
比较先天性多发性关节屈曲挛缩症(AMC)和青少年特发性脊柱侧凸(AIS)患者脊柱后路矫形术中神经电生理监测(IONM)结果并分析先天性脊柱畸形对AMC患者IONM的影响,评估IONM在AMC患者矫形手术中的应用价值。
横断面研究。回顾性分析2013年7月至2022年1月在南京鼓楼医院接受手术治疗的19例AMC患者的临床资料。选择同期就诊并手术治疗的年龄及弯型相似的57例女性AIS患者作为对照组。AMC组男13例,女6例,年龄(15.2±5.6)岁,术前主弯侧凸Cobb角为60.8°±27.7°;对照组年龄(14.6±4.4)岁,侧凸Cobb角为55.2°±14.2°。比较分析两组患者基线状态下体感诱发电位(SSEPs)、经颅电刺激躯体运动诱发电位(TCeMEPs)的潜伏期和波幅,并比较伴与不伴先天性脊柱畸形的AMC患者IONM结果的差异性。
19例AMC患者术中均成功获得SSEPs基线(100%),14例成功获得TCeMEPs基线。57例AIS患者均成功获得SSEPs及TCeMEPs监测基线。SSEPs-P40潜伏期、SSEPs-N50潜伏期、SSEPs-波幅、TCeMEPs-潜伏期、TCeMEPs-波幅在AMC与AIS患者间差异无统计学意义(均P>0.05)。凹凸侧间TCeMEPs-波幅差值在AMC患者中较AIS患者高,但差异无统计学意义[(147.0±185.6)μV比(68.1±311.4)μV,P=0.198]。SSEPs-波幅在伴先天性脊柱畸形AMC患者的凹侧为(1.4±1.1)μV,在不伴先天性脊柱畸形AMC患者的凹侧为(2.6±1.2)μV;SSEPs-波幅在伴先天性脊柱畸形AMC患者的凸侧为(1.4±0.8)μV,在不伴先天性脊柱畸形AMC患者的凸侧为(2.6±1.3)μV,两组间差异均有统计学意义(均P<0.05)。
AMC患者的SSEPs-P40潜伏期、SSEPs-N50潜伏期、SSEPs-波幅、TCeMEPs-潜伏期、TCeMEPs-波幅与AIS患者相似。合并先天性脊柱畸形AMC患者的SSEPs-波幅较不合并先天性脊柱畸形的AMC患者有降低趋势。
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先天性多发性关节屈曲挛缩症(arthrogryposis multiplex congenita,AMC)指出生时即表现有≥2个关节的持续性、非进展性屈曲挛缩的综合症候群,文献报道AMC患者中脊柱侧凸的发生率为2.5%~31%[1, 2, 3]。陈忠辉等[4]报告AMC患者的脊柱后路矫形内固定术普遍存在融合节段更多、侧凸矫形率低等特点,且手术时间、出血量、术后神经损伤等并发症发生率明显高于青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者。因此,AMC患者矫形术中尽早发现可能的神经损害并及时对症处理,是降低术后神经并发症、改善预后的重要方法。近年来,术中神经电生理监测(intraoperative neurophysiological monitoring,IONM)已成为脊柱外科手术中预防神经并发症的重要方法之一[5, 6]。然而,由于AMC患者临床上较少见,目前国内仍少见其术中IONM监测的相关研究报道。本研究回顾性分析行一期脊柱后路矫形手术的AMC及AIS患者的IONM监测资料,旨在比较两类患者脊柱后路矫形术中的IONM监测结果并分析先天性脊柱畸形对AMC患者IONM的影响,评估IONM在AMC患者矫形手术中的应用价值,现报告如下。
