2025年04月26日发布 | 1323阅读

OCIN·2024年度盘点|李强:术中电生理监测在神经介入手术中的应用研究进展

李强

海军军医大学第一附属医院

张广浩

海军军医大学第一附属医院

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术中电生理监测(Intraoperative Neurophysiological Monitoring, IONM)在神经外科手术治疗领域的应用已有数十年历史。其核心价值在于通过实时监测患者神经功能状况,帮助术者及时发现潜在功能损伤,从而在不影响手术有效性的前提下最大程度地保护神经功能。近年来,随着血管内治疗在颅内动脉瘤、脑动静脉畸形(Brain Arteriovenous Malformation, bAVM)以及其他脑血管疾病中的应用愈发广泛,如何应用IONM以提高疗效、降低并发症成为了研究热点。尽管IONM在开颅手术中应用成熟,但在血管内治疗中的研究和推广相对滞后,且方法和效果尚不完全统一。本文对近年来的文献进行回顾与分析,探讨这一领域在近些年的研究进展,重点介绍IONM在血管内治疗中的应用现状与前景。


编写团队

李强

海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)

张广浩

海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)


01.

术中电生理在颅内动脉瘤血管内治疗中的应用


为了深入了解颅内动脉瘤血管内治疗的安全性与有效性,许多研究开始关注应用IONM对预后的影响。Li等在一项技术报道中提出了使用动脉内脑电图(Intraarterial Encephalography, evEEG)监测的概念,即将WEB(Woven EndoBridge)等动脉瘤栓塞装置暂时植入后,将其导丝与脑电设备相连,对清醒患者进行脑功能测试(1)。研究显示,在动脉瘤血管内治疗的过程中,通过植入的器材直接记录局部的电信号,可捕捉到更多细微的脑功能变化(尤其是深部皮层),从而对潜在的脑缺血或神经损伤进行早期预判。虽然该研究尚处于探索性阶段,样本量也较小,但提出了在血管内治疗中利用血管内装置开展精准IONM的可行性。该方法若与常规的体感诱发电位(Somatosensory Evoked Potentials, SSEP)、运动诱发电位(Motor Evoked Potentials, MEP)等信号结合,有望在介入动脉瘤治疗中实现多模态监测,提高神经功能保护水平。


由于脉络膜前动脉供应了重要的运动传导束,一旦在治疗时不慎影响该动脉或其分支,极易出现严重的运动功能障碍。在Ito的研究中,栓塞过程中同步进行经颅电刺激 MEP监测,发现血管造影并不能完全反映脉络膜前动脉的实际血流,一些病例在造影提示动脉形态未变但MEP突然下降,最后证实可能因血管牵拉、血流受限或分支变异所致;相反,也有病例虽造影提示该动脉“消失”,但因与其他动脉存在侧支循环而未见MEP改变。该研究强调,对于形态复杂或位置特殊的动脉瘤,单纯造影结果可能不足以判断脑组织是否真正安全,加入MEP等功能监测能更好地指导术中决策、减少不可逆伤害(2)


Bata A等针对2014至2019年间接受血管内治疗的414例未破裂动脉瘤患者开展了一项回顾性研究,重点评估术中SSEP与EEG对术后新发神经功能缺损的预测准确度(3)。结果显示,若仅观察任意一种监测出现改变,其敏感度可达67.7%(95%CI, 34.9%-90.1%);而若同时出现SSEP与EEG改变,则特异度高达97.8%(95%CI, 95.8%-99.0%)。该研究证明在未破裂脑动脉瘤行血管内治疗的过程中,使用SSEP 与EEG任意一种或二者结合都能提高对术中并发症及术后神经功能缺损的识别准确性;当两者同时出现异常时可显示出极高的特异度,也即可基本确认脑功能有实质受损风险。


