刺激豚鼠正常与损伤面神经诱发面肌肌电图的实验研究
作者：卜博 周定标 许百男 魏少波 段国升 张远征 余新光 李宝民
单位：解放军总医院神经外科，北京 100853
关键词：术中监护；面神经；电刺激；动物模型；豚鼠
刺激豚鼠正常与损伤面神经诱发面肌肌电图的实验研究 摘要 目的：通过豚鼠实验了解正常与损伤情况下，刺激面神经诱发出肌电图所需电刺激强度的改变及其与面神经预后的关系。方法：通过牵拉、切断 1/2 与全切断面神经造成不同程度面神经损伤的模型，了解损伤后诱发出肌电图所需刺激强度的变化。结果：面神经损伤程度越重，刺激强度升高越明显，牵拉、切断 1/2 与全切断后其刺激阈值与正常相比有显著性差异。结论：电刺激诱发肌电图是术中监护面神经功能安全而敏感的方法，并可通过刺激强度大小判断面神经预后。
中国图书资料分类法分类号 R 651.3
, 百拇医药
Experimental investigation on triggered EMG by facial nerve stimulation in guinea pigs
Bu Bo,Zhou Dingbiao,Xu Bainan,Wei Shaobo,Duan guosheng,Zhang Yuanzheng,Yu Xinguang,Li Baomin (Department of neurosurgery,General hospital of PLA,Beijing,100583)
Abstract Objective:To investigate the changes of triggered EMG by stimulation guinea pigs facial nerve at normal and injured states.Methods:The EMG of facalmuscle was triggered by stimulation the facial nerve at different distances.Then amodel of facial nerve injury wasmade by stretch,half cutting or total cutting the nerve into two parts.The intensity of stimulus was compared and analyzed.Results:It showed that the stimulation thresholds increased with the increasing of the injury degree and had amarked statistical difference (P<0.01).Conclusion:The triggered EMG induced by facial nerve stimulation is a safe and sensitivemethod during IOM and the stimulating intensitymay predict the outcome of facial nerve injury.
, 百拇医药
Key words IOM; facial nerve; electrical stimulus; animalmodel; guinea pig
听神经瘤手术中保留面神经是手术重要的目标，随着术中监测技术的应用，面神经解剖保留率越来越高，但对其功能保留的重视程度仍有不足。本实验研究正常情况下诱发出面肌电图所需的电刺激阈值及面神经遭受不同程度损伤后诱发出面肌电图所需电刺激强度的变化；尝试可否通过电刺激强度的变化判断面神经损伤的预后，为临床上解剖和功能保留面神经奠定基础。
1 材料和方法
1.1 Viking-IV型术中监护仪；常规显微器械；手术显微镜；重 10 g 的砝码及定滑轮各一个。
1.2 动物选择 月龄 3～5 个月的健康雌豚鼠 40 只，随机分为 4 组，每组 10 只。第一组：未损伤组，分别在神经周围硬膜上进行刺激；第二组： 10g力牵拉面神经 30 s；第三组：切断面神经的 1/2；第四组：全切断面神经。
, 百拇医药
1.3 麻醉和手术方法 用盐酸氯胺酮 0.2ml/kg， 1% 硫喷妥钠 0.2ml/kg 肌肉注射麻醉。将豚鼠俯卧位固定在手术台上，采用乙状窦后入路，显露小脑，吸除旁绒球后将小脑牵向中线，暴露桥脑小脑角结构。
1.4 面神经功能的监测 分别在距面神经干 5mm、 3mm 和 0mm 处的硬膜上给予恒压单极电刺激，同时记录口囵匝肌肌电活动，得出诱发肌电图的刺激阈值。电刺激的波宽分别为 0.05 及 0.1ms。另有三组动物在面神经不同程度损伤后(牵拉 10 g，30 s，切断 1/2，全部切断)，给予电刺激，得出诱发出面肌肌电图的最小刺激量。
2 结果
电刺激种恒压恒流有两种方式，我们使用恒压刺激，单位为伏特。在距神经不同距离的硬膜上刺激，得出刺激的阈值(表 1)。然后牵拉损伤面神经，发现面神经损伤后相应的刺激阈值明显增大(表 2)。
, 百拇医药
表1 电刺激量与距离的关系
(恒压，n=10，x±s)
