诱发电位（EPs）或称诱发反应，是指对神经系统某一特定部位给予相宜的刺激，在相应部位记录到的特定位相的、与刺激具有锁时关系的生物电反应。EPs的特点是具有空间性、相位性和时间性。20世纪50年代，EPs就开始应用于对神经系统病损的患者的研究，但到了70年代，EPs才具有明确的临床用途。

依据不同标准可将EPs分为不同类型。根据刺激来源，可将EPs分为外源性的与感觉或运动功能有关的刺激相关电位（stimulation related potential，SRP）和内源性的与认知功能有关的事件相关电位（event related potential，ERP）。SRP可分为躯体感觉诱发电位、视觉诱发电位、听觉诱发电位和运动诱发电位；ERP又可分为与记忆和思维有关的ERP、与选择和注意有关的ERP等。按记录电极距神经发生源远近不同，可将EPs分为近场电位和远场电位。本章节按功能神经外科的工作需要，重点介绍躯体感觉诱发电位和运动诱发电位及诱发电位术中监护。

躯体感觉诱发电位（somatosensory evoked potentials，SSEPs）是较早的应用于神经外科手术中监测的技术手段之一。20世纪70年代末期，脊柱侧弯矫形固定的手术中最初使用SSEPs，目的是用来监测脊髓上行感觉传导束的功能。

从感受器感受刺激至转换成神经冲动，要经过三级神经纤维传导，两次突触传递，才能到达躯体感觉皮层。

人体的感受器受到刺激后产生感觉神经活动，在生理学上根据接受刺激的感受器部位将感觉分为外感受性、本体感受性和内感受性感觉。与产生SSEPs有关的感受器有两种，一种是肌肉、肌腱和关节内的本体感受器，另一种是来自于皮肤的外感受器。

SSEPs所刺激的周围神经是含有直径不同的有髓和无髓神经纤维的混合神经或感觉神经。目前用于临床常规SSEPs检测的电刺激强度，仅能兴奋周围神经中直径较粗的有髓纤维［感觉的Ⅰ（Ⅰa、Ⅰb）类和Aα运动神经纤维］，这些直径较粗的纤维传导速度较快，平均为50m/s。尽管传导痛觉和温度觉的纤维在高强度电刺激下也可能被去极化，但是因为这些纤维直径较细，传导速度较慢，所以不是参与SSEPs初始反应的成分。而且刺激强度增大会引起疼痛，故不适用于临床常规应用。

脊髓通过前、后神经根组成的31对脊神经与周围神经相连，自外周神经传入的感觉冲动通过脊髓的传导到达大脑，大脑的下行冲动经脊髓传导至周围神经。在脊髓的横切面上，中间是由神经细胞体组成的H形灰质，其周围是由各种传导束的神经纤维组成的白质。对SSEPs来说，最重要的脊髓传导通路是上行传导深感觉的后索。上肢纤维排列在后索的外侧，组成楔束，下肢纤维排列在后索的内侧，组成薄束，在T ₅胸节以下薄束占据后索的全部，在T ₄胸节以上只占据后索的内侧部。

薄束和楔束上升到脊髓、延髓交界处，与薄束核和楔束核内的中继细胞（该系统的二级神经元）形成突触，后者发出轴突形成延髓内弓状纤维，形成内侧丘系，其纤维达丘脑后与丘脑的腹后外侧核（该系统的三级神经元）形成突触，发出轴突投射到同侧大脑半球中央后回（3、1、2区），即一级体感皮层（the first somatosensory cortex，简称S1）。

综上所述，SSEPs的主要解剖基础为：周围神经Ⅰa类感觉纤维→脊髓后索→内侧丘系→丘脑腹后外侧核→大脑皮层S1区（图12-1-1）。

常用的外周神经刺激部位是上肢腕部正中神经和尺神经。刺激电极可采用皮下针电极或金属条型电极。刺激电极分为阴极和阳极，阴极或称负极（negative）为刺激电极，阳极或称正极（positive）为参考电极。正中神经刺激时负极放置在掌长肌和尺侧腕屈肌的肌腱之间，腕横纹中点上约2cm处；尺神经刺激时负极放置在尺侧腕屈肌的尺侧，腕横纹上2cm处；正极均放置在离负极2～3cm的远心侧（图12-1-2）。

