極置于雙下肢拇短展肌（abductor hallucis，AH）， 對 照 電 極 置 于 上 肢 拇 短 展 ?。╝bductor pollicis brevis，APB），記錄的電信號為復(fù)合肌肉動作電位（compound muscle action potential，CMAP）。 EOS 患兒較青少年或成人往往需要更高的刺激強(qiáng)度才能獲得較為可靠的TceMEP 波形，因此通常需要反復(fù)調(diào)節(jié)刺激參數(shù)以達(dá)到最佳效果。記錄時程為100 ms。 誘發(fā)電位儀的安放盡量避開各監(jiān)護(hù)儀器并妥善接地，以保證安全并排除干擾。電生理監(jiān)測技術(shù)人員經(jīng)過專業(yè)化培訓(xùn)，能夠在手術(shù)過程中嚴(yán)密監(jiān)測并記錄關(guān)鍵手術(shù)步驟時的MEP狀態(tài)。

三、SSEP 監(jiān)測

刺激電極采用表面電極，上肢選取腕部正中神經(jīng)，下肢選取踝部脛后神經(jīng)。 采用單個脈沖電刺激，頻率為4．7 Hz，刺激間期200 μs，刺激強(qiáng)度上肢15 ～20 mA、下肢25 ～30 mA，刺激強(qiáng)度以足趾輕微抽動為宜，帶通濾波為30 ～1 500 Hz，記錄時程為100 ms，平均疊加200 次。 記錄電極和參考電極均為針電極，電極安放位置同樣按照國際腦電圖10 ～20 命名系統(tǒng)，皮層記錄電極置于中央點（Cz），參考電極置于額極點（Fpz）。

四、Free-run EMG

Free-run EMG 可能是檢測早期脊髓損傷的一種潛在 工 具［13，14］。 故 所 有患 兒 采用 雙側(cè)Free-run EMG 結(jié)合TceMEPs 探測術(shù)中脊髓／神經(jīng)功能。 本研究中Free-run EMG 掃描速度2 s／div，標(biāo)尺50 μV。脊髓／神經(jīng)根附近操作時對應(yīng)的連續(xù)爆發(fā)肌電反應(yīng)需要提示給術(shù)者。

五、麻醉方法

采用丙泊酚（3 mg／kg）和芬太尼（2．5 μg／kg）與短效肌肉松弛劑和吸入劑（七氟醚或一氧化二氮）組合誘導(dǎo)全身麻醉。 在誘導(dǎo)和插管后不再給予肌肉松弛劑或吸入麻醉劑。 麻醉維持量是丙泊酚（5 ～8 mg·kg-1·h-1），瑞 芬 太 尼（0． 1 μg·kg-1·min-1）和總劑量為5 ～6 μg／kg 的芬太尼（間歇輸注）。

六、統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 統(tǒng)計軟件（IBM SPSS19．0）進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理與分析，對于TceMEP 的波幅采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用獨立樣本t檢驗來比較EOS和AIS 患兒TceMEP 的波幅，以P＜0．05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 EOS 患兒手術(shù)方式和MIOM 監(jiān)測結(jié)果Table 1 Surgical procedure of EOS children and MIOM monitoring results

結(jié) 果

本項研究中，有95． 0% （19／20）的患兒術(shù)中SSEP 和TceMEP 基線穩(wěn)定可靠，只有1 例在沒有任何吸入劑（七氟醚或一氧化二氮）的全靜脈麻醉（丙泊酚和瑞芬太尼）下無法記錄有效的TceMEP 基線。1 例（病例16，表2）在截骨手術(shù)期間出現(xiàn)TceMEP報警，在升高血壓后很快轉(zhuǎn)復(fù)。 本組EOS 病例中無一例術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，EOS 患兒平均TceMEP基線波幅為（88．7 ±21．9）μV（范圍：27 ～278 μV），顯著低于AIS 患兒的（346．7 ±24．2）μV，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t＝2．162，P＜0．01），見圖1。

圖1 EOS 和AIS 的TceMEP 基線波幅對比Fig．1 Comparison of TceMEP baseline amplitude between EOS and AIS

討 論

先天性脊柱側(cè)后凸畸形（congenital kyphoscoliosis，CKS）通常是進(jìn)行性的，需要早期手術(shù)干預(yù)。 截骨加短節(jié)段固定融合是針對此類EOS 的常用方法［18］。 對手術(shù)團(tuán)隊而言，截骨手術(shù)過程中的實時脊髓功能狀態(tài)監(jiān)測對于保證神經(jīng)安全十分重要。 本研究提示術(shù)中TceMEP 和SSEP 監(jiān)測完全可以提供一種準(zhǔn)確有效的方法來探測3 歲以下幼兒脊柱畸形手術(shù)中的實時脊髓功能狀態(tài)。

