医源性脊髓损伤患者术中的脊髓监测与预防

汪萌 伍骥 郑超 黄蓉蓉

作者单位：100142　北京，空军总医院骨科

.综述 Review.

医源性脊髓损伤患者术中的脊髓监测与预防

汪萌 伍骥 郑超 黄蓉蓉

作者单位：100142北京，空军总医院骨科

脊髓损伤；术中并发症；诱发电位；监测，手术中；脊柱

脊柱外科手术是治疗脊柱畸形、椎管狭窄、脊髓肿瘤以及脊椎结构不稳等各种脊柱脊髓病变的手术方法。随着脊柱内固定器械的不断发展，多数的脊柱手术都以内固定辅助的植骨融合来完成。手术操作中，通常需要对患者的脊柱施加某些作用力，如加压、撑开、牵拉。如果这些外力被过量施加，或者放置的内固定器械位置不佳、融合植骨的方式不对，便可能导致医源性脊髓损伤 （spinal cord injury，SCI）。

一、脊髓损伤的流行病学

在美国，每年有超过 100 万的脊髓创伤和 5 万多的脊柱脊髓损伤的病例出现［1］。在发达国家，每年新发病例约为 32 000 例。脊髓创伤的发生有很多原因，这通常包括事故、枪伤等［2］。脊柱的损伤通常发生在颈胸或胸腰椎部位。研究表明，脊髓损伤发生率频繁，年龄在 16～30 岁［3］。

二、医源性脊髓损伤的病理生理学

人体的很多组织都有很强的修复能力。但是，中枢神经系统就不同了。脊髓损伤的发生是由于组织的破坏，首先是机械性的损伤，其次是局部缺血［4，5］。主要的损伤发生在损伤的当时，是不可被改变的［6］，当初次损伤之后，二次损伤则会导致神经元的凋亡［7］。最显著的二次损伤是缺血再灌注损伤［4，7］。当缺血造成梗死后，灰质由于它的高代谢状态而受损，而且输送到组织的氧和葡萄糖不足，从而组织内的三磷酸腺苷和能量不充足。因此，组织开始进行厌氧活动，之后导致一系列的病理效应出现。

三、医源性脊髓损伤的预防

对于医源性神经损伤最好的方法就是预防，因为损伤一旦发生，后果都很严重。这就要求医师对可能发生的医源性脊髓神经损伤有充分的认识，手术中如何及时发现损伤并判断损伤程度，是有效的预防损伤、杜绝永久瘫痪的关键。1973 年，在美国脊柱侧弯研究学会第 7 届年会上，法国学者 Vauzelle 和 Stagnara 等［8］首次报道，在124 例脊柱手术中应用唤醒试验 （Wake-up test） 作为术中脊髓监护。但是，唤醒试验本身导致的某些并发症，也未能使其永久的作为“金标准”。近年来逐渐发展成熟的术中脊髓监测技术 （intraoperative neurophysiological monitoring，IONM） 逐渐取代了唤醒试验，在术中不仅能直接、早期、全面、准确的反应脊髓的运动和感觉功能，也为最大限度的脊柱矫形、脊髓减压提供保证，同时在脊髓受到不可逆损伤前及时预警，避免损伤的发生。

四、医源性脊髓损伤的预防手段

脊柱脊髓手术中预防医源性脊髓损伤常用的就是术中监护技术。其中包括：躯体感觉诱发电位 （somatosensory evoked potential，SEP）、运动诱发电位 （motor evokedpotentials，MEP）。