刺激参数包括刺激强度、刺激频率和刺激间期。

一般来说以引出肢体远端肌肉（手指或脚趾）收缩时刺激强度的两倍为宜。刺激强度一般为15～25mA，通常不超过40mA。

是指在单位时间内重复刺激的次数。一般以2～8次/秒为宜。为避免50Hz或60Hz交流电干扰，通常选择的刺激频率为2.1Hz、3.1Hz、4.7Hz等。

是指单个刺激所持续的时间，即脉宽，通常以微秒（μs）计算。刺激间期的时间越长，刺激的量越大。记录SSEPs时脉宽通常为100～300μs。

上肢SSEPs的记录部位常包括：头皮电极记录点为C3'和C4'，主要是记录中央区感觉皮质产生的皮质电位。头部记录电极安放以脑电图国际10/20系统为标准，C3'和C4'分别为C3和C4后2cm，参考电极置于Fz点。锁骨上窝处的Erb点，记录从刺激点到锁骨上窝周围神经产生的电位反应。颈部电极放置在C _6～7椎体水平，记录颈髓电位。地线放置在刺激电极与记录电极之间。记录时带通滤波范围为30～750Hz，平均叠加50～200次，分析时程为100ms，关闭50或60Hz陷波滤波器（图12-1-2）。

下肢感觉神经刺激通常采用胫后神经。负极放置在跟腱与内踝之间的部位，正极放置在离负极2～3cm的远心端（图12-1-3）。

下肢体感诱发电位刺激参数与上肢刺激参数大致相同，只是刺激强度略高于上肢神经刺激。

头部记录电极位置为Cz′，即脑电图国际10～20系统标准中Cz后2cm处，或该点分别左、右旁开1cm处（C1′和C2′），参考电极置于Fz点。如果Cz′记录的波形不理想（局部解剖学上的个体差异），可采用C1′和C2′左右两个导联分别记录。地线放置在刺激电极和记录电极之间。记录参数与上肢SSEPs记录参数大致相同（图12-1-3）。

SSEPs的波幅很低，通常只有1～2μV，而正常脑电图所记录到的大脑电活动通常为50～100μV，所以必须将多次重复刺激收集的信号，用信号平均的方法，将SSEPs从正常脑电波中提取出来。

SSEPs的波形可以是单相、双相或三相，但多为双相波和三相波。通常向上的为负相波（negative），标记为“N”，向下的为正相波（positive），标记为“P”（图12-1-4）。

EPs通常以波幅（amplitude）和刺激-反应时间或称潜伏期（latency）来描述。波幅是指峰-谷的电压差值（μV）；潜伏期是指从刺激到波峰的时间（ms）。峰-峰反应时（peak-peak）又称峰间潜伏期（interpeak latency，IPL），是指两个波峰之间的时间差值（图12-1-5）。

手术中监测脊髓的运动神经传导功能为评估运动功能的完整性带来了巨大帮助。这些监测运动功能的方法包括经头颅和经脊髓刺激两种方法。经头颅电刺激运动皮质产生肌肉动作电位的方法，称为经颅电刺激运动诱发电位（transcranial electrical stimulation motor evoked potentials，TESMEPs）；经颅磁刺激运动皮质产生肌肉动作电位的方法，称为经颅磁刺激运动诱发电位（transcranial magnetic stimulation motor evoked potentials，TMSMEPs）。经硬膜外或硬膜下直接刺激脊髓，并在手术区域下段脊髓记录诱发电位反应的方法，称为脊髓诱发电位（spinal cord evoked potential，SCEPs）；经椎板、椎间盘、棘间韧带间接刺激脊髓，在外周神经干（腘窝）记录神经诱发电位反应的方法，称为下行神经源性诱发电位（descending neurogenic evoked potentials，DNEPs）。下面重点介绍经颅电刺激运动诱发电位和经颅磁刺激运动诱发电位。

大脑运动皮层位于中央前回，对身体各部分的分区控制与中央后回的感觉皮层相似。运动皮层发出的纤维直达脊髓的称为皮质脊髓束，又称锥体束。60%锥体束纤维起自大脑皮层的4和6区，其他纤维起自皮层1、2、3、5和7区。只有2%～3%的纤维是起源于中央前回Betz细胞（即巨大椎体细胞）的快速传导的粗大有髓纤维，这类纤维控制肢体远端肌肉的精细运动。

电或磁的经颅刺激激活了皮层运动神经元通路，使得兴奋下行至脊髓运动神经元，激活其支配的效应器——肌肉，并产生复合肌肉动作电位（compound muscle action potentials，CMAPs）。这种肌肉反应的波幅较高（mV），无需应用信号平均技术，通过表面电极很容易记录到。由此可以确定从皮层到所兴奋的肌肉总的运动传导时间，这一时间分为中枢运动传导时间（central motor conduct time，CMCT）和周围运动传导时间（peripheral motor conduct time，PMCT），采用相同的刺激器刺激颈膨大的脊神经根和（或）马尾可直接获得后者。

