Progress in Intraoperative Spinal Cord Function Monitoring<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

冀翔宇^*　张丽娜^#综述王世端^*审校

^*青岛大学医学院附属医院麻醉科，青岛 266003

^#青岛市市立医院麻醉科, 青岛 266011

Xiang-yu Ji*, Li-na Zhang#, Shi-duan Wang*

^*Department of Anesthesiology of the Medical School Hospital of QingDao University, QingDao 266003

^#Department of Anesthesiology of QingDao Municipal Hospital, QingDao 266011

ABSTRACT

Spinal cord function monitoring has significantly reduced postoperative neurol-ogical morbidity in patients undergoing spinal surgery. As the anaesthetic techniques have profound effects on monitoring spinal cord function accurately, the anesthetist has an important role in facilitating the use of these monitoring techniques.

Keywords：Monitoring; Intraoperative; Spinal cord; Evoked potentials

Corresponding author：Xiang-yu Ji; E-mail: zhanglinalq@yahoo.com.cn

脊髓及大血管手术中随时都有脊髓损伤的危险，在未行脊髓功能监测的脊柱侧凸矫正术术后运动或感觉障碍的发生率为(3.7～6.9)%，术中脊髓功能监测技术的应用可使该并发症发生率降为0.5%。现在普遍认为在较大的脊髓及大血管手术中应使用脊髓功能监测技术。因为各种麻醉技术及药物都可影响脊髓功能监测的准确性，麻醉医生应掌握术中脊髓功能监测技术的原理及具体操作。

一、术中脊髓功能监测的传统方法<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

1. 踝阵挛试验

这是第一个应用于术中监测的技术，在清醒且神经通路完整的病人，高位皮层中枢有下行抑制作用，因而观察不到踝阵挛反射。在清醒患者中出现踝阵挛反射一般提示上运动神经元损害。在麻醉状态下，皮层下行抑制冲动被抑制，此时尽管患者对他人问话无反应且不能活动肢体但却较易引出踝阵挛反射。如脊髓受损，在一段时间内患者表现为软瘫，反射活动消失，在麻醉苏醒期则引不出踝阵挛反射。

踝阵挛试验一般于术后或唤醒试验中进行，在应用时应充分拮抗肌松作用。该技术简单易行,敏感性及特异性都较高。Hoppenfeld等自1976年至1994年间在1,006例脊柱侧凸手术中进行踝阵挛试验, 结果 6例发生脊髓损害的患者均未能引出踝阵挛, 另有3例虽未引出踝阵挛但并未发生脊髓损害。在这一研究中, 踝阵挛试验的敏感性为100%, 特异性为99.7% ^[1]。

但此项检查术中只能间断实施，理论上在麻醉苏醒期内任何时间都能进行检查，但不是总能引出反射。如阵挛反射可引出，则可以说明所测定的中枢和周围神经结构在功能上未受损害。但如不能引出阵挛反射，并不一定说明患者的脊髓受到了损害。因为阵挛反射消失既可能是脊髓损害也可能是麻醉太浅,不足以产生皮层抑制或是麻醉仍较深使所有反射都抑制。另外，可引出阵挛反射的时间窗很窄，也限制了其在临床的应用。

2. Stagnara唤醒试验

该实验在1973年被Vauzelle等^[2]首次介绍。Stagnara唤醒试验可检查整个运动系统的功能，包括上、下运动神经元以及周围肌肉的功能，但不能检查感觉系统的异常。

因需病人配合医师的指令活动肢体，术前须对患者进行测试指导。外科医生进行该试验前应通知麻醉医生，以拮抗肌松作用及减浅麻醉。当病人变得较为清醒以至能够对外来的指令作出应答后，先要求病人活动手术部位以上脊髓支配的肌群，一般为上肢(如握医生的手)，以确定患者是否有足够的清醒，如反应阳性，再要求病人活动下肢，如反应阳性则加深麻醉后继续手术，如反应阴性，则应立即采取相应的措施。

Stagnara唤醒试验结果非常可靠，但清醒程度会对可靠性产生影响，对麻醉要求较高。使用短效或可拮抗的麻醉剂可减少对清醒程度的影响。当前已有多种麻醉技术或药物适用于术中唤醒试验。有研究成功的应用咪达唑仑麻醉，在行唤醒试验前应用氟马西尼拮抗，并将其唤醒效果与异丙酚作了比较。结果显示咪达唑伦/氟马西尼组相对于异丙酚组有较短的唤醒时间(咪达唑伦/氟马西尼组平均2.9分钟，异丙酚组为16分钟)和较高的唤醒质量及较短的术后清醒时间(咪达唑伦/氟马西尼组平均1.8分钟，异丙酚组13.9分钟)。但咪达唑伦/氟马西尼组有5例病人在恢复室又陷入镇静状态，需继续应用氟马西尼拮抗^[3]。