1. SEP：躯体感觉包括深感觉和浅感觉，分别经由脊髓丘脑束和薄、楔束上传到皮层的相应感觉区。SEP 是指周围神经 （皮肤） 接受刺激后，在肢体、脊柱的皮肤表面和脑感觉投射区相应的头皮记录到的电位活动。

1972 年，Nash［9］在脊柱外科中首先使用 SEP 用作脊髓监护，在此之前，外科医生们一直沿用唤醒试验进行术中神经监测，在此之后，SEP 被作为高风险脊柱手术的常规监护技术［10-12］。目前的临床研究多采用电刺激方式引发SEP［13-16］。但要获得良好的 SEP，关键在于保证刺激器的稳定输出和正确的刺激部位。临床一般选择上肢刺激正中神经、尺神经，下肢刺激胫神经和腓神经［13-14，17-18］。邱勇等［19］曾选用刺激胫神经对脊柱畸形患者进行术前 SEP 检测。Silverstein 等［20］提出可以通过隐神经 SEP 在腰椎手术中监测 L4～5神经根的功能。但据他的报告指出，此项研究仅为 1 例，未得到充分的证明。记录电极的放置应选择在体感通路上，并且与该电位的假定神经发生源最为接近，这样记录出的信号清晰，伪迹少，波形稳定。在脊髓监护中参考国际脑电图学会制订的 10 / 20 系统来放置记录电极，例如上肢记录电极放置在 C3、C4（C3、C4后 2 cm），下肢放置在 Cz，上下肢均在 Fz 处安放参考电极 ［15-18，21）。

对于 SEP 来说，目前有学者认为 SEP 的监测意义在于潜伏期的延长和波幅的降低。Earl 等［17］的研究表明，潜伏期延长＞10% 或波幅下降≥50% 是脊髓损伤的标志。术中 SEP 在安全范围内时手术可以继续进行，当接近危险范围时，要谨慎操作，加强检测，当达到或超过危险范围时，暂停手术，查找原因，等电位恢复时，继续手术。如果处理后不恢复，则提示术后可能出现神经的损伤。

虽然，SEP 脊髓监护技术在不断进步，也降低了术中并发脊髓损伤的可能，提高了手术安全性，同时也提高了脊柱畸形的矫正度［17］。但是，SEP 对脊髓上行感觉通路具有直接监护作用，而对脊髓下行运动通路只能是间接监护。

2. MEP：继体感诱发电位已成为监测脊髓运动神经传导功能的一个手段，为脊柱外科手术提供了极大的帮助。监测运动功能的方法包括：运动诱发电位 （motor evoked potentials，MEP）；脊髓诱发电位 （spinal cord evoked potentials，SCEPs）；间接刺激手术部位以上的脊髓，在外周神经记录的神经诱发电位 （descendingneurogenic evoked potentials，DNEPs）。

MEP 是指经颅电 （磁） 刺激大脑皮层，激活皮层运动神经元，兴奋下行至脊髓运动神经元，在脊髓或骨骼肌上记录动作电位，对其波形、潜伏期及波幅进行监测，以判断脊髓下行运动束的传导功能［21］。根据刺激方式的不同，分为电刺激和磁刺激。但 Calancie 等［22］新近的报道认为：磁刺激技术在脊髓监护中存在一些问题：定位困难，特别是包括颈椎在内的手术病例；线圈因反复高输出时容易变得过热；磁刺激所引起的 MEP 的波幅和潜伏期变化较大。所以，磁刺激技术在 MEP 中有局限性的发展。1984 年，Levy 等［23］首先将 MEP 用于临床脊髓监护。Pastorelli 等［21］和 Novak 等［24］在其研究中均用了目前比较统一的电极放置方式；即根据国际 10-20 系统（standardinternational 10-20 systems），将电极放置于 C1、C2或 C3、C4。刺激方式可以是电流刺激，也可以是电压刺激。而现代多数刺激器主要采取恒流条件下，通过改变电压来进行刺激，而一般选择的刺激强度为 100～400 V［21，24］。TCeMEPs 的主要记录部位是肌肉记录［18］，Klaus 和 Pastorelli 在研究中均用手术相关肌肉来记录，如上肢三角肌、肱二头肌、指总伸肌和大小鱼际肌等，下肢股直肌、腓肠肌、胫前肌和展肌 （足） 等［18，21，24］。

有学者报告，当 MEP 波形消失时，发现手术过程致使脊髓皱缩，及时处理后 15 min，波幅降低＞50%，直至手术结束仍未恢复，术后患者下肢肌力 3 级［25］。由此可见，对于 MEP 来说，波幅是否存在以及波幅降低＞50%是一个观察指标。最近，Earl 和 Thuet 等［17］经验提示，MEP 的消失是发生严重的并发症一个信号。Gonzalez 等［26］认为波幅降低＞50% 时，要给予足够的注意。当增加刺激量才能获得相同的 MEP 波形时，也可以作为一个观察指标。Schizas 等［27］认为，只要术中 MEP 没有永久性的消失，就提示预后良好。但有学者认为 MEP 波形的消失以及波幅降低＞50% 是一个警示指标［26］。

