电生理检查
出处：按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《脊髓损伤》第179页（22595字）
对脊髓损伤的程度及预后的估计应用临床神经生理学的相关方法可以得到比较客观的指标，并给治疗提供可靠的基础。诱发电位与传统的肌电图检查密切相关，可用来评价周围神经、脊髓和脑干的传导时间，目前已成为神经生理学的重要检查方法。在骨科手术中特别在脊柱手术中，置于头皮或脊柱表面相应皮肤上的表面电极或针电极所记录到的诱发电位，可以监护术中神经功能状况，避免可能出现的神经损害。
诱发电位(evoked potential，EP)系刺激周围神经，通过向心传导引起中枢神经的电活动；或者相反，刺激中枢神经，通过神经传导，引起周围神经元的电活动。按刺激部位与接收部位不同，主要分为体感诱发电位(somatosensory evoked potential，SEP)和运动诱发电位(motor evoked potential，MEP)。
一、体感诱发电位(SEP)
(一)诱发电位检查的基本装置及测试方法
诱发电位检查基本装置包括刺激器、各种电极、放大器、平均器及示波器。目前应用的有神经－肌动描记仪，是一种具高敏感度多功能的综合仪器。仪器可显示程序表，包括肌电、神经传导速度及各种诱发电位检查，可使用键盘选择适当程序。在荧光屏上可以分别测量两套电极的阻抗。测量常用双频道，其前置放大器是隔离的，可有效地抑制干扰，校准信号可直接送到输入端上。
1．刺激电极与记录电极
电极有刺激电极、记录(接收)电极及参考电极等。
(1)刺激电极对表浅神经可选用表面电极，其形状可为环形或鞍形，可粘着于皮肤上。对解剖部位较深的，宜用针电极，具有电阻小、易于固定、不易引起感染的优点。刺激电极，在上肢一般安放于腕部，刺激正中神经或尺神经，亦可在肘部刺激正中神经。在下肢，或在腘窝正中刺激胫神经，或在腓骨头后下方刺激腓总神经，亦可在内踝后侧刺激胫后神经或外踝后侧刺激腓肠神经，需要时还可在臀部或大腿后侧刺激坐骨神经。
(2)记录电极也可用表面电极或针电极，电极的安装有头双极电极和非头双极电极。头双极电极的记录特点是近场电位较大，而皮质下引起的容积传导至整个头皮的远场电位大部丢失或缺少。非头双极电极包括一个作用电极和一个参考电极，较常使用。其远场电位更为明显。为清楚辨认由头皮及脊柱记录电位的不同成分，有必要同时放置头双极及非头双极电极。记录电极的放置部位按国际脑电图学会制定的系统，刺激正中神经时，放在对侧头皮C3，或C4点，即C3、C4向后2cm处；非头双极电极放在同侧耳垂FPZ、PZ、A1、A2、乳突或肩部。刺激胫后神经时，放在C2后2cm处；非头双极电极与上肢者同。
2．刺激条件
刺激用恒流电，一般用小于1ms(常用0．2ms)宽度的方波脉冲。刺激强度根据检查类型决定，一般认为是使所刺激的神经引起所支配肌肉的轻微抽动。如应用表面电极，电压应为感觉阈的3～4倍；如刺激神经干，应为其所支配肌肉收缩阈的2倍。表面电极刺激强度为50～150V，针电极为10～50V。
刺激频率选1～5次／s。频率过低，徒然浪费检查时间；高频率虽可节省检查时间，但可引起病人不适，甚至难以耐受。为消除心电干扰，应避免与心率一致。刺激时程一般为2～300μm。
3．放大器与平均计算器
根据刺激的形式及记录的部位，可以得到不同的诱发反应。由皮肤表面记录到的诱发电位能反映由一定距离起源的神经活动。在刺激器及记录电极之间有神经组织、骨骼、肌肉及皮肤不同层次，其诱发电位波幅有时只为几个微伏或更小。为此所用监测仪器必须有强大而灵敏的放大器，不受手术室或其他检查场所其他仪器的干扰。在所有输入端，应有二极管保护装置，防止无意中麻醉机和手术器械引起的电负荷。
放大系统在于将电刺激引出的电信号放大到适当程度。电信号需要滤过，尽量排除背景活动。大多数情况下，适宜的滤过可以减少所需试验的次数。
由于SEP近场和远场电位同时含有高、低频成分，理想的带通(bandpass)应保留高、低频成分，去掉混杂干扰的成分。带通一般采用10～2500Hz。
皮肤表面电极也接受与感觉刺激无关的电位，包括脑的背景活动(EEG)、暂时的肌肉活动(EMG)、眨眼活动及伪迹，其波幅较诱发电位可大几百倍。由于诱发电位及背景活动的波幅差距很大，诱发电位常被隐蔽，如不应用信号平均计算器(signal averaging computer)加强信号很难显示。信号平均是将锁时控制的电生理活动如感觉刺激，从非锁时控制的背景活动中减去，而能识别及重复的结果。每个不变的感觉刺激可以引出定型的诱发电位波型，使每个刺激出现后，有恒定潜时及波幅。
信号平均器需由电脉冲启动，与刺激同步，刺激开始后，经过一段时间应用模拟数字转换器(analog-to-digital converter)用数字表示，并在计算机储存，将所有刺激叠加电压排列出来。叠加电压再除以重复次数，即得出诱发电位。一般叠加次数，上肢为64～128次，下肢为128～512次。
应用平均法记录的诱发电位，在平均过程中，仪器能自动抑制病人肌肉收缩产生的信号。放大器具超低噪声水平，对外部电气干扰具有优异的抑制比，可使用全范围的滤波器调定值，供肌电、神经传导速度和诱发电位测量之用。