刺激时限
电刺激量(V)
0mm
3mm**
5mm**
0.1ms
1.00
5.5±2.65
9.07±3.34
0.05ms
, http://www.100md.com
1.75±0.70
9.5±2.80
15.43±5.65
注：上表及下表均采用SNK及Dunnet t检验，其中*表示P<0.05，**表示P<0.01 表2 面神经损伤前后电刺激量的变化
(恒压，波宽0.1ms，n=10，x±s)
刺激距离
电刺激量(V)
未损伤
牵拉
切断1/2**
, http://www.100md.com
全切断**
0mm
1.00
2.33±0.5
4.44±1.01
11.55±4.07
3mm
5.50±2.65
7.33±3.08
8.78±3.11
11.56±4.16
5mm
, 百拇医药
9.07±3.34
14.11±5.74
16.44±5.14
20.89±6.26
面神经受损伤后，依损伤程度的不同会出现不同程度的面瘫，但临床观察动物的面瘫程度很困难。我们用 10 g 力持续 30 s 的牵拉后，病理切片发现其改变主要为 Sunderland Ⅲ～Ⅳ度〔1〕，传导功能受到了明显影响。
3 讨论
在听神经瘤手术中，面神经功能监测可使面神经保留率明显提高。一般采用电刺激诱发肌电图的方法〔2，3〕，其优点是定位准确，安全无损，反应及时，有利于肿瘤全切和面神经解剖和功能保留。对面神经刺激后诱发的肌电改变有不同的采集方式，最敏感的方法是直接记录面肌肌电图，也可将肌肉收缩的信号转换成机械信号，通过光或声等方式提示术者注意〔4，5〕。
, http://www.100md.com
关于面神经致伤的动物模型，有钳夹造成挫伤的，有切断或切断一半后研究其再生的。国内王正敏等〔6〕曾报道用双股递增负荷的丝带牵拉猫的颅外段面神经。但无对位于颅内面神经损伤的研究报道。本研究结合临床，探讨正常情况下及面神经受到不同程度损伤(牵拉伤、切断 1/2、全切断)后，在距面神经不同距离处刺激，诱发面肌电图所需的电刺激量。结果发现，正常情况下，诱发出面肌EMG所需的刺激强度与下列因素有关：①距离：电刺激点与神经的距离越远，所需刺激强度越大，方可诱发出相应的EMG(表 1)，距神经 3mm、 5mm 处的刺激强度与直接在神经上(0mm)刺激所需强度差异有极显著性意义(P<0.01)，据此，在听神经瘤手术中，可根据诱发出病人面肌肌电图所需的刺激强度来判断面神经的位置。②波宽：电刺激的波宽越大则所需刺激强度越小，反之亦然。用 0.1ms 的波宽与 0.05ms 的波宽刺激时，诱发出EMG的强度差异有极显著性意义(表 1)。③面神经解剖和功能的完整性。面神经不同程度损伤后，刺激强度要相应加大(表 2)。牵拉、切断 1/2、全切断面神经后诱发出EMG所需的刺激强度与未损伤时的刺激强度相比均有极显著性差异；牵拉损伤与切断 1/2 后所需的刺激强度差异有极显著性(P<0.01)。上述结果提示，牵拉损伤与切断 1/2 虽然在程度上有一定的差异，但面神经仍具有一定的传导功能，而全切断后则完全丧失了神经功能，此时给高强度刺激诱发出的肌电图是由于软组织导电，刺激面神经残端所致。由此可见，神经损伤的程度决定了所需刺激强度的大小。因此，术中用足够大的刺激仍不能诱发出EMG时，说明神经远离刺激部位或已经完全断裂。
, 百拇医药
面肌电图的变化与面神经的功能状态、面神经是否受损及受损程度有密切关系，而诱发出肌电图的最小刺激量即阈值则间接反应了损伤的程度。有人报道〔7～10〕听神经瘤全切除后在脑干端刺激面神经，如果刺激量在≤0.2V，或≤0.1mA 时，可诱发出EMG，面神经功能为Ⅰ级。本实验结果是神经功能正常时，刺激量 1 V,0.1ms，即可诱发出的EMG；但面神经受到不同程度损伤，如牵拉、切断 1/2、全切断后，所需刺激量就有明显的增加，且增加量与正常值相比差异有极显著性意义。可见，术中面神经功能监护也可以判断预后。
参考文献
[1]Sunderland S.Nerve injuries and their repair.1st ed.Edingburgh:Chuchill Livingstone,1991.221
[2]Beck DL,Atkins JS,Benecke JE et al.Intraoperative facial nervemonitoring:prognositc aspects during acoustic tumors removal.Otolaryngol Head Neck Surg,1991,104:780
, http://www.100md.com
[3]Benecke JE,Calder HB,Chadwick G.Facial nervemonitoring during acoustic neurinoma removal.Larynogoscope,1987,97:697
[4]刘迪，吕祖辉，张鹏儒等.MSH-Ⅰ型面神经报警仪在听神经瘤中的应用.中华外科杂志，1991，7：301
