脊髓手术中诱发电位监测的应用与探讨
作者：张国君 方绍明 张新卿 邢华芳 马永红 安莲英
单位：保定市第一医院神经外科 张国君；首都医科大学宣武医院神经外科 方绍明；神经内科 张新卿 邢华芳 马永红 安莲英
关键词：脊髓；运动诱发电位；体感诱发电位；术中监测；电刺激
首都医科大学学报990414 提要： 联合应用运动诱发电位(MEP)和体感诱发电位(SEP)技术连续监测的方法对13例脊髓手术病人进行监测。结果表明，联合应用MEP和SEP监测，能正确反映手术中脊髓的感觉和运动功能变化；MEP的稳定性高于SEP；SEP的敏感性较高；术中SEP逐渐好转提示预后良好。
中图分类号： R651.2
Application and Exploration of Evoked Potentials Monitoring in Spinal Cord Surgery
, 百拇医药
Zhang Guojun
Department of Neurosurgery, The First Hospital of Baoding
Fang Shaoming
Department of Neurosurgery,Xuanwu Hospital, Affiliate of Capital University of Medical Sciences
Zhang Xinqing, Xing Huafang, Ma Yonghong, An Lianying
Department of Neurology, Xuanwu Hospital,Affiliate of Capital University of Medical Sciences
, 百拇医药
Abstact：A method of combined motor and somatosensory evoked potentials was used to continuously monitor in spinal cord surgery and 13 patients were obtained. The result showed that combined MEP and SEP monitoring could truely indicate the integrity of spinal cord functions, MEPs were more valid than SEPs, but SEPs were more sensitive, the changes of EPs were related to the pathology and anatomy of spinal cord diseases, the gradual improvement of SEPs presaged good prognosis.
, http://www.100md.com
Key words：spinal cord; motor evoked potential; somatosensory evoked potential; intraoperative monitoring; electrical stimulation
自1977年和1985年体感诱发电位(SEP)和运动诱发电位(MEP)分别被引入手术中监测以来，到目前已有多种方式的诱发电位(EP)监测技术。诱发电位技术不仅能反映脊髓功能的完整性，而且也被用于监测麻醉深度和循环状态[1]。我们联合应用MEP和SEP技术，对13例脊髓病变患者进行术中监测，从电位监测技术的稳定性、术中EP改变的病理基础和临床意义等方面，初步探讨脊髓手术中神经电生理变化的规律和术中EP监测的应用价值。
1 临床资料和方法
1.1 一般资料
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1994年12月至1996年12月行脊髓手术的患者13例，术前均经MRI、MRA及病理证实诊断，术中进行SEP和MEP联合监测。其中男8例，女5例；年龄16～64岁，平均41.8岁。髓内肿瘤4例：星形细胞瘤2例、室管膜瘤和胆脂瘤各1例；髓外硬膜下肿瘤6例：神经鞘瘤4例、脊膜瘤2例；硬膜外脂肪瘤1例；血管畸形和环枕畸形各1例。病变位于颈段者5例、胸段5例、腰骶部3例。术前四肢肌力Ⅴ级者1例，有1个或多个肢体肌力为Ⅲ～Ⅳ级者9例，Ⅰ～Ⅱ级者3例。浅感觉障碍12例，深感觉障碍7例，分离性感觉障碍1例，无明显感觉障碍1例。大小便障碍8例。
1.2 手术及麻醉
13例病人的手术均由同一组人员完成，术中电极由作者安放。手术室温度保持在26～28 ℃。麻醉均采用快速诱导气管插管全麻，术中不用肌松剂， 适当降低血压(降低幅度不超过基础血压的1/3)以减少失血；同时行呼吸、血压、心电及血氧饱和度监测[2]。
