術中神經(jīng)系統(tǒng)功能監(jiān)測

董璐　王輝

【摘要】圍手術期神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率逐年增加，而加強術中的神經(jīng)系統(tǒng)功能監(jiān)測可以有效改善其預后。該文通過總結相關文獻，對術中的神經(jīng)系統(tǒng)功能監(jiān)測方法進行歸納整理，對各種方法的監(jiān)測原理進行介紹，著重分析了各方法的優(yōu)勢和局限。

【關鍵詞】圍手術期；神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥；監(jiān)測方法

【Abstract】The incidence of perioperative neurological complications has been gradually increased year by year Strengthening intraoperative monitoring of the function of nervous system can effectively enhance the clinical prognosis In this paper， relevant literatures were reviewed to summarize the methods for intraoperative monitoring of the function of nervous system The monitoring principles of various methods were introduced， focusing on analyzing the advantages and limitations of each method

【Key words】Perioperative；Neurological complication；Monitoring method

圍手術期神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率逐漸增加，且具有較高的病死率和致殘率，嚴重影響患者的生活質量，因此，加強術中的神經(jīng)系統(tǒng)功能監(jiān)測，降低神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率具有重要意義[1]。筆者分析了術中神經(jīng)系統(tǒng)損傷發(fā)生的原因及危險因素，并對術中神經(jīng)系統(tǒng)功能的監(jiān)測方法進行匯總分析，重點討論了從腦細胞電活動、腦組織氧合、腦血流供應和神經(jīng)反射層面的監(jiān)測設備與技術在臨床中的應用及其各自的優(yōu)缺點。

一、神經(jīng)系統(tǒng)損傷的原因及危險因素

術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥主要包括腦出血與腦梗死、認知功能障礙、譫妄及記憶力減退等。其原因是栓子栓塞和灌注不均等。而高齡、動脈粥樣硬化、既往心腦血管病史、術中平均動脈壓<50 mm Hg（1 mm Hg=0133 kPa）、嚴重失血、大量氣栓和低氧血癥等均可誘發(fā)術后神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂。陳英等[1]分析了非體外循環(huán)冠狀動脈搭橋術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的危險因素后認為，頸動脈中度狹窄、高血壓病、糖尿病、高齡等是中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的危險因素。

二、神經(jīng)系統(tǒng)功能的監(jiān)測方法

1腦電圖

腦電圖是應用電子技術將采集到的腦電波過濾放大后呈現(xiàn)出來的具有一定波形、波幅和頻率的曲線。頻率為14～30 Hz的β波主要出現(xiàn)在鎮(zhèn)靜狀態(tài)；α波頻率為8～13 Hz，為淺麻醉狀態(tài)；全身麻醉外科手術期主要表現(xiàn)為θ波，頻率為4～7 Hz；當出現(xiàn)δ波（頻率<4 Hz）時，為全身麻醉過深狀態(tài)，易造成腦缺血；當出現(xiàn)爆發(fā)的紡錘波時是腦電波的爆發(fā)抑制狀態(tài)，為極度過深麻醉所致，需要及時處理。腦電圖對腦血流的變化非常敏感，當100 g腦組織血流量小于35 ml/min時，腦電圖即可表現(xiàn)出α和β波的衰減[2]。此外，腦電圖對于預測頸動脈內膜剝離術后圍手術期卒中的發(fā)生有高度特異性[3]。腦電圖可以作連續(xù)監(jiān)測且監(jiān)測部位全面，但對于頭部的手術不便于監(jiān)測，易受溫度、麻醉藥物、電解質紊亂及電刀的影響而產(chǎn)生偽像，解讀需要經(jīng)過專業(yè)培訓的神經(jīng)電生理人員，增加了監(jiān)測的復雜性。