[5]Mourier KL,Raggueneau JL,George B et al.Intraoperativemonitoring of the facial nerve with an air inflated ballon.Acta Neurochir(Wien),1992,117:63
[6]王正敏，Fish U.面神经牵拉的实验研究.中华耳鼻喉科杂志，1985，20(1)：31
, http://www.100md.com
[7]Prasad S,Hirsh BE,Kramerer DB et al.Facial nerve function following cerebellopontine angle surgery:prognositc value of intraoperative thresholds.Am J Otol,1993,14:330
[8]Lalwani AK,Butt FY,Jackler RK et al.Prediction of facial nerve function following acoustic neuroma resection using intraoperative facial nerve sitmulation.Laryngrscope， 1994,104:539
[9]Silversteing H,Willcox TO,Rosenberg SI et al.Prediction of facial nerve function following acoustic neuroma resection using intraoperative facial nerve stimulation.Laryngoscope,1994,104:539
[10]Zeitouni AG,Hammerschlag P,Cohen NL.Prognositic significance of intraoperative facial nerve sitmulus thresholds.Am J Otol,1997,18:494
(1998—10—21收稿，1998—12—08修回), 百拇医药
单位：解放军总医院神经外科，北京 100853
关键词：术中监护；面神经；电刺激；动物模型；豚鼠
刺激豚鼠正常与损伤面神经诱发面肌肌电图的实验研究 摘要 目的：通过豚鼠实验了解正常与损伤情况下，刺激面神经诱发出肌电图所需电刺激强度的改变及其与面神经预后的关系。方法：通过牵拉、切断 1/2 与全切断面神经造成不同程度面神经损伤的模型，了解损伤后诱发出肌电图所需刺激强度的变化。结果：面神经损伤程度越重，刺激强度升高越明显，牵拉、切断 1/2 与全切断后其刺激阈值与正常相比有显著性差异。结论：电刺激诱发肌电图是术中监护面神经功能安全而敏感的方法，并可通过刺激强度大小判断面神经预后。
中国图书资料分类法分类号 R 651.3
, 百拇医药
Experimental investigation on triggered EMG by facial nerve stimulation in guinea pigs
Bu Bo,Zhou Dingbiao,Xu Bainan,Wei Shaobo,Duan guosheng,Zhang Yuanzheng,Yu Xinguang,Li Baomin (Department of neurosurgery,General hospital of PLA,Beijing,100583)
Abstract Objective:To investigate the changes of triggered EMG by stimulation guinea pigs facial nerve at normal and injured states.Methods:The EMG of facalmuscle was triggered by stimulation the facial nerve at different distances.Then amodel of facial nerve injury wasmade by stretch,half cutting or total cutting the nerve into two parts.The intensity of stimulus was compared and analyzed.Results:It showed that the stimulation thresholds increased with the increasing of the injury degree and had amarked statistical difference (P<0.01).Conclusion:The triggered EMG induced by facial nerve stimulation is a safe and sensitivemethod during IOM and the stimulating intensitymay predict the outcome of facial nerve injury.