横断面研究。回顾性分析2013年7月至2022年1月在南京鼓楼医院行手术治疗的AMC及AIS患者的临床资料。AMC患者入选标准:(1)年龄10~18岁;(2)合并脊柱侧凸并行单一脊柱后路矫形内固定术;(3)有术中体感诱发电位(samatosensory evoked potentials,SSEPs)、经颅电刺激躯体运动诱发电位(transcranial electric motor evoked potentials,TCeMEPs)等IONM监测资料;(4)术前有站立位全脊柱正侧位X线片、三维CT及MRI等影像学资料;(5)术后随访>1年。排除标准:(1)既往有脊柱外伤史;(2)临床及影像学资料不全。
依以上标准,最后共19例AMC患者纳入本研究,其中男13例,女6例,年龄(15.2±5.6)岁,术前主弯侧凸Cobb角为60.8°±27.7°。选择同期于南京鼓楼医院就诊并手术治疗的年龄及弯型相似的女性AIS患者共57例作为对照组,年龄(14.6±4.4)岁,侧凸Cobb角为55.2°±14.2°,两组年龄和术前侧凸Cobb角差异均无统计学意义(t=0.48、0.84,均P>0.05)。所有患者均签署知情同意书,本研究获得南京鼓楼医院伦理委员会批准(批号:AF/SC-08/03.0)。
本研究所有患者均使用统一的全静脉麻醉方案[7]。麻醉诱导分别应用咪达唑仑(0.06 mg/kg)、丙泊酚(2~3 mg/kg)、顺式阿曲库铵(0.2 mg/kg)、芬太尼(3 μg/kg)。诱导结束后不再用肌肉松弛药物。麻醉维持分别应用丙泊酚(80~120 μg·kg-1·min-1)、瑞芬太尼(0.2~1.0 μg·kg-1·min-1)。此外,诱导成功后20 min经静脉输注右美托咪啶1 μg/kg,随后以0.2 μg·kg-1·h-1速率维持。麻醉维持中保持脑电双频指数(bispectral index,BIS)为40~60。
患者术中神经电生理监测应用加拿大XLTEK公司肌电诱发电位仪或美国美敦力公司NIM-ECLIPSE神经监护仪完成,SSEPs和TCeMEPs监测均从手术开始持续到手术结束。
1.SSEPs监测:于内踝后2~3 cm处以双极电极刺激胫后神经,刺激参数为恒流方波电脉冲,波宽0.2 ms,波频2.1 Hz,强度30~40 mA。头颅记录点为脑电图国际10/20系统的Cz,参考点为头颅的Fz,肩膀或大腿接地线,电极与头皮之间电阻<5 kΩ,记录带宽30~1 000 Hz,分析时间100 ms,灵敏度2 μV,平均叠加200次。分别记录双下肢SSEPs的潜伏期(P40和N50)及波幅。
2.TCeMEPs的刺激电极为头颅脑电图国际10/20系统的C3、C4,刺激参数为6~9个成串方波刺激,每次刺激持续200~500 μs,刺激间隔时间2~4 ms,刺激电压最高500 V。记录电极放置于下肢踇展肌、胫前肌和上肢拇短展肌,记录刺激引发的复合型肌肉动作电位。本研究仅测量下肢踇展肌TCeMEPs的潜伏期及最大波幅。最终,将麻醉结束后至手术操作前诱发并记录的SSEPs、TCeMEPs基线数据纳入统计分析。
SSEPs监测的报警标准为与基线相比SSEPs波幅下降大>50%和(或)潜伏期延长>10%[7];TCeMEPs监测的报警标准为与基线相比TCeMEPs单侧或双侧波幅下降>80%[8]。另外,根据Chiappa[9]的标准,本研究将异常SSEPs定义为基线状态下:(1)单侧或双侧波形消失;(2)单侧或双侧峰潜伏期延长,大于身高校正正常值+2.5标准差(standard diviation,SD);(3)峰潜伏期不对称,即左右峰潜伏期差值大于正常值+2.5 SD。SSEPs正常值计算公式依据Chen等[10]的参考标准。
采用SPSS 26.0软件对研究数据进行统计学分析。数据若服从正态分布以表示,组间比较采用独立样本t检验;不服从正态分布则以M(Q1,Q3)表示,组间比较采用Wilcoxon符号秩和检验;组间异常SSEPs发生率的比较采用χ2检验。双侧检验,取α=0.05。
