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听神经瘤手术中功能的改善:脑干关系的监测有哪些?

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脑干关系的监测有哪些?连续的直接听觉诱发耳蜗背核动作电位(AEDNAP)监测和面神经根出口区诱发复合肌肉动作电位(FREMAP)监测有可能警示神经外科医生手术直接引起的神经损伤。对于这个病人(F),下降是渐进的,最终FREMAPAPR为

  听神经瘤(ANs),又称前庭神经鞘瘤,是一种良性的雪旺细胞肿瘤,通常起源于内听道内前庭上神经或下神经。手术的治疗目的是完全切除肿瘤,同时保留面神经和听力功能。然而,近50%的ANs较大或粘连的患者,手术导致面神经功能等级较差,如House-Brackmann (HB) II级或更高,Gardner-Robertson (GR)评分显示听力等级较差。这种传统手术策略后功能保存不良与神经、肿瘤和神经外科的各个方面有关。

  术中对面神经和耳蜗神经的监测对于改善术后功能的保存是必不可少的,但传统的监测方法已被证明是不充分的。因此,新的方法(连续的直接神经生理监测)被引入来实现即时的术中反馈和成功的预后评估。连续的直接听觉诱发耳蜗背核动作电位(AEDNAP)监测和面神经根出口区诱发复合肌肉动作电位(FREMAP)监测有可能警示神经外科医生手术直接引起的神经损伤。幸运的是,外科手术后耳蜗神经损伤的逐渐逆转已在人类和动物身上得到证实。

  成人医源性损伤后神经功能可通过手术中尽量减少损伤时间和尽量延长恢复期来恢复,这有助于限制不可逆损伤,最大限度地保留功能。神经损伤的机制分为牵引、挤压、热损伤和超声损伤。评估神经功能的变化:手术损伤后即刻的急性功能衰退(以下称急性衰退),暂时停止手术以恢复功能的恢复时间(恢复时间),最大程度恢复后的永久功能丧失(永久丧失)。

  脑干关系的监测和显微解剖

  连续直接AEDNAP监控

  在进行插管和全身麻醉诱导后,患者准备使用常规脑干听觉诱发电位(BAEP)方法(图1A和D).七氟醚仅用于初始诱导,静脉注射异丙酚被用作主要麻醉剂。在脑电双频指数监测下,当脑中药物浓度维持在3.0 μg/ml时,靶控输注丙泊酚。AEDNAP监测用电极(Ad-Tech Medical Instrument Corporation)放置在小脑中脚与第四脑室底间隙底部的耳蜗背核上,而不是耳廓上。第四脑室脉络膜袋位于脉络丛下方,舌咽迷走神经复合体后方,被锐利切开,形成一个通向侧隐窝的透明窗口。通过向内侧和向后移动小脑,通过舌咽神经的侧隐窝将AEDNAP电极插入耳蜗背核表面(图1B、C和E)。AEDNAP反应的振幅保留率(APR)(定义为当前AEDNAP反应的基峰振幅除以起始AEDNAP反应,再乘以100)在整个过程中进行计算,并显示为趋势图,用于跟踪耳蜗神经功能(图1F–H)。最终AEDNAP APR也被定义为硬脑膜闭合前AEDNAP反应的基峰值振幅除以起始AEDNAP反应,再乘以100。在闭合硬脑膜之前,通过轻轻牵引导线取下AEDNAP电极。