诱发电位亦可用X-Y函数记录仪描计，将相关刺激、记录参数及经过示波器显示的幅度总和及潜时记录出来。示波器将已获得的平均诱发电位波型做一永久记录。用同样系统也可以将波型记录及统计储存于磁盘中。
4．记录形式及参数
应用SEP可以记录神经通路不同距离的诱发电位：①从周围神经到神经根组成的神经丛；②从周围神经到脊髓；③从周围神经到大脑感觉皮质；④从脊髓某个部位到另一部位等。根据神经系统不同部位出现的诱发电位来判断神经通路的完整性。如出现障碍，则可以判断是中枢性或周围性。引起神经传导障碍的原因很多，如脊髓遭受机械性压迫或捻挫，组织缺血、缺氧，上、下行神经纤维中神经递质的改变等。
对诱发电位主要根据潜时(1atency)、波幅(amplitude)和时程(duration)进行分析。潜时有两种记录方法，一种是自刺激至各波起始(a)，另一种是自刺激至各波峰顶点(b)，均以ms为单位。波幅指相邻波间的垂直高度，亦指各正波至负波段高度或100ms内最大峰－峰值。时程即准备分析波形的时间。
周围神经中的感觉纤维受到刺激后，诱发的电位经前置放大器，输入计算机自动记录系统。按需要，刺激采用不同频率、波宽、延迟及强度。方波脉冲由刺激器输出，按上、下肢给予不同叠加。
刺激感受器尚可测量感觉神经传导速度，在神经两个部位接受动作电位，经过放大和平均，可使超强度信号引起的伪迹自动地被抑制。应用两条标志线即可测量潜时和潜时差。
在两个部位对周围神经进行超强度刺激，在肌肉上接受该神经所激活的动作电位，应用两条标志线确定潜时之差，测出两个刺激点之间的距离。对周围神经进行超强度刺激，分析诱发肌肉电位，可选用不同刺激序列组合，算出不同电位之间变化的百分比。
SEP多选用大于100ms的分析时程，长潜时波形容易记录，其波幅高，在条件较差情况下亦多可记录到。但长潜时成分变化较大，除非完全消失，否则很难判断SEP的异常。为此对长潜时SEP要获得稳定而可靠的结果，应有较长分析时程。短潜时波形和峰潜时稳定，标准差小，较敏感，但波幅低，需提高放大器增益同时增加噪音，记录条件要求高，当峰潜时超过100ms时无法捕捉，易误认为SEP消失，有时需叠加至2000次或以上，检查时间延长。
5．影响记录诱发电位的因素
(1)年龄因素：新生儿的周围感觉神经和脊髓传导均较成人慢，约为成年人的1／2，要到达4～19岁才接近成年人的速度；老年人由于周围神经和体感中枢出现老化，神经传导速度明显下降。
(2)身高与肢长：SEP各成分的绝对潜伏期显然与刺激点到记录点之间的距离有关，呈明显的线性相关。临床应将身高与肢长标准化，变成校正值，再测量以后各波的峰间潜伏期。
(3)性别：性别差异对神经传导速度的影响报道不一。一般认为，SEP中枢传导时间女性较男性更短。
(4)温度：温度对SEP有明显影响，尤其是对周围神经影响更为明显。当肢体温度在28～38℃范围内，温度每升高或降低1℃，周围神经传导速度可相应增减5%。
(5)药物：某些药物如苯妥因钠、芬太尼、箭毒和一些麻醉剂，如异氟谜、氟烷等对SEP有一定影响，可使波形改变、波幅降低、潜伏期延长，甚至某些波缺失等。沈慧勇(1998)发现皮层诱发电位(CEP)在脊柱脊髓手术术中监测时，受许多麻醉药物影响，氯胺酮对潜伏期影响最大，异氟醚对波幅影响最大，异丙酚相对影响最小。控制性降压中，波形亦随之变化。
此外，影响SEP波形的因素还有很多，如实验室记录条件、仪器种类、刺激强度、频率及刺激部位、滤波大小、应用单侧或双侧电极，以及安放记录电极与参考电极的位置等。
(二)体感诱发电位的分类
SEP是躯体感觉神经受刺激后，在其传导通路和大脑皮层感觉中枢产生的电位变化。根据在神经干、脊髓和大脑皮层所记录的电位，分别称为感觉神经动作电位(SNAP)、脊髓诱发电位(SCEP)和皮层诱发电位(CEP)。SEP沿本体感觉通路的有髓纤维传导，包括脊神经节，薄、楔束核和三级神经元，主要反映本体感觉通路的结构完整和功能情况。
SEP按刺激后各成分出现潜时的长短分为短潜时SEP(SLSEP)、中潜时SEP及长潜时SEP。一般将刺激上肢正中神经潜时＜25ms，刺激下肢胫后神经潜时＜45ms者定为SLSEP；潜时45～120ms者为中潜时SEP；潜时120～150ms者为长潜时SEP。SISEP主要指发生于外周和中枢系统中粗大感觉纤维上的电位活动，有相对稳定的潜时，与刺激有明显的锁时关系，能直接反映感觉传入冲动，具有较好的重复性，较少受意识水平和注意力的影响，为临床上评价脊髓功能提供了一种可定量的检测手段。中长潜时体感诱发电位变异较大，临床实际中很少应用。
SEP亦可按电极距神经发生源的远近分为近场电位和远场电位。前者为在邻近兴奋神经元区域所记录的电位，如脊髓诱发电位；后者为远离兴奋神经元区域所记录的电位，如采用非头参考点头皮记录收集到的周围神经电位。
(三)肢体短潜时体感诱发电位(SLSEP)
1．上肢SLSEP
可刺激正中神经、尺神经或桡神经，在Erb点、CS和C3(或C4)点记录。SLSEP由5个波组成，根据其极性和潜时分别为N9、N11、N13、N14和N20，其中N9、N13、N20比较恒定，波幅较高，N11和N14有时表现为N13上升和下降相上的一个切迹或平台，上肢SLSEP以刺激正中神经引出的电位最为清晰。