用于TES-MEPs刺激电极有多种型号可供选择，常用的电极是用于脑电图记录的常规盘状电极、针电极和螺旋电极。螺旋电极使用方便，接触头皮范围比针电极大，产生的阻抗较小，是目前最常选用的刺激电极。

与记录SSEPs（阴极是刺激电极，阳极是参考电极）所不同的是，经颅对脑皮质的刺激，阳极是刺激电极，阴极是参考电极。根据国际脑电图导联的10/20系统的头皮电极定位法，确定阳极和阴极的部位。常用的方法有以下几种：①阳极（刺激电极）放置在中央前回手部和足部的代表区，即C3、C4和Cz点前方2cm处，阴极放置在阳极前方6cm处；②阳极放置在Cz，阴极放置在Fz；③阳极放置在C3、C4，其中C4、C3互相作为对侧的参考电极。

电刺激大脑中央前回皮质引发的肌肉收缩反应，理论上讲可以在身体的任何部位如面部、上肢和下肢的肌肉接收到肌肉诱发电位。但是，由于监测仪器导联数目的限制，根据手术需要一般只记录几组主要的肌肉组。通常上肢记录的肌肉包括双侧三角肌、肱二头肌、肱三头肌、肱桡肌、拇短展肌和小指展肌；下肢记录的肌肉包括双侧骨直肌、长收肌、胫骨前肌、腓肠肌和 展肌。研究表明，不同部位的肌肉组所需刺激强度不同，较小的刺激强度可引发肢体远端肌肉出现反应，而近端肌肉则需要更高的刺激强度。因此目前记录点多选用拇短展肌、小指展肌和 展肌，以减小刺激量，避免刺激引起的体动影响手术操作。在记录MEPs之前先确认靶肌肉处于完全松弛状态。

刺激参数中最重要的为每个单一刺激的系列刺激次数（train stimulation）和刺激间歇时间（interstimulation interval，ISI）。使用ISI为2～5ms的成对刺激可获得稳定且波幅较高的波形。目前我中心多采用系列刺激次数为5～8次，ISI为2ms，刺激间期为0.1～0.5ms，刺激强度为100～400V的恒压刺激。

通常带通滤波范围（bandpass filters）为30～1500Hz；信号平均次数（single average）为1次；信号分析时间（analysis time）为100ms；关闭50或60Hz陷波滤波器（notch filter）。

经颅电刺激皮层运动区时，靶肌的CMAPs呈光滑的2～3相峰形曲线，可重复性好。

MEPs有许多指标可进行测量，几项指标结合可为临床提供许多信息，但是没有一项是某个疾病特有的。

潜伏期是MEPs中最容易测定和最可靠的，检查时要测量4～5个波中最短者。在疾病状态下，MEPs波幅可明显降低，部分被掩盖在肌电活动背景之中，此问题可通过将几个电位平均来解决。

其价值相对较小。

绝对波幅值的意义较小，而且绝对波幅值受许多因素的影响：①个体间的差异。②易化反应的影响。③下行冲动的大小，此为重要影响因素，但却是不能控制的。如皮层运动神经元重复放电，几个下行冲动累加使得MEPs的波幅增加。④神经递质的释放或再摄取。如记录条件保持相同时，第一个反应波常较大，随后的刺激所记录到的波较小。⑤药物的影响。几乎所有抑制大脑皮层活动的药物如抗惊厥药、镇静药及大多数麻醉剂均降低MEPs波幅。⑥刺激速率，如﹥10次/秒的刺激速率可明显引起反应的易化。

MEPs潜伏期包括：从皮层到脊髓中枢运动通路的传导、在脊髓运动神经元的突触传递时间和在周围神经系统的传导时间。CMCT就是皮层-靶肌的潜伏期减去周围神经传导时间。后者的测量主要是采用磁或电刺激神经根的方法。

这些都是较敏感的指标，尤以一侧病变时。

磁刺激器产生的高场强磁场几乎不衰减地通过头皮和颅骨，在大脑皮层运动区的神经组织产生环形感应电流，使神经细胞去极化，从而顺其轴突传导，到达靶肌肉，在靶肌肉表面记录到MEPs。目前常用的磁刺激器线圈有圆形、8字形和蝶形三种类型，其中8字形线圈空间分辨率较好，磁场强度较高且磁场更为局限，因此广为应用。

