运动诱发电位

运动诱发电位研究现状文章来源:医学网发表时间:2008-07-24 10:01:27关键字:电位研究运动诱发电位(motor evoked potentials'MEP)就是继体感诱发电位(somatosensory evoked potentials,SEP)后,为检查运动神经系统功能而设计的一项神经电生理学检查方法。

作为一种无创伤性的检测手段,MEP 已广泛应用于运动神经系统疾病的诊断、术中监护与预后估计,尤其就是近年来,随着电生理学与叠加平均技术的完善,MEP的适用范围日益拓广。

现就其基本原理、特征以及临床应用等研究现状简介如下。

1 MEP的基本原理MEP就是指应用电或磁刺激皮层运动区产生的兴奋通过下行传导径路,使脊髓前角细胞或周围神经运动纤维去极化,在相应肌肉或神经表面记录到的电位〔1〕。

早在1954年,Patton与Amassion等用重复电刺激经颅兴奋猴的皮质运动区,在颈髓部用球状电极记录到MEP。

但由于刺激局部剧痛, 病人难以忍受,故临床应用受限。

八十年代初,Merton与Morton使用高压脉冲电流(750V,5μs,1200mA)作为刺激源,局部疼痛明显减轻〔2〕。

1985年,Barker等首先应用经颅磁刺激人运动皮层技术诱发 MEP,由于磁性刺激在头皮上产生的诱导电流很弱,不足以兴奋痛觉感受器,因此受检者无任何不适,使MEP真正得以在临床上越来越广泛应用〔3〕。

MEP的传导途径,各作者尚有不同瞧法。

多数学者认为MEP就是沿皮质脊髓束、红核脊髓束等位于脊髓前索与前外侧索的运动束传导。

Levy 等在动物实验中发现,手术显微镜下单独切断皮质脊髓束,MEP的大部分波形消失,进一步论证了皮质脊髓束就是MEP的主要传导途径〔4、5〕。

但也有作者提出 MEP的传导途径中,同样包含了可逆行传导的感觉束,其依据为保留后束的脊髓切除术并不能完全消除MEP〔6〕。

2 MEP的基本特征及影响因素2.1 基本特征MEP就是由一组不同极性的波组成,其潜伏期与波幅各不相同。

通常第一个波叫D波或直接波,呈单个的正相波,它的潜伏期较短,就是皮层运动区第V层锥体细胞的轴突始段兴奋的结果,其传导不经过突触传递,受麻醉药物的影响最小。

D波之后的一系列波称为I波或间接波,表现为5个左右的正相／负相波,就是联络纤维间接兴奋锥体细胞所致,潜伏期长,易受外界因素影响。

所以,临床上多用D波的潜伏期与波幅作为监护指标〔7〕。

2.2 影响因素2、2.1 麻醉药物麻醉药物对MEP的波幅与潜伏期影响较大。

1993年,Glassman报道了多种麻醉药物对MEP的影响,认为在诱导麻醉期,硫喷妥钠对MEP的影响较大,而甲苄咪酯的影响较小;在维持麻醉期,氟烷对MEP的影响较大,而芬太尼与氯胺酮的影响较小〔8〕。

Yamada也证实了麻醉剂对肌肉MEP的波幅与潜伏期有显著影响,而对脊髓MEP的影响甚小〔9〕。

2.2.2 刺激强度脊髓前角细胞包括小运动神经元与大运动神经元。

小运动神经元兴奋阈值低,发出慢神经纤维;大运动神经元兴奋阈值高,发出快神经纤维。

当刺激电压较低时,只能兴奋小运动神经元,产生长潜伏期、低波幅的MEP;当刺激电压逐步升高后,可同时兴奋大小运动神经元,产生短潜伏期、高波幅的MEP〔10、11〕。

鉴于刺激强度对MEP有如此的影响,检测时恒定的刺激参数对检测结果的正确解释至关重要。

2.2.3 肌肉收缩1992年,Hayes等发现在脊髓损伤病人中,经颅磁刺激前若先辅以经皮电刺激可使局部肌肉的MEP更易被引出〔12〕。

这点对于脊髓损伤程度的判断极为重要。

对于那些脊髓损伤后MEP消失的病人,若在经皮电刺激的基础上经颅磁刺激能诱发出MEP,则提示脊髓为不全损伤;若在经皮电刺激的基础上仍未引出MEP,则说明脊髓为完全损伤。

3 MEP的应用3.1 脊髓疾病诊断神经系统疾病的诊断过去多依赖于临床的问诊,查体与CT、MRI等形态学检查相结合,缺乏直接的运动神经系统或感觉神经系统功能检查。

因此,对于某些早期病变或亚临床病变,漏诊误诊率较高。

MEP直接反映了运动系统功能的完整性,为神经系统疾病的诊断开辟了新的途径。

Maerten'Dvorak等人的研究指出,在脊椎病变与椎间盘突出症中,MEP的敏感性为84％,较SEP的36％明显增高,并且MEP对颈椎管狭窄的敏感性略高于腰椎管狭窄(72％VS65%)。

推测与颈椎管体积小,狭窄后更易压迫脊髓所致〔13、14〕。

Machida则报导了MEP对外伤性脊髓损伤病人的敏感性为85％〔15〕。

1994年,Linden与Berlit等人对脊髓病中MEP的改变进行了较多细致的研究,结果显示MEP诊断脊髓运动损伤的特异性明显优于 SEP。

在肿瘤性脊髓疾病中,MEP的改变通常表现为波幅的下降或波形的消失,而炎症性疾病中,潜伏期的延长更多见,推测原因为肿瘤性疾病的病理改变以神经元与轴突的破坏为主,故波幅下降;炎症性疾病以脱髓鞘为主,故潜伏期延长〔16〕。

