颈椎前路手术牵拉致喉返神经损伤的实验研究

王立民，曹亚坤，郭　琪， 冯晓红

(1.河北省石家庄市第三医院脊柱外科，河北 石家庄 050011；2.河北省石家庄市第三医院功能科，河北 石家庄 050011；3.河北医科大学基础医学院生理学教研室，河北 石家庄 050017)



·论著·

颈椎前路手术牵拉致喉返神经损伤的实验研究

王立民1，曹亚坤2*，郭琪3， 冯晓红3

(1.河北省石家庄市第三医院脊柱外科，河北 石家庄 050011；2.河北省石家庄市第三医院功能科，河北 石家庄 050011；3.河北医科大学基础医学院生理学教研室，河北 石家庄 050017)

目的探讨颈椎前路手术中牵拉对喉返神经功能损伤的影响因素和机制。方法建立颈椎前路手术牵拉致喉返神经损伤的家兔动物实验模型，将18只家兔分成持续牵拉组(n=9)和间断牵拉组(n=9)，应用肌电图仪分别检测2组的甲杓肌运动单位电位变化以及喉返神经的神经传导潜伏期和波幅变化。结果持续牵拉10 min，甲杓肌运动单位电位由混合相增至干扰相，至30 min转为单纯相；间断牵拉10 min，甲杓肌运动单位电位由混合相增至干扰相，放松5 min后恢复至基线水平。持续牵拉组潜伏期呈逐渐升高趋势，波幅呈逐渐下降趋势，而间断牵拉组潜伏期呈先升高后降低，波幅呈先降低后升高的趋势，2组组间、时点间、组间·时点间交互作用差异均有统计学意义(P<0.05)。结论不同牵拉模式和牵拉时间对喉返神经的刺激引起不同的肌电反应和诱发反应。长时间持续牵拉对喉返神经的损伤最显著, 间断牵拉可有效缓解神经的损伤。在手术中应采取间断牵拉的方法以减小损伤。

喉返神经；颈椎；电刺激

10.3969/j.issn.1007-3205.2016.08.027

目前，随着脊柱外科技术的发展，颈椎前路手术已成为一常用手术入路，广泛应用于治疗如颈椎退行性变、创伤、肿瘤、类风湿性关节炎、颈椎先天畸形等各种颈椎疾病。该术式需要常规将颈前肌群、气管、食管、颈部动脉、颈部神经等牵拉到一侧，以充分暴露手术视野。而当颈部喉返神经受到长时间、较大力量的牵拉时，会受到不同程度损伤，导致术后患者发生声音嘶哑、饮水呛咳等神经并发症，严重者不能恢复，直接影响患者生活质量[1-2]。本研究建立颈椎前路手术牵拉致喉返神经损伤的动物模型，探讨不同牵拉模式、牵拉时间对喉返神经的损伤影响，旨在为临床降低手术风险、改善患者症状提供参考。

1　材料与方法

1.1实验动物及分组选用健康家兔18只，雌雄不限，体质量2.5～3.5 kg，由河北省实验动物中心提供(合格证编号：1603315)。实验设置2个组，即持续牵拉组和间断牵拉组，每组9只。模拟颈椎前路手术入路牵拉致喉返神经损伤的方法，设计牵拉模式为2种：一种为持续牵拉30 min；另一种为间断牵拉，即每牵拉10 min，放松5 min，共重复3次。观察2组甲杓肌肌电图运动单位电位变化以及喉返神经的神经传导潜伏期和波幅。

1.2动物麻醉将1%戊巴比妥钠，3 mL/kg经家兔耳缘静脉注射麻醉，必要时腹腔注射补充麻药。

1.3手术将家兔仰卧位固定于实验台上，颈部备皮，用碘伏消毒术区皮肤，沿颈部正中剪开皮肤及皮下组织，分离颈前肌群，暴露气管，行气管插管。游离喉返神经长约1 cm备用。用拉勾将颈前肌群、食管、气管和喉返神经一并拉向一侧，直至暴露颈后肌群。将同心圆针电极经环甲膜插入，直刺入声门下区，有落空感后分别向外偏斜20 °向上偏斜45 °刺入牵拉同侧甲杓肌，记录肌电图，地线插入肩部[3-5]。

