脊柱肿瘤学
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第二节 躯体感觉诱发电位

感觉诱发电位

简单地说就是记录感觉传导系统对于刺激(通常是电刺激)引发的反应。刺激外周神经引发的感觉冲动经脊髓上传至大脑,在整个传导通路上的不同部位记录电极,所记录的神经传导信号经过监测仪放大器放大后的波形就是感觉诱发电位。按记录部位的不同分为:皮质体感诱发电位(CSEP)、脊髓体感诱发电位(SSEP)、节段性体感诱发电位(SegSEP)。在外科手术中感觉诱发电位的监测是用来评估手术中可能造成缺血和损失危险的中枢神经系统——脊髓和脑功能的完整性。感觉神经诱发电位的波形是由不同反应时间、不同幅度的电压形成的系列波峰、波谷组成的,通常以波幅和刺激反应时间或称潜伏期来记录波形。在手术监测中的波幅是指峰到谷的电压差值,刺激反应时间则是指从刺激到反应波形高峰的时间。峰到峰反应时,又称峰间潜伏期,是指两个不同的波幅之间的反应时间的长短(图8-2-1)。

诱发电位波形的标记:诱发电位的波形可以是单相、双相、三相波,多为双相和三相波。双相波有开始的正相(波形向下偏折),随着为较大的负相(波形向上偏折):三相波则开始为正相波,随之为负相,继而出现终末的正相。标记的规则是向上的负相波标记为“N、N1…”,向下的正相波标记为“P、P1…”(图8-2-2)。

图8-2-1 反应时间,波幅及波形标记示意图

如果从刺激到向上的反应波峰潜伏期的时间为20ms,则反应波峰的标记为N20。同理,正相波的反应时间为23~25ms,标记则为P25。

(一)皮质体感诱发电位(CSEP)

是刺激神经(上肢正中神经、尺神经,下肢胫后神经、腓总神经)在脑皮质感觉区所记录到的电位。1947年Dawson首先在人头皮上记录CSEP,1954年采用计算机叠加技术,20世纪60年代后在临床得到广泛应用。

图8-2-2 诱发电位波形标记

(二)脊髓体感诱发电位

又称皮质下体感诱发电位,是刺激周围神经或脊髓远端,在相应脊髓近端侧记录到与刺激有锁时关系的节段性和传导性电位。节段性指记录电极邻近脊髓后角的突触后电位,表示该节段的神经功能。传导性则指经后索传导的动作电位,表示脊髓的传导功能。自1946年Pool首先测定截瘫患者的脊髓电位变化,20世纪70年代开始应用于临床。

(三)节段性体感诱发电位(SegSEP)

是通过刺激脊神经后根感觉纤维特定的皮肤感觉分布区即皮节,在皮质记录到皮节体感诱发电位(DSEP)或直接刺激感觉皮神经或混合神经的皮节即皮神经干,在头皮记录的SegSEP。前者DSEP的波幅较低,波形也欠清晰,颈髓和腰髓电位难于检出,并由于皮节受邻近神经根的重叠支配,故对神经根功能障碍定位欠准确;后者的图像较前者清晰,也同时记录感觉神经动作电位和脊髓诱发电位,对神经根、脊髓等节段性感觉损害的定位有独特的作用,但是皮神经多涉及2条神经根,有时对刺激点的准确定位较难。

值得注意的是,在临床工作中,主刀医师在手术时往往都是避免对脊髓、神经根的直接刺激,尽量减少对其刺激干扰,这些监测都是方便服务于临床工作,协助医师安全有效地手术。因此对于技术要求高,刺激脊髓而获得的SSEP和SegSEP的局限性在临床工作中实际很少使用。本章节重点讲述在实际临床工作中使用最广泛最成熟的躯体感觉诱发电位是皮质体感诱发电位。

