本文原载于《中华骨科杂志》年第24期
脊柱外科手术是治疗脊柱畸形、退变以及肿瘤等各种脊柱脊髓病变的有效方法。近年来，随着脊柱内固定器械的日益更新，脊柱外科手术技术也快速发展，然而，脊柱外科手术中脊髓神经损伤的风险也随之增加，为避免医源性脊髓神经损伤的发生，手术过程中的神经电生理监护尤显重要。
术中神经电生理监护技术已经成为一种必要的手段广泛应用于脊柱外科手术中，术中监护能动态反映神经系统的功能，确定神经传导通路上损伤的部位及程度，及时发现脊髓损伤诱因。一旦发现问题能够尽早补救，减少或者减轻神经并发症，并且能够对患者神经功能预后提供参考[1,2,3]。而目前国内关于术中电生理监护及其操作流程的解读较少，因此，本文将通过介绍脊柱手术术中常用的神经电生理监护模式及其操作流程，使临床脊柱外科医生更好地理解和应用神经电生理监护技术，以此减少手术并发症，提高手术疗效。
一、脊柱手术中常用的监护技术
（一）体感诱发电位（somatosensoryevokedpotentials，SEP）
SEP是目前应用最为广泛的术中监护技术，其反映脊髓侧后索和后索上行传导束的功能，检测神经系统上行性信号的传递功能。当电刺激施加于外周感觉神经，刺激所引起的兴奋从周围神经上行到脊髓、脑干，经丘脑交叉传到大脑皮层感觉区，在神经干及中枢神经系统可以记录到相应的电位。
SEP根据不同手术确定刺激位置，给予恒流电刺激。常用的刺激部位：在上肢通常刺激正中神经或尺神经，在下肢通常刺激胫后神经或腓总神经，记录电极参考脑电图国际10-20系统（图1）。一般认为SEP波幅下降50%和（或）潜伏期延长10%，提示神经损伤的可能[4]。
图1
SEP常用的刺激部位及记录电极位置。上肢的正中神经（B）或尺神经（C）和下肢的胫后神经（E）或腓总神经（F）为SEP常用的刺激部位，记录电极上肢选择C3’和C4’（A），下肢选择CZ’，参照电极FZ(D）
SEP技术存在一些缺陷：①SEP主要监测脊髓侧后索和后索感觉通路的完整性，当术中损伤脊髓前索运动通路时可出现SEP假阴性，即SEP监护显示正常而患者出现完全性或不完全性神经功能障碍[5]。②由于SEP结果需要信号进行平均叠加[6,7]，其处理需要一定时间，SEP具有延迟性。当一个急性损伤产生后往往需要数分钟监测才出现相应反应，不能实时反映脊髓功能状态，因此当SEP出现报警时往往手术操作已造成不可恢复的神经损伤，这大大降低了其应用价值。③全身麻醉使用的挥发性吸入性麻醉剂对SEP的影响与其使用剂量或浓度有关。当吸入剂量达到一定浓度时，SEP的刺激-反应潜伏期延长、波幅降低[8,9]，波形形状也会随之改变。因此，在保证麻醉效果的情况下应控制吸入性麻醉剂的浓度。相对而言，静脉麻醉剂对SEP影响较小，但也应注意应用剂量和不同药物的相互组合，尽量减少麻醉剂对SEP的影响。④SEP对于神经根损伤不敏感，这也限制了其临床应用[10]。综上所述，不推荐单独应用SEP作为脊柱手术中的神经监护，而应与其他监测技术联合使用。
（二）运动诱发电位（motorevokedpotentials，MEP）
MEP是近几年蓬勃发展起来的术中监护技术。其反映脊髓前索和侧索的运动功能状态，用于监测神经系统下行性信号的传递功能。常用的是经颅电刺激运动诱发电位（transcranialelectricstimulationMEP,TES-MEP），经头皮电刺激运动皮质产生下行电信号，通过脊髓皮质束，最终以肌肉或周围神经记录运动诱发电位。以记录的动作电位波幅大小作为评估运动神经传导功能完整性的依据。