雷尼芬太尼是强效的μ受体激动剂，其半衰期小于10分钟，因此在药学特性上特别适用于唤醒试验。据研究应用雷尼芬太尼术中唤醒时间仅为5分钟^[4]。

Stagnara唤醒试验对麻醉要求较高，在需要时要求患者迅速清醒且术后无不良记忆。但术中由于大部分手术都实行控制性降压，血管活性药物的应用使麻醉深度的判断相当困难。有研究者将BIS监测与唤醒试验结合应用，掌握最佳的麻醉深度，收到了很好的效果^[5]。

唤醒试验对判断总体运动功能有100%的准确性，故通常将其作为术中脊髓运动功能监测的“金标准”。但Stagnara唤醒试验也存在缺点:

①需要病人的合作，如果患者的某些能力受限(如精神障碍、耳聋、语言功能不良)，测试成为不可能;

②它测试的是总的运动功能，不能指示感觉及特定的肌肉群或神经根的功能;

③需于测试前15～30min逆转麻醉剂的作用，进行测试大约要花费15～20min时间，重复试验较为困难，测试往往只能进行一次，不能持续的监测，敏感性大大降低;

④可能会对患者造成伤害，由于麻醉过浅或按照指令的要求在手术床上动作过大时病人有坠床或脱管的危险，特别是俯卧位手术中更易发生。

踝阵挛试验和 Stagnara唤醒试验虽具有简便易行、结果可靠的优点，但其在术中不能连续实施，极大影响了其应用。而能够连续监测的诱发电位监测技术对术中脊髓功能监测具有划时代的意义。

二、诱发电位监测<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

1. 体感诱发电位(Somatosensory Evoked Potentials SSEPs)

(1)SSEPs

SSEPs是第一种用于术中脊髓功能监测的电生理检查，通过刺激周围混合神经，在手术区上方和下方记录反应，术中重复记录数据，将其波幅和潜伏期与基线值(baseline value)比较，通过观察这些特征的变化判断感觉通道的功能状况。Wiedemayer等发现应用SSEPs监测可使6.5%的病人避免术后神经并发症的发生^[6]。

SSEPs所涉及的感觉通路包括: 外周神经、脊髓传导束及取决于记录电极位置的皮层中枢。这些传导通路的生理作用是感知本体觉及轻触觉，因此，SSEPs不是通过运动通路或前角感觉通路(感知痛及温度觉)获得。

目前刺激和记录SSEPs的方法还没有标准化。胫后神经或正中神经最常用，通常刺激交替进行，以0.1～0.3ms的方波作刺激波，频率为3～7Hz，刺激的强度与电极种类及位置有关，一般于25～40mA之间。记录电极可安放于颈部棘突或反映皮层感觉中枢的头皮部位，或术中放于硬膜外腔。术中应尽可能连续记录数据。

通常相对于基础值振幅下降50%或潜伏期延长10%可确定感觉通路有损害，特别是振幅的变化更有价值。但也有不符合的情况存在，故目前50%和10%的标准需要进一步的探讨。

术种SSEPs波形会受到许多因素的干扰，有时较难辨认。如皮层SSEPs可受脑电慢波调制，使波幅增大或减小，即使采用信号增强技术，辨认信号的改变仍具有一定困难。有研究者提出将信号经傅立叶转换后进行时间-频率分析可较传统的波形及潜伏期分析结果更可靠，受干扰因素也较少^[7]。但这方面资料较少，有待进一步研究。

在判断结果时，有两点值得注意:

①因为脊髓中感觉与运动传导束非常临近，在机械性损伤时，运动功能的损害能间接影响感觉反应，因此推测任何运动束的损伤也会引起SSEPs的变化，用感觉传导通路的反应来检查运动通道功能也有一定的合理性。但这并没被广泛认可。

②脊髓运动通路和感觉通路的血供不同，有时脊髓后动脉支配区低灌注可引起运动通路缺血，但却不影响感觉通路，因此，有可能术中记录到正常SSEPs，然而术后病人却截瘫^[8]。