(四)正中神经、尺神经感觉诱发电位

1.刺激部位

阴极(刺激)电极放置在掌长肌和尺侧屈腕肌的肌腱之间,约在腕褶上3cm处,阳极(参考电极)放置在离阴极电极2~3cm的掌侧,接地电极放在前臂肩头或头皮处,如若外伤或其他原因不能放在腕部放置电极,可将肘部内侧中央部位作为正中神经的刺激点,同样,也可以在尺骨内上髁附近作为尺神经的刺激部位(图8-2-3)。

2.刺激参数

刺激参数包括刺激强度、刺激频率和刺激间期。

(1)刺激强度:

对于体感诱发电位来说,没有一个绝对固定的刺激强度,能否成功地引出体感诱发电位受很多因素的影响,如:患者的胖瘦、脊髓病变、刺激电极的种类、麻醉药品的使用及麻醉深浅等。一般来说刺激时引起远端指(趾)微动为止。通常不超过40mA。

(2)刺激频率:

是指在单位时间内重复刺激发生的次数。一般是2.1~4.7Hz。

图8-2-3

A.正中; B.尺神经刺激部位

(3)刺激间期:

是指单个电刺激所持续的时间。每个刺激间期的时间越长,所提供的刺激量就越大。通常使用100~300μs。

3.记录部位

正中神经、尺神经感觉诱发电位的记录部位是沿着整个外周及中枢神经传导途径上不同部位安置电极,记录各节段神经电位的反应。根据解剖结构,上肢感觉神经诱发电位的记录部位包括:锁骨上窝处的Erb点,记录从刺激点到锁骨上窝处外周神经产生的神经电位反应;颈椎2~5水平(C2S)放置颈部电极,记录颈电位;头皮电极记录点位C3’和C4’,记录中央区感觉皮质产生的皮质电位。颈部电极、头皮电极常选用Fz作为参考电极。

最常用的头部电极安放法是根据国际会议所建议的10/20系统(图8-2-4),测量方法是前后方向从鼻根部到枕外粗隆的中央连线,在这条线上定出额极(Fp)、额(F)、中央(C)、顶(P)和枕(O)五点,其间距离各为1/5头的两侧是以左右耳屏前点通过中央的连线,在这条线上也定出五点,其间的距离也是各为1/5,离耳屏前点线上1/10为颞点(T),在颞叶上安放电极的前后连线,是从中线上的Fp点经过中央线上的T点,再回到中线额O点连线。Fp就在前端离开线1/10距离的位置上,O点也在后端离开中线1/10的距离处,其余各点相距均为1/5。其中C3’是选在距C32cm之后,C4’选在C42cm之后。

记录导联

导联1: EPi(-)—EPc(+)Erb点电位,记录外周神经动作电位。

导联2: C2S(-)—Fz(+)颈部电位,记录脊髓灰质的突触后电位。

导联3: C4’(-)—Fz(+)皮质电位,记录对侧皮质突触后电位。

导联4: C4’(-)—C3’(+)皮质电位,记录皮质的突触后电位。

EPi—同侧(左)Erb点,EPc—对侧(右)Erb点。右侧正中神经感觉诱发电位的记录,导联3应为C3’(-)—Fz(+),导联4为C3’(-)—C4’(+)。

图8-2-4 电极安置的侧面观与正面观

刺激正中神经或尺神经后的传入冲动,可以在不同记录点上记录到诱发电位。神经冲动从腕部到达臂丛(记录点是Erb点)的时间是9~11ms,随后是神经冲动由脊神经根进入脊髓引发的颈电位,记录点在颈2~5,神经冲动传导时间是13~16ms,上传的感觉纤维在薄束核交叉后的纤维经丘脑最后传到中央后回感觉皮质,引发皮质电位,记录点在C3’、C4’,传导时间是20~22ms(图8-2-5)。