2雙頻譜指數(shù)（BIS）

BIS是運用雙頻譜分析法把從前額部采集到的腦電信號進行量化分析，從而得出的無量綱BIS值，范圍從0到100，40～65為全身麻醉狀態(tài)，40以下有出現(xiàn)爆發(fā)抑制的可能。BIS能準確檢測全身麻醉患者鎮(zhèn)靜程度過深的情況，使麻醉醫(yī)師易于控制麻醉深淺，避免由麻醉過深而產(chǎn)生的不良后果。Zorrillavaca等[4]對40 317例患者進行為期1年的隨訪，結果顯示：術中低BIS（<40）與1年病死率之間具有顯著相關性。為每位患者進行BIS監(jiān)測可以指導麻醉的實施，達到個體化用藥的目的，可以減少麻醉藥物的使用量，促進蘇醒期恢復并減少術后惡心嘔吐的發(fā)生率。BIS監(jiān)測簡便、連續(xù)，還可以降低術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率，并且具有小兒電極片，可以用于小兒的術中監(jiān)測。Herrero等[5]應用BIS與神經(jīng)系統(tǒng)評價量表共同評估神經(jīng)外科手術后患者的早期并發(fā)癥，發(fā)現(xiàn)BIS可以獨立預測神經(jīng)系統(tǒng)早期并發(fā)癥的發(fā)生。但監(jiān)測電極的位置決定了它不能應用于部分眼科及神經(jīng)外科手術，使其應用受限，而且其監(jiān)測過程易受干擾，如前額肌肉的活動會產(chǎn)生偽信號，并且不適用于氯胺酮、一氧化二氮等的麻醉，此外，電極片為一次性消耗品，費用較高。

3NeuroSENSE監(jiān)測儀

NeuroSENSE監(jiān)測儀與BIS相同，也是將腦電圖數(shù)量化，便于使用，但是兩者的分析方法有所不同，NeuroSENSE監(jiān)測儀是采用微波分析的方法來量化皮層活動，該分析法對皮質活動的監(jiān)測無延遲[6]。通過放置在前額和雙側顳部的電極片采集腦電信號進行分析，相比BIS只能監(jiān)測單側的腦電活動，NeuroSENSE監(jiān)測儀可監(jiān)測雙側大腦半球的活動；NeuroSENSE監(jiān)測儀還能顯示抑制比，即腦電圖振幅小于5 mV的時間量；還可顯示肌電圖，光譜圖清晰易讀，操作簡單。當雙側數(shù)值突然相差太多和腦電活動突發(fā)爆發(fā)后抑制時應引起重視。將NeuroSENSE監(jiān)測儀應用于心臟外科手術中的案例表明其對腦灌注不足的敏感性較強，但目前NeuroSENSE監(jiān)測儀僅對異常的腦電圖較敏感[67]。理論上，基于小波分析的算法設計，NeuroSENSE監(jiān)測儀應該不受肌電活動的影響，但實際上，當肌電活動存在時，NeuroSENSE監(jiān)測儀的數(shù)值也會產(chǎn)生變化。

4Narcotrend監(jiān)測儀

Narcotrend監(jiān)測儀結合了人睡眠腦電圖、經(jīng)典光譜參數(shù)和用于識別抑制線的視覺分類算法，采用基于原始腦電和多功率圖譜進行分析分級，能夠對數(shù)據(jù)進行時域和頻域的分析，能夠監(jiān)測多個不同的腦電參數(shù)[8]。通過頭部的電極采集實時腦電信號，自動分析分級后用來顯示麻醉深度，既可以用0～100的無量綱數(shù)值來表示麻醉深度，即Narcotrend index，也可以精確量化為6個階段和15個亞級指標，即Narcotrend Stage，分別為A、B02、C02、D02、E02、F01，A表示清醒狀態(tài)，B表示淺鎮(zhèn)靜狀態(tài)，C表示常規(guī)鎮(zhèn)靜狀態(tài)，D表示常規(guī)麻醉狀態(tài)，E表示深度麻醉狀態(tài)，F(xiàn)表示過度麻醉狀態(tài)（爆發(fā)抑制），腦電活動將逐漸消失。該設備的優(yōu)點在于通過普通電極即可進行監(jiān)測；電極位置可任意放置于頭部，故其采集的信號較廣泛，適用于多種手術類型，且可依據(jù)患者年齡自動分析。Panousis等[9]對比了前額肌電活動對BIS和Narcotrend監(jiān)測儀的影響后發(fā)現(xiàn)，前額肌電活動對后者并沒有產(chǎn)生影響，但會使BIS值出現(xiàn)假性增加。