19例AMC患者术中均成功获得SSEPs监测基线,其中14例(14/19)成功获得TCeMEPs监测基线,5例未获得TCeMEPs监测基线的患者中4例(4/5)术前存在明显双下肢肌力降低,其中3例合并下肢腱反射减退。术中3例AMC患者出现SSEPs监测报警、2例出现TCeMEPs监测报警,术后1例出现新发神经损害,于术后随访中恢复。57例AIS患者均成功获得SSEPs及TCeMEPs监测基线,术中1例出现SSEPs监测及TCeMEPs监测报警,术后无新发神经损害。两组患者的IONM监测结果详见表1。

AMC组与AIS组患者IONM的监测结果
AMC组与AIS组患者IONM的监测结果
| 项目 | AMC组(n=19) | AIS组(n=57) | ||
|---|---|---|---|---|
| SSEPs | TCeMEPs | SSEPs | TCeMEPs | |
| 成功监测[例(%)] | 19(100) | 14(14/19) | 57(100) | 57(100) |
| 报警(例) | 3 | 2 | 1 | 1 |
| 真阳性(例) | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 假阳性(例) | 2 | 1 | 1 | 1 |
| 真阴性(例) | 16 | 12 | 56 | 56 |
| 假阴性(例) | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 灵敏度(%) | 100 | 100 | - | - |
| 特异度(%) | 88.9 | 92.3 | 98.2 | 98.2 |
| 阳性预测值(%) | 33.3 | 50.0 | 0 | 0 |
| 阴性预测值(%) | 100 | 100 | 100 | 100 |
注:AMC为先天性多发性关节屈曲挛缩症;AIS为青少年特发性脊柱侧凸;IONM为术中神经电生理监测;SSEPs为术中体感诱发电位;TCeMEPs为经颅电刺激躯体运动诱发电位
两组患者凹凸侧SSEPs-P40潜伏期、SSEPs-N50潜伏期、SSEPs-波幅、TCeMEPs-潜伏期、TCeMEPs-波幅绝对值差异均无统计学意义(均P>0.05),AMC患者中凹凸侧间TCeMEPs-波幅差值较AIS患者高,但两组差异无统计学意义[(147.0±185.6)μV比(68.1±311.4)μV,P=0.198]。另外,AMC患者中共13例(13/19)出现异常SSEPs,其中潜伏期不对称8例(8/13)、波幅不对称5例(5/13)。57例AIS患者中共33例(57.9%)出现异常SSEPs,其中潜伏期不对称15例(45.5%)、波幅不对称7例(21.2%)、潜伏期不对称且波幅不对称11例(33.3%)。结果详见表2,典型的AMC及AIS患者见图1和图2。

AMC组与AIS组患者IONM的差异性比较
AMC组与AIS组患者IONM的差异性比较
| 项目 | AMC组(n=19) | AIS组(n=57) | t/Z/χ2值 | P值 |
|---|---|---|---|---|
| SSEPs-P40潜伏期(ms) | ||||
| 凹侧 | 36.4±5.2 | 36.2±2.5 | 0.20 | 0.845 |
| 凸侧 | 36.3±5.7 | 36.3±2.8 | -0.05 | 0.963 |
| 凹凸侧差值 | 0.2±1.9 | 0.2±2.1 | 0.57 | 0.573 |
| SSEPs-N50潜伏期(ms) | ||||
| 凹侧 | 44.2(40.8,50.5) | 45.8±3.3 | -0.48 | 0.631 |