图8-2-5 刺激正中与尺神经记录诱发电位

(五)胫后神经感觉诱发电位

1.刺激部位和刺激参数

下肢感觉神经刺激通常采用内踝部胫后神经和膝部后外侧腓总神经作为刺激点,由于胫后神经相比腓总神经来说,解剖部位个体差异小,也可以采用腘窝部位记录“腘窝电位”,作为外周神经刺激的对照,因此胫后神经是手术监测最常用的刺激点。胫后神经刺激的刺激电极(阴极电极)放在跟腱与内踝之间的部位,靠头侧,阳极电极(参考电极)放在离阴极3cm处的尾侧(图8-2-6)。刺激参数与正中神经刺激参数大体相同,由于传导的距离较上肢远,刺激强度要稍高于上肢神经刺激。

2.记录部位

记录胫后神经诱发电位,通常需要有三至四个导联,即外周神经的腘窝电位、颈部记录的皮质下电位以及皮质电位。

腘窝电位:在腘窝处放置2个电极,记录电极(负极)在远端,参考电极(正极)在近端,记录刺激胫后神经后在腘窝处产生的外周神经电位,传导时间约10ms。

腰电位:刺激反应信号继续上传经坐骨神经分出的不同的神经根从L2到S1的椎间孔进入脊髓的不同节段。在下胸部(T12)上腰部(L1)用记录电极和髂前上棘的参考电极为导联可以记录到腰电位,传导时间约为20ms。记录电极(阴极)放置在L1水平,参考电极(阳极)放置在髂嵴处。由于腰电位记录电极放置位置限制,通常胸腰部用手术电位。

图8-2-6 胫后神经刺激部位

皮质下电位:上传的神经到达脑干、皮质下结构的时间为28~30ms。与正中神经颈电位不同的是,由于皮质下电位是“远场电位”,因此放置在C2水平的颈部电极相对而言是作为参考电极(阳极),而记录电极(阴极)通常采用额部的Fz。波形标记为: P31,N34。

皮质电位:刺激胫后神经产生的神经冲动传至延髓下部楔束核,交换神经元后,传入纤维交叉到对侧,经丘脑传至大脑中线对侧皮质下肢感觉代表区,传导时间为37~40ms。皮质电位通常采用Cz作为记录电位,以Fz作为参考电极。

3.记录导联

导联1: PF(-)—PF(+)腘窝电位,记录外周神经动作电位。

导联2: LP(-)—LP(+)腰电位。

导联3: C2S(-)—Fz(+)皮质下电位,记录脑干、丘脑的突触后电位。

导联4: Cz(-)—Fz(+)皮质电位,记录皮质的突触后电位(图8-2-7)。

图8-2-7 胫后神经诱发电位

(六)影响感觉诱发电位的因素

1.麻醉对感觉诱发电位的影响

由于全身性麻醉对神经传递有抑制作用,特别是对大脑皮质细胞传递有明显的抑制作用,所以对感觉诱发电位也有明显的抑制。麻醉对突触传递的抑制作用比对轴突传导的抑制作用大,因此记录的皮质电位远比记录的脊髓、皮质下电位受到的麻醉抑制的影响要大得多。

感觉诱发电位的影响与麻醉深度、麻醉用药种类及用量有关。通常是氟烷类>N2O>异丙酚>芬太尼>肌松剂。对于术中的监测,我们则是关心术中诱发电位的变化,麻醉药物虽说会削减诱发电位的波幅和潜伏期,乃至整个波形的形态。只要在整个监测过程中麻醉的深度、用药、用量没有明显的变化,那么单纯对于麻醉来讲我们的诱发电位是没有变化的。如果监测者没有及时了解麻醉的变化及认识麻醉剂的影响作用,那么就无法合理、正确的解释诱发电位的变化,甚至导致监测失败。

鉴于麻醉的影响,诱发电位监测在麻醉师的密切配合下进行,通常就能记录到恒定、可靠的诱发电位。比较理想的全麻方案是使用纯静脉麻醉,或者是按照一定比例复合麻醉,并加用人工控制性降压。