5頸內靜脈血氧飽和度（SjvO2）

SjvO2為臨床上最早采用的腦組織氧代謝監(jiān)測方法，可間接反映整個腦組織血流和氧代謝狀況，被認為是評估腦氧代謝的金標準。該方法通過采集頸內靜脈球部的血液分析其氧飽和度來判斷腦供血供氧情況。SjvO2<55%表示腦部低灌注或高腦氧需求，>75%則表示相對性腦充血、腦代謝率減低等[10]。SjvO2過低和過高對神經(jīng)系統(tǒng)的功能都有負面影響，過低會導致腦組織缺血缺氧，易形成梗死灶；過高則易增加腦部栓子形成的機會。SjvO2在臨床上有直接監(jiān)測和間接監(jiān)測2種方法，直接監(jiān)測是經(jīng)頸內靜脈采血分析，操作簡單但不能持續(xù)監(jiān)測。間接監(jiān)測是經(jīng)頸內靜脈逆行置入光纖導管進行連續(xù)監(jiān)測，但操作風險較大且導管價格昂貴。Jeong等[11]通過對接受沙灘躺椅體位肩關節(jié)手術患者的研究認為SjvO2比近紅外線光譜（NIRS）更能反映腦氧飽和度的確切變化。

6經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）

TCD利用低頻超聲波和脈沖多普勒原理進行監(jiān)測，通過低頻超聲波穿透顱骨探測顱內血管所產(chǎn)生的一系列連續(xù)而規(guī)則的多普勒頻移信號，產(chǎn)生的多普勒頻移值（接受頻率和發(fā)射頻率的差值）經(jīng)傅里葉變換處理后轉換為血流速度，可監(jiān)測顱內血管的血流速率、方向和脈動指數(shù)。TCD可在術中連續(xù)實時監(jiān)測腦血流情況，能在第一時間發(fā)現(xiàn)栓子；而對血流方向的監(jiān)測可以指導夾閉性操作，且操作無創(chuàng)靈敏；還可以通過測量大腦中動脈內的腦血流速度來評估大腦的自動調節(jié)情況[12]。TCD可以評價腦血管的反應性和自動調節(jié)功能、評估大腦動脈環(huán)的功能狀態(tài)、鑒別腦缺血和高灌注、再通和再閉以及檢測腦栓塞。TCD還可以預測輕中度創(chuàng)傷性腦損傷后神經(jīng)系統(tǒng)的預后情況[13]。但該操作需要專業(yè)人員，且探頭的位置可能干擾術野，影響術者操作。

7NIRS

NIRS可通過測量局部血液氧飽和度來監(jiān)測腦氧合情況；該方法是利用波長為650～1 100 nm的近紅外線穿透顱骨達數(shù)厘米以下的腦組織后光強有衰減的特性，通過初始和衰減后的光強度，經(jīng)LamberBeer定律計算出氧合血紅蛋白（HbO2）、還原血紅蛋白（HbD）及氧化型的細胞色素（CytOx）3種色基在顱內的含量，HbO2與HbD的比值即為局部大腦血紅蛋白氧飽和度（rSCO2），在血管水平上反映了腦氧合情況。CytOx是線粒體內電子傳遞鏈的終端酶，其下降提示細胞內存在腦缺氧，可用于評價細胞水平的氧合狀態(tài)。該方法具有無創(chuàng)實時監(jiān)測等特點，且該方法可應用于需要停循環(huán)的手術中，測量非搏動性血流，不受低溫的影響，可及時發(fā)現(xiàn)腦灌注不足等情況，適用于心臟外科手術，多項研究推薦將NIRS作為心臟外科手術中腦功能的常規(guī)監(jiān)測項目[14]。但由于其測量范圍局限于額葉，限制了使用范圍。有部分學者質疑其采集的信息與實際動靜脈血氧飽和度的相關性，認為NIRS監(jiān)測的局部腦氧僅是小部分腦皮質額葉組織氧代謝，不能反映腦皮質其它區(qū)域和深層組織的氧合狀況。Zheng等[15]對2013年以前的相關文章進行系統(tǒng)回顧后認為心臟手術中rSCO2的減少可能會識別出錯誤的心肺旁路插管位置，特別是在主動脈手術期間，但是其與術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的相關性較低，且對于改善rSCO2能預防卒中、譫妄及術后認知功能障礙等的證據(jù)很少。最近，還有超聲波標記的近紅外光譜可以測量腦血流速度；將局部低功率的超聲波與近紅外線結合又衍生出了新的混合裝置：腦氧既可以測量腦血氧飽和度，又可以測量腦血流量[12]。