分析各波，N9为臂丛复合电位，主要为感觉神经动作电位。N9可作为周围神经监护电位，其与颈段脊髓电位潜时差，表示信号通过脊神经后根的传导时间。全臂丛损伤，N9消失，但臂丛前根撕脱伤仍可检出。N9传导时间与臂长明显相关。在颈段脊髓电位中，一般认为N11在颈神经根进入颈段脊髓处产生，也有的认为起源于脊柱或椎间孔出口。N13为颈段脊髓后角中间神经元的突触后电位。N14出现率较低，有的不能引出。其神经发生源大概位于楔束核及枕骨大孔周围。N20属皮层电位，其发生局限于刺激侧的对侧大脑半球中央后回。
2．下肢SLSEP
可刺激胫后神经、腓浅神经、腓肠神经及隐神经，在信号传导通路不同部位均可记录相似电位，以刺激胫后神经引出的电位最为清晰，时程稳定，波幅高，重复性好。
在腘窝记录的电位呈以N波为主的P-N双向电位，用于监护周围神经的功能。腰段脊髓电位属突触后电位，在L1及T12波幅最高，神经发生源可能在腰段脊髓后角。在T12棘突插入针电极，可记录到以P波为主的P-N22波，如将参考电极置于腰背部，在棘间韧带内记录到一个以负相为主的PN-P三相波。记录电极愈近头侧波幅愈低，潜时随之延长。为提高检出率，记录电极应尽可能接近脊柱。以腰段脊髓电位为参考点测量中枢神经传导时间更为准确。在皮层电位，呈以P波为主的PN-P电位，作W形。第一个P波(P40)见于头顶正中和刺激对侧头部的后半部，可作为临床上主要分析判断指标。
3．SLSEP监测指标分析
临床上根据潜时、波幅和波形对SLSEP进行分析。潜时有3种记录方法，均以毫秒为单位：①起始潜时(OL)：指从刺激开始到以叠加仪起步记录开始某波的时间。潜时的长短不仅与神经传导速度和传导通路上的突触数目有关，也与冲动的传导距离有关。检测时应根据患者身高，以求其校正值。②峰潜时(PL)：代表电位某成分出现最高电压的时程，比较可靠。③峰间潜时(1PL)：即两个波峰间隔的时间，可以PN近中枢的电位各波的IPL，也可以刚进入脊髓EP波峰的起点，测量到一级体感皮层原发反应的峰点，习惯上也称为中枢传导时间(CCT)。波幅表示电位活动的大小，用微伏(μV)表示，有两种测量方法，一种是测量基线到波峰的高度；另一种是测量正、负波间的高度(峰－峰值)，较准确。波形在于观察各波的时空分布、位相和出现率。
以上3项指标中，潜时比较稳定，在正常人群中呈正态分布，可作为SEP的首选观察指标。在SISEP中，上肢的N9、N13、N20，下肢的腘窝电位和P40的潜时为临床所常用。波幅因受测量方法、刺激强度、记录位点等影响变化较大，临床应用受到一定限制。但是对同一患者，如刺激强度和记录位点保持不变，电压的大幅度波动仍具有一定意义。波形早期改变不易确定，只有当被检测患者其主波完全缺失或波形明显变形，并在排除技术原因后方可定为异常。
(四)体感诱发电位的成分
SEP由具不同潜时的成分组成，可根据极性和潜时来识别。P波为正向波，波峰向下；N波为负向波，波峰向上。由于选用记录电极的方式不同，同一成分可有不同极性。一般说，远场电位(皮质下电位)应用非头双极电极为正波，而用头双极电极为负波。
刺激上肢潜时小于25ms和下肢潜时小于45ms的成分为短潜时成分，在正常实验室条件下，不受打盹、睡眠和浅麻醉的影响。中潜时和长潜时成分不稳定。
SEP可分为主反应或原发反应(primary response)及次反应或继发发放(secondary discharge)。主反应一般为先正后负的慢波电位，潜时比较固定，仅在刺激外周神经对侧的皮质时可得到最大反应。这种先正后负的波形可能与下列因素有关：①大脑皮质深部细胞体的去极化，继以电极下面神经细胞膜的去极化；②树突极化继以去极化；③大脑深部去极化继以极化。诱发的慢电位不论是皮质或皮质下，都属局部突触后电位的细胞外电流流动的结果，只有当大量丘脑－皮质神经纤维被同步激活时，才有可能记录到轴突的动作电位。
SEP的第一个反应为波幅小的多相波即S波，与颈反应同步，大部来源为脊髓性，是主要在颈段脊髓后柱产生的远场反应；第二个反应为中脑神经元的丘脑联系，影响到整个神经元池。
组成SEP的不同成分主要起源于顺序排列的神经元活动。各神经元被上传的系列脉冲波所激发，某一特定波形由一种特殊的神经元发生，包括神经节内突触，然而其他一些因素如不同方式参考电极也可以在SEP的成分起源上起重要作用(Abbruzzese 1978)。
对正常成人，如刺激正中神经，参考电极置于耳部，头皮电极记录的SEP有一个小的正电位，峰潜时为13～17ms，其特点是电位广泛分布于头皮，潜时短。如参考电极置于对侧手背或肘窝，则此成分前有两个正电位，此3个潜时短的正电位属于容积传导远场电位，第一个来自周围神经，第二、三个来自脑干及间脑。
应用非头双极电极，置于刺激对侧的肩、臂和手，在腕部刺激正中神经，在头皮可记录到恒定的P9、P11、P13和P144种电位。这些潜时短、波幅小、传播广泛的正电位属于远场电位。P9(或N10)是最早成分，源自臂丛。P11为后柱内传导波，应用食管记录电极，P11潜时在胸和上位颈椎之间逐渐缩短。P13和P14分别反映楔束核和内侧丘系的活动。P15亦代表进入脊髓及脊髓传入径路(图7－21)。
图7－21 刺激人正中神经正常SEP