也有研究者将IONM应用于破裂颅内动脉瘤的血管内治疗,以探讨其对术后神经功能缺损(Postprocedural neurological deficits,PPND)的早期诊断价值。Al-Qudah等回顾了2014–2019年间接受血管内治疗的323例破裂动脉瘤患者,其中30 例(9.29%)在术中出现显著IONM(SSEP\EEG)异常,最终有22例(73.33%)发生了PPND。多因素分析显示,IONM明显改变与PPND呈高度相关(OR=20.18, 95%CI: 7.40-55.03, p<0.001),若同时观察到SSEP与EEG异常,则特异度可达 98.9%;而当任一监测指标出现异常时,其敏感度为47.8%。该研究证明,在破裂动脉瘤的血管内治疗中,IONM可作为实时神经功能风险的诊断指引,为识别并减轻术后神经功能缺陷提供更具时效性的干预依据(4)


02.

术中电生理在脑动静脉畸形血管内治疗中的应用


Diana等对bAVM血管内治疗中应用IONM的文献进行了系统性回顾与荟萃分析。其主要发现包括:1. 相较于无电生理监测,术中监测(尤其是SSEP和EEG)可能有降低术后新发神经功能缺损的趋势,但由于纳入研究数量偏少、方案不一致,结论的统计学意义尚不完全确立。2. 将麻醉下诱发电位(如SSEP、MEP)与药物激发试验(如巴比妥类、利多卡因等)结合使用,可在栓塞前测试是否会造成局部脑功能损害,从而更精确地决定是否继续栓塞。然而不同研究对药物试验阳性后的后续操作并不统一,也有“假阳性”或“假阴性”存在,提示术中决策仍需临床经验与影像学综合判断。3. 分级较高(Spetzler–Martin分级III以上)的bAVM在血管内治疗操作中发生神经缺损的风险更大,更有必要配合IONM进行实时风险评估。该Meta分析为IONM在bAVM血管内治疗中的有效性提供了初步证据,但也指出了未来需要更大规模的随机对照试验来进一步验证这一结论。


Feng等对bAVM病例进行了回顾性分析,并通过倾向性匹配比较了有无IONM的疗效与费用。结果表明,对于未破裂bAVM,采用术中监测的栓塞患者在住院时长、并发症发生率及医疗费用等指标上均优于未监测组。这提示在临床路径与成本效益分析层面,尤其是对于复杂或有症状的bAVM,应用IONM不仅能减少并发症,而且整体医疗成本可能更低,具备推广价值。


03.

术中电生理在缺血性脑血管病介入治疗中的应用


虽然颈动脉狭窄采用经颈动脉血管再成型手术(transcarotid artery revascularization, TCAR)发生缺血并发症的几率很低,但是通过术中连续脑电图监测,仍然发现12.7%的患者在术中出现脑电图变化,绝大部分是一过性的。研究没有观察到术后缺血事件的发生与术中脑电图变化的相关性,但是从小样本的回顾性研究可以看到,术前狭窄程度较轻的患者反而容易出现脑电图的变化,对于这类患者,IONM有利于发现血流代偿不佳的情况,完全阻断的时间应尽可能缩短(5)。Greve T等将急性卒中后术中MEP的恢复情况与影像上血流再灌注情况做对比,结果发现,在35例运动区缺血患者中,MEP恢复情况预测术后7天症状恢复情况的敏感性和特异性分别为86%和85%,而mTICI≥2b则为95%和23%;预测术后MR上缺血病灶,MEP恢复情况的敏感性和特异性分别为90%和86%,而mTICI≥2b则为95%和21%,相比之下,MEP恢复情况优于mTICI分级(6)


04.

术中电生理在儿童神经介入操作中的新兴应用与技术拓展


儿童血管弹性及血流动力学复杂,血管内治疗时更容易出现栓塞材料异位风险。但是,儿童神经系统尚处于发育过程中,传统的低频电刺激对于年幼儿童往往效果不佳,需要多脉冲短列刺激等技术来更有效地诱发可监测的电位信号。Sala将应用于开颅手术的IONM技术也应用于儿童bAVM或动脉瘤的血管内治疗,IONM若与更先进的刺激模式结合,可帮助术者在介入过程中及时识别潜在的脑或脊髓功能受损信号,从而改善长期预后(7)


