神经肌肉功能监测
(一)神经肌肉功能监测原理
神经肌肉功能监测装置于20世纪70年代被引入临床实践,定性神经肌肉功能监测仪或周围神经刺激器为运动神经提供电刺激,并对相应肌肉的反应进行评估。在神经肌肉功能完整的情况下,用电刺激周围运动神经达到一定刺激强度(阈值)时,肌肉会收缩,产生一定的肌力。单根肌纤维对刺激的反应遵循全或无模式,而整个肌群的肌力取决于参与收缩的肌纤维数目。如刺激强度超过阈值,神经支配的所有肌纤维都收缩,肌肉产生最大收缩力。临床上大于阈值20%~25%的刺激强度称为超强刺激,以保证能引起最大的收缩反应。给予肌肉松弛剂后,肌肉反应性降低的程度与被阻滞肌纤维的数量呈平行关系,保持超强刺激程度不变,所测得的肌肉收缩力强弱就能表示神经肌肉阻滞的程度。
1.神经刺激模式 标准的周围神经刺激器提供以下几种神经刺激模式。
(1)单刺激(single-twitch):在单刺激模式中,给予外周运动神经单次超强电刺激,频率在1.0 Hz(1秒1个)到0.1 Hz(10秒1个)之间。通常使用0.1 Hz的频率。
(2)四个成串刺激(train-of-fours,TOF):四个成串神经刺激模式由间隔0.5秒(2 Hz)的四个超强刺激组成。连续应用时,每隔10~20秒重复一组(串)四个刺激,一串中每个刺激都能使肌肉收缩,成串反应的衰减是评价肌肉松弛的基础;即第四个反应幅度除以第一个反应幅度为TOFr。
(3)强直刺激(tetanic)和强直后计数(posttetanic count,PTC):平稳的气管插管,需要极深度的神经肌肉阻滞。极深度的神经肌肉阻滞对单刺激及TOF没有反应,因此不能采用这些刺激模式来测定阻滞深度。然而,通过强直刺激(50 Hz持续5秒)并观察对强直刺激结束后3秒开始的1 Hz单刺激的强直后反应,可对外周神经肌肉的极深度阻滞进行监测。极深度的神经肌肉阻滞对强直或强直后刺激均无反应,当极深度阻滞消退时,对强直后单刺激的第一个反应出现,然后逐渐恢复,直到对TOF刺激的第一个反应出现。PTC即为单位时间内强直刺激结束后3秒,单刺激反应的个数。
(4)双短强直刺激(double-burst stimulation,DBS):双短强直刺激模式可用于大多数周围神经刺激器,提供两个50 Hz脉冲的短串强直刺激,间隔750毫秒。最常用的是每个强直脉冲串都有3个脉冲的DBS(DBS3,3)。在未松弛的肌肉中,对DBS3,3的反应是两个等力的短时肌肉收缩;在部分松弛的肌肉中,第二个反应比第一个弱,与典型的TOF衰减相符合。与TOF 刺激相比,DBS模式可以提高周围神经刺激器检测衰减的能力。DBS3,3不能取代客观的监测,但是在不能进行客观监测时,可以察觉到TOFr<0.6时相对应的肌肉松弛残留。
2.肌肉松弛诱发反应的记录 记录方法主要有五种:诱发机械反应测量(机械肌动图,MMG)、诱发电反应测量(肌电图,EMG)、肌肉反应的加速度测量(加速度肌动图,AMG),缚在肌肉上的压电薄膜传感器上的诱发电反应(肌压电图,KMG)及肌肉收缩诱发的低频声音测定(肌声图,PMG)。现在临床上使用的客观监测仪一般都基于EMG、AMG和KMG。
3.神经刺激的部位 神经刺激的部位包括拇内收肌、喉内收肌、皱眉肌和眼轮匝肌等。刺激腕部尺神经监测拇内收肌是目前临床神经肌肉功能监测的金标准。膈肌是所有肌肉中对去极化及非去极化肌肉松弛药最耐药的肌肉之一,通常阻滞膈肌所需要的肌肉松弛剂是拇内收肌的1.4~2.0倍。但是膈肌起效快,恢复也较外周肌群快。无法对手或者其他部位进行监测时,可刺激面神经。然而,面部肌肉如眼轮匝肌和皱眉肌对非去极化肌肉松弛剂的作用更具抵抗力,它们的时间进程(起效和恢复)可能与手部肌肉的反应不同。眼轮匝肌或皱眉肌的收缩,诱发反应通常是主观估计的(不推荐),但可以用一个AMG传感器定量。然而,即使是AMG反应也可能是可疑的,因为诱发反应的振幅通常很弱。由于手部和面部肌肉的敏感性不同,不应使用面部神经刺激来评估逆转的充分性。
4.对记录的诱发反应的评价 使用非去极化肌肉松弛药后,TOF记录可显示神经肌肉阻滞的四个阶段:极深度神经肌肉阻滞、深度神经肌肉阻滞、中度或手术阻滞以及恢复阶段。
(1)极深度神经肌肉阻滞:此阶段发生于注射插管剂量的非去极化肌肉松弛药后3~6分钟内,对任何模式的神经刺激无反应,又称为“无反应期”。
(2)深度神经肌肉阻滞:发生于极深度阻滞之后,对TOF刺激无反应,但出现强直后颤搐(PTC≥1)。
