听神经瘤切除术中的听力监测技术

熊芬 谢林怡 兰兰 冀飞

1 前言

随着听神经瘤外科治疗技术的发展，人们越来越注重患者术中的神经（面神经和听神经）功能保存和术后的生活质量。听力监测作为听神经瘤手术中保留患者听力的一种辅助手段，扮演着重要角色。成人的中枢神经元是不可再生的，且临床上尚无有效的神经元修复方法，因此，听神经瘤切除术中一旦损伤耳蜗神经，会导致耳蜗神经功能永久性损伤[1]。手术对耳蜗神经的损伤可通过多种方式诱发，手术直接创伤是最常见的途径。考虑听神经瘤的起源与耳蜗神经的解剖位置关系，术中钻入内听道、手术牵引或随后的肿瘤切除操作中，相比于面神经和前庭神经，耳蜗神经更容易暴露[2]。手术中内听动脉出现梗塞、破裂或血管痉挛等缺血性损伤的变化，可能造成术后听力损失的发生[3]。因此，合理利用听力监测技术对耳蜗神经结构完整性及相应血供实时监测，减少或避免医源性损伤对术后听功能的影响至关重要。

听觉系统受到声刺激后，其神经通路上的各级神经元和神经连接以电位变化的形式响应，电位变化可通过远场或近场的方式记录到。诱发的电位为听力监测提供了神经生理学基础。术中听力监测是通过听性脑干反应（ABR）、耳蜗电图（electrocochleography, ECochG）、耳蜗神经动作电位（cochlear nerve action potential, CNAP）等听觉电生理测试，监测术中耳蜗神经功能完整性，听力师通过观察神经电位的波形变化，可及时发现术中造成耳蜗神经的牵拉、压迫或内耳供血系统障碍等对听觉通路造成损害的操作，据此给术中医生预警信号及时调整手术操作方式，从而得到较高术后听功能保存率[4]。术中常规听力监测的引入，不仅有助于保存耳蜗神经功能的完整性，也提高了术后听功能的保存率，其作为保护耳蜗神经功能的常规手段得到普遍认可。 然而，如何获得稳定可靠的诱发电位反应，解释电信号改变的意义，以及判读假阳性和假阴性结果仍是术中听力监测亟需解决的问题。针对不同情况，灵活组合不同术中听力监测技术，以指导手术，最大程度保留术后听力，是未来术中听力监测技术研究的焦点。

2 听神经瘤切除术中听力监测技术的发展

Elliott等[5]成功切除听神经瘤且保留患者的听力， 但听力保留纯属是一种幸运。1977年，Selters WA等[6]首次将ABR应用于听神经瘤术中听力监测。20世纪80年代初，术中ABR监测已被广泛应用于听神经瘤手术中，目的是防止听力损失，建立手术操作与听觉结构损伤之间的相关性，并判断听力预后[7]。1981年，蜗神经动作电位监测技术逐渐发展，同样可以用于实时评估耳蜗神经电反应，临床效果更为理想[8]。1988年，耳蜗电图被用于术中实时评估耳蜗至耳蜗神经通路及内耳血供的状态[9]，使听神经瘤术中的听力监测技术在时效性上得到显著改善。至此，听力监测已发展成为术中迅速纠正可逆性耳蜗神经损伤、防止永久性耳蜗神经功能缺损的成熟技术。韩东一等[10]2003年首次在国内报道联合使用ABR和耳蜗电图动态监测耳蜗神经，对两种听力监测技术取长补短，发挥更大效果。目前，术中听力监测技术已成为保留听力的听神经瘤手术中的重要部分，ASSR等新技术手段也逐渐应用其中。

3 常用的听神经瘤切除术中听力监测技术

目前临床常用的听神经瘤切除术中听力监测技术主要有以下3种：听性脑干反应（ABR）、耳蜗电图（ECochG）和耳蜗神经动作电位（CNAP），CNAP也称为直接第Ⅷ神经监测（direct eighth nerve monitoring，DeNM）。每种技术都提供有关耳蜗神经完整性和功能的有用信息，并且提供特定级别的响应，各有优缺点，各听力监测技术参数与特性见表1。

3.1 ABR

ABR是监测耳蜗神经的常用无创方法，能够反映耳蜗、耳蜗神经直至脑干整个听觉通路功能，不仅能发现术中耳蜗神经损伤，还能检测出耳蜗供血和耳蜗神经传导通路障碍[11，12]。ABR有I-VII波7个主波，每个波有各自对应的神经发生源，其中Ⅰ波来源于耳蜗，Ⅱ波为耳蜗核，Ⅲ波为上橄榄核，Ⅳ波为外侧丘系，Ⅴ波为下丘，Ⅵ波为内膝体，Ⅶ波为听放射[12]。Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ波最易辨认，也是术中ABR的重要监测指标。

