三种诱发电位术中监测脊髓功能的实验研究
作者：沈慧勇1 刘尚礼1 曹德雄2
单位：1 中山医科大学孙逸仙纪念医院骨科 2 麻醉科 510120广东省广州市沿江路107号
关键词：麻醉；血压；CSEP；SSEP；MEP；监测；猴
中国脊柱脊髓杂志980207 摘要 目的：观察常用麻醉药物及控制性降血压对猴皮层体感诱发电位(CSEP)、脊髓体感诱发电位(SSEP)和经颅磁刺激运动诱发电位(MEP)的影响，评价诱发电位术中监测的作用及影响因素。方法：选用10只健康猴直接模拟脊柱手术中的麻醉及控制性降压等操作，诱发电位监测。结果：CSEP受多种麻醉药物及控制性降压影响，特别是氯胺酮和异氟醚；SSEP受影响最小。结论：单独使用CSEP监测必须与麻醉密切配合，否则既不稳定又不可靠，SSEP是最佳监测方法。
, http://www.100md.com A comparative experimental study on CSEP,SSEP and MEP spinal cord function monitoring during operation/SHEN Huiyong LIU Shangli CAO Dexong,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(2):87～90
Abstract Objective:In order to observe the influence of anesthetic managements and blood pressure on cortical somatosensory evoked potential(CSEP),spinal somatosensory evoked potential(SSEP) and motor evoked potential(MEP)during the operation.Method:10 monkeys were anesthetized to mimic the procedures of spinal surgery monitored by CSEP,SSEP and MEP.Result:Different anesthetic agents and other managements could affect CSEP prominantly,MEP had moderat changes,but SSEP could hardly vary.Conclusion:The use of CSEP alone is neither stable nor reliable.SSEP is the best method to monitor the spinal cord function,although it is inconvenient to put the epidural electrades.
, 百拇医药
Authors address Department of Orthopaedics,Memorial Hospital ,Sun Yat-Sen University of Medical Sciences
Key words Anesthesia Blood pressure CSEP SSEP MEP Monitor Monkey
诱发电位监测脊髓功能预防神经损伤的作用越来越受到人们的重视。然而，随着此项技术的广泛应用，出现的问题亦逐渐增多，甚至有学者对它的实际应用价值表示怀疑〔1〕。笔者应用皮层体感诱发电位(CSEP)监测脊柱侧弯手术多例，亦经常遇到假阳性出现，明显影响了手术操作。本实验选用10只健康猴，直接模拟脊柱手术，气管插管，应用几种常用的麻醉药物，最后控制性降血压，观察这些非监测因素对猴皮层体感诱发电位(CSEP)、脊髓体感诱发电位(SSEP)和运动诱发电位(MEP)的影响，评价几种诱发电位技术在术中监测脊髓功能的实际应用价值。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 动物准备