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1.3 诱发电位监测
按脑电图international 10～20系统放置电极，除经颅电刺激MEP选用CCS-1型大脑皮层电刺激仪(国家专利号：CN2043120U)作为刺激器外，其他均以美国Nicolet公司的Viking Ⅳ多功能电生理仪作刺激和记录系统。
术前行MEP和SEP 检查，肌肉有萎缩者行肌电图检查，以确定稳定的监测指标并排除周围神经肌肉病变影响。
MEP监测：通过2个直径为1.5 cm的表面电极输出超强电刺激。引导上肢肌MEP时，阳极置Cz(中央点)向对侧偏开7 cm处，阴极置阳极前5 cm处；引导下肢肌MEP时头部刺激阳极置Cz，阴极置其前5 cm。刺激参数：用0.1～0.2 ms、1 300～1 500 mV的矩形波，单次刺激，不需叠加平均，但重复1～2次，确认MEP波形稳定性。记录部位取大鱼际肌和胫前肌，用表面电极或单极针电极[3]。
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神经干运动诱发电位(neurogenic motor evoked potentials,NMEP)方法：本组有2例患者术前双下肢MEP未引出，术中改用NMEP方法获得成功。方法是：由术者将刺激电极插入切口近端2个相邻的棘突基部近椎板腹侧面，阳极置于阴极近端，相距约2.5～3.0 cm；切口远端同法置电极，记录部位取双窝近坐骨神经干处。刺激参数：频率4.7 Hz，波宽0.3 ms，叠加次数≤100次，滤波带通10～2 000 Hz或3 000 Hz[4]。
SEP监测：正中神经或踝部胫后神经电刺激，刺激矩形波波宽0.2 ms，强度以肌肉收缩阈值10%以上为度，刺激频率2.9 Hz。叠加次数≤500次、滤波带通10～3 000 Hz。正中神经SEP记录电极在颈7、C3(中央3点后方2 cm处)或C′4(中央4点后方2 cm处)；胫后神经SEP记录电极在窝、颈7、C′z(Cz后方2 cm处)，分别记录。颈部和皮层记录参考电极在FPz(额极点)[2，4]。
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脊髓诱发电位(spinal cord evoked potential,SCEP)监测：当SEP未引出或波形不良时，作为SEP监测的替代方法。术中将记录电极放置于硬膜外后正中病变上下方，参考电极平行置于椎旁肌肉中，仍用正中神经或胫后神经刺激的方法[5]。
1.4 参考标准
术中采用自身对照排除部分干扰因素。监测指标和基线确定均由作者选定。麻醉影响稳定后确定基线，选择波幅和潜伏期重复性好，变化范围分别不应超过10%和2%的波为监测指标。术中SEP及MEP潜伏期延长5%应引起注意，超过8%应考虑纠正麻醉或手术方法，达到10%应考虑终止手术；波幅下降30%应引起注意，波幅下降不应超过50%[2，5，6]。MEP较SEP更为可靠，若仅行单侧肢体监测，警戒线应适当降低。
2 结果
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13例病人术前均有MEP或SEP异常，髓外占位病变以潜伏期延长为主要表现，而髓内病变以波幅降低或分散较明显。2例患者术前MEP未引出，术中改用NMEP方法得到纠正(图1)；1例C3～5复发脊膜瘤患者术前SEP未引出，麻醉后却得到了良好的SEP(图2)。
图1 NMEP术中连续监测结果
图2 麻醉后SEP变清晰
手术中有7例患者诱发电位发生变化：3例神经鞘瘤病人在椎板减压后，SEP波幅上升20%～45%，其中1例实质性肿瘤切除时，SEP突然消失，而MEP无变化，25 min后SEP逐渐恢复，术后病情未加重(图3)；2例囊性肿瘤切除过程中，MEP稳定，而SEP分别逐渐上升37%和60%，且潜伏期分别缩短2%和4%，术后感觉功能恢复明显快于其他病例(图4)。3例髓内肿瘤病例中2例行脊髓后正中切开时、切除肿瘤过程中MEP潜伏期分别逐渐延长5%和6%，检查监测系统及麻醉情况无异常，继续切除肿瘤，潜伏期延长达10%，被迫终止手术，术后患者症状、体征无明显改善，术后SEP、MEP较术前有所好转；另1例髓内肿瘤切除时，MEP出现瞬时高电压，而后恢复基线水平，术后未见功能障碍加重。1例血管畸形病例，术中SEP和MEP波幅逐渐下降约30%，经提高血压至基础水平后恢复。
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图3 术中SEP暂时消失
图4 术中SEP逐渐改善
13例病人中痊愈11例，好转2例(均为髓内病变)。