在ABR监测中，常用短声（click)刺激，通过专用耳机给声。然后使用高增益、低噪声的脑电放大器从头皮或外耳道记录来自听觉系统的响应。刺激参数可以使用不同的刺激声强度、速率和极性，表1列出了常用的术中ABR监测参数。为了克服手术操作（例如钻孔）产生的伪迹对实际波形的掩盖作用，可同时给双耳声刺激，非手术耳ABR波形用作对照[11～13]。当手术耳和非手术耳的术前听力相差较大时，应在非测试耳给予一定强度的白噪声进行掩蔽，以记录手术耳真实的ABR波形[13]。

表1 不同听力监测技术测试参数与特性

术中ABR的变化包括：V波同步性变差，I、III或V波幅度减小或消失、潜伏期延长，V波阈值降低。这些反应中的任何一种都可能在钻磨内听道，暴露听神经瘤和切除瘤体期间发生，表明这些术中操作可能对听觉系统造成伤害。非创伤性动作（例如打开硬脑膜）会改变ABR的传导方式，并在监视器上显示为波形变化，因此ABR术中监测应当重视作为参考基准的术前ABR测量值。ABR用于术中听力监测的主要观测指标是各波的潜伏期和幅值，通过对比分析术中波形与基线值的偏差，可确定手术操作对耳蜗神经及整个听觉传导通路的损害。当波潜伏期变化超过0.5 ms或波幅度下降超过50%，则应立刻通知手术操作者，暂停对瘤体及其周边组织的手术操作，波形有一定几率得到恢复[14～16]。手术结束后测得的ABR阈值与术后患者的听力有对应关系，取瘤结束后测试ABR阈值可在一定程度上预估术后患者的听力情况[17]。

ABR作为听神经瘤术中听力监测方法的优点：（1）脑ABR的波形相对稳定、数据可靠；（2）较少受麻醉药影响；（3）测试方便，电极易固定，无创测试；（4）ABR测试较早用于临床，理论基础已得到充分的验证且操作技术成熟；（5）ABR波形对机械损伤、内耳血供微环境的变化十分灵敏，术中细小的改变即可造成ABR各波形或潜伏期的改变。

ABR作为听神经瘤术中听力监测方法的局限性：（1）要成功使用该技术，患者需要有用的术前ABR。根据听力障碍严重程度以及肿瘤起源部位和大小，部分患者可能无法记录到术前ABR。在这种情况下，术中进行ABR监测没有意义。然而，在切除引起脑干压迫的大肿瘤时，尽管同侧耳无法引出ABR反应，但对侧耳可以记录到ABR波形，也可用来进行术中听力监测。（2）ABR波形的存在与术后听力保留率高度相关，但其缺失并不能特异性预测听力损失[18]。（3）ABR监测不能提供即时信息，无法及时反映术中的耳蜗神经损伤。ABR监测是一种远场技术，波幅较小（通常小于1µV），因此需要进行数千次平均扫描才能成功记录所测得的响应，并克服脑电或肌电产生的干扰，产生2～4分钟的信息延迟。（4）ABR易受到声电干扰，目前手术室一般为公用插座，很难为ABR测试提供单独的接地电源。此外，远离耳蜗神经的外科操作（例如回缩、冲洗、钻孔和硬脑膜打开）也会对ABR波形产生影响。（5)ABR记录易呈假阳性结果，如低温和灌洗能诱发波形变化，这会给手术决策带来很大困难。因此，术中ABR监测尚不能对术者的手术操作起到良好指导作用，需要寻找更准确、灵敏和及时的术中听觉功能监测技术。

3.2 ECochG

ECochG是指从耳蜗近电场记录到的诱发电位活动，可用于监测听觉系统外周成分。ECochG由耳蜗微音电位 (cochlear microphonics，CM)、总和电位 (summating potential，SP)、听神经动作电位 ( action potential，AP)3部分组成。在术中听力监测中，观察的是AP波，类似于ABR的I波，其代表几千条神经纤维同步放电的反应总和，反映内毛细胞（inner hair cell，IHC）、IHC下突触及传入神经纤维（螺旋神经节）的功能[12]。