| 凸侧 | 45.6±6.8 | 45.9±3.2 | -0.24 | 0.813 |
| 凹凸侧差值 | 0.7±2.9 | 0.2±2.9 | 1.08 | 0.281 |
| SSEPs-波幅(μV) | ||||
| 凹侧 | 2.0±1.3 | 2.2(1.6,3.4) | -1.31 | 0.189 |
| 凸侧 | 1.5(1.0,2.8) | 2.0(1.5,2.6) | -1.04 | 0.296 |
| 凹凸侧差值 | 0.0±0.9 | 0.3±0.9 | -1.34 | 0.184 |
| TCeMEPs-潜伏期(ms) | ||||
| 凹侧 | 37.2(33.4,40.0) | 38.3±3.2 | -1.16 | 0.245 |
| 凸侧 | 37.5±6.2 | 38.2±3.4 | -0.58 | 0.565 |
| 凹凸侧差值 | 0.7±4.6 | 0.2±2.1 | 0.68 | 0.500 |
| TCeMEPs-波幅(μV) | ||||
| 凹侧 | 220.1(92.9,461.8) | 276.0(164.7,452.2) | -0.88 | 0.378 |
| 凸侧 | 292.0(173.6,790.4) | 297.3(156.3,593.0) | -0.43 | 0.670 |
| 凹凸侧差值 | 147.0±185.6 | 7.2(-75.6,238.9) | -1.28 | 0.198 |
| 异常SSEPs发生率 | 13/19 | 57.9%(33/57) | 0.29 | 0.588 |
注:表中数据格式为或M(Q1,Q3);AMC为先天性多发性关节屈曲挛缩症;AIS为青少年特发性脊柱侧凸;IONM为术中神经电生理监测;SSEPs为术中体感诱发电位;TCeMEPs为经颅电刺激躯体运动诱发电位




AMC患者中伴先天性脊柱畸形者9例,包括分节不良7例、分节不良伴半椎体畸形1例(L5半椎体畸形)、分节不良伴蝴蝶椎畸形1例(T9蝴蝶椎、T3~10分节不良)。SSEPs-波幅在伴先天性脊柱畸形AMC患者的凹侧为(1.4±1.1)μV,在不伴先天性脊柱畸形AMC患者的凹侧为(2.6±1.2)μV,在伴先天性脊柱畸形AMC患者的凸侧为(1.4±0.8)μV,在不伴先天性脊柱畸形AMC患者的凸侧为(2.6±1.3)μV,两组间差异均有统计学意义(均P<0.05)。伴先天性脊柱畸形AMC患者中凹凸侧间TCeMEPs-波幅差值为(169.9±212.5)μV,在不伴先天性脊柱畸形AMC患者中为(95.2±188.8)μV,差异无统计学意义(P=0.500)。另外,伴先天性脊柱畸形组共7例(7/9)患者有异常SSEPs,不伴先天性脊柱畸形组共6例(6/10)患者有异常SSEPs,两组间差异无统计学意义(P=0.735)。结果详见表3。

伴与不伴先天性脊柱畸形的先天性多发性关节屈曲挛缩症(AMC)患者各指标比较
伴与不伴先天性脊柱畸形的先天性多发性关节屈曲挛缩症(AMC)患者各指标比较
| 项目 | 伴先天性脊柱畸形组(n=9) | 不伴先天性脊柱畸形组(n=10) | χ2/Z/t值 | P值 |
|---|---|---|---|---|
| 性别(例,男/女) | 7/2 | 6/4 | 0.11 | 0.735 |
| 年龄(岁) | 12.0(11.0,14.0) | 12.8±3.1 | -0.78 | 0.432 |
| 主弯Cobb角(°) | 59.4±28.0 | 62.1±28.9 | -0.20 | 0.842 |
| SSEPs-P40潜伏期(ms) | ||||
| 凹侧 | 34.4±5.6 | 38.2±4.2 | -1.72 | 0.104 |