3 讨论
单纯应用SEP或MEP作术中监测，均不能准确反映脊髓功能的完整性[6]。 本研究将经颅电刺激MEP和多点记录SEP联合应用，对13例脊髓手术进行监测，不仅可分别反映脊髓下行运动束和上行感觉束的功能状态，而且也显示出了这2种技术各自的特点。经颅超强电刺激可兴奋刺激部位几乎全部神经纤维，获得稳定的MEP。它不易受外界因素的干扰，术中能准确反映运动束受损时的变化。而SEP主要反映脊髓后索和侧索的功能，周围神经刺激只能兴奋部分传入纤维，传导通路上经过的突触较经颅电刺激的MEP多1～2个，这些均增加了SEP的易感性，易出现“假阳性”。为了降低麻醉剂和肌松剂对EP的影响，我们采用短效快代谢诱导剂插管、安定镇痛麻醉、术中不用肌松剂，获得了理想的EP监测指标。其中1例术前SEP未引出，麻醉后却得到了良好的SEP波形。可能是适量的镇静剂清除了杂乱的EP背景信号，使EP波从清晰的背景上显现出来。本组有5例髓外肿瘤病人术中SEP波幅出现逐渐上升、消失或降低的变化，而MEP在运动束未受损害的情况下保持稳定，均表明了MEP稳定性和SEP的易感性。
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髓内肿瘤EP主要表现为波形分化不良、平坦、分散，潜伏期延长出现相对较晚，这可能与髓内肿瘤以破坏为主，使神经纤维、神经元数目减少的病理特点有关。而髓外肿瘤EP以潜伏期延长为主，波幅变化为辅，可能与髓外肿瘤多为良性，以引起局部压迫为主，脊髓神经元去极化所需的有效时间、空间累积增加，使神经传导速度减慢的特点有关。但随着病情的加重，髓内和髓外肿瘤的EP潜伏期和波幅形态均将发生明显改变。
本组3例病人随着术中进行的一系列脊髓减压，SEP波幅逐渐升高、潜伏期有所缩短，术后相应感觉功能恢复较快。推测EP改善的原因可能是脊髓减压后参与电传导的神经纤维数目增多、传导速度加快所致。因此，术中EP稳定的改善提示良好的预后[6]。
1例髓内肿瘤患者在切除肿瘤的一刹那MEP出现瞬时高电压，超过基线370%；而1例髓内肿瘤病人在脊髓后正中沟切开时，SEP短时间消失，又逐渐恢复，这种瞬时的改变并未影响预后，其机制尚需进一步探讨。
, 百拇医药
本组除2例髓内肿瘤患者术中MEP潜伏期延长达10%，术后早期功能障碍无明显改善外，其他病例EP潜伏期变化在参考标准所定范围内，均痊愈出院。所有病例均未出现因电刺激或安放针电极发生的并发症。
参考文献
1 Herdmann J, Deletis V, Harvey L, et al. Spine update: Spinal cord and nerve root monitoring in spine surgery and relatedprocedures. Spine, 1996,7:879
2 John P, Stephen M B, Martin R, et al. Cotrel-dubousset instrumentation in children using simultaneous motor and somatosensory evoked potential monitoring. Spine, 1996,21:2450
, 百拇医药
3 Naito M, Owen J H, Birdwell K H, et al. Effects of distraction on physiologic integrity of the spinal cord, spinal cord blood flow and clinical status. Spine, 1992,17:1154
4 Owen J H, Bridwell K H, Padberg A M, et al. Clinical experience with neurogenic motor evoked potentials in humans. Spine, 1991,15:618
5 Koyanagi I, Iwasaki Y , Isu T, et al. Spinal cord evoked potential monitoring after spinal cord stimulation during surgery of spinal cord tumors. Neurosurgery,1993,33:451
6 Bouchard J A, Bohlman H, Biro C. Intraoperative improvements of somatosensory evoked potentials. Spine,1996,5:589
收稿日期：1998-04-21, 百拇医药
