徐薇 王樹杰 朱潔 沈建雄 王惠珍 仉建國* 王升儒
(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院1.手術(shù)室,2.骨科,北京 100710;3.中國人民武裝警察部隊特色醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)內(nèi)科,天津 300162)
脊髓損傷是脊柱手術(shù)中最可怕的神經(jīng)并發(fā)癥之一。據(jù)報道,術(shù)前脊髓損傷(preoperative spinal defi?cits patient,POSD)患者往往比正常神經(jīng)功能患者具有更高的醫(yī)源性脊髓損傷風險[1-3]。此外,脊柱畸形合并POSD 的患者出現(xiàn)術(shù)中/術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的風險可能會更高[4,5]。
近年來非侵入性經(jīng)顱電刺激運動誘發(fā)電位(tran?scranial electrical stimulation motor evoked potentials,TceMEP)監(jiān)測已經(jīng)成為脊柱手術(shù)中降低脊髓損傷風險的有效方法[6-8]。國內(nèi)外越來越多的脊柱外科醫(yī)師將其作為必要的術(shù)中安全措施。但是,對于高風險POSD患者,目前神經(jīng)監(jiān)測特別是TceMEP報道較少,很多觀點存在較大爭議。因此本研究分析POSD(比如脊柱畸形、脊柱退變性疾病和脊柱腫瘤等)患者術(shù)中TceMEP監(jiān)測的可行性,探討真陽性病例的臨床特征以及其信號快速消失的預(yù)示意義,為脊柱外科醫(yī)師提供準確的術(shù)中神經(jīng)功能變化信息,從而最大限度地維護手術(shù)安全。
納入標準:①患者存在術(shù)前不同程度脊髓運動功能障礙(肌力異?;虿±碚麝栃裕虎谟跋駥W(xué)檢查(MRI)存在脊髓壓迫證據(jù);③患者實行脊柱矯形或脊髓減壓手術(shù)并應(yīng)用術(shù)中TceMEP監(jiān)測。
排除標準:術(shù)前神經(jīng)功能完全正常的脊柱畸形患者。
共收集了2014 年1 月至2018 年1 月北京協(xié)和醫(yī)院脊柱中心349 例POSD 患者的術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測數(shù)據(jù),其中332例患者獲得了有效的術(shù)中TceMEP基線,17例神經(jīng)功能障礙較為嚴重者(11例癱瘓和6例不完全截癱)未獲得。332例中,27例術(shù)中出現(xiàn)TceMEP信號顯著消失,收集其臨床特征,并嚴格隨訪術(shù)后3 個月的神經(jīng)功能變化。
采用術(shù)中神經(jīng)功能監(jiān)測儀(Axon Systems Inc.,Hauppauge,NY)進行TceMEP采集,刺激參數(shù)為:恒定電壓(250~500 V),6~7次脈沖串的刺激,每個脈沖的持續(xù)時間為200~400 ms,每個刺激間隔為2.5~4.0 ms。濾波器帶通量為30~1000 Hz,時基為100 ms。刺激電極位于皮質(zhì)運動區(qū)C3~C4。為了獲得POSD 患者四肢的最佳TceMEP波形,通常記錄肌力較高的肌肉(常用肌肉為四頭肌、脛前肌、屈肌、腓腸肌、股二頭肌、外展肌等)。
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N2O)組合誘導(dǎo)全身麻醉。在誘導(dǎo)和插管后不再給予肌松劑和吸入麻醉劑。麻醉維持量是丙泊酚[5~8 mg/(kg·h)],瑞芬太尼[0.1 μg/(kg·min)]和總劑量為5~6 μg/kg的芬太尼(間歇輸注)。本研究中所涉及的TceMEP變化均是已經(jīng)排除了系統(tǒng)和麻醉因素之后的神經(jīng)功能變化。