MEP有效地监护皮质脊髓束的功能状况，能更直接地反映临床上所关心的手术操作所致的偏瘫或全瘫等脊髓神经损伤，与患者术后运动功能的预后具有更好的相关性。因此，MEP常与SEP联合应用，成为临床上最为常见的术中电生理联合监护手段。TES-MEP记录电极通常置于上肢的拇短展肌和（或）小指展肌，下肢的胫前肌和展肌（图2）。一般认为波幅降低80%，提示神经损伤的可能[11]。
图2
MEP常用的刺激点及记录电极位置：C3,C4为TES-MEP的刺激点（A），记录电极选择拇短展肌和（或）小指展肌（B）和展肌（C）以及手术节段对应的肌肉（D~G）
与SEP相比，MEP的敏感性较高，能敏感地反映脊髓缺血、牵拉、皱缩以及低血压和局部手术操作对脊髓神经功能的影响。异常信号出现快速，对于术中出现SEP正常、MEP异常的情况，在麻醉药物用量正常的情况下，可提前预警脊髓损伤的可能性。其次术中不需要叠加波形，1次刺激即可获得监护波形，可实时反映脊髓功能状态[12,13]。
但是MEP技术同样也存在缺陷：①MEP监护技术操作难度较高，有时并不能获得有效的监护波形；②相比SEP，MEP受麻醉药物影响更大[14]，对麻醉医生配合要求严格；③假阳性率较高，MEP一过性波形改变不一定存在神经功能损伤，需要结合手术具体步骤和情况，反复验证综合判断；④TES-MEP监测的相对禁忌证包括癫痫、心脏病或安装起搏器、颅骨缺损或颅骨修补术后等；⑤经颅电刺激时会引起患者肢体躁动，干扰手术操作，特别要注意放置牙垫后对舌头的保护，避免受损。
（三）肌电图（electromyogram，EMG）
脊柱外科手术中通常采用自发肌电图（spontaneouselectromyography，sEMG）和诱发肌电图（triggeredelectromyography，tEMG）对神经根进行监护（图3）。
图3
常用的EMG记录部位，记录电极选择手术节段对应的肌肉（A~D）
sEMG主要作用是监护神经根受激惹后神经受激惹后诱发的动作电位，一般只要出现持续动作电位，则提示神经根受到牵拉、机械刺激甚至有损伤的可能[15]。但并不能反映神经根受激惹或损伤后的传导能力，sEMG监护敏感性高，可实现持续监护，但特异性差，即阳性报警患者术后神经损伤的发生率较低。
tEMG是在手术静态期使用微量电流刺激神经根，在该神经支配的肌肉监测诱发的动作电位。tEMG在脊柱手术中常用来检测椎弓根螺钉的位置，方法是将刺激电极置于探子以探查钉道或安装后的螺钉，根据刺激阈值变化了解螺钉和骨壁的关系，来确认与神经根的距离[16]。一般认为由弱到强调节刺激电流，当10mA即诱发波形认为存在椎弓根骨壁破裂；10~15mA诱发波形应行术中X线透视或直视下检查螺钉位置，从而确定是否需要调整；15mA诱发波形则认为椎弓根螺钉位置良好[17,18]。
各种监护技术均具有其自身的优、缺点（表1），单独应用其中一种技术往往不能反映脊髓神经的完整情况，多种监护技术联合应用是术中神经电生理监护的趋势。但目前脊柱手术尚无统一的联合监护方案和监护标准，术中神经电生理监护方案的选择需要结合手术部位，以及各种监护技术的敏感性和特异性综合判断，从而选择最佳的监护方案。
表1
常用监护方法的优、缺点
二、颈椎手术的术中神经监护
颈椎手术中的神经损伤包括颈髓损伤和颈神经根损伤，是颈椎手术中最严重的并发症之一，尤其是颈髓损伤，其致残率高，神经功能恢复不理想，严重影响手术疗效。术中神经电生理监护能持续观察神经功能，可在安全范围内提高手术疗效，一旦发现问题能尽早补救，减少或减轻神经并发症。