图1:BAEP和AEDNAP监测。BAEP监测记录来自耳廓的电位(A),而AEDNAP记录来自耳蜗背核的直接核复合动作电位(B)。AEDNAP电极是专门设计的,适合于耳蜗背核(C)。AEDNAP监测检测到与听觉脑干反应III、IV和V波复合体(E)相对应的大规模均匀波形。这些波形稳定,电位比常规测量的BAEP波(0.2~1μV)高20~30倍(10~20μV)。显示了3种手术方案和结果的AEDNAP趋势图。对于这名患者(F),听力逐渐下降,最后的APR为45%,听力保持在同一级别。对于这名患者(G),挤压伤导致的急性听力下降(从100%到10%)随后经过5分钟的恢复时间,最终的APR为10%;永久性听力损失与急性听力下降相似(听力等级从GR等级II降低到V级)。对于这名患者(H),挤压伤导致的急性听力下降(从60%到20%)后需要45分钟的恢复时间;增强的恢复导致最终的APR为42%,永久性听力损失为60%到42%(比急性下降小得多),并保留了相同级别的听力。延长休养时间(H)组的功能保留率明显高于常规休养时间(G)组。AD=急性下降;PL=永久性损失。

  连续直接FREMAP监测

  对于FREMAP监测,电刺激脑干的面神经根(3hz)。用Neuropack-MEE2000记录系统(Nihon-Kohden)连续监测面神经根入区刺激引起的复合肌肉动作电位。除了在最初30分钟内使用短效诱导剂(罗库溴铵高达0.9毫克/千克体重)外,整个手术过程中严格避免使用麻痹剂。记录和刺激条件与传统的间歇性直接面部肌电图记录相同(图2A和B)。在舌咽神经内侧的面神经根进入区放置一个特殊设计的帽状单极电极(Ad Tech Medical Instrument Corporation),称为FREMAP电极(图2C-E)。通过增加电刺激强度测量各肌肉的最大峰间振幅(M-max,单位为mV)。为了激发稳定的最大肌肉动作电位振幅,使用最低电刺激(0.2–2.0 mA)来启动连续FREMAP监测(图2D)。在整个过程中,计算M-max的APR(当前M-max除以起始M-max,乘以100)并绘制为趋势图,以可视化和跟踪眼轮匝肌和口轮匝肌附近的面神经功能(图2F–H)。最后的口轮匝肌FREMAP-APR定义为硬膜闭合前FREMAP反应的基峰振幅除以起始FREMAP反应,再乘以100。

图2:常规间歇刺激和FREMAP监测。传统的记录会间歇性地刺激肿瘤包膜上的面神经束以激发肌肉动作电位(A),以确定刺激点在离散时间点(B)是位于面神经束附近还是位于面神经束上。FREMAP每3秒连续测量一次电位(C),从而使眼轮匝肌和口轮匝肌产生最大的复合动作电位(D)。FREMAP电极专门设计用于面神经根(E)。插图显示了面部肌肉、面部神经、肿瘤和电极(A和C)之间的关系。为了可视化和追踪眼轮匝肌和口轮匝肌附近的面神经功能,计算并绘制了APR趋势图(F-H)。显示了3个操作场景和结果的FREMAP趋势图。对于这个病人(F),下降是渐进的,最终FREMAP APR为85%,面神经功能保持在同一等级。对于这名患者(G),挤压伤导致的急性下降率从80%降至30%,随后进行5分钟的恢复时间,最终APR为40%,永久性损失与急性下降相似,面神经功能从HB等级I降至等级II。对于这名患者(H),挤压伤导致的急性下降率从90%降至40%,随后经过15分钟的恢复时间,恢复速度加快,最终APR为85%,永久性损失为90%至85%(远小于急性下降),面神经功能保持在同一级别。

  讨论

  人工耳蜗手术期间连续直接AEDNAP和FREMAP监测对于保护功能是有用的,并且能够实时监测耳蜗和面部神经的损伤程度。传统的BAEP监测需要少量的时间来检测波形变化(波形损耗),这是基于500-2000个电信号的平均,而连续直接AEDNAP监测可以识别神经损伤的直接风险。我们目前的连续直接FREMAP监测方法使用我们专门开发的FREMAP电极,与以前用于刺激面神经池部分的半球形自由移动电极形成对比。我们总是在电极周围放置一个边缘,以确保稳定地附着在面神经根上,面神经根在脑桥和髓质的连接处进入脑干。