单位：保定市第一医院神经外科 张国君；首都医科大学宣武医院神经外科 方绍明；神经内科 张新卿 邢华芳 马永红 安莲英
关键词：脊髓；运动诱发电位；体感诱发电位；术中监测；电刺激
首都医科大学学报990414 提要： 联合应用运动诱发电位(MEP)和体感诱发电位(SEP)技术连续监测的方法对13例脊髓手术病人进行监测。结果表明，联合应用MEP和SEP监测，能正确反映手术中脊髓的感觉和运动功能变化；MEP的稳定性高于SEP；SEP的敏感性较高；术中SEP逐渐好转提示预后良好。
中图分类号： R651.2
Application and Exploration of Evoked Potentials Monitoring in Spinal Cord Surgery
, 百拇医药
Zhang Guojun
Department of Neurosurgery, The First Hospital of Baoding
Fang Shaoming
Department of Neurosurgery,Xuanwu Hospital, Affiliate of Capital University of Medical Sciences
Zhang Xinqing, Xing Huafang, Ma Yonghong, An Lianying
Department of Neurology, Xuanwu Hospital,Affiliate of Capital University of Medical Sciences
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Abstact：A method of combined motor and somatosensory evoked potentials was used to continuously monitor in spinal cord surgery and 13 patients were obtained. The result showed that combined MEP and SEP monitoring could truely indicate the integrity of spinal cord functions, MEPs were more valid than SEPs, but SEPs were more sensitive, the changes of EPs were related to the pathology and anatomy of spinal cord diseases, the gradual improvement of SEPs presaged good prognosis.
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Key words：spinal cord; motor evoked potential; somatosensory evoked potential; intraoperative monitoring; electrical stimulation
自1977年和1985年体感诱发电位(SEP)和运动诱发电位(MEP)分别被引入手术中监测以来，到目前已有多种方式的诱发电位(EP)监测技术。诱发电位技术不仅能反映脊髓功能的完整性，而且也被用于监测麻醉深度和循环状态[1]。我们联合应用MEP和SEP技术，对13例脊髓病变患者进行术中监测，从电位监测技术的稳定性、术中EP改变的病理基础和临床意义等方面，初步探讨脊髓手术中神经电生理变化的规律和术中EP监测的应用价值。
1 临床资料和方法
1.1 一般资料
, http://www.100md.com
1994年12月至1996年12月行脊髓手术的患者13例，术前均经MRI、MRA及病理证实诊断，术中进行SEP和MEP联合监测。其中男8例，女5例；年龄16～64岁，平均41.8岁。髓内肿瘤4例：星形细胞瘤2例、室管膜瘤和胆脂瘤各1例；髓外硬膜下肿瘤6例：神经鞘瘤4例、脊膜瘤2例；硬膜外脂肪瘤1例；血管畸形和环枕畸形各1例。病变位于颈段者5例、胸段5例、腰骶部3例。术前四肢肌力Ⅴ级者1例，有1个或多个肢体肌力为Ⅲ～Ⅳ级者9例，Ⅰ～Ⅱ级者3例。浅感觉障碍12例，深感觉障碍7例，分离性感觉障碍1例，无明显感觉障碍1例。大小便障碍8例。
1.2 手术及麻醉
13例病人的手术均由同一组人员完成，术中电极由作者安放。手术室温度保持在26～28 ℃。麻醉均采用快速诱导气管插管全麻，术中不用肌松剂， 适当降低血压(降低幅度不超过基础血压的1/3)以减少失血；同时行呼吸、血压、心电及血氧饱和度监测[2]。
