



脊柱手术综合患者、手术医生和麻醉医生的因素,考虑选择合适安全的麻醉方式,在手术麻醉中监测技术对患者的安全起着至关重要的作用。根据脊柱手术麻醉的特点,可以将其麻醉监测分为一般监测项目和特殊监测项目。一般监测项目包括氧合状态监测、通气功能监测、循环功能监测、尿量监测、失血量监测等,特殊监测项目主要为神经电生理监测。
1.氧合状态监测 在合适的部位放置指夹式探头或膜贴式传感器,不间断监测血氧饱和度,成人氧饱和度正常值≥95%,<90%为低氧血症。同时认真观察患者皮肤、指甲或黏膜颜色以及手术野血液颜色。
2.通气功能的监测 全身麻醉自主呼吸患者还需观察呼吸囊运动、听诊呼吸音,评估气道是否通畅,通气功能是否正常;机械通气时,设置气道压报警上下限,连续监测气道压、潮气量、呼吸频率,推荐监测呼吸末二氧化碳分压和吸入气体浓度;正压通气时,气道压不宜<10cmH 2 O(防止通气不足或通气管路漏气),不能>35 cmH 2 O(防止压力性肺损伤)。
3.循环功能的监测 所有麻醉患者必须进行持续血压监测,测量间隔时间根据临床实际需要设定;从麻醉前到离开手术室或检查室连续监测所有麻醉患者心电图,观察心律以及是否存在心肌缺血表现。
4.尿量监测 尿量可以一定程度上反映肾脏及内脏器官灌注(与有效血容量和微循环有关)情况。长时间、复杂、失血量较多、高危和高龄患者手术须行尿量监测,所有全身麻醉和椎管内麻醉患者需测尿量。术中尿量应维持在1.0mL/(kg·h)以上,必要时测定尿比重。
5.失血量监测 通过脉搏、血压、脉压、中心静脉压、尿量、末梢循环、休克指数等来综合评估失血及补液对循环的影响,也可通过引流量+敷料重量测定、血红蛋白水平或红细胞压积水平变化评估失血量。
在脊柱外科矫形术中,神经系统并发症是脊柱外科医生面临的最棘手的问题之一。大宗病例文献报道显示,脊柱侧凸畸形矫形术的神经系统并发症发生率为0.25%~3.2%,而后凸畸形及神经源性脊柱畸形矫形术的神经系统并发症发生率为0~17%。如何及时、准确地判断术中脊髓神经功能损害是决定患者预后的重要因素。神经电生理监测技术能够根据神经系统电生理信号的实时变化趋势,及时、客观、有效地监测神经系统结构与功能的完整性。术中神经电生理监测(intraoperative neurophysiological monitoring,IOM)技术已成为脊柱外科矫形术中监测神经功能状态最常用、最重要的方法。
目前,在脊柱外科矫形术中应用较为成熟的神经电生理监测技术包括:躯体诱发电位(somatosensory evoked potentials,SEP)、运动诱发电位(motor evoked potentials,MEP)、肌电图(electromyography,EMG)。每种监测方法都有自己特定的适用范围和监测范围,在临床应用中需要了解每种监测方法的优势和劣势,根据手术的脊髓节段及可能涉及神经传导的范围和特点,取长补短,选择合适的监测方法进行组合,才能最大限度地保证监测的有效性和全面性。
(1)解剖学应用 SEPs主要监测大脑皮质、混合的外周神经以及脊髓后束。通过刺激外周混合神经后记录电位变化,通常是通过放置在皮肤表面的电极或针状电极给予神经刺激,强度达到肌肉产生最小收缩。SEPs记录由周围神经Ⅰa类感觉纤维神经后索、内侧丘索、丘脑到大脑皮层中央后回,反映后索的上行传导通路及脊髓侧后索的完整性。Induk等在研究中发现,运动神经损伤并不一定在SEPs监测上表现出来,但对后束局灶性和脊髓整体性损伤都很敏感。
(2)SEPs标准及影响因素 SEPs一般需要3~5 min监测是否有变化。在手术开始时由于麻醉比较稳定,干扰因素较少,立即需要获得的基线。当SEP有45%~50%波幅变化和7%~14%潜伏期变化时会出现术后神经症状。通常将波幅变化>50%和潜伏期延长>10%考虑为异常,其中神经损伤对波幅变化的影响更灵敏,Morris等的实验中也肯定了这一标准。