  先前的研究已经确定以下因素有利于保留神经功能:肿瘤大小小于1.5厘米(图3A和B)、肉填充程度低(图3A),肿瘤起源于前庭上神经,耳蜗神经-肿瘤界面轻度粘连(图3C和D),28耳蜗神经池段的少突胶质髓鞘覆盖,维护耳蜗神经微循环,和更短的绝对波伏潜伏期。6我们的研究表明,最终的眼轮匝肌平均收缩率和最终的口轮匝肌平均收缩率也表明了神经功能的保留。此外,恢复期对保护神经功能至关重要。在大鼠模型中,耳蜗神经的机械损伤决定了BAEP和耳蜗核动作电位的永久损失程度,而恢复治疗减轻了神经损伤。这些发现在大鼠缺血性损伤模型中得到实验证实,在猪热损伤和超声波损伤模型中,以及在人面部神经和坐骨神经的尸体标本中。

图3:肿瘤、手术和监测因素。三维解剖小(A和B)和大(C和D) ANs,前后的视图所示(A和C)和术中意见穿过retrosigmoid手术(B和D)。小肿瘤驻留在内部听觉运河(IAC),与耳蜗神经的背侧位移(CN)、近正常对齐的面部神经(FN),和小范宁的神经(A和B)。大肿瘤延伸到小脑桥脑角(CPA),面神经有明显的前内侧移位和扇形,耳蜗神经有明显的前内侧移位和扇形(C、D),双神经内侧充盈程度在90%左右。不管肿瘤大小如何,AEDNAP(绿色)和FREMAP(红色)电极都可以安全地放置。APR趋势图确定了4种类型的神经损伤,各自的3D插图代表了导致急性衰退的具体手术步骤:牵引耳蜗神经损伤引起的拉小脑收缩(E和F)后,挤压伤引起的面部神经的直接操纵神经显微手术剪(G和H),热损伤引起的双极凝接近面部神经(I, J)以及由靠近面神经的超声抽吸引起的超声损伤(K和L)。超声损伤直接神经侮辱,但它不如粉碎创伤或热损伤。面神经的超声损伤似乎对复原治疗有反应。耳蜗神经的超声损伤较严重。避免挤压伤或热伤等严重损伤是必要的,但延长恢复治疗可以帮助缓解神经损伤,特别是牵引伤后。

  在研究中,标准治疗组和延长康复治疗组之间的唯一区别是康复的持续时间。两组之间在总急性下降和急性损伤事件数量上没有观察到显著差异。与标准治疗组相比,延长康复治疗组患者的耳蜗神经最终AEDNAP APR(46.4% 27.9%对28.7% 27.2%)和面神经最终口轮匝肌FREMAP APR(78.5% 18.8%对59.2% 20.8%)显著升高。然而,在这项研究中,长期康复治疗并不一定是预防每一种外科手术引起的损伤的有效方法。外科手术包括10个步骤,被认为有神经损伤的极端风险。以前,严重神经损伤风险最大的程序尚不清楚。本研究从标准治疗组患者的ROC曲线中确定了同级别功能保护的最佳阈值。我们的AEDNAP APR阈值为36.5%,FREMAP APR阈值为61.5%,提供了神经外科医生何时应暂时停止手术的指标。此时的长期康复治疗导致了神经功能的恢复,尤其是在牵引伤后。感觉神经和运动神经的潜在损伤程度似乎不同。超声波损伤是一种直接的神经损伤,但比挤压或热损伤创伤小。面神经超声损伤后,延长康复治疗似乎是有效的。相比之下,超声波损伤对耳蜗神经造成了严重的损伤。因此,应始终避免挤压和热损伤等严重损伤,但长期康复治疗有助于恢复神经损伤,尤其是在牵引损伤后。

  在连续直接AEDNAP和FREMAP监测下的延长康复治疗的相同手术策略可适用于其它脑神经神经瘤手术。

  结论

  通过避免不可逆损伤(如挤压伤和热损伤),以及通过延长恢复治疗策略,最大限度地延长可逆损伤(如牵引伤)后的恢复期,可以改善手术后的结果。

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