进行上肢功能检查时，8字形线圈交切点放置于C3或C4前2cm处，常选用的靶肌为拇短展肌和小指展肌。下肢功能检查时取Cz为刺激点，常选用的靶肌为胫骨前肌、 展肌。TMS检查时要进行几次重复刺激，以获得重复性好、波幅高、较稳定的MEPs。

即能诱发出最短潜伏期、最高波幅的最小刺激强度。刺激阈值的个体差异很大，同一个体上、下肢的阈值也不相同。

MEPs的潜伏期和波幅与靶肌肉的舒缩状态有关。当靶肌肉随意收缩时，潜伏期缩短，波幅升高，这种改变称为MEPs的易化现象（facilitation phenomenon）。在靶肌肉舒张状态下，相同的刺激强度刺激运动皮层所引出的MEPs潜伏期和波幅也可发生变化，所以检查时应记录较稳定的MEPs。

继MEPs后，还可记录到一段无EMG背景的抑制期，即CSSP。正常CSSP为100～200ms。当阈上强度刺激时，CSSP延长，靶肌肉收缩加强时，CSSP可缩短。

颅内金属异物、严重心脏疾患及颅内压增高者。

妊娠、青少年、慢性心脏疾患、服用神经抑制剂的患者、服用三环类抗抑郁药者及有癫痫家族史者。

20世纪80年代，手术中EPs监测技术在神经外科领域得到了迅猛的发展和推广。广义上讲，任何与神经系统（包括中枢神经系统和周围神经系统）有关的手术均可进行神经电生理监测，及时了解神经功能的完整性，减少神经损伤的机会，提高手术质量。具体地讲，手术中神经电生理监测的主要作用包括：尽早发现和辨明由于手术造成的神经损害，并迅速纠正损害的原因，避免神经出现永久性损伤；协助手术医师鉴别不明确的组织或神经纤维；协助手术医师鉴别神经受损害的部位、节段；协助手术医师辨别感觉皮质和运动皮质以及病变切除的范围。

手术中神经系统监测技术基本包括：①躯体感觉诱发电位（somatosensory eveked potentials，SSEPs）——监测上行感觉神经传导系统的功能；②运动诱发电位（motor evoked potentials，MEPs）——监测下行运动神经传导系统的功能；③脑干听觉诱发电位（brainstem auditory evoked potentials，BAEPs）——通过听觉传导通路监测脑干功能状态及听神经功能；④肌电图（electromyogram，EMG）及神经-肌肉继发电位（triggered EMG）——监测支配肌肉活动的脑神经、脊髓神经根丝以及外周神经的功能；⑤视觉诱发电位（visual evoked potential，VEP）——监测视觉功能状况。

SSEPs包括短、中、长潜伏期成分。短潜伏期电位一般不受意识状态的影响，神经发生源比较明确，是手术中监测SSEPs的主要成分，上肢短潜伏期SSEPs为25ms以内的电位成分（P15、N20和P25），下肢短潜伏期SSEPs为45ms以内的电位（N32、P40）。

手术中SSEPs监测适用于：大脑感觉运动皮质周围手术；脑干附近手术；血管畸形和动脉瘤手术；颈动脉内膜剥脱术；脊髓脊柱手术和神经介入手术等。

在许多神经外科开颅手术中，识别大脑感觉区和运动区的范围是非常重要的。如切除中央沟附近的癫痫病灶时，如果切除范围累及中央前回，术后可能导致运动功能损伤；如果切除范围较小，患者术后可能仍有发作。术中可以在全麻状态下，刺激患者外周神经（如正中神经），直接在暴露的皮层上记录SSEPs，通过中央前回和后回电位的位相倒置和信号的大小来区别皮质感觉区和运动区（图12-3-1）。

在脊柱矫形手术中应用SSEPs监测的主要目的是指导手术医师确定安全校正的限度，防止损伤神经功能，改善患者的神经功能预后。术中SSEPs的监测能够及时提供可靠、实用的信息。在脊髓减压术中持续监测SSEPs，若SSEPs出现明显改变，减压后立即好转，则患者术后神经功能恢复较快；若SSEPs有明显改变，仅部分恢复至基线水平，则术后发生神经功能障碍的可能性很大。如果手术前不能记录到SSEPs，则手术中SSEPs记录非常困难。此外，术中神经功能损伤可在短时间内发生，确保良好的信噪比以迅速获得理想的SSEPs记录，为手术医师及时提供可靠的信息是关键。