| 凸侧 | 34.7±5.6 | 37.8±5.9 | -1.15 | 0.264 |
| 凹凸侧差值 | 0.3±2.1 | 0.5±1.9 | -0.90 | 0.379 |
| SSEPs-N50潜伏期(ms) | ||||
| 凹侧 | 44.7±4.7 | 47.6±7.6 | -1.00 | 0.331 |
| 凸侧 | 44.2±5.1 | 46.8±8.1 | -0.82 | 0.424 |
| 凹凸侧差值 | 0.5±3.6 | 0.8±2.1 | -0.26 | 0.797 |
| SSEPs-波幅(μV) | ||||
| 凹侧 | 1.4±1.1 | 2.3(1.7,3.7) | -2.05 | 0.041 |
| 凸侧 | 1.4±0.8 | 2.6±1.3 | -2.40 | 0.028 |
| 凹凸侧差值 | 0.0±1.0 | 0.0±0.8 | 0.03 | 0.979 |
| TCeMEPs-潜伏期(ms) | ||||
| 凹侧 | 39.3±10.5 | 37.1±5.6 | -0.32 | 0.749 |
| 凸侧 | 39.3±7.6 | 35.5±4.3 | 1.15 | 0.272 |
| 凹凸侧差值 | 0.0±5.0 | 0.3(-0.2,0.8) | -0.64 | 0.522 |
| TCeMEPs-波幅(μV) | ||||
| 凹侧 | 217.8(83.8,257.3) | 222.4(134.1,910.6) | -0.83 | 0.406 |
| 凸侧 | 450.6±352.1 | 262.4(75.6,1 300.0) | -0.19 | 0.848 |
| 凹凸侧差值 | 169.9±212.5 | 95.2±188.8 | -0.69 | 0.500 |
| 异常SSEPs发生率(%) | 7/9 | 6/10 | 0.11 | 0.735 |
注:表中数据格式为或M(Q1,Q3);SSEPs为术中体感诱发电位;TCeMEPs为经颅电刺激躯体运动诱发电位
既往文献对AMC脊柱侧凸做了详细讨论,结果表明AMC脊柱侧凸往往畸形僵硬,且矢状面以前凸型为多见[4,11]。更重要的是,该类患者的四肢受累除了关节僵硬外,还常合并四肢肌力降低(59.1%)、腱反射减弱或消失(54.5%)等,这无疑增加了手术风险及IONM监测难度。在陈忠辉等[4]的研究中,22例AMC患者中有1例(4.5%)在行后路Ponte截骨后置棒时出现SSEPs和TCeMEPs波形消失,唤醒试验示双下肢肌力1~2级,术中予以及时处理,术后2个月神经功能恢复正常,作者认为可能原因为矢状面形态的改变使得脊髓对牵拉或挤压的耐受性下降,从而导致无法耐受矫形。因此,分析IONM在AMC患者脊柱矫形术中的监测情况对于降低术中神经损害发生率、改善患者预后极具临床意义。
既往研究发现,IONM应用于AIS患者中可获得极为满意的监测效果,SSEPs及TCeMEPs的监测成功率均可达100%,并且联合SSEPs和TCeMEPs监测的敏感性及特异性均可接近100%[12, 13]。本研究所有AIS患者矫形术中SSEPs和TCeMEPs均成功获得监测基线,监测结果满意。相比之下,AMC患者的TCeMEPs的监测成功率明显低于AIS患者。笔者认为,除了AMC患者合并的关节屈曲畸形会影响TCeMEPs的监测效果之外,部分患者合并的肌力降低及反射减低等神经系统异常同样降低了TCeMEPs的监测成功率,本研究5例未获得TCeMEPs监测基线的患者中4例术前存在明显双下肢肌力降低,其中3例合并下肢腱反射减退。另外,手术过程中3例AMC患者出现SSEPs监测报警、2例患者出现TCeMEPs监测报警,术后1例患者出现新发神经损害,这进一步提示成功的IONM监测在AMC患者脊柱矫形手术中的重要性。