综上所述,虽然IONM在血管内治疗中的已应用了二十余年,但临床研究仍处于探索阶段,已初步展现出其在保障神经功能、减少并发症中的价值。多模态监测(包括EEG、SSEP、MEP等)可从多维度及时识别脑缺血或神经损伤迹象,尤其对高分级bAVM或基底动脉瘤等复杂病例更具意义;而药物激发试验(如巴比妥类、利多卡因或丙泊酚等)所提供的局部缺血模拟,也为评估封堵范围及精准栓塞策略提供了可行的辅助。然而,清醒与全麻两种状态在电生理信号质量、患者配合度以及麻醉干扰方面各有利弊,尚需根据手术种类和患者情况综合考量。值得注意的是,儿童患者由于解剖结构与神经通路发育的特殊性,更适合多脉冲短列刺激等新技术,以获得更准确的诱发电位信号。但当前各研究多基于小样本回顾性分析,尚缺乏大样本前瞻性对照试验。


参考文献:

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1.Li L, Ibayashi K, Piscopo A, Deifelt Streese C, Chen H, Greenlee JDW, et al. Intraarterial encephalography from an acutely implanted aneurysm embolization device in awake humans. J Neurosurg. 2023 Mar 1;138(3):785–92. 

2.Ito A, Sato K, Niizuma K, Endo H, Matsumoto Y, Tominaga T. Intraoperative motor-evoked potential monitoring during coil embolization for anterior choroidal artery aneurysms. Neuroradiology. 2021 Nov 17;64(6):1221–9. 

3.Bata A, Al Qudah A, Algarni S, Al Ta’ani O, Balzer JR, Crammond DJ, et al. Diagnostic accuracy of somatosensory evoked potentials and electroencephalography during endovascular treatment of unruptured cerebral aneurysms. World Neurosurg. 2023 Sep;177:e513–22. 

4.Al-Qudah AM, Thirumala PD, Anetakis KM, Crammond DJ, Algarni SA, AlMajali M, et al. Intraoperative neuromonitoring as real-time diagnostic for cerebral ischemia in endovascular treatment of ruptured brain aneurysms. Clin Neurophysiol: Off J Int Fed Clin Neurophysiol. 2024 May;161:69–79. 

5.Healy LC, Gifford E, Shah P, Staff I, Jain A, Gallagher J, et al. Intraoperative electroencephalographic changes during transcarotid artery revascularization are more frequent than previously reported. J Vasc Surg. 2021 Sep;74(3):922–9. 

6.Greve T, Wagner A, Ille S, Wunderlich S, Ikenberg B, Meyer B, et al. Motor evoked potentials during revascularization in ischemic stroke predict motor pathway ischemia and clinical outcome. Clin Neurophysiol. 2020 Sep;131(9):2307–14. 

7.Sala F. Intraoperative neurophysiology in pediatric neurosurgery: a historical perspective. Childs Nerv Syst. 2023 Sep 30;39(10):2929–41. 


编写团队简介




李强

海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)
医学博士,副主任医师,副教授,博士生导师,美国加州大学旧金山分校访问学者。现任海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)脑血管病中心副主任,兼任国家卫健委能力建设和继续教育神经介入专家委员会委员、中国医师协会介入医师分会神经介入学组副组长、中华医学会急诊医学分会出血学组委员、中国中西医结合学会神经外科专委会委员、上海市医学会神经外科分会委员和上海市卒中学会理事等。师从刘建民教授,擅长颅内动脉瘤、脑和脊髓血管畸形、烟雾病、脑供血动脉狭窄和急性脑梗死等血管病的介入和显微外科治疗。主持各类项目11项,其中国家重点研发项目1项、国家自然基金2项,发表论文100余篇,获得WFITN论文一等奖1项,省部级一等奖4项。入选上海市东方英才、卫健委杰出青年人才计划。


张广浩

海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)
医学博士,海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)脑血管病中心主治医师,以脑血管病的基础与临床研究为主要方向,参与国家自然科学基金、国家重点研发计划等国家、省部级课题4项,第一作者/共同第一作者发表论文9篇,其中SCI论文7篇。


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