SEP脑内早期成分为N14～N17。N14是人的SEP最初脑内成分，反映延髓活动。N14～P15复合起源于后柱核或内侧丘系。N16起源于丘脑，是丘脑皮质投射的远场反映。脑内的中间成分为N20～P30及后续波。N20反映冲动到达体感皮质，N20及P25反映体感皮质的初期反应。P29、N35和P45在顶区形成W形波，大约50%的年轻人可以记录到，随年龄增大，逐渐变为恒定。这些波可能代表通过皮质－皮质和丘脑－皮质连接的相继激活。
刺激下肢神经获得的SEP具有监测整个神经传导的优点。在踝部刺激胫后神经，N19是最远侧电位。N21相当于进入脊髓部位，应用非头双极电极及双极头电极，也可记录到皮质下起源的一些波。N24反映脊髓上行径路，代表后柱传导波。N32代表体感皮质最初反应，相当于上肢的N20(图7－22)。
图7－22 刺激猫胫后神经记录的SEP
(五)体感诱发电位的临床应用
SEP是刺激从周围神经上行到脊髓、脑干和大脑皮层感觉区时在头皮或体感神经通路沿线记录的电位，分析这些部位SEP的变化，不仅可以检查出中枢部位的疾患，而且对周围神经损伤和脊髓病变也是有效的方法。
1．周围神经病损
A．外周段神经损伤
SEP至少有3种作用：
(1)确定外周段神经与中枢的连续性：神经完全离断时SEP完全消失，部分神经纤维仍然连续时在头皮可引出异常SEP，但在外周神经干上可能记录不到。
(2)跨越受损部位感觉神经传导速度的检测：在伤点上、下刺激神经，用两处测得的皮层SEP峰潜伏期的差值即可求出跨越受损部位感觉神经传导速度。
(3)神经再生和再生速率的判断：在神经缝合及移植术后，观察轴突的再生时间同样可根据异常的皮层SEP或跨越缝合点(或移植段)的感觉神经传导速度得出结论。
Kline(1968)对周围神经损伤及神经吻合手术病例应用SEP，发现在神经功能恢复前不同时期，刺激损伤近端，在损伤远端不同部位已有诱发电位出现，有的在加大刺激至阈上值时才出现，可呈多相电位，传导速度减慢。该研究者结合形态结构，还发现电位的大小及图形与记录部位轴突的数量及粗细有关。
B．卡压综合征
如腕管综合征(正中神经受压)和肘管综合征(尺神经受压)等都属于卡压综合征。刺激该神经受压部位的远端时，在神经干或头皮记录的SEP可表现为波幅降低，潜伏期延长，以及峰间潜伏期增大。
C．臂丛神经损伤
臂丛神经损伤可分为背根神经节节前或节后损伤。两者的损伤程度、治疗方法和预后完全不同。节前损伤多是在神经孔内或脊髓拔除性损伤，手术修复是不可能的，必须尽早进行替代性手术。而SEP检查在损伤早期就能提供定位诊断的依据。此外，比较上肢不同神经(如肌皮神经、尺神经、正中神经)的SEP，还可以估计臂丛损伤的范围。
D．胸腔出口处综合征
胸腔出口处综合征系多种原因所致的胸腔出口处狭窄，压迫邻近的神经和血管引起的临床综合征，主要压迫C8～T1神经根或臂丛内侧束，表现为尺神经及其分布区的感觉运动障碍以及前臂血液循环障碍。SEP和EMG检查可能有两种结果：①有感觉症状而无体征者，SEP、KMG正常，可能是由于感觉纤维受累较轻；②有感觉症状和体征者，其中正中神经SEP多为正常，尺神经SEP可能因受压部位不同而有两种不同表现。
2．脊柱及神经根病变
A．颈椎病(神经根型／脊髓型)
颈椎间盘退化及骨质增生，可压迫周围神经根发生wallerian变性，或者压迫脊髓造成不同程度的感觉及运动功能障碍，重者造成完全截瘫；同时刺激桡神经、尺神经及正中神经。常有助于明确诊断。一般情况下，单侧单神经根SEP异常者多为神经根型颈椎病，而双侧多节段异常者多为脊髓型。此外，节段性刺激技术也有助于分型：正常反应和局限于单个皮节区的异常多见于神经根型；多个皮节区异常仅见于脊髓型；而两个相邻皮节区的异常，则难以作出鉴别。
B．腰椎间盘突出症
腰椎间盘突出症可分单侧、双侧、中央型及伴有腰椎管狭窄的情况，所以SEP表现也不一样。由于各种挤压及狭窄因素的存在，SEP有时并无截然规律。一般情况下：
(1)双侧胫神经SEP近似正常，双侧腓总神经SEP异常，多见于L4～L5椎间盘突出，双侧受压。
(2)一侧的胫、腓总神经SEP好于对侧，多见于单侧受压。
(3)双侧胫神经以及双侧腓总神经SEP均异常，多见于椎间盘脱出伴有腰椎管狭窄者。
(4)节段性刺激技术也有助于分型，鞍区皮肤感觉及SEP均有异常者多为马尾受压征，常见于中央型腰椎间盘突出。
C．椎管狭窄
EP的“W”外形部分存在，潜伏期延长。病情严重者或完全瘫痪者“W”外形可消失，但电反应存在。减压术后波幅可增加，但外形难以完全恢复。
D．特发性脊柱侧弯
脊柱侧弯的主弯凹侧神经传导通路受到压迫，表现为潜伏期延长，波幅低，外形不整。对这种患者也应注意到主弯凸侧的传导变化，将波形记录清楚，以利术中监护进行比较。
3．脊髓局灶性病损
A．脊髓空洞症
脊髓空洞症多发部位在颈膨大，主要侵犯脊髓灰质后柱，也可侵犯前柱和侧柱，晚期尚可累及后索或侧索。所以早期临床感觉障碍的特点之一是痛、触觉分离和浅、深感觉分离。按照脊髓病损时SEP的共同特点：凡引起深感觉障碍者，其SEP异常，而仅有浅感觉障碍时，相应SEP多属正常。故正中神经SEP多为正常，少数可见N11和／或N13异常。晚期病变向侧后方压迫或扩展时，可导致后索、侧索病症，胫后神经SEP可出现异常。
B．髓内／外肿瘤及结核压迫