本研究采用的預(yù)警標準為:與高危手術(shù)操作同時伴發(fā)并邏輯相關(guān)的快速TceMEP改變(超過80%波幅降低或10%潛伏期延長)[9];如果排除系統(tǒng)和麻醉因素并優(yōu)化刺激參數(shù)后,TceMEP 波幅和波形仍不能改善則視為陽性報警。
所有TceMEP 監(jiān)測結(jié)果按照以下標準分為4 類:①真陰性:TceMEP 信號全程保持與基線水平一致無變化,且術(shù)后無神經(jīng)功能狀態(tài)改變;②真陽性:Tce?MEP 信號降低達到報警標準,并于喚醒試驗及術(shù)后清醒后發(fā)現(xiàn)運動功能障礙;③假陰性:TceMEP 信號全程保持與基線水平一致無變化,但術(shù)后出現(xiàn)運動功能障礙;④假陽性:TceMEP 信號降低達到報警標準,盡管采用全部處理措施信號仍無恢復(fù),但喚醒試驗和(或)術(shù)后清醒后未發(fā)現(xiàn)運動功能障礙。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。率的比較采用χ2檢驗。以P<0.05的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
349例POSD患者的臨床診斷和肌肉力量分布情況見表1。TceMEP基線獲得成功率為95.1%(332/349)。27例患者術(shù)中出現(xiàn)TceMEP信號明顯消失,其中23例為真陽性,4 例為假陽性。23 例中21 例患者術(shù)后出現(xiàn)新的脊髓損傷(13 例為暫時性脊髓損傷,8 例為永久性脊髓損傷)。術(shù)中TceMEP監(jiān)測預(yù)測術(shù)后脊髓損傷的敏感度為100%,特異度為98.7%,陽性預(yù)測值為85.2%,陰性預(yù)測值為100%(表2)。
術(shù)后新的脊髓損傷發(fā)生率為6.3%(21/332)。與頸椎管狹窄癥患者相比,先天性脊柱后凸、結(jié)核性脊柱后凸和胸椎管狹窄癥是TceMEP信號消失的高危診斷(圖1)。術(shù)中POSD監(jiān)測變化的特點為伴隨高危手術(shù)操作(截骨、椎管減壓、矯形等)的快速TceMEP降低。
此項研究中27 例POSD 患者出現(xiàn)明顯快速Tce?MEP 信號消失(23 例為真陽性,4 例為假陽性);21 例出現(xiàn)術(shù)后新發(fā)脊髓損傷,其中13 例為暫時性,8 例為永久性。此外,TceMEP 基線獲得成功率為95.1%(332/349),17 例(11 例癱瘓和6 例不完全截癱)未獲得有效的TceMEP基線。術(shù)中TceMEP監(jiān)測預(yù)測術(shù)后脊髓損傷的敏感度為100%,特異度為98.7%,陽性預(yù)測值為85.2%,陰性預(yù)測值為100%。
表1 349例POSD患者的臨床診斷和肌力分布
表2 術(shù)中TceMEP監(jiān)測預(yù)測術(shù)后脊髓損傷的效能(例)
因為POSD患者大多存在術(shù)前肌力下降,在術(shù)中記錄TceMEP是有難度的。因此要盡量選擇肌力較高肌群記錄TceMEP,常用的下肢監(jiān)測肌群主要有股四頭肌、股二頭肌、脛骨前肌、腓腸肌、足底各肌肉等。本研究獲得了95.1%的有效TceMEP 基線,肌力在Ⅱ級以下肌肉較難記錄到監(jiān)測信號,這與以前的研究結(jié)果基本一致[10-14]。因此本課題組判斷術(shù)中TceMEP可以有效應(yīng)用于大多數(shù)POSD患者。值得注意的是,術(shù)中TceMEP對麻醉和其他系統(tǒng)性因素(例如低血壓、缺氧和貧血)較為敏感。吸入麻醉劑包括N2O也可能導(dǎo)致無法獲得TceMEP基線,必要時可以與麻醉醫(yī)師溝通停止使用。丙泊酚的使用劑量也會通過影響麻醉深度抑制術(shù)中TceMEP 的波幅。因此,當TceMEP 發(fā)生不伴隨高危手術(shù)操作的波幅變化時,可以通過適當改變麻醉深度來補償TceMEP信號消失。