(3)中度或手术阻滞:对TOF第一个反应出现时即进入中度阻滞阶段。此阶段的特点是对TOF刺激的四个反应逐渐出现,且神经肌肉阻滞的程度与对TOF刺激的反应数存在很好的相关性。
(4)神经肌肉阻滞恢复:对TOFr第四个反应出现表示即进入恢复阶段。TOFr≤0.4时,患者一般不能抬头或举手;TOFr=0.6时,大多数患者能抬头3秒,睁大眼睛及伸出舌头,但肺活量和吸气力仍不足;TOFr为0.7~0.75时,患者可正常咳嗽并抬头5秒,但握力可能仍不足;TOFr为0.8或更大时,肺活量和吸气力正常,但是仍可能存在复视、视物模糊、面部肌肉无力等现象。用MMG和EMG记录的TOFr需超过0.9,AMG记录的必须超过1.0才能排除有临床意义的肌肉松弛残余。
(二)神经肌肉功能监测的应用(https://www.daowen.com)
目前临床上应用的有两种类型的神经肌肉功能监测仪。定性监测仪(或周围神经刺激器)是将刺激传递到周围神经的装置,随后通过观察到的视觉或触觉反应来评估。定量监测仪能客观地测量肌肉收缩强度,并将结果显示在屏幕上(0~1.0或0~100%)。
1.神经刺激器的临床应用
(1)麻醉诱导前准备
●仔细清洁皮肤并正确放置电极:使用尺神经时,电极应该置于脉搏上,这样能得到最好的反应。
●防止中心低温及肢体低温:中心低温及拇内收肌低温都可能使颤搐张力和TOFr降低;外周低温可能影响神经传导,降低乙酰胆碱释放速度和肌肉收缩性,增大皮肤阻抗并减少肌肉血流,从而减慢肌肉松弛药与神经肌肉接头分离的速度。
(2)麻醉诱导期间神经刺激器的应用:在诱导前连接好神经刺激器,在患者意识消失前禁止开机。使用前先对仪器进行校准。进行超强刺激时可开始用1 Hz的单刺激,并且把对1 Hz的刺激设定为100%。观察到对应的反应后,注射肌肉松弛剂。一般在对TOF的反应消失后插管,推迟30~90秒通常插管条件会更好,主要取决于使用的肌肉松弛药。
(3)手术期间神经刺激器的应用:使用琥珀酰胆碱诱导,需等到神经刺激反应再出现或者出现神经肌肉恢复的其他体征时才给予更多的肌肉松弛剂。一般4~8分钟内可再出现对TOF的肌肉反应。
在使用非去极化肌肉松弛剂时,维持极深度阻滞的时间通常较长,此时对TOF和单刺激无反应,可以通过PTC评估对TOF刺激的反应恢复时间。一般手术不需要维持极深度阻滞,对TOF刺激一个或两个反应的中度阻滞水平就够了。但是由于膈肌的敏感度低于外周肌肉,这种深度有可能出现呼吸、打嗝甚至咳嗽,为了保证膈肌麻痹,对外周肌群的阻滞深度需要达到PTC为0。
(4)神经肌肉阻滞逆转期间神经刺激器的应用:深度或者极深度的神经肌肉阻滞不能使用新斯的明(neostigmine,NEO)拮抗,新斯的明的使用时机可能存在争议,部分研究认为当对TOF刺激有2~4个反应或有神经肌肉功能恢复的明显临床体征时,可以使用新斯的明。
使用罗库溴铵或者维库溴铵时,可使用选择性肌肉松弛药螯合剂舒更葡糖(sugammadex,SUG)拮抗,推荐根据阻滞程度给予相应剂量的舒更葡糖。极深度阻滞(PTC无反应)时予大剂量(16 mg/kg)舒更葡糖,深度阻滞(PTC有两个或更多反应)予中等剂量(4 mg/kg)舒更葡糖,中度阻滞(TOF有一个或更多的反应)予小剂量(2 mg/kg)舒更葡糖。只有通过客观监测才能排除肌肉松弛残余(TOFr>0.9)。
当能感觉到对TOF的所有四个反应时,可尝试评估TOFr,但是,主观评价不够敏感,不能排除肌肉松弛残余的可能,使用DBS3,3评估的敏感性较高,但是仍不能完全排除肌肉松弛残余。
2.定量神经肌肉功能监测与肌肉松弛拮抗 使用定量监测仪能客观地测量肌肉收缩强度,得到的结果相对更可靠,此时可根据结果及时拮抗肌肉松弛,帮助患者尽早拔管。以下为某些研究根据定量监测仪测得的神经肌肉阻滞水平提供的拮抗剂使用建议。
(1)舒更葡糖拮抗:①对TOF无反应时,PTC=0,使用SUG 16 mg/kg;PTC 1~15,SUG 4 mg/kg。②TOFr 1~4时,使用SUG 2 mg/kg。③TOFr<1.0时,如TOFr<0.9,使用SUG 2 mg/kg;TOFr≥0.9,不拮抗。
(2)新斯的明拮抗:①TOFr 0~1时,延迟拮抗。②TOFr<0.4或TOFr 2~3,使用NEO 0.05 mg/kg。③TOFr 0.4~0.9,使用NEO 0.02 mg/kg。④TOFr≥0.9,不拮抗。
(廖琴 胡中华 汤媚妮 李潇潇)