其影响的传导径路不同，SEP表现不一，基本表现同于脊髓损伤的各种表现。但应提示在临床症状发生之前SEP已有表现，所以能较早知道脊髓可能要发生的情况。
C．脊髓外伤
SEP用于脊髓损伤病例的检查可以达到以下目的：
(1)对脊髓损伤程度的判断：完全性横贯性损伤，SEP消失；不完全损伤者，急性脊髓休克期临床表现易与全瘫混淆，但下肢SEP仍可记录。其波形、波幅和潜伏期的异常，有一定的变化规律。例如波幅降低，以外伤后3～6d间最重，可能与外伤后水肿期有关；3周后逐渐有所恢复；6周后(慢性期)则兼有波幅略降低和潜伏期延长。
(2)脊髓损伤范围的判断：对胸腰髓外伤者，同时检测上肢和下肢SEP，可对损伤的纵向范围作一大致的判断。如果为颈髓外伤，除前述SEP检测外，尚需检测SCEP。颈髓中央性损伤，临床表现为上肢功能障碍重于下肢，上肢SEP明显异常，而下肢SEP相对接近正常或好于上肢。
(3)脊髓外伤预后的判断：一般情况下，急性期或早期SEP如能引出提示预后良好，而且SEP的恢复先于临床运动机能的恢复；反之，则预后不佳。
4．癔病性麻痹
癔病性麻痹患侧肢体的SEP均属正常。但有报道称，尽管高强度刺激时患侧肢体SEP与健侧无明显差别。如果刺激强度接近阈值，或是由感觉诱发SEP时患侧可明显小于健侧，这可能与中枢神经系统抑制功能的变化有关，但有待于进一步研究证实。
5．术中监测
脊柱脊髓手术有可能伤及脊髓，造成截瘫。所以有必要在患者非清醒状态下施行脊髓功能监测，早期了解脊髓的功能状态，防止发生截瘫。在脊髓发生结构性损伤之前EP显示异常，提示医生应停止操作或退回一步。SEP监护内容应包括：
A．术前检查
术前检查的目的是：①神经有否已经损伤，如脊柱侧弯或肿瘤已对脊髓造成了压迫等；②有否其他内科性疾病影响神经功能，如神经炎、糖尿病、脊髓空洞症，供血不足贫血等，这些病CEP可以异常；③记录波形以便麻醉后及术中对照参考，应将记录结果带入手术室；④选好刺激点神经传导道及记录部位，并做好标记，以便术中以同样条件检测。
B．EP仪及检测室(手术室)
在手术室中检测CEP时，该室应远离干扰源，温度恒定暖和。
C．检测过程
(1)将病人摆好手术体位后，先行检测记录部位消毒，安放记录及参照电极，固定刺激电极及接地线。在手术野消毒后铺无菌巾前，向术者申明刺激部位及记录部位，使之保持可直视操作以利术中观察刺激时肌肉收缩强度及电极有否脱落。
(2)术者位置就绪后将各电极及地线接通EP仪，在切开皮肤前进行第一次测定。此时记录的CEP为给麻醉药物后的表现。
(3)手术中在进行可能伤及脊髓的操作之前进行检测，也可观察失血对CEP有无影响；或者体位造成的脊髓压迫伤，如颈椎病椎管狭窄、颈椎不稳，有时过伸体位固定可损伤脊髓。
(4)可能伤及脊髓的操作过程中可间断检测，观察有否脊髓伤。术中CEP监测，潜时延长及(或)波幅下降至30%以内者，示对脊髓有干扰，停止操作可以恢复；＞30%时，表示脊髓损伤，应停止操作观察其恢复；＞50%者则有不恢复之可能。术中SEP变化主要发生于切开硬膜和直接接触脊髓时，或是脊柱矫形手术安放Harrington棒不当时。如果能及时改正这些操作，SEP即可恢复正常，这样一般可避免造成永久性神经损伤。术中SEP变化程度与术后脊髓是否受损及受损程度基本一致。此外，应注意麻醉药物及手术室各种电器对SEP结果的影响。
(5)手术后每天在病房检测一次，了解脊髓功能状态。
Jones(1983)对脊柱侧凸病人术中进行监护，凡SEP有轻微改变者，术后多无变化；牵引中SEP消失，调整后又复出现者，术后仍有轻微功能障碍；3例SEP有较大幅度下降者，术后出现各种异常体征。可以认为，SEP消失是一个信号，它预示脊髓传导功能障碍，应引起注意。究竟SEP波幅下降多少是一个临界指标尚难以说明。30%可能代表部分传导阻滞，或由于电极尖部的移动；如波幅下降超过50%或一个成分完全消失，可以认为有脊髓损伤可能。
D．术中监测存在的问题
沈慧勇(1999)对41例脊柱侧凸患者于矫正术中采用皮层下体感诱发电位和皮层体感诱发电位监测脊髓功能。发现皮层体感诱发电位操作简单，灵敏度高，但它受许多非监测因素的影响。麻醉药物影响最大，有些药物可使其潜伏期明显延长，有些可使其波幅明显下降，甚至基本消失。也就是说一定要与麻醉师密切配合，并根据手术具体操作，认真分析波形变化，才能作出正确判断。而皮层下诱发电位在术中监测脊髓功能方面除具有诱发电位的一般特点外，还具有以下优点：很少受麻醉药物的影响，稳定性强，准确可靠，操作简单，安全方便。但皮层下诱发电位仅适宜作术中监测，在手术室完成诱导麻醉后，几乎所有病人都能很快作出，且波形稳定。作者认为应用体感诱发电位技术监测脊柱侧凸手术，皮层下诱发电位是目前较理想的方法。
SEP主要反映脊髓后索功能，也能间接反映前索情况，但SEP潜时延长或消失以及波幅改变等可在脊髓、脑干或大脑不同水平损伤发生，因此不能作为定位诊断。不同病理情况如打击、受压、缺血等均可引起SEP消失。尽管SEP能提供有意义的参考数据，但不能单纯根据SEP改变对脊髓功能作出全面判断。
(六)脊髓诱发电位(SSEP)
脊髓诱发电位的操作方法基本与皮层诱发电位相同，对颈段脊髓一般刺激正中神经；对下胸及腰椎脊髓，可刺激胫后神经、腓总神经或坐骨神经。刺激之强度以受刺激神经支配之肌肉微动即可。接收记录电极可置于脊髓伤点之上的硬膜外或硬膜下，或刺入棘间的针电极，用表面电极记录必须除去肌源性干扰。
