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甲状腺术中喉返神经监测技术的标准化
[摘 要] 目的 在甲状腺手术中缺少术中神经监测(intra operative neuromonitoring,IONM)的标准化操作可导致结果变异性强,这些结果可产生错误信息并增加喉返神经损伤的危险性。因此有必要进行IONM操作的标准化。方法 本研究共招募了289例进行过甲状腺切除术的患者(435根神经有危险),均由一位外科医师实施手术。每例患者均由同一位麻醉师使用EMG气管导管进行插管。每例患者均进行标准化IONM操作。该操作包括术前和术后对声带运动进行录像监测、保证电极在正确位置、喉返神经剥离前后刺激迷走神经并记录EMG信号,并摄像记录暴露的喉返神经。结果 5例患者出现IONM波形异常,是由于电极错位所致,这一问题被立刻监测到。监测到1例患者在手术较早阶段出现非喉返神经损伤。甲状腺剥离时18例患者的神经失去了EMG信号,使用我们的标准化IONM操作后神经损伤的原因得以清楚阐明。结论 标准化IONM操作不仅在消除错误的IONM结果方面有用且有帮助,而且有助于阐明喉返神经损伤的机制。在确定外科手术的缺陷并提高外科手术技巧后,本研究显著降低了神经麻痹的发生率。
[关键词] 监测,手术中(Monitoring,Intraoperative);喉返神经(Recurrent Laryngeal Nerve);甲状腺切除术(Thyroidectomy)
喉返神经(recurrent laryngeal nerve,RLN)麻痹是甲状腺手术后最常见且最严重的并发症,是外科医师遭受法医学起诉的首要原因。若干研究显示常规鉴别RLN已将永久性麻痹比率降至1%以下;然而暂时性麻痹的发病率仍高达6%。目前正在采用外科附加操作,如术中神经监测(intraoperative neuromonitoring,IONM)来预防甲状腺手术中的RLN损伤。IONM不仅可用来定位和鉴别RLN,而且可预测声带功能并阐明RLN损伤的机制。然而多数研究报道IONM的阴性预测值高,可达92%~100%,阳性预测值低且变异性大,为10%~90%。这意味着甲状腺切除术后IONM信号完整的患者通常声带功能正常。相反,研究中信号丧失的结果难以预测,从声带运动正常、声带暂时麻痹到永久性麻痹都有可能发生。这种变异性大的结果不仅限制了该新技术的价值,而且同时导致错误信息,可能增加RLN损伤的危险性。因此在本研究中我们尝试标准化IONM操作以提高肌电信号(electromyographic signal,EMG)和声带功能结果之间的相关性。
1 资料与方法
本 研 究 得 到 高 雄 医 科 大 学 医 院 伦 理 委 员 会 和ClinicalTrials.gov(http://www.clinicaltrials.gov;identifier:NCT00629746)的批准,取得了每位患者的书面知情同意。告知患者使用该监测系统的目的为在手术中协助定位并鉴别RLN及对其功能进行评价。作者和本研究中使用的神经监测产品公司之间无经济或专业方面的关系。
1.1 临床资料。2006年4月~2009年6月之间共招募了289例因各种甲状腺疾病接受手术的患者(435根神经有危险),均由同一位外科医师(FYC)实施手术。在第1阶段(2006年4月~2007年8月)有113例患者的173根神经有危险,在第2阶段(2007年9月~2009年6月)有176例患者的262根神经有危险(表1)。
