轻轻地拍打手腕,就会向大脑发送一个电信号。在 20 毫秒内,头皮脑电图上就会出现一个微小但高度可重复的偏转。
这个信号被称为 N20 波,是一种体感诱发电位 (SEP),即大脑皮层对周围神经刺激的时间锁定反应。它已成为临床上对感觉神经系统完整性进行最仔细审查的标志物之一。
什么是体感诱位电位 (SSEP)?
体感诱发电位是神经系统在感觉通路受到刺激后产生的可测量的电反应。
在临床研究中,通常会向周围神经输送短暂的电脉冲,同时电极会记录沿通路选定点以及头皮上的相应活动。在这些情况下,该测试可以帮助检查冲动是否以预期的方式通过周围神经、脊髓和大脑通路传输。
体感诱发电位测试是如何进行的?
SSEP 测试始于对指定的周围神经(通常在手臂或腿部)进行刺激。放置在头皮以及有时在其他解剖位置的记录电极会检测冲动在感觉系统中移动时的电压变化。计算机将多次试验与刺激进行对齐并取平均值,从而减少不相关的背景活动,并显示出可重复的波形。然后,评估人员会考虑该反应的时效性、大小、可重复性和分布情况。
在 SSEP 测试中,有两个特征特别有用。潜伏期描述了刺激与波形组分之间的间隔,而波幅则描述了该组分的大小。
反应延迟、减弱或消失可能表明传导发生改变,但这也可能反映了技术因素、体温、药物、麻醉或生理状态的变化。
SSEP 测试的类型
SSEP 研究的名称通常指明了受刺激的神经以及正在检查的通路。上肢研究通常使用正中神经或尺神经,而下肢研究通常使用胫后神经。
选择哪种神经取决于临床问题和正在评估的神经系统部分。记录可能包括周围、颈髓、皮质下和皮质部位,以帮助定位中断或变化发生的位置。
研究类型 | 常见刺激部位 | 主要考虑通路 | 经常讨论的反应 |
|---|---|---|---|
正中神经 SSEP | 手腕或前臂 | 上肢周围神经、颈髓和皮质通路 | N20 及相关组分 |
尺神经 SSEP | 手腕或前臂 | 尺神经感觉通路和中枢传导 | 上肢皮质反应 |
胫后神经 SSEP | 踝部或小腿 | 下肢周围神经、脊髓和皮质通路 | 下肢皮质反应 |
腓总神经 SSEP | 小腿或踝部 | 替代的下肢感觉路径 | 周围和中枢反应 |
实验室可能会使用不同的导联组合或组分命名惯例,且正常值会因年龄、身高、温度、设备和技术方法而异。因此,将反应与适当的参考数据进行比较对于负责任的解读至关重要。
解读 N20 体感诱发电位结果/解读 SSEP 结果
N20 是正中神经 SSEP 研究中常用的一种特定波形组分评估。该标签指的是在特定记录惯例下的极性和大致时间,而不是指适用于每个人或每个实验室的通用固定值。
在进行左右对比具有实际意义时,评估人员会评估该组分是否存在、是否具有可重复性、时间是否恰当以及是否合理对称。周围的波形和其他记录部位提供了重要的背景信息。
潜伏期延长可能表明测试通路某处的传导变慢,但它并不能自动确定病变位置。波幅可能会受到解剖结构、电极放置、噪声、平均处理和周围反应强度的影响。
另一方面,反应缺失可能反映了神经功能障碍,但必须首先排除技术故障和生理状况的影响。因此,参考范围和实验室方法是结果的一部分,而不是事后才考虑的事情。
术中解读往往侧重于与患者特定基线的变化,而不是与广泛的门诊参考范围进行比较。重大的变化可能会促使进行技术检查,以及对体位、温度、血压、麻醉状况或手术事件进行评估。
信号的重要性取决于模式、持续性、计时和临床情况。SSEP 报告应与检查和其他测试结合阅读,而不是作为独立的预测手段。
体感诱发电位如何追踪皮质触觉处理
体感诱发电位是一种微小的电脉冲,它将动作电位传导至正中神经、尺神经或胫神经。这一传入的快速神经冲动序列沿脊髓后索上行,在延髓处交叉进入脑干,在丘脑处换元,最后投射到中央后回的主体感皮质。
每个中继站都会增加极微小的处理延迟,但研究最多且在临床上最有用处的皮质反应通常在刺激后约 20 毫秒到达。这一负向偏转(即 N20)之后,在 25 毫秒左右会出现一个正峰(即 P25)。
这些早期的皮质 SSEP 组分共同充当了丘脑皮质功能的强大生物标志物。它们告诉临床医生,上行感觉信号已经完整地通过了从周围到皮质的整个通路,没有受到重大阻碍。
这些早期 N20/P25 组分有别于后期的认知事件相关电位(如 P300),后者不属于 SSEP 分析的范畴。N20 源自主体感皮质第 IV 层的首次去极化波,反映了对刺激的原始、前注意阶段的登记。
从周围神经到 N20/P25:上行通路
在电刺激激活周围神经后,传入信号进入脊髓,并在后索内同侧上行。在延髓水平,这些纤维在楔束核(针对上肢输入)或薄束核(针对下肢)中换元。二级纤维交叉并作为内侧丘系上行至丘脑的腹后外侧核。
然后,丘脑神经元投射到主体感皮质。这整条通路就是后索-内侧丘系系统,负责精细触觉和意识性本体感觉,但与运行在脑干前外侧和皮质脊髓系统中的下行运动通路没有直接重叠。