SSEP基本波形由P1、N1及P2三相早反应组成，迟反应难分析，L1与T13水平的电位大而稳定，L2～L5的电位波形相似，至T12水平以上，则波幅甚低，难于辨认。脊髓损伤后SSEP的改变也是峰潜时延长与峰波幅下降。在脊髓受压的动物实验中，波幅下降50%以内者，40%发生截瘫；而下降超过50%或消失者，则100%发生截瘫。
SSEP的临床应用，用表面电极是一项非侵害性无痛苦的检查技术，主要观察脊髓中感觉长传导束的功能。在脊髓损伤节段的远侧，测得的SSEP为正常，而在损伤节段的近侧，则SSEP的峰潜时与峰值发生改变。视脊髓损伤程度的轻重，SSEP的波峰，从降低至消失，峰潜时延长至无波峰可计算。用于脊柱脊髓手术中监测，可将接收电极置于手术区硬膜外腔，稳定性好，很少受麻醉及血压的影响。但是实际工作中放置记录电极较麻烦，且对侧凸位置高的患者放置电极有一定困难。SSEP的缺点是波幅小，干扰多，尤以检测上胸椎部位易受心跳及呼吸之影响，可用于颈椎脊髓及胸腰段脊髓损伤的监测。一般在受刺激神经起始脊髓节段之上方，可测得较大波幅。
二、运动诱发电位(MEP)
运动诱发电位(MEP)近年来有较大的发展，SEP仅能反映脊髓中感觉传导束的功能，在脊髓损伤或受压时，脊髓内感觉通道与运动传导束的损害程度可能不一致，因此用MEP与SEP两种检查，才能客观全面地反映脊髓功能。MEP是指应用电或磁刺激皮层运动区，产生兴奋，通过下行传导径路，使脊髓前角细胞或周围神经运动纤维去极化，在相应肌肉表面记录到的电位。过去因为经颅电刺激需要较高的电压，病人难以忍受，因此临床应用受到限制。Barker(1985)首先应用经颅磁刺激人运动皮层诱发MEP，由于在头皮上产生的诱导电流很弱，不足以兴奋痛觉感受器，因此受检者无任何不适，而使MEP在临床上得到更广泛的应用。
MEP能直接反映锥体束的功能情况，对于枕颈部及脊髓损伤的诊断，术中监护以及预后有一定帮助。
(一)运动诱发电位的检测方法
MEP最初采用电刺激，或直接刺激皮层或经颅刺激(TCS)。通过变化刺激阳极在头皮上的位置，可分别在面部、躯干、盆部及肢体记录到诱发的肌肉抽搐。经颅发生的MEP可通过电性或磁性刺激，后者即TMMEP。TMMEP的优点是不引起疼痛，为非侵袭性，并易于操作。
在100%刺激强度下，磁刺激引起的TMMEP显示，前肢平均起始潜时为4．2±0．39ms，波幅为9．16土3．44mV；后肢起始潜时为6．5±0．47ms，波幅为11．47±5．25mV，降低刺激强度，起始潜时增加，而波幅下降。实验显示，磁刺激强度越增加，TMMEP起始潜时越下降，而波幅越增加。这种趋势直到刺激器输出最大，引起最大刺激引起平台反应。未看到信号潜时，虽然无统计学差异，但能看到超最大波幅反应。前、后肢起始潜时的不同反映脊髓内传递时间。潜时的不同不是刺激强度的功能，提示有超最大刺激。
磁刺激主要由工作电压(500～4000V)和电容释放系统(贮存能量为400～2000J)组成。磁刺激可产生1～2．5Tesla。场增时间50～200μs，进入外径为15～50mm的线圈。磁刺激主要释放两型脉冲：①单相刺激器释放的电流可在5μs或更短时间快速升至顶峰，在约100μs时间内近似直线衰减至0度。然后有一反向较大时值的低幅期，置于头顶中央的磁圈。顺时针方向的电流刺激右半球最佳，而逆时针方向的电流刺激左半球最佳。②双(多)相刺激器可在体内产生两个或多个振动电流时相，其刺激与磁圈内电流方向关系不大。
影响刺激神经组织的物理变量有：①磁圈的直径、厚度和绝缘性；②磁场强度、电流量、波型和上升时间。有效的刺激强度受很多变量影响，只能用刺激器最大输出的百分比表示。一个特定的刺激器，其线圈和置放于身体的位置释放于组织的电荷与电容器电压成正比，而后者又与贮藏其内能量的平方根成正比。
磁圈应按解剖标志置放，磁场内的电流应保持不变。经颅刺激具有兴奋和抑制效应，前者在运动诱发反应时出现，后者则出现于静息期。
记录MEPs可用表面电极，置于肌腱与肌腹连结处。该处皮肤需先轻擦并涂以导性胶，以降低电极－皮肤阻抗。放大器的带通为1～200Hz。采用1Hz或更小的带通可以缩短形成刺激伪迹的时程。刺激后的分析时间，在上肢约50ms，在下肢约100ms，分析SP时需较长时间(300～500ms)，两个或多个可重复图形的叠加对鉴别感兴趣的参数，如起始潜时、峰－峰波幅、MEP的时程等有一定价值。为使刺激聚集，可调整图形线圈的角度，使与头皮成45°～90°角，可显着减小刺激神经组织的数量，并使脑内产生电流对皮质脊髓束纤维去极化达到最佳定位；还可用两个邻近的小线圈，组成“8”字形，产生垂直于线圈平面最大流量的峰值。
磁场能无衰减地通过高阻抗的人体组织如头皮和颅骨，在完全放松的肌肉测定MEPs的兴奋阈值为临床常用指标。使用双相刺激器，此参数在两大脑半球间的差异可以忽略不计。受试者宜保持睁眼状态，以缩小阈值的变异性。
磁刺激经过大量测试，未发现严重副作用，可以说是相当安全的。但因磁场内的金属物体能增强诱导电流或受到显着外力作用，使用时应考虑磁、电效应。人体中有植入的金属会引起机械性反应，其强弱与金属的导电性及其与磁场垂直相交的面积大小有关，有金属内固定物植入应视为禁忌。线圈的传导功能可引起电活动上升时间的变化。对有颅骨缺损、颅内压增高、癫痫病史、植入起搏器者均属禁忌。磁刺激还能引起听力减退，检测时宜用耳塞。