1.2 仪器装配、麻醉和外科技术。所有患者均接受全身麻醉,且使用Medtronic Xomed Nerve Integrity Monitor(NIM)标准加强型EMG气管导管(女性为6.0 mm,男性为7.0 mm I.D.)进行插管。直接喉镜检查下,导管蓝色区域的中心部位(暴露电极的3 cm处)应与真声带相接触。将导管逆时针旋转约30°以防止电极转动,继而在右嘴角处固定。当患者头部放置好且监测仪装配完好,我们常规监测电极的阻抗(各电极的阻抗应<5.0 kX,且阻抗失衡应<1.0 kX,继而监测仪上将显示正常基线,波形振幅约为10 μV)。当术中发生仪器波形异常,如迷走神经无EMG,应通过检查电极的位置是否正确。在第2阶段中,颈部充分伸展后通过纤维喉镜检查常规检查电极的位置(图1)。甲状腺切除术中使用旁路单极刺激探针(Medtronic Xomed)来刺激神经。使用NIM-Response 2.0监测仪来产生刺激,迷走神经刺激的强度常为1.0~2.0 mA,直接刺激RLN的强度常为0.8~1.0 mA。将监测仪运行的时间窗调整为50 msec,振幅等级调整为0.2 mV/区。当达到100 μV的阈值时激活事件捕捉。在监测仪屏幕上可直接读出激起的EMG活动的正负峰间隔值。本研究的第1阶段中,当医学牵拉和甲状腺叶侧面剥离后,RLN经过Berry韧带或靠近该韧带时可发现该神经。因我们发现过度牵拉甲状腺易于使RLN在Berry韧带区域处受损,在第2阶段中我们将发现RLN的方法改为在甲状腺下动脉水平早期发现RLN。我们使用2 mA的刺激在气管食管凹处定位RLN。一旦确定RLN的位置,我们发现RLN并使用1 mA的刺激电流监测以明确证实;继而谨慎剥离该神经至入喉处。
1.3 IONM四步操作法。手术中,使用IONM的四步操作法来监测迷走神经和RLN:①V1信号,在鉴别RLN前,从迷走神经得到最初的EMG信号。若V1信号无法引出则可考虑仪器故障。②R1信号,从RLN得到信号,在气管食管凹首先发现RLN。③R2信号,在RLN完全从Berry韧带剥离后,通过刺激最近的暴露部分得到信号。④V2信号,手术区域完全止血后进行迷走神经的最后监测。R1、R2及V2信号的刺激水平和事件阈值与V1信号相同。
1.4 信号解读。①信号不变。手术间使用相同的刺激水平成功得到V1和R1信号、V2和R2信号,且与R1信号相比R2信号无变化,与V1信号相比V2信号无变化。②信号丢失。从迷走神经得到最初信号,但在剥离RLN后RLN或迷走神经的信号无法消除。当完全剥离RLN后R2和V2信号丢失意味着操作期间可能损伤到了RLN。可寻找神经传递的断裂点并阐明损伤机制。从RLN入喉处的远端监测RLN,若有信号则监测神经的下游直至无法引出反应;与此相反,从暴露的神经近端开始监测RLN,继而监测上游神经直至引出反应。如此便可定位甚至精确定位神经传递的断裂点。
1.5 文献。
1.5.1 RLN检查。使用柔软的纤维喉镜在术前和术后对所有患者进行声带运动的录像检查。当术后发现声带运动不对称,则与术前录像进行比较。当发现声带运动障碍,则最初每2周进行1次随访,随后每4周进行1次随访,直至恢复。若术后6个月声带运动障碍持续,则认定该障碍为持久性的。本研究中RLN麻痹的定义为术后纤维喉镜检查发现声带运动受损或不变。
1.5.2 RLN的视觉完整性。使用高分辨率照相机通过照相来记录完全暴露的RLN以在术中显示RLN的视觉完整性。
1.5.3 RLN的功能完整性。使用EMG信号来记录RLN的功能完整性(V1、R1、V2和R2信号)。
2 结果
本研究第1阶段中,5例患者发生IONM功能障碍,这是由于电极错位所致且因V1信号无法引出而立即发现了这一问题。在调整导管深度后,所有患者最终成功接受了IONM(表2)。在第2阶段中未出现IONM功能障碍的情况。因V1信号无法引出,在手术早期怀疑无RLN的1例患者,再次确认IONM系统的工作情况后,最终从上颈部引出V1信号并监测出无RLN。本研究中有417根神经的R2和V2信号不发生变化,手术后所有病例的声带功能正常。剩下的18根神经(第1阶段中16根、第2阶段中2根)发生EMG丢失,使用我们的IONM标准化操作可阐明神经损伤的原因(表2)。第1阶段中的1例神经损伤是由于不慎横断,导致永久性RLN麻痹。在剩下的17根神经中,1例损伤是因为结缔组织收缩,可精确监测到并在手术过程中释放该神经;2例是由于不慎钳夹,14例是由于过度牵拉Berry韧带区域(闭合伤口后6根神经恢复信号,但2根信号减弱并发展为声带运动受损。另外8根神经在闭合伤口前未恢复信号;均发展为暂时性声带运动麻痹)。尽管当比较甲状腺手术的难度时第1阶段和第2阶段之间无显著性差异(表1),但第1阶段与第2阶段的患者相比,甲状腺切除术后的信号丢失比率从9.2%降至0.8%(P <0.001),且RLN麻痹率同样从6.4%降至0.8%(P=0.001,表2)。第2阶段未发生永久性RLN麻痹。