3. SCEPs：是直接刺激脊髓上端，在脊髓下端记录的诱发电位。此项技术是将刺激电极和记录电极分别放置于硬膜外或硬膜下，刺激手术部位以上的脊髓，记录手术部位以下的脊髓引发的电位［28］。Novak 等［24］认为可以采用硬膜外记录，其幅值降低 50% 或潜伏期延迟 10% 提示预后不良。但由于其技术要求较高，需要手术者将其放置在硬膜外或硬膜下，而且电极多数放置在手术视野内，由于这一操作影响手术的进行或者造成电极不固定而影响监测结果，其在实际应用中受到限制。

4. 脊髓外周神经和肌肉电位活动的监测：间接刺激脊髓所诱发的神经源性电位信号，一般在外周神经干所经过的皮肤 （如窝处） 或者上下肢的肌肉记录，此种方法被定义为“下传神经源性诱发电位”（descending neurogenic evoked potentials，DNEPs）。Haghighi 等［29］认为，DNEP 虽携带运动成分，但其主要的运动成分不能被监测。也有学者认为虽然 DNEP 的成分尚不明确，但其神经传导通路一般是由脊髓后束逆行传导的感觉成分和脊髓前束顺行传导的运动成分构成［30］。因为受到电刺激的脊髓，既激活了下行运动传导束向下的顺行传导，同时也刺激了上行感觉传导束，使刺激信号逆行下传。

Wilson-Holden 等［30］提出 3 种电刺激方式可以产生可靠的 DNEP。这 3 种方法是分别将刺激电极置于经皮颈椎（percutaneous）、术中暴露区域上端的棘突 （spinous） 或硬脊膜 （epidural）、椎间盘 （disc space stimulation）。而且对常用的 3 种 DNEP 刺激方法进行了对比，结果显示，硬脊膜刺激能够从 100% （50 / 50） 的患者身上检测到 DNEP，而经棘突刺激和经皮颈椎刺激者，则分别有 96% （48 / 50）、88% （44 / 50） 的患者检测到了 DNEP。因此硬脊膜刺激是一种更为可靠的刺激技术。对于 DNEP，其波幅的标准则倾向于 Earl 和 Wilson-Holden 等［17，30］提出的其幅值较基线下降 80%，则被视为有相应程度的脊髓受损，需引起足够的注意。

医源性脊髓与神经的损伤重在预防。一旦通过术中监护手段怀疑或确定有脊髓损伤，要及时查明原因并做出积极的处理。而术中电生理监测，不仅能为术中脊髓损伤提供警示，也为判定预后提供了依据。若及时采取相应的措施，其电生理监测的结果恢复至之前的水平，提示患者的神经功能没有受到影响，而若当监测结果未能恢复，则提示患者的神经功能受到一定程度的损害。

作为医生，应当尽可能地避免医源性脊髓神经损伤的发生，而术中的脊髓监护技术，为术者提供了一个安全保障措施。

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（本文编辑：李贵存）

Monitoring and prevention of spinal cord injury in patients with iatrogenic spinal cord injury

WANG Meng，WU Ji， ZHENG Chao， HUANG Rong-rong. Department of Orthopedics， the Air Force General Hospital， the People’s Liberation Army， Beijing， 100142， PRC
Corresponding author: WU Ji， Email: bjwuji@sina.com

Thoracolumbar spinal surgery was risky， what the surgeon concerned about most is how to prevent iatrogenic spinal cord injury and reduce pressure. As for the long-term development of the thoracolumbar spinal surgery， real-time intraoperative spinal cord monitoring technology is becoming increasingly mature. There are two monitoring methods， the first is to stimulate the peripheral nerve， in the sensory area to record somatosensory evoked potentials in the cerebral cortex； the second is electric （magnetic） stimulation of the brain motor cortex in the corresponding muscle motion evoked potential.

Spinal cord injuries；Intraoperative complication；Evoked potentials；Monitoring，intraoperative；Spine

10.3969/j.issn.2095-252X.2016.09.013

R683.2

伍骥，Email: bjwuji@sina.com

2016-01-10）