異丙酚對脊柱手術患者經顱電刺激運動誘發電位振幅影響及機制探討

宗明江，劉少朋，邊春生，高路盈，付佳郁，張守文

(1.北京大望路急診搶救醫院麻醉科，北京 100122；2.北京大望路急診搶救醫院神經電生理科，北京 100122)

運動誘發電位(Motor-evoked potential,MEP)測量廣泛用于神經生理監測。MEP 測量可檢測術中神經損傷并預防術后神經損傷功能障礙[1]。然而，低血壓、低氧血癥、顱內壓升高和低體溫等因素會減弱MEP 振幅，特別是麻醉劑可抑制MEP 振幅[2]。據報道，異丙酚以劑量依賴方式降低經顱電(Transcranial electrical,TCE)-MEP 振幅。為了闡明異丙酚對脊髓的影響，在先前的臨床試驗中已經使用了誘發肌電圖。誘發肌電圖(H-反射、F-波和M-波)可用于診斷神經肌肉疾病，異丙酚在麻醉下抑制H-反射和F-波振幅[3]。這表明，異丙酚能抑制脊髓運動神經元的興奮性，因此，異丙酚誘導的TCE-MEP 幅度降低可歸因于脊髓運動神經元的抑制。然而，這些研究并未關注異丙酚抑制TCE-MEP 振幅的機制，本研究旨在通過全麻下的誘發肌電圖(H-反射波、M-波和F-波)，闡明異丙酚對TCE-MEP 振幅的影響，及其脊髓抑制機制。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

選取2021 年1 月-2023 年3 月在北京大望路急診搶救醫院治療的30例通過后路進行脊柱手術患者作為研究對象，患者或其家屬均簽署知情同意書。入選標準：①年齡18～75 歲；②術中神經生理監測。排除標準：①美國麻醉師協會(American Society of Anesthesiologists,ASA)4 或5 級；②既往癲癇、腦血管疾病、神經肌肉疾病、下肢周圍神經功能障礙或嚴重心臟病病史；③對本研究中使用的任何藥物過敏。

30 例患者中：男性2 例（6.6%），女性28 例（93.4%）；年齡18～75歲，平均34.2±3.6 歲；身高158～180 cm,平均165.4±17.4 cm；體重45.0～70.5 kg，平均56.3±6.0 kg；手術原因，脊柱側彎24 例（80%），脊柱后凸6例（20%）。

1.2 麻醉方法

患者躺在手術臺上并在前臂固定好靜脈導管后，使用面罩用5 L/min 氧氣進行吸氧。通過持續輸注異丙酚和瑞芬太尼[0.4～0.5 μg/（kg·min）]誘導全身麻醉使用TCI 泵給予異丙酚，異丙酚輸注開始時TCI 劑量為2.0 mg/L，然后逐漸增加至4.0 mg/L，直到雙譜指數(Bispectral index,BIS)值＜60。給予羅庫溴銨(0.6 mg/kg)以促進氣管插管。氣管插管后，麻醉劑量減少。整個研究期間，瑞芬太尼劑量維持在0.2 μg/（kg·min）。

1.3 神經生理監測

使用恒定電壓刺激器，通過五個脈沖串(間隔為2 ms，低截止頻率為10 Hz，高截止頻率為3 kHz)誘發TCE-MEP，將刺激強度設置上限為600 V。將一對螺旋形電極固定在C3(陰極)和C4(陽極)上，粘合劑凝膠Ag-AgCl 電極附著在皮膚上，用于神經肌肉記錄。TCE-MEP監測的目標肌肉是拇短展肌、股四頭肌、脛骨前肌、展肌、比目魚肌和腘繩肌。在腘窩處通過腓腸后神經刺激誘發肌電圖，并在雙側比目魚處使用Ag-AgCl電極記錄。

記錄條件如下：

H-反射波：刺激持續1 ms，低截止頻率為20 Hz，高截止頻率為3 kHz；F-波：刺激持續0.2 ms，低截止頻率50 Hz，高截止頻率3 kHz；M-波：刺激持續0.5 ms，低截止頻率為20 Hz，高截止頻率為3 kHz。H-反射波和M-波刺激強度設置為其振幅達到最大值的強度。

1.4 觀察項目

在三種異丙酚濃度(2.0、3.0 和4.0 mg/L)下，觀察左側、右側和雙側H-反射波、M-波、F-波振幅，以及拇短展肌、股四頭肌、脛骨前肌、展肌、比目魚肌和腘繩肌TCE-MEP振幅。