磁刺激的优点是无痛、无创，患者无电极或物理性接触。其不足处是仪器笨重、昂贵，重复频率不快，一般需3～4秒才能刺激一次。另外，刺激的位置也不够确切，为缩小刺激范围，可使线圈平面垂直于体表，但又使其边缘恰置于所需刺激的神经上，可大大降低刺激强度。
(二)运动诱发电位的波形
一般认为，MEP是沿皮质脊髓束、红核脊髓束等位于脊髓前外侧索的下行束传导，单独切断皮质脊髓束，MEP的大部分波形消失。也有的研究者认为MEP的传导途径尚包含上行感觉传导束，施行脊髓切断术如保留后索，并不能完全消除MEP。
MEP由不同极性的波组成，一般首先出现的是直接波(D波)，呈单个正相波，潜时较短，是皮层Ⅴ区锥体细胞轴突始段兴奋的结果，不经过突触传递，麻醉药物对其影响很小。D波后出现的是一系列间接波(Ⅰ波)，约呈5个正／负相波，是联络纤维间接兴奋锥体细胞引起，潜时长，易受外界因素影响。因此临床上多用D波的潜时及波幅作为监护指标。
人的磁刺激MEP图形如图7－23、图7－24所示。
图7－23 正常人小指展肌记录的MEP
图7－24 正常人胫骨前肌记录的MEP
在猫、猴的运动皮层给予短电刺激可引出明显皮层脊髓波序列。第1波直接反映对刺激的皮质脊髓神经元的激活，称为直接波(D波)，继以1个或多个间接波(Ⅰ波)，参与这些皮层脊髓神经元的再激活以及经过兴奋性突触输入的其他神经元新的激活，每个D到I或I到D间歇尚包括另一突触延迟。
对动物不同类型SCI，近来强调其对电刺激引起皮质脊髓反应的重要性，包括顺向性及逆向性。各研究者对最大皮质脊髓传导时间报告差异很大，自19m／s至70m／s。部分原因由于在表面对峰潜时的测量，或较“杀伤端”(切断端，killing end)产生更复杂的记录。在杀伤端记录电极所记录的轴突损坏能防止传导到记录以外区域，引出近似单相反应。这种杀伤端记录不仅大大简化反应的出现，还能引出较表面记录相对于D波明显更大的Ⅰ波，这是因为删去多相以外的细胞外电位，后者可限制在表面或甚至在非杀伤端记录的反应波幅。
Stewart(1990)对大鼠在麻醉下刺激运动皮层在脊髓颈段锥体束于杀伤端记录皮质脊髓束的D波及Ⅰ波，两者辨认通过去除运动皮层，以排除Ⅰ的活动，并在损伤前给予药物，增加新皮层的兴奋性以增加Ⅰ波的活动。结果显示，最快皮质脊髓传导速度为18m／s。这种不同成分反应可解释更为复杂的表面或非杀端深部记录，对评估SCI有一定帮助。
(三)影响运动诱发电位检测的因素
影响MEP的检测因素主要有：①麻醉药物：在诱导麻醉期，硫喷妥钠对MEP影响较大，甲苄咪酯影响较小；在维持麻醉期，氟烷影响较大，而氯胺酮和芬太尼影响较小。麻醉药物对肌肉MEP的潜时及波幅有显着影响，而对脊髓MEP影响甚小。②刺激强度：鉴于大运动神经元兴奋阈值高，发出快神经纤维；小运动神经元兴奋阈值低，发出慢神经纤维。刺激电压较低时，只能兴奋小运动神经元，产生长潜时、低波幅的MEP；如将电压逐步提高，可同时兴奋大、小运动神经元，产生短潜时、高波幅的MEP。检测时恒定的刺激参数甚为重要。③肌肉收缩：在SCI患者中，经颅磁刺激前如先辅以经皮电刺激可使局部肌肉的MEP更易被引出。如能引出MEP，说明为不全损伤；如MEP仍未被引出，则说明为完全损伤。
(四)脊髓损伤的MEP
在正常个体电刺激皮质运动区，产生D波和Ⅰ波，并沿快反应锥体束神经元轴突向下传导使用前角细胞极化，引起肌肉收缩，诱发MEP。整个过程中，任何一处损伤或病变，均可影响MEP。大脑皮质运动神经元损伤，不能产生D波和Ⅰ波或仅产生较少的Ⅰ波，则不能诱发出MEP。一些疾病使快反应锥体束神经元轴突受到破坏，就可引不出MEP；或由于冲动沿慢反应锥体束神经元轴突和锥体外系(如网状脊髓束)传导，使MEP潜伏期延长，波幅降低。脊髓白质变性脱髓鞘时，使中枢神经的传导速度变慢，其MEP潜伏期延长。脊髓休克，脊髓前角运动细胞处于超极化状态，就引不出MEP。前角运动细胞变性兴奋性低下时，由于MEP的长潜伏期波是肌肉兴奋反射引起，其反射弧经过前角运动细胞，致其周期延长，波幅下降。
脊髓不同部位损伤对MEP的影响：将动物脊髓后半切断，MEP基本正常；切断右后1／4脊髓，双下肢MEP正常存在；切断左半侧脊髓，左侧MEP消失；右侧基本正常，完全切断脊髓，则MEP消失。
脊髓病理组织形态学与MEP对照发现MEP与肢体肌肉瘫痪程度及脊髓前侧索白质损伤程度是相一致的。但在脊髓损伤早期，受脊髓休克的影响，MEP不能引出，过后，以MEP检测脊髓损伤，还是较可靠的。
(五)临床应用及其安全性
在脊柱手术中应用体感诱发电位(SEP)受到一定限制，原因是只能监控脊髓中的感觉成分，而通过描记满意的信号－噪音比对外科医师提供实时反馈所需时间也较长。应用运动诱发电位(MEP)可提供脊髓内几个下行运动束的生理完整性，由于其有较大波幅，不需平均信号就可记录，更利于判断脊髓功能情况。
MEP已应用于侧索硬化症、脊髓压迫症的检测，近来也应用于脊髓损伤。MEP改变与脊髓损伤程度的关系，如同实验观察，即MEP消失表示脊髓运动传导束的破坏；MEP的波幅降低与潜伏期延长，表示脊髓不完全损伤，尤以波幅降低较潜时延长更可靠；MEP正常表示脊髓功能恢复正常。