(2)SSEPs的影响因素

①血压对SSEPs的影响

为了减少出血，脊柱手术常需控制性降压，通常在保证血容量的基础上将平均动脉压控制于60mmHg以上。如低于60mmHg则神经系统有可能发生缺血性损害，SSEPs消失^[9，10]。在血压不稳定病人假阳性率也显著升高^[11]。在早期的动物实验中发现外周神经因没有自身调节功能，对血压更敏感，在中等程度的低血压时，其SSEPs即可有下降。Papastefanon等^[12]发现在控制性降压时，60例SSEPs阳性者中有17例是假阳性。Wiedemayer等^[6]对23个病人行SSEPs检测，血压变化后有12个病人发生SSEPs改变，但只有2个病人收缩压低于90mmHg，在升高血压后，11个病人中有9人SSEPs恢复正常，说明在术中脊髓操作的情况下，即使相对“正常”的血压变化也可能引起SSEPs的变化。

②麻醉药物对SSEPs的影响

许多麻醉药物对SSEPs有明显的影响。挥发性吸入麻醉药及N2O可呈剂量依赖性减低SSEPs的振幅及延长其潜伏期。一项回顾性研究发现，在吸入全麻中，60例SSEPs异常病人中有13例是“假阳性”^[12]。

静脉麻醉药对SSEPs的影响较吸入麻醉药轻，皮层电位变化较其他部位对麻醉药更敏感，皮层下、脊髓及外周神经受影响程度较轻。一项对持续泵入异丙酚或咪唑安定复合舒芬太尼全麻对皮层SSEPs的影响的研究结果显示，从记录基础值至术毕，SSEPs振幅异丙酚组为1.8～2.2mv，咪唑安定组为1.7～1.6mv，然而，异丙酚联合吸入N2O可使皮层诱发电位振幅显著下降(从2.0mv降至0.1mv)，在三组病人中潜伏期都没变化。但在咪唑安定组，苏醒时间显著延长，作者建议在监测SSEPs时应用异丙酚静脉麻醉较为稳妥^[13]。

33. Dong CCJ, MacDonald DB, Janusz MT.Intraoperative spinal cord monitoring during descending thoracic and thoracoabdominal aneurysm surgery.Ann Thorac Surg,2002; 74:S1873-S1876.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

34. Jacobs MJ,Elenbaas TW,Schueink GWH,et al.Assessment of spinal cord in-tegrity during thoracoabdominal aortic aneurysm repair.Ann Thorac Surg,2002;74:S1864-66.

35. Sakamoto T,Kawaguchi M,Kakimoto M,et al.The effect of hypothermia on myogenic motor-evoked potentials to electrical stimulation with a single pulse and a train of pulses under ropofol/ketamine/fentanyl anesthesia in rabbits. Anesth Analg,2003; 96:1692-1697.

36. Meylaerts SA,De Haan P,Kalkman CJ,et al.The influence of regional spinal cord hypothermia on transcranial myogenic motor-evoked potential monitor-ing and the efficacy of spinal cord ischemia detection.J Thorac Cardiovasc Surg,1999; 118(6):1038-1045.

37. Kawaguchi M,Sakamoto T,Inoue S,et al.Low dose propofol as a supplement to etamine-based anesthesia during intraoperative monitoring of motor-evoked potentials.Spine,2000; 25:974-979.

38. Minahan RE,Sepkuty JP,Lesser RP,et al.Anterior spinal cord injury with reserved neurogenic 'motor' evoked potentials. Clin Neurophysiol,2001;112:1442-1450.

39. MacDonald DB, Al Zayed Z,Khoudeir I,et al.Monitoring scoliosis surgery with combined multiple pulse transcranial electric motor and corticalsomatosensoryevoked potentials fromthe lower and upper extremities. Spine,2003; 28:194-203.

40. Legatt AD.Current practice of motor evoked potential monitoring: results of a survey. JClin Neurophysiol,2002; 19:454-460.

41. DiCindio S,Theroux M,Shah S.Multimodality monitoring of transcranial elec-tric motor and somatosensory-evoked potentials during surgical correction of spinal deformity in patients with cerebral palsy and other neuromusculardisorders.Spine, 2003; 28:1851-1855.

42. Macnab AJ,Gagnon RE,Gagnon FA.Near Infrared Spectroscopy for Intraoperative Monitoring of the Spinal Cord.Spine,2002; 27(1):17-20.

43. MacDonald DB.Safety of intraoperative transcranial electrical stimulation mo-tor evoked potential monitoring.J Clin Neurophysiol,2002; 19:416-429.