此外,有些学者观察到急性病变较慢性病变更易引起MEP 的改变,可能与慢性病变中,代偿机制发挥作用保护脊髓功能有关。

1988年,Caramia对79名有感觉、运动功能障碍的患者进行了MEP检测,结果显示49名多发性硬化病人中,MEP有改变者占54％, 多表现为潜伏期的延长;其中有临床症状的病人,MEP检测阳性率为100％,而亚临床症状的病人,阳性率为40％。

9名肌萎缩性侧索硬化病人中,MEP有改变者占67％,多表现为波幅的下降或消失。

至于Parkinson′s病人与Hungtington′s病人,MEP的波幅与潜伏期未见异常'这可能与疾病未直接影响锥体系功能有关〔17〕。

由于MEP就是一项客观的功能检测,因此,也有作者将其应用于鉴别心因性瘫痪与器质性瘫痪,虽属个案报导,但值得借鉴。

除了观察波幅与潜伏期的变化,MEP后抑制期与神经传导时间的测定也对脊髓损伤有诊断意义〔18、19〕。

3、2 预后的判断在脊髓疾病或损伤中,MEP的表现就是由脊髓破坏的程度决定的:白质纤维脱髓鞘越重,前角运动细胞损伤数目越多,则MEP的潜伏期延长与波幅降低越显著。

因此,通过观察MEP的潜伏期与波幅改变,可以对脊髓运动功能的损伤程度以及预后情况作出判断。

Levy〔4〕曾在造成脊髓慢性不全性损伤的动物模型中,做连续1个月的MEP跟踪检查发现,动物在恢复瘫痪肢体的活动功能之前有MEP出现, 且出现率达100％。

国内孙天胜、胥少汀等也通过动物实验证实早期出现MEP就是脊髓损伤预后良好的指征,MEP的恢复常先于动物的运动功能改善〔11〕。

临床应用方面,1993年,De-Mattei对12名脊髓受压的患者进行了术前、术后2周、术后2月的MEP对比。

结果提示,11名中枢神经传导时间在术后增快的患者,术后运动功能恢复良好;而神经传导时间无明显变化者,术后症状缓解较差〔20〕。

Clarke对外伤性脊髓损伤的长期MEP跟踪检查结果也证实,凡MEP在术后6个月有恢复的患者,瘫痪症状明显减轻,而术后6个月内持续无MEP恢复的患者,瘫痪症状无改变〔21〕。

Kai等则将 MEP的波形分为快波与慢波两个组成成分,指出快波成分与运动功能完整性的相关性较高。

凡快波恢复者,术后运动功能正常;快波消失,仅慢波恢复者,术后运动功能轻度障碍;快慢波均未恢复者,术后运动功能严重障碍〔22〕。

但就是,也有些学者提出:MEP对脊髓损伤的发生敏感性很高,但对于损伤后运动功能的恢复'则无明显的相关一致性。

3.3 术中监护随着外科技术的进步,脊柱手术的种类大为扩展。

但术后并发脊髓损伤的患者也较过去明显增多了。

为了减少或避免此项严重并发症,临床采用的方法有以下两种:①术中唤醒试验;②术中诱发电位监护。

唤醒试验法(wake up test)就是Stagnara于1973年首次报道的,试验结果可靠。

但由于存在反应不可逆与唤醒后可能导致肺栓塞、内固定器械脱落等问题,近年来已逐渐被术中诱发电位监护所取代。

诱发电位包括了MEP与SEP 两大类,分别监测运动传导功能与感觉传导功能,二者互为补充。

其中有关SEP的术中监护研究较多,而MEP的研究则有待进一步深入。

1988年,Owen报导了111例病人的术中MEP监护,就是一次较早期的大宗病例调查,结果有90％的患者在手术过程中监测到了稳定的 MEP,其余未监测到MEP的患者后被证实就是由于检测手段的错误所致,并及时得到了纠正。

术后功能检测,凡在术中监护期间有稳定MEP出现者,无一人并发脊髓损伤。

从而论证了MEP用于术中监护的可行性〔23〕。

但具体的监护标准该如何界定,各国的学者意见尚不统一。

Machida 〔15〕在动物实验中发现,用类似Harrington的器械牵拉猫的脊柱后,所有猫均出现了波幅不同程度的降低,当降低幅度超过50%、持续时间大于7min时,术后截瘫发生率为100％。

Lee的试验也证实:MEP用于术中监护时,波幅的改变比潜伏期的改变更有意义,因为潜伏期的变异性较大。

至于波幅下降的程度,应不超过2/3,否则就难免会导致术后神经功能受损。

而 Glassman通过试验提出MEP术中的改变(包括波幅,潜伏期)与术后神经功能的完整性密切相关。

潜伏期延长小于10％组,无脊髓损伤发生;波幅瞬时消失组'脊髓损伤发生率为50％;波形消失时间大于10min组,脊髓损伤发生率为100％。

因此建议把潜伏期延长10％作为MEP的监护标准〔24〕。

综上所述,MEP就是一种极为有效的神经电生理学检测方法,对于监护运动神经系统的完整性具有良好的敏感性与特异性。

临床上通过测定其波形的潜伏期与波幅,能够对神经系统疾病起到诊断、估计预后的作用,并且MEP与SEP联合用于术中监护可克服假阴性的出现,从而提高手术的安全性。

因此,多数学者目前主张MEP与SEP联合用于术中监护,但仍有许多问题尚未解决,例如联合监护的标准就是什么,如何提高波形的稳定性等问题。

可以预见,经过不断深入的研究,在不远的将来,MEP将会就是一种敏感性高、安全可靠的脊髓疾病检查方法与术中监护手段。