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Key words IOM; facial nerve; electrical stimulus; animalmodel; guinea pig
听神经瘤手术中保留面神经是手术重要的目标，随着术中监测技术的应用，面神经解剖保留率越来越高，但对其功能保留的重视程度仍有不足。本实验研究正常情况下诱发出面肌电图所需的电刺激阈值及面神经遭受不同程度损伤后诱发出面肌电图所需电刺激强度的变化；尝试可否通过电刺激强度的变化判断面神经损伤的预后，为临床上解剖和功能保留面神经奠定基础。
1 材料和方法
1.1 Viking-IV型术中监护仪；常规显微器械；手术显微镜；重 10 g 的砝码及定滑轮各一个。
1.2 动物选择 月龄 3～5 个月的健康雌豚鼠 40 只，随机分为 4 组，每组 10 只。第一组：未损伤组，分别在神经周围硬膜上进行刺激；第二组： 10g力牵拉面神经 30 s；第三组：切断面神经的 1/2；第四组：全切断面神经。
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1.3 麻醉和手术方法 用盐酸氯胺酮 0.2ml/kg， 1% 硫喷妥钠 0.2ml/kg 肌肉注射麻醉。将豚鼠俯卧位固定在手术台上，采用乙状窦后入路，显露小脑，吸除旁绒球后将小脑牵向中线，暴露桥脑小脑角结构。
1.4 面神经功能的监测 分别在距面神经干 5mm、 3mm 和 0mm 处的硬膜上给予恒压单极电刺激，同时记录口囵匝肌肌电活动，得出诱发肌电图的刺激阈值。电刺激的波宽分别为 0.05 及 0.1ms。另有三组动物在面神经不同程度损伤后(牵拉 10 g，30 s，切断 1/2，全部切断)，给予电刺激，得出诱发出面肌肌电图的最小刺激量。
2 结果
电刺激种恒压恒流有两种方式，我们使用恒压刺激，单位为伏特。在距神经不同距离的硬膜上刺激，得出刺激的阈值(表 1)。然后牵拉损伤面神经，发现面神经损伤后相应的刺激阈值明显增大(表 2)。
, 百拇医药
表1 电刺激量与距离的关系
(恒压，n=10，x±s)
刺激时限
电刺激量(V)
0mm
3mm**
5mm**
0.1ms
1.00
5.5±2.65
9.07±3.34
0.05ms
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1.75±0.70
9.5±2.80
15.43±5.65
注：上表及下表均采用SNK及Dunnet t检验，其中*表示P<0.05，**表示P<0.01 表2 面神经损伤前后电刺激量的变化
(恒压，波宽0.1ms，n=10，x±s)
刺激距离
电刺激量(V)
未损伤
牵拉
切断1/2**
, http://www.100md.com
全切断**
0mm
1.00
2.33±0.5
4.44±1.01
11.55±4.07
3mm
5.50±2.65
7.33±3.08
8.78±3.11
11.56±4.16
5mm
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9.07±3.34
14.11±5.74
16.44±5.14
20.89±6.26
面神经受损伤后，依损伤程度的不同会出现不同程度的面瘫，但临床观察动物的面瘫程度很困难。我们用 10 g 力持续 30 s 的牵拉后，病理切片发现其改变主要为 Sunderland Ⅲ～Ⅳ度〔1〕，传导功能受到了明显影响。
3 讨论
在听神经瘤手术中，面神经功能监测可使面神经保留率明显提高。一般采用电刺激诱发肌电图的方法〔2，3〕，其优点是定位准确，安全无损，反应及时，有利于肿瘤全切和面神经解剖和功能保留。对面神经刺激后诱发的肌电改变有不同的采集方式，最敏感的方法是直接记录面肌肌电图，也可将肌肉收缩的信号转换成机械信号，通过光或声等方式提示术者注意〔4，5〕。
, http://www.100md.com
关于面神经致伤的动物模型，有钳夹造成挫伤的，有切断或切断一半后研究其再生的。国内王正敏等〔6〕曾报道用双股递增负荷的丝带牵拉猫的颅外段面神经。但无对位于颅内面神经损伤的研究报道。本研究结合临床，探讨正常情况下及面神经受到不同程度损伤(牵拉伤、切断 1/2、全切断)后，在距面神经不同距离处刺激，诱发面肌电图所需的电刺激量。结果发现，正常情况下，诱发出面肌EMG所需的刺激强度与下列因素有关：①距离：电刺激点与神经的距离越远，所需刺激强度越大，方可诱发出相应的EMG(表 1)，距神经 3mm、 5mm 处的刺激强度与直接在神经上(0mm)刺激所需强度差异有极显著性意义(P<0.01)，据此，在听神经瘤手术中，可根据诱发出病人面肌肌电图所需的刺激强度来判断面神经的位置。