选用10只健康猴，雌雄不限，体重最轻3.8kg，最重5.8kg，平均4.3kg。术前禁饮食，常规应用鲁米那、阿托品。
1.2 诱发电位监测
使用美国Nicolet公司生产的VikingⅥ诱发电位仪。皮层记录电极放在头顶皮下，硬膜外记录电极置于T12水平(背部小切口，暴露椎板，咬除黄韧带后放电极)。运动记录电极置于两侧胫前肌，参考电极于踝前肌腱中。体感诱发刺激电极放在双踝内后方，刺激胫后神经。运动诱发采用颅外磁刺激器，置于皮层运动区，记录对侧MEP。
SEP和MEP信号输入Viking Ⅵ系统的前置放大器进行放大、平均。刺激类型为方波脉冲，波宽0.3ms，频率4.7Hz，强度为4.1～12.6mA，以引起脚趾抽动为标准。放大器灵敏度5μV，分析时间50ms。
, 百拇医药
1.3 麻醉及观察方法
氯胺酮诱导麻醉(4mg/kg)，右肱动脉切开插管，气管插管，静脉输液。动物取俯卧位，约40min动物稍清醒后，肌注安定使动物保持安静，测正常CSEP、SSEP和MEP并保留基线用于对比，然后分别给异丙酚(2mg/kg)、芬太尼( 4μg/kg)、氯胺酮(6mg/kg)、硝普钠和异氟醚(1.5 MAC)等。每次给药后观察 CSEP、SSEP和 MEP变化，待图形恢复给药前水平后再用第二种药物，继续观察。应用欧美达麻醉机和惠浦多功能监护仪，监测动物MAP、HR、SPO2、T和R。最后控制性降血压，观察图形改变。
2 结果
2.1 正常诱发电位
头顶部记录的CSEP是一个以负波为主的正负两相波形(图1)，硬膜外腔记录的SSEP为一负波为主的双相波形(图2)，双侧胫前肌上记录的肌源性MEP(MMEP)为一主波为负波的双相波形(图3)。潜伏期及波幅测定值见表1。
, 百拇医药
图1 正常CSEP
图2 正常SSEP
图3 正常MEP
表1 正常诱发电位的潜伏期和波幅
(
±s)
潜伏期(ms)
波幅(μV)
左侧
右侧
, 百拇医药
左侧
右侧
CSEP
25.1±1.4
23.3±1.2
9.5±2.2
8.9±2.6
SSEP
13.21±3.12
12.16±3.5
2.75±1.3
2.81±1.1
, http://www.100md.com
MEP
20.8±1.2
21.1±1.1
1.2±0.1
0.98±0.18
2.2 麻醉药物对诱发电位的影响
见表2。氯胺酮对皮层CSEP的潜伏期影响最明显，可延长3～5ms，而对波幅影响较小(图4)。异氟醚对皮层CSEP的波幅影响最大，可降低50%～100%，潜伏期相对来讲变化较小(图5)。波幅对降血压敏感，用硝普钠降压，降低至基础压的30%～40%时，波幅大约降低30%；降低50%时，波幅可降低80%～90%；同时，随血压回升，波幅也逐渐恢复正常，几乎同步。但值得一提的是血压恢复后再次降压，则CSEP变化很少。芬太尼亦可降低波幅，异丙酚影响最小。
, 百拇医药
经颅磁刺激所记录的肌源性MEP对麻醉及降压的反应相对较小(图6)。
硬膜外记录的 SSEP几乎不受麻醉药物的影响，只有血压降至 50%时才有潜伏期及波幅的轻微变化(图7)。
3 讨论
随着CD、TSRH等三维矫正器械的出现，脊柱畸形的手术效果亦越来越好。但是，手术所致的神经损伤仍然是个非常严重的问题。若能尽早发现神经损伤，并及时做出相应处理，将会明显减少并发症的发生。在手术中监测脊髓功能方面，诱发电位技术是继唤醒试验之后的又一重要方法。CSEP应用最广泛，且操作简单〔2〕；SSEP需在硬膜外腔放置记录电极，操作稍复杂；MEP可直接刺激大脑皮层或于颈椎刺表2 麻醉药物对CSEP的影响 药物
潜伏期
波幅
, http://www.100md.com
氯胺酮
明显延长
降低
异氟醚
延长
明显降低，可消失
硝普钠
延长
降低
芬太尼
变化小
可降低
异丙酚
, 百拇医药
变化小
变化小
图4 氯胺酮致CSEP潜伏期延长
图5 异氟醚致CSEP波幅显下降
图6 麻醉用药对SSEP影响不明显
图7 麻醉后MEP变化不大
激，国外需在麻醉下进行，经颅磁刺激操作简单，国内应用日渐增多〔3〕。
, http://www.100md.com