3 讨论
与面神经EMG监测(通常在颞骨和颌下腺的手术中进行)相似,人们正逐渐接受甲状腺手术中的IONM监测。然而一些缺陷和缺乏标准化继续限制着该技术的应用。本研究中我们应用我们的标准化操作(表3)对接受甲状腺手术的患者实施IONM监测。我们发现这些标准化操作是有用的,且有助于消除虚假的IONM结果及阐明RLN损伤的机制,确定外科操作缺陷并改善外科技术后信号丢失和RLN麻痹的比率显著降低(表2)。在本研究中常规使用IONM的四步操作,我们发现该方法有某些优势(表4)。四步操作的其他优势为该操作有助于阐明外科缺陷并改善外科手术技术。我们在本研究中也发现过度牵拉所致的EMG丢失可完全恢复、部分恢复或无恢复,且声带运动的结局可为正常、减弱或固定。以我们的经验来看,有神经传递断端的神经肯定会出现声带运动麻痹。若神经丢失EMG信号但为监测到断端,我们要做的第1件事检查监测系统以排除仪器功能障碍的可能性,继而通过纤维喉镜检查喉的颤抖(图1)以确定EMG信号丢失的真实性。在闭合伤口前,我们将再次监测迷走神经和RLN以监测EMG信号是否恢复(表3)。IONM的若干潜在缺陷已有报告,如仪器失灵(设备或电极有瑕疵)、仪器设置不合适、滥用肌松剂、RLN的解剖学变异、旁路刺激(可引起错误信息)等,其中监测仪器设置问题是IONM结果错误的最常见原因。Beldi等的连续研究中,293次手术中有39次(23%)手术出现了监测仪器故障。Chan和Lo的连续研究中,有5例患者发生监测仪器故障,将这5例患者排除在研究外。Snyder和Hendrick的连续研究中,在3.8%的病例(7/185)中出现神经监测仪器故障,其中4例原因未明。本研究中电极错位是仪器故障的最主要原因。电极的位置可能被移动且当患者颈部从有利于气管插管的吸气位变化至甲状腺手术的充分伸展位时无法监测到电极的位置。出现正常基线、阻抗<5.0 kX且阻抗失衡<1.0 kX仅提示电线连接正确且电极和黏膜层接触良好;然而这并不意味着IONM在工作。我们在本次研究中发现术前和术后录像记录声带运动对于评价术前和术后的声带功能是有必要的。我们发生了2例术后声带不对称运动的病例。此外本研究中声带运动减弱的2例患者是无症状的。因此,正如以前观察到的,声带运动麻痹的症状性评价是不准确的。单侧声带麻痹患者的症状变异性很大,这一点广为人知。人们通常认为达30%或40%单侧RLN麻痹患者是无症状的,且很多术后声音嘶哑的患者可能没有声带麻痹。若外科医师欲降低对侧损伤和双侧声带麻痹的危险性,认识到术前的声带麻痹是有必要的。因此,若想了解RLN所说道真实发生率,所有患者需在术前和术后接受喉部检查,最好使用录像辅助。手术间验证RLN的功能完整性和解剖完整性是安全性甲状腺手术的前提。本研究中所有暴露的RLN均有肌电图记录和IONM以显示神经的功能完整性,且所有神经均使用高分辨率的相机拍照以显示手术过程中神经的解剖完整性。此外我们以高分辨率照片的形式显示了RLN的解剖学变异,这对于确定手术缺陷和改善我们的手术技术是非常有益的。
4 结论
标准化的IONM操作是必要的,不仅有助于消除IONM的虚假结果还有助于阐明RLN损伤的机制。在阐明RLN损伤的机制并改变IONM操作方法后,本研究中的麻痹比率显著降低。标准化的IONM操作包括术前和术后录像记录声带运动、在颈部伸展位时通过纤维喉镜检查保证电极的正确位置、刺激迷走神经、在剥离RLN前后记录EMG信号和照相记录暴露的RLN。