8誘發(fā)電位

誘發(fā)電位是通過給予神經(jīng)系統(tǒng)特定的刺激，使其效應部位產(chǎn)生可以檢測到的、與刺激有相對固定時間間隔和特定相位的生物電反應[16]。根據(jù)其監(jiān)測的傳導通路的不同可分為體感誘發(fā)電位（SSEP）、運動誘發(fā)電位（MEP）和聽覺誘發(fā)電位（AEP）。

81SSEP

SSEP監(jiān)測感覺神經(jīng)傳導系統(tǒng)的功能，其原理是在感覺神經(jīng)傳導通路上放置記錄電極，通過對神經(jīng)進行電刺激，記錄其反應信號并轉換成波形，將其波幅和基線進行比較，分析其波形的潛伏期和這些特征的變化來判斷感覺傳導系統(tǒng)的功能狀況。

82MEP

MEP監(jiān)測運動神經(jīng)傳導系統(tǒng)功能，其原理是將刺激電極置于顱頂，刺激大腦皮層或脊髓，收集其效應器的反應，從而評估運動神經(jīng)通路的功能狀況。臨床中常用的有經(jīng)顱刺激運動誘發(fā)電位和經(jīng)顱刺激脊髓誘發(fā)電位。

83AEP

AEP監(jiān)測聽覺傳導通路中的神經(jīng)系統(tǒng)功能，通過聲刺激聽覺神經(jīng)，根據(jù)聽覺神經(jīng)的反應性，評估聽覺傳導通路的功能。主要的AEP有耳蝸微音器電位、聽神經(jīng)復合動作電位和腦干聽覺誘發(fā)電位（BAEP）等，其中臨床常用于術中監(jiān)測的為BAEP，該方法能反映聽神經(jīng)、腦干和大腦皮層的功能，該操作記錄經(jīng)短聲刺激后10 ms內的陽性波，將記錄到的波形與其中樞位置進行匹配定位分析，從而判斷是否有神經(jīng)系統(tǒng)功能的損傷。

術中聯(lián)合應用SSEP和MEP能較好地反映脊髓功能，判斷脊髓有無缺血性損傷，指導手術，亦可監(jiān)測術后脊髓功能的恢復情況。在動脈瘤夾閉術中應用SSEP還能減少術后卒中的發(fā)生率[17]。BAEP可以指導鄰近聽神經(jīng)及腦干附近的手術操作，且該監(jiān)測較靈敏，在無臨床癥狀和體征的輕微腦干損傷中亦可有顯著改變。但誘發(fā)電位可受到多種因素的影響，如體溫、平均動脈壓和麻醉用藥（如肌松藥）等，且該觀察要求即時，并需進行疊加綜合，對于術中的監(jiān)測方法來說不夠簡便。

9腦微透析技術（CMD）

CMD是將微透析技術應用于動態(tài)腦功能監(jiān)測中，其原理為將透析膜植入特定區(qū)域，用組化性質類似于相應組織細胞外液的溶液進行持續(xù)灌流，通過不斷收集定量的灌流液測定其中的待測物質含量，從而達到對該物質進行動態(tài)監(jiān)測。CMD可用于動脈瘤蛛網(wǎng)膜下隙出血的患者中，通過對神經(jīng)生化物質的監(jiān)測可以提示腦血管痙攣和遲發(fā)型腦缺血（DCI）的發(fā)生。Rostami等[18]對30例蛛網(wǎng)膜下隙出血的患者進行連續(xù)3 d的微透析監(jiān)測后發(fā)現(xiàn)高乳酸和乳酸/丙酮酸比可能是發(fā)生DCI的早期信號。Lindegaard ratio是大腦中動脈與外部的顱內動脈的最高血流流速之比，有助于區(qū)分過度灌注和血管痙攣[19]。

三、小結

綜上所述，術中神經(jīng)系統(tǒng)功能監(jiān)測不僅是指導手術操作的必要手段，更能在不同角度、層次上為患者的安全保駕護航[20]。術中應合理聯(lián)合應用多種監(jiān)測技術，全方位對腦缺血缺氧及栓塞等情況進行實時監(jiān)測，根據(jù)反饋信息進行綜合評價，以便有效預防、及時采取應對措施來避免神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，從而降低術后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率，提高患者生存質量。

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（收稿日期：20171113）

（本文編輯：洪悅民）