诱发电位具有以下特征：反应形式恒定；具有一定分布空间；与刺激有稳定的锁时关系(time-locked effect)。多数学者认为此项电生理技术具有客观性、敏感性和重复性较好等优点，有的学者认为可以取代唤醒试验〔4〕。但也有不少学者持不同看法，认为诱发电位既不敏感又不特异，临床实用价值不大〔1〕。笔者应用CSEP监测脊柱手术多例，亦发现波形受许多非监测因素影响，存在一定的假阳性，几乎都要与唤醒试验结合才能最后判断神经有无损伤。
猴是灵长类动物，最接近人类。本试验直接模拟脊柱手术，发现许多麻醉药物可以明显改变CSEP的潜伏期及波幅，有的可致波形完全消失，如不了解这一点，临床医生很难做出准确的判断。多数麻醉药物对大脑皮层有一定影响，但对脊髓神经元影响很小，也就是说在术中监测方面，SSEP优于CSEP〔5〕，这一点已在本试验中得到证实。SSEP具有稳定性强、准确可靠等优点，是脊柱手术中监测神经功能的最佳方法。另外，有学者通过动物实验发现，脊髓损伤后几分钟内诱发电位无明显变化。作者认为所谓“连续”观察不是指不停地平均、叠加，这样必定使损伤后的波形改变被原有的波形所掩盖，只有过一段时间才能逐渐表现出来，因为平均和/或叠加技术决定了这一点。最好的方法是如怀疑某个操作损伤脊髓，保留原有波形作参考，尽快重新刺激、记录，这样就能很快发现波形改变或消失。
, 百拇医药
MEP与下肢运动功能有较强的相关性，也与脊髓损伤的病理变化有较强的相关性〔6〕。经皮层或颈椎刺激，具有稳定性强，能连续观察等优点，但为有创检查，国外需在麻醉下才能进行。
经颅磁刺激无创伤，操作简单，敏感性强，其可靠程度亦优于CSEP。但是，磁刺激器放置的部位对MEP影响较大，只有位置准确才能有较好的重复性，使用时应注意此点。
SEP主要反映脊髓后索传导的感觉功能，MEP反映前索传导的运动功能，不能互相替代，将二者相结合，才能更好反映脊髓功能〔7〕。
4 结论
4.1 CSEP在术中应用时，受许多麻醉药物影响，氯胺酮对潜伏期影响最大，异氟醚对波幅影响最大，异丙酚相对影响最小。控制性降压中，波形亦随之变化。所以单独用CSEP监测时，要注意同麻醉师密切配合，否则既不稳定又不可靠。
, 百拇医药
4.2 SSEP几乎不受其它因素影响，是最理想的方法，但放置电极时要注意无菌操作。
4.3 平均、叠加技术会在一定时间内掩盖脊髓损伤的波形改变，必须及时重新记录才能尽快发现波形异常。
5 参考文献
1 David A,Ram M,Oheneba B,et al.Efficacy of spinal cord monitoring in neuromuscular scoliosis.Spine,1993,18(12):1627.
2 沈宁江，王书成，卢传新.脊髓损伤皮层体感诱发电位(CSEP)术中监护的实验研究.中华骨科杂志，1997，17(5)：307.
3 何爱珊，李佛保，陈裕光.磁刺激运动诱发电位在腰椎间盘突出所致的腰骶神经根病变中的应用研究.中国脊柱脊髓杂志，1997，7(3)：105.
, 百拇医药
4 Forbes H,Allen P,Waller C,et al.Spinal cord monitoring in scoliosis surgery.J Bone Joint Surg(Br),1991,73:487.
5 Hiraiiumi Y,Transfeldt EE,Kawahara N,et al.Difference in sensitivity between myogenic motor evoked potentials and sensory evoked potentials in experimental spinal cord lesions.Spine,1996,21:2190.
6 Fehlings MG. The relationships among the severity of spinal cord injury, residual neurological function, axon counts, and counts of retrogradely labeled neurons after experimental spinal cord injury.EXP Neurol,1995,132:220.