一、EOS 中TceMEP 的刺激閾值

Fulkerson 等［19］最近研究結(jié)果表明，TceMEP 在兒童（年齡5 ～31 個月，平均16．8 個月）神經(jīng)外科手術(shù)中監(jiān)測脊髓運動通路是安全可靠的。 年齡較小的幼兒需要更高的TceMEP 閾值電壓［（533±124）V，范圍321 ～746 V］。 Yang 等［20］研究結(jié)果也包含類似觀點（TceMEP 閾值電壓高達(dá)300 ～800 V）。 本研究通過調(diào)節(jié)脈沖序列（5 ～7）和單脈沖刺激的持續(xù)時間（200 ～400 μs），可以達(dá)到相對低的TceMEP 閾值（250 ～500 V），但該閾值仍遠(yuǎn)高于成人或AIS 患兒，這可能與兒童運動神經(jīng)通路發(fā)育不完全有關(guān)。因此，在EOS 手術(shù)中往往需要更高的刺激強(qiáng)度來獲得可靠的TceMEP 基線。 根據(jù)我們的經(jīng)驗和文獻(xiàn)報道，較高的刺激強(qiáng)度不會給EOS 患兒帶來嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)或其他方面相關(guān)并發(fā)癥［19］。 但是刺激強(qiáng)度的上限至今還沒有明確定論。

二、麻醉藥物在MIOM 中的作用

近年來，有研究顯示EOS 基線成功率低、波幅低、誘發(fā)電壓閾值高的原因可能是麻醉引起［20］。 麻醉在EOS 患兒術(shù)中神經(jīng)功能監(jiān)測中具有重要作用。術(shù)中TceMEP 監(jiān)測可以幫助我們避免僅使用SSEP監(jiān)測可能出現(xiàn)的假陰性結(jié)果。 但是，TceMEP 監(jiān)測對麻醉條件和其他系統(tǒng)性全身性因素（例如低血壓、缺氧和貧血）非常敏感。 通常麻醉醫(yī)師在EOS手術(shù)中會使用醚類吸入劑，為了獲得TceMEP 基線，需要顯著提高刺激閾值。 這會造成無法獲得有效的TceMEP 基線，尤其在3 歲以下EOS 患兒中［20］。因為＜3 歲的EOS 患兒TceMEP 幅度要比成人或者青少年低很多，且醚類吸入劑更能抑制EOS 患兒中的TceMEP 波幅［19，20］。

另外一種揮發(fā)性吸入麻醉劑一氧化二氮也可能導(dǎo)致EOS 患兒無法獲得TceMEP 基線。 有研究表明吸入劑（七氟醚或一氧化二氮）不僅抑制了Tce-MEP，而且降低了SSEP 的幅度［21］。 為了獲得最佳的MIOM 效果，在EOS 手術(shù)中應(yīng)盡量不使用任何吸入麻醉劑。 本組截骨矯形手術(shù)中無一例使用任何吸入劑（七氟醚或一氧化二氮）。 此外，靜脈麻醉藥丙泊酚的劑量也會通過影響麻醉深度來抑制術(shù)中TceMEP 的波幅。 當(dāng)TceMEP 發(fā)生不伴隨高危手術(shù)操作的波幅變化時，可通過改變麻醉深度來補償TceMEP 丟失。

三、不同監(jiān)測模式的互補作用

有時，外科團(tuán)隊需要在脊柱截骨和矯形期間實時了解脊髓的功能狀態(tài)，TceMEP 相對SSEP 而言避免了平均所需的時間，可以即刻得出監(jiān)測結(jié)果，手術(shù)團(tuán)隊可以參考TceMEP 結(jié)果及時采取行動以防止脊髓損傷。 此外，有研究表明，TceMEP 在監(jiān)測脊髓運動功能上比SSEP 更敏感［3，8］。 同時很少出現(xiàn)關(guān)于TceMEP 假陰性的相關(guān)報道。 當(dāng)然SSEP 在探測脊髓感覺功能上也具有諸多優(yōu)勢。 EOS 手術(shù)中TceMEP 幅度往往非常低（通常低于150 μV），容易受系統(tǒng)性或其他因素干擾。 SSEP 則相對比較穩(wěn)定，可在不明原因的TceMEP 改變時，提供重要的脊髓功能補充信息。 因此，TceMEP 和SSEP 各有優(yōu)點，二者協(xié)同判斷脊髓整體功能狀態(tài)是目前EOS 手術(shù)中較為實用的監(jiān)測方法。

本項研究表明，在適當(dāng)麻醉條件下，TceMEP、SSEP 和Free-run EMG 聯(lián)合監(jiān)測可為EOS 患兒提供實時準(zhǔn)確的脊髓功能信息。 TceMEP 可以提供實時可靠的神經(jīng)功能信息，幫助外科醫(yī)生手術(shù)中及時快速應(yīng)對。 且SSEP 和Free-run EMG 相對穩(wěn)定，可為不明原因的TceMEP 變化提供重要的補充信息。