由于 N20/P25 反映了信号在通过这些皮质下中继站后到达皮质的情况,因此 N20 缺失意味着在该通路链的某处存在结构或功能性阻滞。相反,保留的 N20 表明后索-内侧丘系-丘脑皮质环路是完好的(至少在记录那一刻是如此)。
这种解剖学特异性既是优势,也是局限。它使 SEP 监测能够针对一条精确的感觉通路,但对于影响运动系统的损害则无法检测。
如何从脑电图背景噪声中提取 SEP 信号
持续进行的自发性脑电(EEG)活动、肌肉伪迹以及来自手术室的电噪声很容易掩盖微伏级的诱发电位。为了使信号显现出来,团队通常依赖两种策略:重复刺激和信号平均。
电脉冲以约 2 至 5 Hz 的频率输送,与每次刺激锁相的脑电图(EEG)段会被对齐并取平均值。与刺激无关的随机背景噪声会随着试验次数的平方根增加而减小,而一致的 SSEP 波形随着每次叠加而变得更加清晰。
国际术中神经生理学学会发布的实践指南强调,优化信噪比 (SNR) 是基础。这意味着要选择能产生最大且最稳定反应的周围和皮质电极导联,同时舍弃那些仅贡献噪声的低信噪比通道。
放置在神经干上的周围对照电极(例如,针对正中神经刺激置于 Erb 点)可确认刺激确实到达了身体,而皮质系统对照则有助于区分导致波幅下降的手术原因和非手术原因。如果没有这些对照,皮质 SEP 的下降可能会被错误地归咎于手术损伤,而实际上它可能源于技术故障、肢体温度下降或麻醉加深。
SSEP 的替代方案
SSEP 是神经生理学评估的一个组成部分,其他测试可以解答不同的问题。标准的神经系统检查可以直接评估感觉、力量、反射、协调和其他功能。影像学方法可以显示结构变化,而周围神经传导研究可以判定单条神经的传导特性。选择哪种方法取决于怀疑的解剖学水平和临床问题。
其他诱发电位用于检查不同的感觉系统。视觉诱发电位评估对视觉刺激的反应,脑干听觉诱发电位则检查听觉通路的各个方面。在某些情况下,这些方法是替代方案,但与 SSEP 不能互换使用。
当手术可能威胁到运动通路、脑神经或皮质活动时,可以选择其他术中监测手段。肌电图、运动诱发电位、脑电图 (EEG) 和直接临床评估各自提供不同的信息,并具有各自的解读限制。没有单一的监测手段能涵盖神经系统功能的方方面面。
结论
体感诱发电位仍然是一种高度标准化、临床上非常有用的脑电信号。它的 N20 和 P25 组分提供了后索感觉通路完整性的实时读数,在速度和特异性上是无可比拟的。
然而,这种对感觉信号的高度敏感性也凸显了它在解剖学上的主要盲点:由于感觉和运动通路在结构上是分立的,正常的 SEP 并不能保证运动功能完好无损。在进行高风险手术时,如果仅依赖 SEP,会有四分之三的进行性运动传导束损伤无法被检测到。
为了克服这一局限,临床实践必须优先考虑多模态监测,特别是用经颅电刺激运动诱发电位 (tceMEP) 来补充 SEP。通过在解剖学限制内解读 SEP,并结合其他诊断手段,医疗团队可以将一个不完美的监测工具转化为一种高度严谨、保护患者预后的强有力保障。
参考文献
MacDonald, D. B., Dong, C., Quatrale, R., Sala, F., Skinner, S., Soto, F., & Szelényi, A. (2019). Recommendations of the International Society of Intraoperative Neurophysiology for intraoperative somatosensory evoked potentials. Clinical neurophysiology, 130(1), 161-179. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2018.10.008
常见问题解答
什么是体感诱发电位 (SEP)?
SEP 是在刺激周围神经(如正中神经或胫神经)后从头皮记录的时间锁相电反应。它反映了感觉通路从周围经脊髓、丘脑到主体感皮质的后索通路完整性。
在手术或重症监护病房中如何测量 SEP?
在向周围神经输送微弱电脉冲的同时,脑电图电极会记录皮质反应(通常是 N20 和 P25 波峰)。为了改善信号,会对多次重复的刺激进行平均处理,从而抵消随机的背景噪声,使一致的诱发反应变得更加清晰。
N20/P25 组分具体能告诉临床医生什么?
这些早期皮质组分的存在与否和波幅大小表明了感觉信号是否完好地从周围神经通过后索、脑干和丘脑传导至皮质。它们的消失或显著降低提示该特定感觉通路发生了严重的中断。
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克里斯蒂安·布尔戈斯