2.温度对感觉诱发电位的影响

一般来说,当体温低于32℃时,神经功能活动会降低,这是由于减少了神经递质的释放和降低了突触传递过程。在神经电生理方面的变化表现为静息膜电位的降低、波幅降低、神经动作电位反应时间增加和神经传导速度减少。突触传递(大脑神经元)比轴突传导(皮质下、脊髓)对低温的反应更敏感。体温每下降1℃,外周神经传导和中枢神经传导都会相应地延迟5%和15%。

降低体温时所引起的感觉诱发电位潜伏期的变化发生比较快,一般是随着体温的下降,诱发电位的潜伏期也随之延长。低温对感觉诱发电位潜伏期的延长是非常明确的,但对波幅的影响无明确的报道。

3.动脉血压的变化及缺血对感觉诱发电位的影响

血压的变化,特别是平均动脉压的降低到自动调节阈值水平以下,就会引起感觉诱发电位的波幅的进行性降低,但是一般不会引起潜伏期的延长,这种波幅的降低可以是可逆性的,也可是不可逆性的。这就取决于血压降低造成脊髓缺血的程度和时间。往往在临床操作中平均动脉压低于6.65kPa(50mmHg),可造成感觉诱发电位波幅的降低,此时,监测者应引起注意,尽快提高患者的平均动脉压,避免平均动脉的继续下降而加重脊髓缺血程度和时间,造成脊髓不可逆的损伤。对此,大量的临床工作证实在手术中最低应维持患者的平均动脉压在7.98kPa(60mmHg)以上。

(七)感觉诱发电位的报警标准和译释

手术中监测患者的感觉诱发电位波幅及潜伏期的数值,要以该患者在麻醉平稳后的基数值为准,衡量手术中躯体感觉诱发电位的变化。正确地解释手术中体感诱发电位的变化,来自于完整的、清晰的、可靠的诱发电位反应的记录。首先要在切口完全暴露后建立诱发电位的基准线(在实际操作中,患者体位完全确定后,手术开始时麻醉医师都会加深插管时麻醉状态以维持整个手术过程,此时如果按照传统的在插完管体位确定好设定基线的方法,我们的监测将会失败。因为开始手术时麻醉的加深,导致暴露过程中的诱发电位的波幅和潜伏期与基准线不一致,实际此时主刀医师还没有操做到脊髓,误导手术的节奏,出现假阳性的结果),这一基线应该清晰地显示各诱发电位的波形,并在整个监测过程中保留在显示上以做比较。

手术中体感诱发电位发生实质性改变的辨别标准,是与基线数值相比较,波幅和潜伏期有明显的变化。这些变化必须是可靠的,而且信号的变化是可以重复获得的(也就是说,在其他记录参数一致的情况下,多次重复获得并贮存的波形)。在此条件下,如果反应波幅降低>50%和(或)潜伏期延长>10%则为报警标准。即所谓经典的50/10法则。

由于波幅及潜伏期的变化可能来自多方面的原因,因此正确的诠释体感诱发电位的变化还应综合考虑其他因素的影响。①变化的类型:是急速变化还是渐进性的变化,变化仅涉及皮质电位还是累及皮质下电位及外周神经电位的变化,是单侧的变化还是两侧的变化。②变化的相应因素,手术操作的影响、血压的变化、麻醉因素、体温的变化以及各种技术上的原因造成的假象影响。一般来说,由于手术操作(如脊髓受到牵拉或挤压),或是急性脊髓缺血造成的躯体感觉诱发电位的改变多数是急速的变化,通常仅影响一侧性的变化,或是一侧先改变,继而发展成两侧的变化。麻醉或体温等因素引起的变化则是全身性的变化,同时影响两侧躯体感觉诱发电位的变化,而且相对比较缓慢。因此,要正确认识到体感诱发电位在监测中的重要性,又要考虑到它的局限性。在解释它的变化时,更要综合考虑多种因素。