②波宽：电刺激的波宽越大则所需刺激强度越小，反之亦然。用 0.1ms 的波宽与 0.05ms 的波宽刺激时，诱发出EMG的强度差异有极显著性意义(表 1)。③面神经解剖和功能的完整性。面神经不同程度损伤后，刺激强度要相应加大(表 2)。牵拉、切断 1/2、全切断面神经后诱发出EMG所需的刺激强度与未损伤时的刺激强度相比均有极显著性差异；牵拉损伤与切断 1/2 后所需的刺激强度差异有极显著性(P<0.01)。上述结果提示，牵拉损伤与切断 1/2 虽然在程度上有一定的差异，但面神经仍具有一定的传导功能，而全切断后则完全丧失了神经功能，此时给高强度刺激诱发出的肌电图是由于软组织导电，刺激面神经残端所致。由此可见，神经损伤的程度决定了所需刺激强度的大小。因此，术中用足够大的刺激仍不能诱发出EMG时，说明神经远离刺激部位或已经完全断裂。
, 百拇医药
面肌电图的变化与面神经的功能状态、面神经是否受损及受损程度有密切关系，而诱发出肌电图的最小刺激量即阈值则间接反应了损伤的程度。有人报道〔7～10〕听神经瘤全切除后在脑干端刺激面神经，如果刺激量在≤0.2V，或≤0.1mA 时，可诱发出EMG，面神经功能为Ⅰ级。本实验结果是神经功能正常时，刺激量 1 V,0.1ms，即可诱发出的EMG；但面神经受到不同程度损伤，如牵拉、切断 1/2、全切断后，所需刺激量就有明显的增加，且增加量与正常值相比差异有极显著性意义。可见，术中面神经功能监护也可以判断预后。
参考文献
[1]Sunderland S.Nerve injuries and their repair.1st ed.Edingburgh:Chuchill Livingstone,1991.221
[2]Beck DL,Atkins JS,Benecke JE et al.Intraoperative facial nervemonitoring:prognositc aspects during acoustic tumors removal.Otolaryngol Head Neck Surg,1991,104:780
, http://www.100md.com
[3]Benecke JE,Calder HB,Chadwick G.Facial nervemonitoring during acoustic neurinoma removal.Larynogoscope,1987,97:697
[4]刘迪，吕祖辉，张鹏儒等.MSH-Ⅰ型面神经报警仪在听神经瘤中的应用.中华外科杂志，1991，7：301
[5]Mourier KL,Raggueneau JL,George B et al.Intraoperativemonitoring of the facial nerve with an air inflated ballon.Acta Neurochir(Wien),1992,117:63
[6]王正敏，Fish U.面神经牵拉的实验研究.中华耳鼻喉科杂志，1985，20(1)：31
, http://www.100md.com
[7]Prasad S,Hirsh BE,Kramerer DB et al.Facial nerve function following cerebellopontine angle surgery:prognositc value of intraoperative thresholds.Am J Otol,1993,14:330
[8]Lalwani AK,Butt FY,Jackler RK et al.Prediction of facial nerve function following acoustic neuroma resection using intraoperative facial nerve sitmulation.Laryngrscope， 1994,104:539
[9]Silversteing H,Willcox TO,Rosenberg SI et al.Prediction of facial nerve function following acoustic neuroma resection using intraoperative facial nerve stimulation.Laryngoscope,1994,104:539
[10]Zeitouni AG,Hammerschlag P,Cohen NL.Prognositic significance of intraoperative facial nerve sitmulus thresholds.Am J Otol,1997,18:494
(1998—10—21收稿，1998—12—08修回), 百拇医药