在高危脊柱手術(shù)中,手術(shù)團隊往往需要立即獲得脊髓功能信息,進而及時采取措施[6]以避免神經(jīng)損傷。綜合各種神經(jīng)監(jiān)測方法來看,術(shù)中非侵入性Tce?MEP 可以即刻得到脊髓功能信號,從而滿足外科醫(yī)師需要。在POSD 中,TceMEP 監(jiān)測的難點在于獲取穩(wěn)定可靠且波幅波形較好的信號,以及信號變化的準確判斷。接下來從以下幾方面探討POSD 的Tce?MEP監(jiān)測要點。
圖1 27例TceMEP報警患者的高風險診斷
首先,根據(jù)本研究數(shù)據(jù),有27例患者(8.1%)出現(xiàn)術(shù)中TceMEP 監(jiān)測報警。也就是說在相同條件下POSD出現(xiàn)TceMEP報警的風險要高于正常脊髓功能患者。這在以前的研究中也出現(xiàn)了類似的報道[7,9]。而且本研究還發(fā)現(xiàn)一些高危診斷(即先天性脊柱畸形、結(jié)核性脊柱側(cè)凸和胸椎管狹窄)發(fā)生TceMEP 報警的風險會更高。接下來這種TceMEP 報警是否可以預(yù)示著新發(fā)神經(jīng)損傷呢?在23 例TceMEP 報警患者中,21例患者術(shù)后出現(xiàn)不同程度的新的脊髓損傷,這表明TceMEP 報警與新的脊髓損傷密切相關(guān)。此外,POSD 中的TceMEP 改變往往表現(xiàn)為伴隨高危手術(shù)操作的快速消失。這種快速TceMEP 信號消失也可見于脊柱退變手術(shù)脊髓減壓過程中[10,13,15],而且這種變化往往預(yù)示著神經(jīng)功能降低。因此,可以初步判斷POSD 患者突然迅速地TceMEP 信號消失,往往預(yù)示著即將發(fā)生的脊髓損傷。
其次,有些新的脊髓損傷是可以自動恢復(fù)的,為可逆性脊髓損傷。本研究中有13例患者顯示不同程度的暫時性脊髓損傷(恢復(fù)時間1~90 d不等)。在嚴重胸椎管狹窄患者中,短暫的感覺或運動缺失也是常見的[16]。因此,短時間的TceMEP 信號消失可能代表可逆的脊髓損傷或功能障礙,早期干預(yù)可能會阻止永久性脊髓損傷。另一方面,根據(jù)本組數(shù)據(jù),POSD患者中永久性脊髓損傷的發(fā)生率為2.4%(8/332),明顯高于特發(fā)性脊柱側(cè)凸(0.38%~1.08%)[17-20]。本研究與現(xiàn)有報道觀點是一致的,POSD 患者確實面臨更大的暫時甚至是永久性神經(jīng)損傷的風險。
最后,有些原因可能與POSD患者脊髓損傷高度相關(guān)。比如脊柱退變性疾病或持續(xù)脊髓壓迫可能容易導(dǎo)致繼發(fā)性脊髓損傷[1],損傷嚴重程度取決于神經(jīng)壓迫的持續(xù)時間[21]。另一方面,脊髓慢性壓迫性病變減壓后的缺血再灌注損傷也是一個可能的原因[16]。實驗證據(jù)表明,缺血和再灌注損傷產(chǎn)生的活性氧自由基,可快速導(dǎo)致神經(jīng)元功能喪失,進而導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙的發(fā)生[22]。
綜上所述,TceMEP 監(jiān)測對大多數(shù)POSD 患者是可行的,與高危外科手術(shù)操作相關(guān)的快速TceMEP信號消失可能提示早期新發(fā)神經(jīng)損傷。一旦出現(xiàn)術(shù)中TceMEP 報警,適當及時的外科干預(yù)會防止進一步神經(jīng)損傷的發(fā)生。