1.5 統計學方法

采用SPSS 17.0 統計軟件進行數據處理，數據以均數±標準差或百分數表示。組間比較采用重復測量的方差分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者生命體征和血流動力學參數

表1顯示患者術中生命體征和血流動力學數據。其中潮氣末二氧化碳分壓、體溫和BIS值隨異丙酚劑量增加而降低(所有P＜0.05)。

表1 患者生命體征和血流動力學參數

2.2 不患者肌電圖及TCE-MEP振幅變化

隨著異丙酚劑量增加，患者左側、右側及雙側H-反射波振幅均無統計學差異。同樣，對于不同劑量異丙酚，雙側F-波和左側-M波振幅也無統計學差異。與2.0 mg/L 劑量相比，3.0 mg/L 和4.0 mg/L 劑量患者右側M-波振幅增加(所有P＜0.05)。隨著異丙酚劑量增加，患者不同肌肉TCE-MEP 振幅均降低(所有P＜0.05)。見表2。觀察期間患者未發生不良事件。

3 討論

本研究結果顯示，盡管不同劑量異丙酚均抑制了不同肌肉的TCE-MEP 振幅，但不同組患者雙側H-反射波和F-波振幅均無統計學差異。由于已知H-反射波和F-波振幅反映脊髓運動神經元的興奮性，本研究結果提示，脊髓運動神經元抑制對異丙酚對TCE-MEP振幅的抑制沒有很大影響。

異丙酚作為GABAA受體的激動劑，抑制中樞神經系統的興奮性。大量研究表明，異丙酚通過增強脊髓腹角神經元中GABAA受體介導的緊張性抑制來抑制突觸前神經傳遞[4-5]。以往研究已經證實，異丙酚對脊髓運動神經元有抑制，其中異丙酚主要抑制了H-反射波和F-波振幅[6]。然而，在本研究中，這些誘發肌電圖的振幅并未因增加異丙酚給藥而降低。以前的研究和現在的研究之間的差異可以通過刺激強度來解釋。先前的一項研究表明，脊髓中較小的運動神經元對異丙酚更敏感，而它們的刺激閾值較低；尤其是它們對Ia 纖維上較弱的刺激強度做出反應[7]。因此，當刺激強度變強時，異丙酚對H-反射波抑制作用會降低，因為來自較大運動神經元反應成為主要的H-反射波成分。在本研究中，使用的刺激強度高于先前的研究，將強度設置為H-反射波振幅達到最大值，因為我們旨在研究異丙酚在與TCEMEP 測量類似的最大刺激條件下對運動路徑的影響。Dinesh報道稱，在異丙酚濃度為6.0 mg/L時未觀察到H-反射波振幅的抑制，在9.0 mg/L 下觀察到明顯的抑制[8]，這支持了我們的研究結果。因此，考慮到TCE-MEP 以最大強度記錄，特別是在最大數量的運動神經元被激發情況下，異丙酚可以比脊髓運動神經元更強烈地抑制脊髓上神經傳遞。

在本研究中，異丙酚降低了TCE-MEP 振幅，而H-反射波振幅沒有顯著影響。包括異丙酚在內的各種麻醉劑可以抑制TCE-MEP 振幅[9]，因此假設麻醉劑可以比單突觸神經傳遞更強烈地抑制多突觸神經傳遞。一般認為上運動神經元的大多數神經纖維直接終止于脊髓運動神經元。然而，錐體束的一部分可包括多突觸通路，并且錐體束一些神經纖維終止于脊髓中間神經元。這些結果表明，經顱電刺激產生的脈沖可以通過單突觸和多突觸途徑進入錐體束，每一種途徑都促進了脊髓運動神經元抑制[10]。相比之下，H-反射波和F-波分別只涉及單突觸和無突觸傳遞；因此，與TCE-MEP 相比，異丙酚劑量增加不會影響H-反射波和F-波振幅。總之，我們認為異丙酚通過抑制興奮性神經傳遞，尤其是在脊髓上運動通路中，而不是通過直接抑制運動神經元本身來抑制TCE-MEP。

總之，本研究結果表明，異丙酚不會影響H-反射波和F-波振幅，而TCE-MEP 振幅會因異丙酚劑量增加而降低。上述結果提示，異丙酚通過抑制脊髓上運動通路而非脊髓運動神經元興奮性來抑制TCEMEP振幅。