为探究AMC患者术中神经电生理监测的基线状况,本研究详细比较了AMC患者及AIS患者之间SSEPs和TCeMEPs基线的差异性。结果表明,AMC患者的凹凸侧间TCeMEPs-波幅差值较AIS患者组有明显升高趋势,提示AMC患者可能存在运动传导通路不对称损害的情况。Shi等[14]比较分析了无临床可见神经损害的Chiari畸形伴脊柱侧凸患者与AIS患者之间的IONM监测基线差异性,结果发现Chiari畸形伴脊柱侧凸患者凹凸侧之间普遍存在TCeMEPs波幅不对称现象。Qiu等[15]探讨了92例Ⅰ型神经纤维瘤病伴脊柱侧凸患者的IONM监测情况,同样发现了患者凹凸侧之间TCeMEPs波幅的不对称[(334.5±291.9)μV比(417.5±380.5)μV,P=0.030]。Qiu等[15]猜测患者顶椎区脊髓凹凸侧承受的不对称压迫是导致患者下肢TCeMEPs波幅不对称的可能原因,但该理论仍需要后续研究证实。
既往研究表明,先天性脊柱异常对脊柱后路矫形术中IONM监测结果具有一定影响[10,16]。Chen等[10]比较分析了无神经轴异常的先天性脊柱侧凸(congenital scoliosis,CS)患者与AIS患者SSEPs的差异,结果表明CS患者中异常SSEPs的发生率明显高于AIS患者(32.6%比12.1%,P<0.05)。刘万友等[16]则报告合并椎管内异常的CS患者凸侧SSEPs-N50的潜伏期明显延长,异常SSEPs的发生率明显升高。为进一步探讨AMC患者脊柱矫形术中IONM基线的影响因素,本研究比较了伴与不伴先天性脊柱畸形AMC患者的IONM差异性。结果发现伴先天性脊柱畸形AMC患者的SSEPs-波幅在凹侧为(1.4±1.1)μV,在凸侧为(1.4±0.8)μV,均小于不伴先天性脊柱畸形的AMC患者。本研究结果进一步证明,AMC患者中伴发的先天性脊柱畸形同样可影响患者IONM监测的结果。另外,伴先天性脊柱畸形AMC患者凹凸侧间TCeMEPs-波幅差值较不伴先天性脊柱畸形AMC患者有升高趋势,这在临床工作中同样需要引起重视。
本研究有其不足之处,首先,由于AMC伴脊柱侧凸的发生率较低,本研究试验组仅入选了19例AMC患者,相对较小的样本量会导致一定的选择偏倚和统计误差。其次,虽然本研究选择了年龄及弯型相似的AIS患者作为对照组,但两组之间性别、影像学参数等的差异仍可能对组间比较结果造成影响。AMC患者矢状面以胸椎前凸型为多见,而矢状面形态异常对患者IONM监测的影响目前仍不明确。另外,本研究为回顾性研究,个体之间麻醉方案的差异可能影响SSEPs和TCeMEPs的潜伏期和波幅。因此,本研究结果仍需后期的大样本研究结果论证。
综上,IONM可有效地应用于AMC患者的脊柱后路矫形术中,SSEPs和TCeMEPs的监测成功率分别为100%和14/19。AMC患者的SSEPs-P40潜伏期、SSEPs-N50潜伏期、SSEPs-波幅、TCeMEPs-潜伏期、TCeMEPs-波幅与AIS患者相似,但凹凸侧间TCeMEPs-波幅差值在AMC患者中有升高趋势。另外,合并先天性脊柱畸形AMC患者的SSEPs-波幅较不合并先天性脊柱畸形的AMC患者有降低趋势。
李崟坤, 邱俊荫, 史本龙, 等. 先天性多发性关节屈曲挛缩症伴脊柱侧凸与青少年特发性脊柱侧凸矫形术中神经电生理监测结果的对比研究[J]. 中华医学杂志, 2023, 103(23): 1774-1780. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20221215-02661.
所有作者均声明不存在利益冲突

