, http://www.100md.com
1.3 诱发电位监测
按脑电图international 10～20系统放置电极，除经颅电刺激MEP选用CCS-1型大脑皮层电刺激仪(国家专利号：CN2043120U)作为刺激器外，其他均以美国Nicolet公司的Viking Ⅳ多功能电生理仪作刺激和记录系统。
术前行MEP和SEP 检查，肌肉有萎缩者行肌电图检查，以确定稳定的监测指标并排除周围神经肌肉病变影响。
MEP监测：通过2个直径为1.5 cm的表面电极输出超强电刺激。引导上肢肌MEP时，阳极置Cz(中央点)向对侧偏开7 cm处，阴极置阳极前5 cm处；引导下肢肌MEP时头部刺激阳极置Cz，阴极置其前5 cm。刺激参数：用0.1～0.2 ms、1 300～1 500 mV的矩形波，单次刺激，不需叠加平均，但重复1～2次，确认MEP波形稳定性。记录部位取大鱼际肌和胫前肌，用表面电极或单极针电极[3]。
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神经干运动诱发电位(neurogenic motor evoked potentials,NMEP)方法：本组有2例患者术前双下肢MEP未引出，术中改用NMEP方法获得成功。方法是：由术者将刺激电极插入切口近端2个相邻的棘突基部近椎板腹侧面，阳极置于阴极近端，相距约2.5～3.0 cm；切口远端同法置电极，记录部位取双窝近坐骨神经干处。刺激参数：频率4.7 Hz，波宽0.3 ms，叠加次数≤100次，滤波带通10～2 000 Hz或3 000 Hz[4]。
SEP监测：正中神经或踝部胫后神经电刺激，刺激矩形波波宽0.2 ms，强度以肌肉收缩阈值10%以上为度，刺激频率2.9 Hz。叠加次数≤500次、滤波带通10～3 000 Hz。正中神经SEP记录电极在颈7、C3(中央3点后方2 cm处)或C′4(中央4点后方2 cm处)；胫后神经SEP记录电极在窝、颈7、C′z(Cz后方2 cm处)，分别记录。颈部和皮层记录参考电极在FPz(额极点)[2，4]。
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脊髓诱发电位(spinal cord evoked potential,SCEP)监测：当SEP未引出或波形不良时，作为SEP监测的替代方法。术中将记录电极放置于硬膜外后正中病变上下方，参考电极平行置于椎旁肌肉中，仍用正中神经或胫后神经刺激的方法[5]。
1.4 参考标准
术中采用自身对照排除部分干扰因素。监测指标和基线确定均由作者选定。麻醉影响稳定后确定基线，选择波幅和潜伏期重复性好，变化范围分别不应超过10%和2%的波为监测指标。术中SEP及MEP潜伏期延长5%应引起注意，超过8%应考虑纠正麻醉或手术方法，达到10%应考虑终止手术；波幅下降30%应引起注意，波幅下降不应超过50%[2，5，6]。MEP较SEP更为可靠，若仅行单侧肢体监测，警戒线应适当降低。
2 结果
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13例病人术前均有MEP或SEP异常，髓外占位病变以潜伏期延长为主要表现，而髓内病变以波幅降低或分散较明显。2例患者术前MEP未引出，术中改用NMEP方法得到纠正(图1)；1例C3～5复发脊膜瘤患者术前SEP未引出，麻醉后却得到了良好的SEP(图2)。
图1 NMEP术中连续监测结果
图2 麻醉后SEP变清晰
手术中有7例患者诱发电位发生变化：3例神经鞘瘤病人在椎板减压后，SEP波幅上升20%～45%，其中1例实质性肿瘤切除时，SEP突然消失，而MEP无变化，25 min后SEP逐渐恢复，术后病情未加重(图3)；2例囊性肿瘤切除过程中，MEP稳定，而SEP分别逐渐上升37%和60%，且潜伏期分别缩短2%和4%，术后感觉功能恢复明显快于其他病例(图4)。3例髓内肿瘤病例中2例行脊髓后正中切开时、切除肿瘤过程中MEP潜伏期分别逐渐延长5%和6%，检查监测系统及麻醉情况无异常，继续切除肿瘤，潜伏期延长达10%，被迫终止手术，术后患者症状、体征无明显改善，术后SEP、MEP较术前有所好转；另1例髓内肿瘤切除时，MEP出现瞬时高电压，而后恢复基线水平，术后未见功能障碍加重。1例血管畸形病例，术中SEP和MEP波幅逐渐下降约30%，经提高血压至基础水平后恢复。
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图3 术中SEP暂时消失
图4 术中SEP逐渐改善
13例病人中痊愈11例，好转2例(均为髓内病变)。
3 讨论