1.4测试方法应用美国尼高利Viking Quest肌电图仪记录。记录甲杓肌肌电图时，要求同心圆针电极的正、负极电阻分别<10 kΩ，正负极电阻差<2 kΩ，接地电极<10 kΩ。同步记录喉返神经受牵拉前和牵拉后，甲杓肌产生的肌电图波形变化。根据运动单位电位的密集程度，从无运动单位的电静息至密集的正常运动单位电位干扰相，分为电静息、单纯相、混合相及干扰相电位。同时观察有无异常自发电位及异常运动单位电位出现。

记录喉返神经肌电图时，应用双极刺激针电极对游离的喉返神经进行电刺激，观察喉返神经受牵拉前和牵拉后的潜伏期及波幅变化。刺激波宽0.1 ms，刺激频率1 Hz/s，刺激强度由0 mA开始，逐渐增大，至超强刺激获得最大波幅为止。

1.5统计学方法应用SPSS 13.0统计软件分析数据，计量资料比较采用重复测量的方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2　结　　果

2.1甲杓肌肌电图运动单位电位变化在持续牵拉组，当喉返神经受到牵拉时，产生神经冲动，受其支配的同侧甲杓肌接受神经冲动，产生动作单位电位。开始牵拉时，可记录到动作电位为混合相；牵拉10 min，动作电位增多密集至干扰相；牵拉值15 min，仍处于干扰相；随着时间的不断延长，牵拉时间为30 min时，由干扰相转为动作电位较稀疏的单纯相。在间断牵拉组，开始牵拉时，甲杓肌动作电位由基线水平增加至混合相，牵拉10 min时增多密集至干扰相，当放松5 min后恢复至基线水平；共重复3次，每次动作电位相位变化一致。

2.2喉返神经的潜伏期及波幅变化持续牵拉组潜伏期呈逐渐升高趋势，波幅呈逐渐下降趋势，而间断牵拉组潜伏期呈先升高后降低，波幅呈先降低再升高趋势，2组组间、时点间、组间·时点间交互作用差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

组别 潜伏期(ms)牵拉前牵拉10min牵拉30min波幅(mV)牵拉前牵拉10min牵拉30min持续牵拉组 1.58±0.1032.56±0.393.26±0.032.63±0.321.35±0.210.53±0.571间断牵拉组 1.57±0.1082.37±0.641.97±0.312.64±0.321.26±0.191.95±0.61组间 F=45.800 P=0.000F=49.560 P=0.000时点间 F=43.291 P=0.000F=50.671 P=0.000组间·时点间F=12.925 P=0.000F=17.235 P=0.000

3　讨　　论

喉返神经发自迷走神经干，支配除环甲肌外的喉部肌肉，是颈部一重要的解剖结构。左侧喉返神经起始于主动脉弓前，由迷走神经分出，在T4椎体水平绕主动脉弓上行，之后于T2水平进入食管气管间沟，位置较深，且行程垂直，分支较少；右侧喉返神经则由右迷走神经分出，于T2水平绕锁骨下动脉上行，在T1水平穿出椎前筋膜后继续上行至C6～C7水平进入气管食管沟，位置表浅，较易受损[6-8]。在颈部的手术中，喉返神经损伤是一个常见的并发症。喉返神经非常脆弱敏感，轻微牵拉即可引起神经局部水肿、渗出甚至充血等创伤性反应。以往的研究多集中于甲状腺手术对喉返神经的损伤和神经电生理的术中检测，认为手术中对喉返神经的操作如牵拉、缝扎、钳夹、电凝及切断等操作均会造成明显的神经功能损伤，术中神经电生理检测则可有效减少喉返神经的医源性损伤[9-10]。目前，喉返神经在颈椎前路手术中的损伤正在逐渐被重视。临床实践中，颈椎前路手术需要将患者的颈前肌群、气管、食管一并牵拉，暴露至颈后肌群，直至椎体。喉返神经位于气管食管间沟内，会一并受到牵拉。若应用自动牵开器，为充分暴露椎体与深部视野，会增大牵拉力且持续牵拉时间较长，易将喉返神经及周围组织一并受压致伤。且颈椎前路手术时间较长，喉返神经一直处于被牵拉状态，极易受损，导致患者术后出现声音嘶哑，饮水呛咳，严重者不能恢复。有报道称喉返神经损伤为2.66%～3.06%[11-14]。因此，颈椎前路手术中喉返神经的损伤是一个不容忽视的手术并发症。