7 Owen JH,Naito M,Bridwell KH,et al.Relationship between duration of spinal cord ischemia and post operative neurologic deficits in animals.Spine,1990,15:618.收稿日期：1997-08-15 修回日期：1998-01-04, 百拇医药(沈慧勇1 刘尚礼1 曹德雄2)
单位：1 中山医科大学孙逸仙纪念医院骨科 2 麻醉科 510120广东省广州市沿江路107号
关键词：麻醉；血压；CSEP；SSEP；MEP；监测；猴
中国脊柱脊髓杂志980207 摘要 目的：观察常用麻醉药物及控制性降血压对猴皮层体感诱发电位(CSEP)、脊髓体感诱发电位(SSEP)和经颅磁刺激运动诱发电位(MEP)的影响，评价诱发电位术中监测的作用及影响因素。方法：选用10只健康猴直接模拟脊柱手术中的麻醉及控制性降压等操作，诱发电位监测。结果：CSEP受多种麻醉药物及控制性降压影响，特别是氯胺酮和异氟醚；SSEP受影响最小。结论：单独使用CSEP监测必须与麻醉密切配合，否则既不稳定又不可靠，SSEP是最佳监测方法。
, http://www.100md.com A comparative experimental study on CSEP,SSEP and MEP spinal cord function monitoring during operation/SHEN Huiyong LIU Shangli CAO Dexong,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(2):87～90
Abstract Objective:In order to observe the influence of anesthetic managements and blood pressure on cortical somatosensory evoked potential(CSEP),spinal somatosensory evoked potential(SSEP) and motor evoked potential(MEP)during the operation.Method:10 monkeys were anesthetized to mimic the procedures of spinal surgery monitored by CSEP,SSEP and MEP.Result:Different anesthetic agents and other managements could affect CSEP prominantly,MEP had moderat changes,but SSEP could hardly vary.Conclusion:The use of CSEP alone is neither stable nor reliable.SSEP is the best method to monitor the spinal cord function,although it is inconvenient to put the epidural electrades.
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Authors address Department of Orthopaedics,Memorial Hospital ,Sun Yat-Sen University of Medical Sciences
Key words Anesthesia Blood pressure CSEP SSEP MEP Monitor Monkey
诱发电位监测脊髓功能预防神经损伤的作用越来越受到人们的重视。然而，随着此项技术的广泛应用，出现的问题亦逐渐增多，甚至有学者对它的实际应用价值表示怀疑〔1〕。笔者应用皮层体感诱发电位(CSEP)监测脊柱侧弯手术多例，亦经常遇到假阳性出现，明显影响了手术操作。本实验选用10只健康猴，直接模拟脊柱手术，气管插管，应用几种常用的麻醉药物，最后控制性降血压，观察这些非监测因素对猴皮层体感诱发电位(CSEP)、脊髓体感诱发电位(SSEP)和运动诱发电位(MEP)的影响，评价几种诱发电位技术在术中监测脊髓功能的实际应用价值。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 动物准备