ECochG监测常使用短声（click)作为刺激信号，刺激速率通常为7.1/s，叠加次数200～500次，滤波范围100～3000 Hz，记录窗宽12 ms，初始刺激声强度100或95 dB nHL（见表1）。接地电极在眉心处，参考电极在同侧或对侧耳垂，记录电极放置在鼓膜或鼓岬。为了提高术中的稳定性，术前需将记录电极固定在外耳道内或鼓岬处，距离波形起源相对较近，噪声干扰较少，可以用较少的平均次数快速（10秒内）获得波形。记录电极位置越靠近耳蜗神经，记录到的AP幅度越高。因ECochG为近场记录技术，故无需对非手术耳加白噪声掩蔽。

在ECochG监测中，观测的重点是AP幅度变化。当AP的第一个波峰N1波幅度下降超过50%或增大10%，或第二个波峰N2幅度下降超过30%，应引起警惕并报告手术操作者[19，20]。在术中监测中，AP最能感知耳蜗供血的变化，是内耳血供的敏感指标。AP的幅度降低或消失表示手术操作可能对迷路（内听道）动脉造成了损伤，暂停当下操作采取局部灌注利多卡因或罂粟碱的补救措施，能达到缓解内听动脉痉挛，恢复内耳微循环血供，在一定程度上可提高听力保护的机率[21]。听神经动作电位N1波的幅度降低或潜伏期延长与术后听力损失有关[19，20]。

ECochG作为术中听力监测的优点：（1）近场记录，信号更稳健，幅度较大，可以用较少的扫频和平均数快速获得信号。（2）快速反馈，因为需要的信号平均较少，通常10 s内就能获得稳定波形，相比ABR监测手术，操作者会更早被提醒以避免造成损伤。（3）AP波波幅反应灵敏，尤其是对手术操作中耳蜗供血血管的骚扰，听力师通过观察AP波幅的变化可及时提醒和指导手术操作者调整操作。

ECochG作为术中听力监测的局限性：(1)记录电极准确放置困难和术中记录电极易脱落。（2）ECochG的AP波被认为仅能反应耳蜗和远端耳蜗神经的功能，而非完整的听觉通路，因此可能对术中桥小脑角内侧的变化不敏感。国内外多篇文章报道过，术中未能保留蜗神经，但切除肿瘤后仍可记录到AP，术后听力随访结果示手术耳听力完全丧失的病例[10，21]。 耳蜗神经损伤使耳与中枢听觉通路断开导致外周听觉功能存在但不能经传入神经传入，所以患者听不到刺激声但仍可记录到AP[22]。因此普遍观点认为，术中AP监测能反应血流变化而无法评判术后能否保留听力。

3.3 耳蜗神经动作电位

CNAP是直接从耳蜗神经本身测量的动作电位[23]，被认为是最敏感的第Ⅷ颅神经监测方式。即使在患者ABR波形分化差或无反应的情况下也可使用，通过对CNAP的监测可以规避ABR和ECochG监测记录的问题。

CNAP监测中接地电极和参考电极的设置和听觉刺激方式与ABR监测相同，主要区别在于记录电极直接置于蜗神经或附近。放置位置在病变内侧，甚至在第4脑室的侧凹处，邻近耳蜗核，可记录到蜗神经颅内段的复合动作电位。有各种电极可供选择，从可锻线上的棉棒到自留装置等。术中CNAP的刺激声类型为click，刺激速率为7.1/s，叠加次数10～100次。

CNAP监测主要分析CNAP成分的形态特征和潜伏期，当观察到CNAP中的第一个波峰N1潜伏期明显延长（0.5～1.5 ms）或波幅下降＞50%时，应及时告知手术操作者暂停手术2～5分钟，观察波形恢复情况[24]。用双极记录电极监测可促进神经及其分区的识别，并识别听神经瘤和周围组织之间的裂隙平面。对某些损伤的反应可与ABR变化相对应，中度损伤会降低CNAP幅度，严重挫伤或横断时则完全丧失。神经受到牵拉会延长CNAP中N1潜伏期，N1幅度减弱是神经机械性或热损伤的第一个信号。

CNAP作为术中听力监测的优点：（1）近场技术记录的复合动作电位很大，仅需很少的叠加次数即可获得稳定可靠的波形，监测耗时短。（2）通常无信号延迟，手术操作者几乎在瞬间就能收到信息（通常在5秒内），因此可更及时地起到预警和指导作用，进而有效保护耳蜗神经功能[25]。（3）肿瘤切除后动作电位的保留与阳性听力结果相关，而与ABR反应无关。相较于ECochG监测，CNAP拥有更高的术后功能预测价值，假阳性率较低，真阳性率较高，能更好发挥术中听觉监护对患者术后听力保留的作用[19]。