对于颈椎手术，通往采用SEP+MEP+EMG联合模式监护[19,20]。采用上肢正中神经及下肢胫后神经的皮层体感诱发电位（SEP）特异性监测脊髓侧后索和后索功能；在双侧拇短展肌、小指展肌及下肢部分肌群记录运动神经诱发电位（MEP）监测脊髓前索功能；并通过术中连续监护的肌电图（EMG）得到即刻的信息及时发现神经根的机械损伤。以此提高监护的敏感性和特异性。
需要特别指出的是，对于存在颈椎不稳定或明显颈椎管狭窄的患者，气管插管和摆放体位是非常关键的操作，稍有闪失则会造成脊髓神经损伤。应在摆放体位前记录基础诱发电位，以此为基准在摆放体位后对神经功能状态进行评估。故应避免使用长效肌肉松弛剂和挥发性麻醉剂，以避免影响诱发电位基线的获取。
三、胸椎及胸腰段手术的术中神经监护
胸椎及胸腰段手术通常包括脊柱矫形、脊柱肿瘤切除重建等相关手术，术中可能导致神经损伤的原因包括：直接损伤、硬膜外血肿、矫形时对脊髓的牵拉和挤压、低血压及脊髓前动脉结扎导致的脊髓缺血等。
在胸椎及胸腰段手术中最常用的监护模式是SEP+MEP+EMG及唤醒试验。除监测下肢SEP，建议同时监测上肢SEP，其意义在于下肢SEP报警时进行鉴别和参考，此外，因胸椎或胸腰段的前入路或后入路手术时间较长，如果患者体位摆放不当易导致臂丛神经损伤，通过术中连续的上肢SEP监测，可有效避免不必要的神经损伤。
胸椎及胸腰段手术中，特别是脊柱矫形术中，脊髓神经常处于高危状态，MEP可灵敏反映脊髓缺血、低血压休克及局部手术操作对脊髓神经功能的影响，实时反馈脊髓功能状态[21,22,23]。
应用EMG监测的意义在于当手术器械触碰神经时，sEMG能迅速反馈，提醒术者及时调整手术操作，从而避免造成永久性神经损伤。而tEMG监测可以发现椎弓根钉道探子或螺钉突破椎弓根骨壁，预防神经根损伤。
虽然SEP+MEP+EMG可以较好地反映患者脊髓神经功能，但因术中神经电生理监护的影响因素较多、有一定的假阳性率和假阴性率，因此在术中神经电生理监护不能判断是否有明确神经损伤的情况下唤醒试验仍然是判断的金标准。但是若患者伴有精神障碍、耳聋、语言障碍等则不应实施此试验，此试验主要是检测患者运动功能。
四、下腰椎手术的术中神经监护
腰椎手术中神经监护的目的是保护神经、及时反馈操作相关的神经损伤信息和提示出现神经功能障碍的可能性。正常成人的脊髓终止于脊髓圆锥，相当于L1-2水平。传统的体感诱发电位（SEP）由于刺激的是周围混合神经，在传导通路中由多根神经根参与，单根神经根受压常被未受压神经根的正常反应掩盖，故腰椎手术中监护的阳性率较低。
皮节体感诱发电位（dermatomalsomatosensoryevokedpotential，DSEP）和肌电图（EMG）可用来评价神经根功能[24]。DSEP是通过刺激脊神经后根感觉纤维的皮肤分布区在皮层记录的SEP，刺激电极选用表面电极，一般情况下L2皮节刺激点在大腿外侧1/2处，L3皮节在髌骨上方5cm处，L4皮节在髌骨内侧下方4cm处，L5皮节在第一跖趾关节内侧，S1皮节在第五跖趾关节外侧（图4）。
图4
DSEP常用的刺激点。L2：大腿外侧1/2,L3：髌骨上方5cm处，L4：髌骨内侧下方4cm处，L5：第一跖趾关节内侧，S1：第五跖趾关节外侧
EMG是通过记录肌肉的动作电位情况来了解支配某组肌肉的神经功能状态是否因手术操作而受到损伤。通常L1和L2在大收肌记录，L3和L4在股四头肌记录，L4和L5在胫前肌记录，S1在腓肠肌或收肌记录。