选用10只健康猴，雌雄不限，体重最轻3.8kg，最重5.8kg，平均4.3kg。术前禁饮食，常规应用鲁米那、阿托品。
1.2 诱发电位监测
使用美国Nicolet公司生产的VikingⅥ诱发电位仪。皮层记录电极放在头顶皮下，硬膜外记录电极置于T12水平(背部小切口，暴露椎板，咬除黄韧带后放电极)。运动记录电极置于两侧胫前肌，参考电极于踝前肌腱中。体感诱发刺激电极放在双踝内后方，刺激胫后神经。运动诱发采用颅外磁刺激器，置于皮层运动区，记录对侧MEP。
SEP和MEP信号输入Viking Ⅵ系统的前置放大器进行放大、平均。刺激类型为方波脉冲，波宽0.3ms，频率4.7Hz，强度为4.1～12.6mA，以引起脚趾抽动为标准。放大器灵敏度5μV，分析时间50ms。
, 百拇医药
1.3 麻醉及观察方法
氯胺酮诱导麻醉(4mg/kg)，右肱动脉切开插管，气管插管，静脉输液。动物取俯卧位，约40min动物稍清醒后，肌注安定使动物保持安静，测正常CSEP、SSEP和MEP并保留基线用于对比，然后分别给异丙酚(2mg/kg)、芬太尼( 4μg/kg)、氯胺酮(6mg/kg)、硝普钠和异氟醚(1.5 MAC)等。每次给药后观察 CSEP、SSEP和 MEP变化，待图形恢复给药前水平后再用第二种药物，继续观察。应用欧美达麻醉机和惠浦多功能监护仪，监测动物MAP、HR、SPO2、T和R。最后控制性降血压，观察图形改变。
2 结果
2.1 正常诱发电位
头顶部记录的CSEP是一个以负波为主的正负两相波形(图1)，硬膜外腔记录的SSEP为一负波为主的双相波形(图2)，双侧胫前肌上记录的肌源性MEP(MMEP)为一主波为负波的双相波形(图3)。潜伏期及波幅测定值见表1。
, 百拇医药
图1 正常CSEP
图2 正常SSEP
图3 正常MEP
表1 正常诱发电位的潜伏期和波幅
(
±s)潜伏期(ms)
波幅(μV)
左侧
右侧
, 百拇医药
左侧
右侧
CSEP
25.1±1.4
23.3±1.2
9.5±2.2
8.9±2.6
SSEP
13.21±3.12
12.16±3.5
2.75±1.3
2.81±1.1
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MEP
20.8±1.2
21.1±1.1
1.2±0.1
0.98±0.18
2.2 麻醉药物对诱发电位的影响
见表2。氯胺酮对皮层CSEP的潜伏期影响最明显，可延长3～5ms，而对波幅影响较小(图4)。异氟醚对皮层CSEP的波幅影响最大，可降低50%～100%，潜伏期相对来讲变化较小(图5)。波幅对降血压敏感，用硝普钠降压，降低至基础压的30%～40%时，波幅大约降低30%；降低50%时，波幅可降低80%～90%；同时，随血压回升，波幅也逐渐恢复正常，几乎同步。但值得一提的是血压恢复后再次降压，则CSEP变化很少。芬太尼亦可降低波幅，异丙酚影响最小。
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经颅磁刺激所记录的肌源性MEP对麻醉及降压的反应相对较小(图6)。
硬膜外记录的 SSEP几乎不受麻醉药物的影响，只有血压降至 50%时才有潜伏期及波幅的轻微变化(图7)。
3 讨论
随着CD、TSRH等三维矫正器械的出现，脊柱畸形的手术效果亦越来越好。但是，手术所致的神经损伤仍然是个非常严重的问题。若能尽早发现神经损伤，并及时做出相应处理，将会明显减少并发症的发生。在手术中监测脊髓功能方面，诱发电位技术是继唤醒试验之后的又一重要方法。CSEP应用最广泛，且操作简单〔2〕；SSEP需在硬膜外腔放置记录电极，操作稍复杂；MEP可直接刺激大脑皮层或于颈椎刺表2 麻醉药物对CSEP的影响 药物
潜伏期
波幅
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氯胺酮
明显延长
降低
异氟醚
延长
明显降低，可消失
硝普钠
延长
降低
芬太尼
变化小
可降低
异丙酚
, 百拇医药
变化小
变化小
图4 氯胺酮致CSEP潜伏期延长
图5 异氟醚致CSEP波幅显下降
图6 麻醉用药对SSEP影响不明显
图7 麻醉后MEP变化不大
激，国外需在麻醉下进行，经颅磁刺激操作简单，国内应用日渐增多〔3〕。
, http://www.100md.com
诱发电位具有以下特征：反应形式恒定；具有一定分布空间；与刺激有稳定的锁时关系(time-locked effect)。多数学者认为此项电生理技术具有客观性、敏感性和重复性较好等优点，有的学者认为可以取代唤醒试验〔4〕。但也有不少学者持不同看法，认为诱发电位既不敏感又不特异，临床实用价值不大〔1〕。笔者应用CSEP监测脊柱手术多例，亦发现波形受许多非监测因素影响，存在一定的假阳性，几乎都要与唤醒试验结合才能最后判断神经有无损伤。