单纯应用SEP或MEP作术中监测，均不能准确反映脊髓功能的完整性[6]。 本研究将经颅电刺激MEP和多点记录SEP联合应用，对13例脊髓手术进行监测，不仅可分别反映脊髓下行运动束和上行感觉束的功能状态，而且也显示出了这2种技术各自的特点。经颅超强电刺激可兴奋刺激部位几乎全部神经纤维，获得稳定的MEP。它不易受外界因素的干扰，术中能准确反映运动束受损时的变化。而SEP主要反映脊髓后索和侧索的功能，周围神经刺激只能兴奋部分传入纤维，传导通路上经过的突触较经颅电刺激的MEP多1～2个，这些均增加了SEP的易感性，易出现“假阳性”。为了降低麻醉剂和肌松剂对EP的影响，我们采用短效快代谢诱导剂插管、安定镇痛麻醉、术中不用肌松剂，获得了理想的EP监测指标。其中1例术前SEP未引出，麻醉后却得到了良好的SEP波形。可能是适量的镇静剂清除了杂乱的EP背景信号，使EP波从清晰的背景上显现出来。本组有5例髓外肿瘤病人术中SEP波幅出现逐渐上升、消失或降低的变化，而MEP在运动束未受损害的情况下保持稳定，均表明了MEP稳定性和SEP的易感性。
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髓内肿瘤EP主要表现为波形分化不良、平坦、分散，潜伏期延长出现相对较晚，这可能与髓内肿瘤以破坏为主，使神经纤维、神经元数目减少的病理特点有关。而髓外肿瘤EP以潜伏期延长为主，波幅变化为辅，可能与髓外肿瘤多为良性，以引起局部压迫为主，脊髓神经元去极化所需的有效时间、空间累积增加，使神经传导速度减慢的特点有关。但随着病情的加重，髓内和髓外肿瘤的EP潜伏期和波幅形态均将发生明显改变。
本组3例病人随着术中进行的一系列脊髓减压，SEP波幅逐渐升高、潜伏期有所缩短，术后相应感觉功能恢复较快。推测EP改善的原因可能是脊髓减压后参与电传导的神经纤维数目增多、传导速度加快所致。因此，术中EP稳定的改善提示良好的预后[6]。
1例髓内肿瘤患者在切除肿瘤的一刹那MEP出现瞬时高电压，超过基线370%；而1例髓内肿瘤病人在脊髓后正中沟切开时，SEP短时间消失，又逐渐恢复，这种瞬时的改变并未影响预后，其机制尚需进一步探讨。
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本组除2例髓内肿瘤患者术中MEP潜伏期延长达10%，术后早期功能障碍无明显改善外，其他病例EP潜伏期变化在参考标准所定范围内，均痊愈出院。所有病例均未出现因电刺激或安放针电极发生的并发症。
参考文献
1 Herdmann J, Deletis V, Harvey L, et al. Spine update: Spinal cord and nerve root monitoring in spine surgery and relatedprocedures. Spine, 1996,7:879
2 John P, Stephen M B, Martin R, et al. Cotrel-dubousset instrumentation in children using simultaneous motor and somatosensory evoked potential monitoring. Spine, 1996,21:2450
, 百拇医药
3 Naito M, Owen J H, Birdwell K H, et al. Effects of distraction on physiologic integrity of the spinal cord, spinal cord blood flow and clinical status. Spine, 1992,17:1154
4 Owen J H, Bridwell K H, Padberg A M, et al. Clinical experience with neurogenic motor evoked potentials in humans. Spine, 1991,15:618
5 Koyanagi I, Iwasaki Y , Isu T, et al. Spinal cord evoked potential monitoring after spinal cord stimulation during surgery of spinal cord tumors. Neurosurgery,1993,33:451
6 Bouchard J A, Bohlman H, Biro C. Intraoperative improvements of somatosensory evoked potentials. Spine,1996,5:589
收稿日期：1998-04-21, 百拇医药