目前，对颈椎前路手术中喉返神经损伤的研究多集中在手术后随访患者并发症方面，尚未有对其产生机制的和影响因素的研究。本研究首次用家兔造模，模拟颈椎前路手术中对喉返神经的牵拉，通过记录甲杓肌的肌电图以及喉返神经的潜伏期及波幅变化，观察不同牵拉模式、不同牵拉时间对喉返神经的损伤。

本研究结果显示，在持续牵拉组，当牵拉10min时，甲杓肌的动作电位由开始的混合相增至干扰相，说明牵拉刺激喉返神经放电增多，甲杓肌接受神经冲动支配增多，肌肉收缩增强，导致肌肉的运动单位电位增多；而当牵拉继续延长至30 min时，动作电位稀疏，变为单纯相，说明持续长时间的牵拉对神经的损伤较大，导致神经水肿，传导肌肉的电活动减少，故而运动单位电位由干扰相变为单纯相。而在间断牵拉组，牵拉10 min时，神经放电增多使运动单位电位增多至干扰相，放松5 min后动作电位恢复基线水平。再次牵拉时重复这一变化；当第三次牵拉10 min时，甲杓肌动作电位仍可达到干扰相。说明牵拉10 min后，再放松5 min可有效缓解牵拉引起的神经损伤，减轻神经水肿，恢复神经传导兴奋性，使神经功能恢复代偿机制发挥作用。

本研究记录过程中未记录到正尖电位、纤颤电位等自发电位，说明牵拉伤多为神经失用，数周或数月或可恢复[15]，这与临床观察患者恢复情况一致。

本研究结果还显示，喉返神经在受到持续牵拉时，其牵拉时间越长，潜伏期越长，波幅越低。潜伏期延长可能由于神经受到牵拉挤压后，神经营养障碍，细胞水肿，施万细胞受损，神经髓鞘变薄，故而神经跳跃式传导受损，造成神经传导减慢。波幅减低可能是由于神经受到长时间牵拉后，轴索中有效传导的神经纤维数量减少，其支配的肌纤维数量相应减少，甲杓肌收缩减弱，波幅减低。这与相关研究的结论一致[16-17]。而在间断牵拉组，牵拉10 min时出现神经潜伏期延长、波幅减低，放松5 min后，神经潜伏期缩短，波幅增高。这一现象说明，间断牵拉可以使神经受损得到有效缓解，使神经髓鞘及轴索免于损伤。

综上所述，在颈椎前路手术中，对喉返神经的持续牵拉会导致神经损伤，使得受同侧喉返神经支配的甲杓肌等喉内肌受损，其受损程度与牵拉时间有关，持续牵拉时间越长，受损程度越大。而对这一问题的解决方法就是由持续牵拉改为间断牵拉，每牵拉10 min应放松5 min，尽量使得神经恢复到正常兴奋水平，从而减少或避免手术并发症的出现。

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(本文编辑：刘斯静)

2016-03-22；

2016-04-06

石家庄市科学技术研究与发展指导计划(131461403)

王立民(1970-)，男，河北石家庄人，河北省石家庄市第三医院副主任医师，医学学士，从事脊柱外科疾病诊治研究。

。E-mail： caoyakun3316@sina.com

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1007-3205(2016)08-0972-03