猴是灵长类动物，最接近人类。本试验直接模拟脊柱手术，发现许多麻醉药物可以明显改变CSEP的潜伏期及波幅，有的可致波形完全消失，如不了解这一点，临床医生很难做出准确的判断。多数麻醉药物对大脑皮层有一定影响，但对脊髓神经元影响很小，也就是说在术中监测方面，SSEP优于CSEP〔5〕，这一点已在本试验中得到证实。SSEP具有稳定性强、准确可靠等优点，是脊柱手术中监测神经功能的最佳方法。另外，有学者通过动物实验发现，脊髓损伤后几分钟内诱发电位无明显变化。作者认为所谓“连续”观察不是指不停地平均、叠加，这样必定使损伤后的波形改变被原有的波形所掩盖，只有过一段时间才能逐渐表现出来，因为平均和/或叠加技术决定了这一点。最好的方法是如怀疑某个操作损伤脊髓，保留原有波形作参考，尽快重新刺激、记录，这样就能很快发现波形改变或消失。
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MEP与下肢运动功能有较强的相关性，也与脊髓损伤的病理变化有较强的相关性〔6〕。经皮层或颈椎刺激，具有稳定性强，能连续观察等优点，但为有创检查，国外需在麻醉下才能进行。
经颅磁刺激无创伤，操作简单，敏感性强，其可靠程度亦优于CSEP。但是，磁刺激器放置的部位对MEP影响较大，只有位置准确才能有较好的重复性，使用时应注意此点。
SEP主要反映脊髓后索传导的感觉功能，MEP反映前索传导的运动功能，不能互相替代，将二者相结合，才能更好反映脊髓功能〔7〕。
4 结论
4.1 CSEP在术中应用时，受许多麻醉药物影响，氯胺酮对潜伏期影响最大，异氟醚对波幅影响最大，异丙酚相对影响最小。控制性降压中，波形亦随之变化。所以单独用CSEP监测时，要注意同麻醉师密切配合，否则既不稳定又不可靠。
, 百拇医药
4.2 SSEP几乎不受其它因素影响，是最理想的方法，但放置电极时要注意无菌操作。
4.3 平均、叠加技术会在一定时间内掩盖脊髓损伤的波形改变，必须及时重新记录才能尽快发现波形异常。
5 参考文献
1 David A,Ram M,Oheneba B,et al.Efficacy of spinal cord monitoring in neuromuscular scoliosis.Spine,1993,18(12):1627.
2 沈宁江，王书成，卢传新.脊髓损伤皮层体感诱发电位(CSEP)术中监护的实验研究.中华骨科杂志，1997，17(5)：307.
3 何爱珊，李佛保，陈裕光.磁刺激运动诱发电位在腰椎间盘突出所致的腰骶神经根病变中的应用研究.中国脊柱脊髓杂志，1997，7(3)：105.
, 百拇医药
4 Forbes H,Allen P,Waller C,et al.Spinal cord monitoring in scoliosis surgery.J Bone Joint Surg(Br),1991,73:487.
5 Hiraiiumi Y,Transfeldt EE,Kawahara N,et al.Difference in sensitivity between myogenic motor evoked potentials and sensory evoked potentials in experimental spinal cord lesions.Spine,1996,21:2190.
6 Fehlings MG. The relationships among the severity of spinal cord injury, residual neurological function, axon counts, and counts of retrogradely labeled neurons after experimental spinal cord injury.EXP Neurol,1995,132:220.
7 Owen JH,Naito M,Bridwell KH,et al.Relationship between duration of spinal cord ischemia and post operative neurologic deficits in animals.Spine,1990,15:618.收稿日期：1997-08-15 修回日期：1998-01-04, 百拇医药(沈慧勇1 刘尚礼1 曹德雄2)