很多因素都可以引起SEPs变化,如卤化剂吸入麻醉、静脉镇静、低体温、低血压及技术错误等。Akash等指出平均动脉压(MAP)维持在60 mmHg以上不影响脑供血的情况下,肌松药可以降噪声,从而得到更可靠的记录。Fung等发现,SEPs与麻醉药的浓度具有相关性,过量的瑞芬太尼可以抑制SEPs波幅等。Sloan等发现减少一定的麻醉药物,同时使用利多卡因作为补充可以获得更稳定的监测。
(3)SEPs的不足 SEPs不能直接监测运动功能的完整性,但可以提供一定的参考信息。例如在脊柱侧凸矫形手术中需要伸展所有的神经和血管,这样后束可以间接地代替运动传导通路,这在Deletis等的研究中也得到了说明。早在20世纪90年代初,Kai等就发现当损伤影响整个脊髓时,SEPs对机械损伤要比血管损伤引起运动变化的敏感性强,机械损伤和缺血损伤导致信号延迟的时间分别为2min和20min。有时会发现SEPs正常而术后下肢瘫痪往往是脊髓前侧动脉损伤引起的症状,其选择性地影响脊髓前外侧束而保留后束。
大量的报道中均指出SEPs表现出假阴性,引起运动障碍及神经根损失的相关性症状。Epstein对以往的报道进行统计时发现,在1 055例颈椎手术中予以SEPs监测,SEPs的灵敏度仅为52%。Jason等在进行脊髓内肿瘤切除时发现,尽管出现SEPs的报警,但并不意味着术后感觉的异常。此外,SEPs监测有时难以发现单个神经的损伤,Gundanna等在186名患者的脊柱手术中植入888根椎弓根螺钉,其中有5人8根螺钉植入错误,由影像学发现而重新植入,但SEPs并未出现变化。SEPs对缺血损伤的迟钝反应在动脉瘤的手术中也得到了验证。
总体而言,尽管SEPs存在缺点,缺乏监测运动功能损失的能力,SEPs不能有效监测单个神经根的损伤,对缺血损伤的反应延迟。但SEPs作为术中监测脊髓后束完整性仍是必要的,由此也强调了替代或辅助监测方法的必要性。
(1)解剖学应用 由脑的不同部位发出下行的纤维,分为锥体系和锥体外系;前者包括皮质脊髓束和皮质核束,后者包括红核脊髓束、前庭脊髓束及网状脊髓束等。Sloan等发现MEP通过刺激运动皮层或脊髓来监测皮质脊髓束运动,只能监测4%~5%的运动神经元群。MEP的刺激位置是大脑皮层,数据记录来自于远端肌肉(CMAP)或脊髓自身(D-波)。常用记录位置为上肢的拇外展肌或拇内收肌及下肢的胫骨前肌;D-波是来自脊髓自身的记录,是皮质脊髓神经直接传导的最初相关波形。
(2)MEP标准及影响因素 CMAP反映了整体运动系统情况,但由于受麻醉的影响很大,不可靠。此外,患者在CMAP监测时因肌肉刺激出现大幅度活动需要暂停手术,监测早期神经变化的敏感性也会下降。评估CMAP与D-波记录有以下方式:波幅下降比例,全或无及阈值大小。Krammer等加以说明,D-波改变20%考虑为报警,而降低50%应考虑急性损伤。MEP的使用有一定的禁忌证,相关的禁忌证包括:癫痫、皮质损害、颅骨缺血、心脏起搏器及其他内置装置等。麻醉对MEP有重要的影响,起初丙泊酚、一氧化二氮和镇静剂被推荐联合使用,随后转变为使用丙泊酚和氯胺酮,David等发现右旋美托嘧啶用于全身静脉麻醉可以获得较为稳定的MEP。此外,Sloan等也报道了3%地氟醚辅助全身静脉麻醉也起到较好的效果,但仍需要远期观察。
