一例脊柱侧弯矫形手术术中电生理监测的案例分享

患者基本信息
10岁男性,发现脊柱侧弯9年,且畸形进行性加重,颈椎明显左侧弯曲且生理曲度变直,胸椎上段稍向左侧弯。
手术目的:
通过脊柱侧弯矫形截骨矫正术,在尽可能保护脊髓神经安全的前提下,通过固定半椎体等异常结构来阻止畸形进展、矫正躯干失衡以改善外观,并通过增大胸廓容积来保护和改善心肺功能。
目前脊柱侧弯矫形手术术中常用的神经电生理监测技术包括运动诱发(MEP),体感诱发(SEP)与自发肌电图(EMG),这三大模块分工明确:SEP负责监测脊髓后索的感觉通路完整性;MEP负责监测皮质脊髓束的运动通路功能;EMG则通过自由描记或触发刺激来实时识别神经根受刺激或损伤的风险,尤其在置钉过程中至关重要。其中MEP能直接、实时地反映脊髓运动通路的健康状态,其预警变化(如波幅下降)高度敏感,且能发现单纯依赖感觉监测(SEP)可能漏报的纯运动损伤,以减少术中瘫痪风险。以下为术中各模块的监测效果。
运动诱发电位MEP(TCe MEP)
1
导联设置
记录电极:根据手术截段C3-5椎体设置为三角肌,斜方肌,大小鱼际肌(手)和踇展肌(脚)
刺激电极:常置于头皮(通常位于C1、C2或C3、C4等运动皮层对应区域
2
记录、刺激参数
记录参数:
1.低频滤波: 30Hz
2.高频率波: 3000Hz
3.扫描速度: 10ms
4.灵敏度: 50-500uv
刺激参数:
-
刺激频率: 1Hz
-
刺激强度: 200-330mA
监测要点
手术开始、患者体位固定后,应立即获取稳定、可重复的MEP波形作为基线。所有后续变化均与该基线比较,而非参考绝对正常值。MEP对麻醉深度和肌松药极其敏感。必须采用全凭静脉麻醉(TIVA,如丙泊酚+瑞芬太尼),并避免使用肌松药(仅诱导时使用),以保证信号稳定。
关键预警
波幅下降:当MEP波幅较基线减少 > 50%~80%(不同中心标准略有差异,通常以75%为临床显著)时,视为重大警报,提示运动通路可能受损。
潜伏期延长:潜伏期显著延长(如 > 10%)常提示脱髓鞘或温度变化,但不如波幅敏感,通常作为辅助参考。
完全消失:任何通道的MEP信号完全消失(排除技术或麻醉因素后)均为严重警报,需立即暂停关键操作并采取挽救措施。
需要警报的具体操作环节
置入椎弓根钉时:使用触发肌电图监测螺钉位置是否逼近神经根,避免直接损伤。
矫形操作时:撑开、加压、去旋转等操作可能牵拉脊髓,需实时观察MEP趋势。
截骨及闭合操作时:脊柱截骨后闭合或加压瞬间,MEP振幅常出现短暂下降,若持续不能恢复需警惕。术者需要重新探查调整。

上图为手术开始前MEP波形并记录基线。
(术中诱导后全程未追加肌松)

椎弓根螺钉置入时



脊柱矫形加压时,MEP发生明显变化
上报后调整波形逐渐恢复

截骨操作时,运动基本恢复

关腔后,最后测MEP波幅已恢复至术前
体感诱发电位(SEP)
1
导联设置
记录电极:按国际10-20系统放置
上肢:C3'(右半球感觉区)和C4'(左半球感觉区),参考电极在Fz(额中线)。
下肢:Cz(头顶中央),参考电极在Fz
通常以头顶电极(Cz)为阳极,耳屏前(A1、A2)为阴极
刺激电极:
上肢:放在手腕(正中神经)
下肢:放在内踝(胫后神经)
2
记录、刺激参数
记录参数:
1.扫描速度: 上肢5ms、下肢10ms
2.灵敏度: 5uv
刺激参数:
1.刺激频率: 2.33Hz
2.刺激脉冲: 单脉冲串
3.脉冲极性: 正相
4.刺激强度: 上肢20、下肢25
SEP可记录到一系列波峰向上的波形,其中上肢N20波(顶叶皮层)和下肢P40波(顶叶中央后回)最为稳定,常用于术中监测。N20波反映丘脑皮质辐射及初级感觉皮层的功能,P40波反映脊髓后索及内侧丘系的传导完整性。术中重点观察N20(上肢刺激)和P40(下肢刺激)的潜伏期、波幅及波形形态。任何较基线 >10%的潜伏期延长或 >50%的波幅下降均需积极查找原因;若出现N20或P40波完全消失(排除技术及麻醉因素后),提示脊髓后索或丘脑皮层通路可能受到严重损伤,是术后感觉功能障碍的高特异性预警指标。