sEMG主要监护神经根受激惹时诱发的动作电位，此时应产即通知术者，但其并不能反映神经根受激惹或损伤后的传导能力，sEMG监护的敏感性高，特异性较低，多数为无意义的信号改变，但持续性的sEMG监护可使术者获得连续的反馈信息，多数假阳性可获得术中纠正，避免转为真阳性。
在腰椎手术中tEMG监护可以用来作为术中检测椎弓根骨壁是否穿破的方法之一，即在椎弓根螺钉置入时通过螺钉发出1个脉冲电刺激，在下肢肌肉监测该刺激诱发的动作电位。在正常情况下由于螺钉与神经根之间存在椎弓根骨壁的阻隔，需要较大电刺激才能兴奋神经根而在支配肌肉区域监测到动作电位；一旦螺钉穿破骨壁，骨壁的阻抗作用就会减弱或消失，诱发动作电位所需的刺激阈值降低，根据阈值变化了解螺钉的位置和骨壁的完整性，以此来提示术者避免损伤毗邻的神经根。
五、神经电生理监护的一般程序
在实施手术监护之前，监护人员应该熟悉仪器的操作，充分了解患者的基本情况、手术范围、操作方式和麻醉方案，尽可能估计监护过程中可能出现的问题，确定监护方案。
选定监护方案后，在患者接受麻醉后实施手术前，监护人员应该安放好刺激电极和记录电极，记录1次诱发电位作为术前参考信号，如果发现诱发电位信号质量低而影响到其后监护的可靠性，则应立即更换监护方案。
当手术范围内椎旁肌及椎旁软组织剥离之后，尚未进行器械操作、矫形或其他可能损伤脊髓的阶段，再记录1次诱发电位，作为监护的基准信号。
在手术过程中脊髓损伤危险性较大的步骤，如置入螺钉、减压、牵拉、去旋转等高危手术操作时，要求尽量连续监测诱发电位的变化，以便及时地纠正手术操作，预防对脊髓神经的损害。
在最后对脊柱或脊髓操作完成后30min内应继续记录，因为诱发电位可能滞后于神经功能损伤，应该预留30min的观察期（图5）。
图5
脊柱手术术中神经电生理监护的一般程序
六、神经电生理监护异常报警的处理原则
一旦监护中出现异常报警，应排除各种可能造成的原因，这种异常排查分为以下几个步骤（表2）：表2
术中出现监测异常报警的处理原则
（一）重复进行诱发电位监测确认这种异常变化，如果诱发电位仍处于异常则进行下一步检查。
（二）检查电极放置及连接是否良好，监护仪器状态和参数设定是否正确，以排除这些技术因素造成的异常报警。
（三）请麻醉医生检查麻醉剂量及麻醉深度的变化，以排除麻醉因素导致的异常报警。此时应注意麻醉药物引起的异常报警有一定的滞后期，所以要了解异常报警前一段时间内的麻醉剂量和麻醉深度。
（四）检查患者各种生理参数的变化，主要包括血压、体温、心率和血氧饱和度。可以用温热的生理盐水灌洗暴露的术野，观察监测信号是否恢复，如果监测信号仍异常，可能是手术引起的报警。
（五）监护人员应通知术者暂停操作，应要求仔细探检手术部位。
（六）如果探查无发现或所做努力均无效，应该实施唤醒试验。此时唤醒试验仍是术中脊髓监护的一个验证手段，确保监护结果的准确性。如果唤醒试验无神经功能异常表现，通常认为手术操作是安全的。
术中神经电生理监护受手术因素、麻醉因素、技术因素、组织学、体位和生理学因素等影响，且复杂多变，各种影响因素之间相互关联，极大地影响着监护结果的可靠性。假阳性和假阴性的出现，会造成医生判断失误而影响治疗效果，如果对神经电生理监护的准备不足或使用不当，不仅无法提高手术疗效，还会影响手术操作，甚至会出现因假阴性诊断而导致术后出现并发症。因此，在临床神经电生理监护中应掌握和理解各种监测技术在不同条件下的变化是成功的关键，同时在监护过程中需要手术医生、麻醉医生和监护人员的协同合作，才能保证监护的可靠性。
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