(3)MEP的不足 在Schwartz等的研究中发现,1 121例特发性脊柱侧凸矫形术中,SEPs只出现43%的变化时,MEP波幅下降65%仍然有术后运动功能的损伤。Costa等证明MEP对脊髓缺血更加敏感,SEPs报警平均落后MEP 5min。除了脊髓前动脉综合征外,术中其他类型神经损伤时信号会缓慢恶化,为逆转缺血损伤提供了时机。脊髓前动脉综合征会引起运动信号的快速恶化,通常无法逆转。Sloan等均发现MEP具有高敏感性,但有96%的运动功能不能监测,也不能对复杂而协调的运功功能损伤进行探查。Sala等报道不同的记录位置具有不同的意义,在100多的病例中,有50%保存D-波,而CMAP甚至完全丧失,但只造成瞬时截瘫,在几小时到几周内完全恢复。若D-波在手术中消失,截瘫通常是永久的。而CMAP下降50%是可以被接受的,其中术前神经功能状态是影响术后结果的主要因素。此外,MEP有一个辅助的方式,即H-反射。H-反射的消失或波幅明显下降与神经功能密切相关,并可提供传入和传出神经连接完整性的信息,比MEP受麻醉效应的影响更小。尽管MEP监测有一些不良反应和缺陷,但也有明显的优势,不过仍需要其他监测手段如SEPs或EMG来提供最佳的参考信息。
(1)自发肌电图(spontaneous EMG,sEMG)肌电图于1991年,因其监测运动系统的特异性而引进。一块肌肉sEMG的记录提供了支配这块肌肉外周神经的状态信息。Holland等指出在脊柱手术中,可将sEMG肌肉选择与手术节段相结合,当一个神经根过度操作或冲击时,一个电活动会被记录。当更严重的神经操作或神经根牵拉时会有连续电活动被记录。
sEMG最具特性的是其瞬时性,Spyridon等研究表明,在脊膜瘤切除术中,sEMG体现了良好的报警效果,而MEP和SSEP均未出现变化。然而,sEMG不利因素是对神经肌肉阻滞的极端敏感性,在Matthew等对2 069例脊柱手术的回顾性研究发现,sEMG对术中监测神经变化的不明显,而造成了患者术后出现神经根病。
(2)触发肌电图(triggered EMG,tEMG)tEMG于1992年在动物模型中被引入,其临床应用发展迅速。在脊柱融合术,tEMG有利于螺钉的正确置入。基本原理即如果螺钉靠近一个神经根,在比较低的电流下螺钉将刺激附近的神经根。Mavrogenis等研究证明,胸腰椎椎弓根螺钉置入时,应将7mA作为判断是否有神经根损伤的刺激阈值。当刺激阈值≤7mA常提示错位,而刺激阈值>7mA则位于安全位置。
tEMG仍有许多潜在问题可能会干扰对结果的评价。第一,脊神经根的阈值刺激通常约为2mA。如果神经根术前已受伤,阈值将会上升。如果术前未发现神经根已受伤,可能会直接刺激神经根,甚至可能错误地提高阈值来刺激椎弓根螺钉以判断位置的正确性。第二,阈值可能因神经肌肉阻滞的作用而需要适当升高。此外,需要了解有些椎弓根螺钉表层有不导电涂层以及电流分流的情况,例如De Blas等发现靠近螺钉的盐水有非常高的电流分流水平。Montes等研究发现脊神经根的阈值水平随脊柱位置改变,胸椎椎弓根的解剖结构与腰椎椎弓根也是不同的。
目前最常用的监测手段是SEPs,但不能满足所有脊髓功能的监测。Sutter和Deletis等的研究均显示,没有单一的模式充分监测所有脊髓通路。然而,多模式术中神经监测(MIOM)的引入为全面监测脊髓提供了一个可能。MIOM可以同时对上行和下行的传导通路进行评估,在脊柱侧弯手术中Weinzierl等发现,由于脊柱异常弯曲、旋转使得脊髓接近侧凸脊柱的凹壁,将脊髓置于机械及血管损伤的风险之中,因此需要多种监测手段联合。除了脊柱侧弯手术,髓内肿瘤切除术(IMSCT)也可以从MIOM中获益。
SEPs在单独监测肿瘤切除时假阳性率高,并会导致切除不完整。即使SEPs警告为真阳性,但在进行数据采集时,时间延迟可能会导致无法挽回的切除损伤。因此SEPs和MEP的联合使用在IMSCT的切除术中体现出其优越性。
SEPs可以辅助选择切开的位置,而MEP协助划定肿瘤范围以尽可能更安全完整地切除肿瘤。Matthew等提倡将SEPs、MEP和EMG三者联合用在颈椎的手术中,并通过临床应用加以证实。MIOM在脊柱手术中的应用也将逐渐形成一种趋势。虽然MIOM在不断发展并逐渐形成使用共识,外科医生仍需要了解每一种监测手段的局限性。
(李淑萍 刘松涛 梅静)
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