开硬膜前测出稳定BAEP波形并建立基线

椎弓根螺钉置入时


矫形减压过程中

缝合过程中
术中全程SEP的波无明显变化
肌电图(EMG)
1
导联设置
记录电极:通常设置为三角肌,斜方肌,大小鱼际肌,踇展肌
2
记录参数
记录参数:
1.低频滤波: 30Hz
2,高频率波: 3000Hz
3.扫描速度: 200ms
4.灵敏度: 50uv
监测目的
主要用于评估术中脊髓神经运动功能,避免术中脊髓运动支损伤,减少术后瘫痪发生率,尤其手术操作置入椎弓跟螺钉、矫形撑开、截骨闭合三个阶段可能累及脊髓运动神经根的情况

术中确认在弓跟螺钉、矫形撑开、截骨闭合过程中,没有明显牵拉的肌电反应
手术开始:切皮、分离椎旁肌及暴露椎弓根过程中,监测到的自由肌电图(Free-EMG)为静息电位,无自发异常放电。同时记录到稳定的体感诱发电位(SEP)波形(上肢N20及下肢P40潜伏期及波幅正常)和运动诱发电位(MEP)波形(四肢靶肌群均可引出清晰、可重复的复合肌肉动作电位)。建立上述所有模态(SEP、MEP、Free-EMG)的基线数据,以方便术中实时对比及预警。

手术关键阶段监测变化:
术中置入椎弓根螺钉时:SEP、MEP无明显变化,说明此操作螺钉位置安全:椎弓根螺钉未误入椎管、未压迫或牵拉脊髓,脊髓后索(SEP监测)和皮质脊髓束(MEP监测)功能保持完整。无脊髓缺血:螺钉置入过程中未损伤根髓动脉或节段性供血血管,未导致脊髓灌注不足。

矫形撑开时:过程中,在矫正C4节段时SEP未见变化、MEP波形消失,增加电流量依旧无明显变化,上报主刀后引起重视开始排查,在改变矫形位置后MEP有波形出现,再次微调后波幅无明显变化,应主刀要求全员停止操作观察半小时后波幅恢复。




手术结束:在关腔后再次测MEP和SEP,右侧上肢SEP较术前下降35%在正常变化范围内,下肢体感有所上升,MEP基本恢复到术前。

先天性脊柱侧弯矫形手术术中监测对麻醉要求较高,需避免麻醉药物抑制神经电生理信号,确保监测结果的准确性。术前需与麻醉医生沟通,采用全凭静脉麻醉(TIVA,丙泊酚+瑞芬太尼),运动诱发电位(MEP)监测期间严格避免使用肌松药(仅诱导时可少量使用),体感诱发电位(SEP)虽不受肌松药影响,但需避免挥发性麻醉药(如七氟醚)抑制皮层信号;术中平衡麻醉深度与患者镇静需求,避免麻醉过深导致MEP和SEP波幅下降甚至消失,同时避免麻醉过浅引起患者体动影响操作。
术中通过对不同时间段、不同手术操作(如置入椎弓根螺钉、安装矫形棒、截骨闭合、撑开加压等)过程中MEP、SEP及自由肌电图(Free-EMG)波形变化的实时监测,准确反映手术操作对脊髓及神经根功能的影响。当手术操作矫形撑开时监测到MEP波幅较基线下降>75%提示脊髓运动可能受到牵拉或缺血性损伤,需术者立即暂停操作、移除矫形器械、升高平均动脉压(MAP≥80-90mmHg)并排查麻醉及全身因素(低体温、贫血、低氧),避免脊髓发生不可逆损伤,在术结束时MEP恢复到术前水平;本次自由肌电图未出现爆发性、簇状或持续性的肌电活动,术中SEP波形稳定、无显著变化,表明该手术过程对脊髓传导通路未造成明显损伤,保证了神经功能的完整性;该手术达到了矫正畸形、解除脊髓及神经根压迫的目的,手术效果大概率良好。
先天性脊柱侧弯是由于胚胎期椎体发育异常(如半椎体、蝴蝶椎、分节不良等)导致脊柱三维平面畸形,随着患儿生长可迅速进展,严重时影响胸廓发育、心肺功能及躯体平衡,甚至导致脊髓受压而出现神经功能障碍。脊柱侧弯矫形手术是目前治疗进展型先天性侧弯最根本、最有效的手术方式,其核心是通过置入椎弓根螺钉、截骨、矫形及融合等技术,在阻止畸形进展的同时最大限度恢复脊柱序列、躯干平衡及胸廓容积,并保护脊髓、神经根及血管功能。术中神经电生理监测作为一种客观、实时、无创的评估手段,可在麻醉状态下动态反映脊髓及神经根功能状态,相当于手术中的“电子保镖”,既能辅助判断内固定物(椎弓根螺钉)位置是否安全、矫形操作是否过度牵拉脊髓,又能早期预警神经损伤(MEP波幅下降、SEP潜伏期延长或肌电图爆发性放电),显著提高手术安全性与疗效,已成为脊柱侧弯矫形术中不可或缺的重要组成部分。
在此案例中,通过多模态电生理监测(SEP、MEP、自由EMG)的实时指导,成功避免了手术操作(置钉、撑开、截骨闭合等)对脊髓及神经根的损伤,同时完成了复杂畸形的三维矫形及内固定融合,实现了矫正侧弯、保护神经、改善外观及心肺功能的目标,为患者术后的康复和生活质量提供了保障。
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文章作者:魏良景 | 编辑:周骏杰 | 审核:傅杨阳