CNAP作为术中听力监测的局限性：（1）只有在神经充分暴露后才能进行听力监测，通常是在切除肿瘤的桥小脑角区后。肿瘤起源位置或使用手术入路方法会受到限制，在颅中窝手术入路中，直接的第Ⅷ神经监测是困难的。较大的肿瘤在不牺牲手术视野可见度的情况下，放置记录电极的操作空间非常小。直接CNAPs一般用于小肿瘤患者[26]。（2）CNAP电极不易固定，可能影响术者操作，且易在术中发生位移，有时需要重新放置，因此记录也会受到阻碍，手术中手动或无意地移动电极可能会引起基线幅度和潜伏期变化，从而增加后续波形比较的难度，影响对手术监测的连续性和完整性[27]。（3）经胸针置入可增加术后脑脊液耳鸣的风险。（4）CNAP波幅个体差异性较大。

4 听神经瘤切除术中听力监测技术的进展与研究热点

4.1 术中听力监测技术的新进展

听神经瘤患者术后的听力康复是临床面临的挑战。当听力因肿瘤的存在或其治疗而丧失时，可以用植入人工耳蜗的方式进行听力康复，其理论依据是人工耳蜗直接刺激耳蜗神经，可绕过可能退化的毛细胞[28]。高达60%～70%的患者只要在肿瘤切除过程中保持听神经的解剖完整性，人工耳蜗植入就能提供一定程度的帮助。在听神经瘤切除手术中进行人工耳蜗植入的主要限制之一是能否在解剖学和功能上保留耳蜗神经的完整性，如果有耳蜗神经功能存在的客观证据，可以决定是否植入人工耳蜗。 目前已有大量报道，术中可通过放置在鼓岬表面或圆窗处的记录电极记录电诱发听觉脑干反应（EABR）进行术中监测[29，30]。人工耳蜗植入前通过记录EABR能有效测试没有任何残余听力患者耳蜗神经的完整性，有助于预测人工耳蜗植入术后效果，辅助即将失聪的患者进行听力重建的决策过程。

ABR多年来一直用于术中监测听神经，然而应用ABR阈值预测关于术后听力质量和语言感知的信息有限，且应用范围受患者术前ABR反应的限制。听觉稳态反应(ASSR)因为可以使麻醉下的患者获得客观的听力图，所以近年来被作为ABR阈值的替代选项用于术中听力检测。Stefan Rampp等[31]于2014年对9名接受听神经瘤切除术的患者采用ASSR监测，在手术开始和结束时进行ASSR测量。ASSR刺激由80 dB HL调幅音组成，持续时间5分钟，90 Hz调制，3种不同的载频，500、1000和2000 Hz，将ASSRs与术前纯音听阈和术后ABR阈值进行比较。结果表明，手术期间的ASSR监测是可行的，并显示出ASSR阈值与纯音听力的高度相关性，该方法提供的诊断价值超过了传统的ABR阈值监测，并能进行客观的自动评估。该团队在2016年报道了更大样本量的听神经瘤术中ASSR监测情况，结论一致[32]。基于这些发现，术中ASSR监测有可能成为ABR监测的替代或辅助手段，用于术中听力监测。

4.2 术中听力监测技术未来研究热点

随着人们对术后生活质量的追求不断提高，术中听力监测的应用面临更高的挑战，以下是未来研究中亟需解决的问题：（1）术中听力监测可提醒手术操作中注意神经功能的持续变化，但现有技术有其局限性，需进一步改进监测方法。听觉神经监测应对术中精细神经功能变化提供及时反馈，以检测由于手术解剖而导致的电位幅度和形态变化。（2）研发能屏蔽手术室其他设备电磁干扰的新设备，尽可能避免电伪迹带来的假阳性影响。（3）结合患者术前听力水平及对术后生活质量的诉求，制订个性化的最优术中监测方案。（4）随着术中监测经验的积累，没有一种监测技术在所有情况下都足够敏感；从听觉系统的各个层面采样的反应组合是优化早期损伤检测的必要条件。

5 总结

听神经瘤切除术中可靠、有效的听力监测的使用，对手术操作中耳蜗神经及内耳血供的监测和保护以及提高患者术后听力保留率有重要意义[33，34]。听力师监测波形的变化在手术中对手术操作者进行预警，进而及时暂停或调整当下操作，避免产生不可逆的听损伤，尽可能保存耳蜗神经功能。