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亚东 | 首都医科大学
↓ 神经外科专题丨136
经颅运动诱发电位(tcMEP)监测不仅广泛应用于脊柱手术中,也用于开颅手术,可以替代直接皮层刺激运动区的MEP(dMEP)。其中,运动诱发电位幅度降低的原因之一是麻醉衰退(AF)。AF被认为是tcMEP监测中的假阳性原因之一。“AF”是指在丙泊酚麻醉下,经颅诱发电位的阈值增加或幅度下降,似乎是由于脊髓前角细胞的突触传递减少和α运动神经元兴奋性降低所致。
既往研究发现在外周神经刺激后,通过复合肌肉动作电位(CMAP)使tcMEP幅度正常化,可以防止麻醉衰退(AF)的出现,提示AF可能是由于神经肌肉接头处的突触传递减少导致的。但关于AF的研究几乎都是针对脊柱手术患者,而在颅脑手术期间的tcMEP监测和通过对运动区或脊髓的刺激获得的dMEP中的AF研究尚无报道。为探讨AF的成因,此研究比较了颅脑手术与脊柱手术中AF的表现及通过CMAP正常化避免AF的情况,并比较了上肢与下肢的差异。
Original Article
Tanaka et al.
中文内容仅供参考,一切以英文原文为准。
结果
图1:用于检测手术结束时平均幅度相对值开始下降的最小手术时间ROC曲线,这表明麻醉衰退(AF)已经开始。(A) 开颅手术和脊柱手术。(B) 开颅手术。(C) 脊柱手术。TPF,真阳性率;FPF,假阳性率;箭头表示ROC分析的临界点。
表1:经颅运动诱发电位监测中麻醉衰退(AF)显著发生时间在开颅手术和脊柱手术中的比较。
表2:上肢与下肢在经颅运动诱发电位(tcMEP)监测中麻醉衰退(AF)显著发生时间的比较。
讨论
在脑肿瘤切除手术中,通常进行直接运动诱发电位(dMEP)监测。dMEP监测具有极高的敏感性和特异性,但在运动区放置硬膜下电极可能需要较长时间。尽管在脑肿瘤手术中,经颅运动诱发电位(tcMEP)监测的敏感性和特异性较低,但由于其操作简单,仍然用于距离运动区或锥体束较远的脑肿瘤手术中,并与dMEP监测结合使用。
AF是tcMEP中假阳性结果的常见原因。关于dMEP和开颅手术中的tcMEP监测,目前尚未有关于AF的报道。如果AF的主要原因是丙泊酚积累导致神经肌肉接头处传导能力的下降,推测AF也可能发生在dMEP中。由于AF导致tcMEP出现假阳性结果的情况很少,即使在长时间手术中,tcMEP幅度显著下降的情况也很少见,且在许多长期手术中并未观察到幅度的显著下降。此研究中获得的ROC曲线显示出较低的敏感性和特异性,且通过ROC分析计算的临界点不一定能准确反映AF实际开始的时间。导致tcMEP幅度减少的原因包括手术对运动皮层、锥体束和外周神经的侵袭,刺激和衍生电极的问题,患者体温下降,大出血,血压降低,以及AF。在丙泊酚麻醉下进行tcMEP监测时,AF可能在长时间手术中成为问题,导致假阳性结果,从而降低特异性。Lyon等人报告了刺激阈值的增加,但在后续检查中,幅度降低被用于评估。
本研究分别研究了开颅手术和脊柱手术中的AF,并发现开颅手术中的tcMEP幅度减弱比脊柱手术更早发生。在开颅手术期间的tcMEP监测中,脑脊液流出可能导致空气进入颅骨和运动皮层之间,从而显著降低幅度。开颅手术时进行经颅刺激时,手术区域应填充人工脑脊液。虽然这种幅度下降并非由AF引起,但毫无疑问是开颅手术中tcMEP幅度下降的一个因素,需要在结果分析中考虑。
在开颅手术中,除了颅内空气的影响,还需注意手术操作可能导致经颅刺激未能传递到运动皮层。头皮牵开器的插入或开颅过程可能导致经颅刺激电极与颅骨脱离。因此,在开颅手术中,通常在完成开颅后才安装经颅刺激电极。由于通过外周神经刺激后CMAP的正常化避免了开颅手术中tcMEP幅度随时间的下降,推测AF同样会发生在开颅手术中。
另一方面,当分别检查上肢和下肢肌肉中的AF时,发现AF可能会在下肢肌肉中提前55分钟发生。Ugawa等人也曾报道,AF在下肢比在上肢发生得更快。如果α运动神经元的兴奋性下降是AF的原因之一,那么AF在下肢发生得更早是可能的,因为兴奋传递到下肢的α运动神经元的路径较长。这表明运动神经元兴奋性下降可能仍然是AF的一个相关因素。此外,从运动皮层的锥体细胞到脊髓前角细胞的锥体束上运动神经元在下肢中自然更长,而锥体束上运动神经元的传导性下降可能是由丙泊酚的积累引起的。
如前所述,由于在外周神经刺激后通过CMAP可以避免AF,AF的主要原因是丙泊酚积累导致神经肌肉接头处突触传递减少。尽管通常认为丙泊酚没有肌松作用,但已有一些研究指出丙泊酚降低了神经肌肉接头处的突触传递。tcMEP的组成部分可以依次分析。首先,经颅刺激激活运动区的锥体细胞。电兴奋通过锥体束的上运动神经元传递,并通过脊髓前角细胞的突触激活运动神经元。α运动神经元的兴奋通过神经肌肉接头传递到肌肉,最终,肌肉收缩被记录为tcMEP的肌电图(EMG)。丙泊酚已被报道会减少脊髓前角细胞的突触传递,同时也减少α运动神经元的兴奋性,这表明分别研究上肢和下肢肌肉可能有助于揭示AF的原因。CMAP正常化最初是为了消除tcMEP监测中肌松药的影响,但研究发现,它也能避免其他药物如丙泊酚的影响。观察到在开颅手术和脊柱手术中,外周神经刺激后通过CMAP正常化可以避免AF,这表明AF的主要原因是丙泊酚积累导致神经肌肉接头处突触传递减少所致。
结论
MEP的麻醉衰退(AF)发生在开颅手术和脊髓手术中,且在外周神经刺激后通过CMAP得到了纠正。由于CMAP正常化避免了AF的出现,AF被认为主要是丙泊酚积累导致神经肌肉接头处突触传递减少所致。然而,由于AF在下肢肌肉中比在上肢肌肉中更早发生,它可能部分是由于锥体束和α运动神经元的兴奋性下降引起的。
Journal of Neurological Surgery (JNLS) 为同行评审期刊,发表原创研究、综述论文和涵盖神经外科各个方面的技术说明。JNLS的重点包括显微外科手术以及最新的微创技术,如立体定向引导手术、内窥镜检查和血管内手术。它分为两部分,交替出版。Part A涵盖纯粹的神经外科专题,Part B专门介绍颅底手术技术和方法。
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