由于全身麻醉对大脑皮质细胞传递有明显的抑制作用，所以对SSEPs也有明显的抑制。全身麻醉中使用的所有吸入麻醉药对SSEPs的影响均与药物的使用剂量（浓度）有关，达到一定浓度时均可使SSEPs的潜伏期延长和波幅降低。麻醉引起的SSEPs衰减在儿童和青少年尤为明显，而且对下肢的影响比对上肢的影响要大。使用静脉麻醉药丙泊酚时，剂量为1.5～2.5mg/（kg·min），可完全不影响SSEPs的波幅，但潜伏期可延长8%～20%。手术中辅助应用的降压药物在降低血压的同时可引起脑血流量减少，使SSEPs的潜伏期延长、波幅减低。

手术中SSEPs的报警原则是将手术中监测到的结果与自身基线进行比较。通常在麻醉诱导后获得自身基线。在手术中一般以波幅降低50%或潜伏期延长10%作为报警标准，即所谓的经典的50/10法则。也有学者认为单纯以波幅降低作为报警标准不可靠，应当以波幅降低的持续时间为标准，如果持续10分钟以上则提示功能障碍。

手术中损伤了运动神经传导通路而未影响感觉神经传导通路时，SSEPs监测会出现假阴性的结果；此外，血流的改变未达到SSEPs发生变化的血流阈值，或手术影响的血管在SSEPs监测的路径之外，均可出现SSEPs假阴性的结果。因此，现在主张多种EPs同时监护，如SSEPs配合MEPs监护，或配合EMG监护，或术中SSEPs、MEPs及EMG同时监护。

手术中应用SSEPs监测脑和脊髓的功能，对于保护感觉传导通路功能的完整性发挥了重要的作用，然而SSEPs并不能提供有关运动功能的信息，因此手术中监测MEPs对评估运动功能的完整性及降低手术致残率，提高患者术后生活质量具有重大的意义。由于TES-MEPs具有定位准确，方便、可靠、实用等优点，目前被广泛应用于涉及运动传导通路完整性的手术中。而且MEPs和SSEPs同时监护可以提高脊髓手术术中监护的作用。

手术中MEPs监测适用于：脊髓肿瘤、脊柱畸形矫正、脑血管手术如动脉瘤夹闭、颈动脉内膜剥脱术等、大脑运动区皮质周围手术、涉及面神经损伤的颅底手术等。

1.TES-MEPs监测在脊髓肿瘤、脊柱畸形矫正手术中的应用十分常见，有利于术者在保护运动功能的前提下最大限度地切除病灶。术中监测的主要指标是波幅，波幅持续下降与术后神经功能障碍密切相关，并且MEPs监测脊髓缺血的灵敏度很高。

2.手术中应用直接皮质电刺激对功能区进行定位安全、可靠。手术中采用双极刺激，刺激频率33.3Hz；刺激时程100～200μs；刺激强度3～20mA（强度由低到高逐渐增加）；灵敏度50～100μV；带通滤波30～3000Hz。在累及运动皮质及其附近的外科手术中，术中在全身麻醉状态下应用皮质电刺激定位运动区，协助手术医师在切除病灶的同时最大限度保护运动功能，提高患者术后生存质量。

由于肌松药和吸入麻醉药影响到皮质运动神经元、皮质脊髓束、锥体纤维与脊髓神经元的突触联系、前角运动神经元及神经肌肉接头等运动传导通路的各个部分，从而对MEPs监测的影响较大，通常使MEPs波幅降低。监测过程中需禁用肌肉松弛药，如果必须使用，则尽量使用超短效肌松药，并且确保平稳给药，避免单次大剂量给药。吸入麻醉药达到一定浓度时即能产生肌肉松弛作用，因此进行MEPs监测时应禁用吸入麻醉药七氟烷等。

此外，MEPs是否能够成功引出还与刺激电极的位置、病变部位、患者年龄及手术前运动功能的评估密切相关。

由于TES-MEPs的不稳定性、多相性及CMAPs的波幅差异，临床应用MEPs作为手术中监测的预警标准很难统一。目前存在多种不同的标准：大多数学者推崇“全或无”的标准，认为波幅完全消失才有临床意义；也有报道称波幅下降80%作为警报标准，灵敏度为100%，但有时会出现假阳性结果；另外，有人提出用刺激阈值的变化作为警报的依据，即术中诱发出CMAPs的电刺激阈值增加100V或更高且持续时间超过1小时，术后运动功能减退的可能性更大。

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