沈慧勇(1998)发现MEP与下肢运动功能有较强的相关性，也与脊髓损伤的病理变化有较强的相关性。经皮层或颈椎刺激，具有稳定性强，能连续观察等优点，但为有创检查。经颅磁刺激无创伤，操作简单，敏感性强，其可靠程度亦优于CEP。但是，磁刺激器放置的部位对MEP影响较大，只有位置准确才能有较好的重复性，使用时应注意此点。SEP主要反映脊髓后索传导的感觉功能，MEP反映前索传导的运动功能具有良好的敏感性及特异性，不能互相替代，将二者相结合，才能更好反映脊髓功能。但MEP的出现与损伤后运动功能的恢复是否完全一致以及评估标准等都尚需进一步探讨。
近年来许多研究者指出，传统意义的完全性SCI并不等于脊髓的神经传导功能完全丧失。临床上大多数外伤性SCI是所谓“闭合性损伤”，损伤很少是横断性的。相当数量的神经纤维在外伤后依然存在，部分脊髓白质的解剖连续性仍然保留，只是由于残存的神经纤维数目不足，或者因脱髓鞘化引起轴索传导能力下降，致使中枢下行冲动在脊髓前角总和后仍不足以引起肌肉收缩。而这些患者在临床上均被诊断为截瘫或四肢瘫。但是近年来发现，部分截瘫患者或动物仍有下行神经冲动通过损伤部位的脊髓，据此有研究者提出了亚完全性脊髓损伤(discomplete SCI)的概念，即所谓临床表现为完全性瘫痪，而电生理学检查证实仍有残存神经纤维传导功能的脊髓损伤，以区别完全性和不完全性脊髓损伤。然而，至今仍缺乏有说服力的直接的电生理学证据。但MEP检查能直接反映脊髓下行传导束的功能状态，如果采用硬膜外记录技术，甚至更精确的脊髓细胞外记录技术，有可能解决这一难题。毫无疑问，如果证实确实存在亚完全性SCI，并能通过某种更精确的MEP检测技术，使之区别于完全性SCI，尽早采取积极的手术或药物治疗措施，无疑将会明显改变目前SCI的诊断和治疗格局。
对于MEP的安全性，现正从神经生理学，包括智力及长、短期记忆等进行观察，但需较长时间才能完成，在未完成之前，MEP检查应禁用于儿童、癫痫患者、带心脏起搏器患者、血管性脑出血和低氧造成的脑损伤患者。对应用此方法的患者，先行脑电图检查也是必要的。
三、其他诱发电位
(一)视觉诱发电位(visual evoked potential，VEP)
应用闭路电视呈现的黑白棋盘格翻转全视野作为刺激，记录电极置于Oz，距离Oz左右侧5cm或10cm再各放置两个电极，令病人注视电视屏幕上的视标，叠加64次，即可获得结果。用此方法引出的是视觉刺激在枕叶皮质的电生理信号，反映了中心视野6°～12°以内的电活动。常以主波P100为标准，其峰潜期为视觉冲动在视觉通路上传导所需的时间，峰波为参与兴奋的神经纤维兴奋的总和。
1．影响因素
影响视觉诱发电位时主要因素有：年龄(20～60岁较稳定)、瞳孔的大小、不同的刺激、刺激野的大小。
2．临床应用
(1)可对多发性硬化视神经的受累情况进行客观评价，对病情可进行追踪。
(2)遗传性视神经病的诊断。
(3)淤血视盘、视盘水肿等视觉诱发电位多正常。
(4)鞍区肿瘤对视神经的损害及术前术后的随访及评估。
(5)视野缺损的客观检查。
(6)色盲的客观评价判定。
(7)癔病性盲的客观诊断。
(8)婴幼儿视觉障碍的客观判断。
(二)脑干听觉诱发电位(brain-stem auditory evoked potential，BAEP)
由于各波的起源较固定，BAEP可代表听觉通路的电活动，对脑干的病变可作出客观诊断。
1．方法
双耳应用短声，400～4000Hz，50～60SE，15次／s，用极性正负交替刺激，C乙记录。
2．判断标准
Ⅰ～Ⅴ波较为恒定，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ出现率高。各波的潜伏期(PL)、波间潜伏期(1PL)、双侧潜伏期之差(ICD)，后两者相对稳定，以大于2SD为异常，大于35D为明显异常。波间潜伏期对脑干听觉通路的多种神经系统疾病的定位诊断有重要帮助。
3．临床应用
(1)多发性硬化。判断脑干受损病灶，并可作为病情及治疗的评估。
(2)婴幼儿听觉障碍的客观评价。
(3)听神经瘤的诊断。
(4)伪聋的诊断。
(三)节段性SEP
刺激任何可感应的皮神经，可以诱发特异性节段性SEP，但刺激混合神经干如正中神经或胫后神经则不能诱发SEP。刺激肌皮神经，拇指，第2、3指交界区及第5指皮肤分别代表第5、6、7、8颈神经后根，刺激隐神经、腓浅神经和腓肠神经分别代表L4、L5和S1神经根。刺激皮神经可激活快传的肌肉传入纤维，比刺激混合神经更明显。皮神经和混合神经相比，含轴突较少。为记录适合的皮质下SEP需要叠加多次。应用皮神经刺激诱发的SEP，只有用同样叠加平均才可以和由混合神经刺激诱发的SEP进行比较。
(四)前庭诱发电位
Young(1980)在猫的T7和L4对脊髓给予400gcf位能打击，造成永久性截瘫，监护前庭脊髓束(VST)，与SEP进行比较。该作者发现胸段脊髓白质传导消失，但腰段脊髓可耐受4～5分钟，尽管损伤部位发展为中央出血性坏死，但损伤后1～2小时，白质传导仍有短暂恢复。如给予200gcf位能打击，只引起神经元活动暂时丧失，白质为1～2小时，灰质只为30～40分钟。一般说，前庭诱发电位与SEP对挫伤敏感度相似，但前者有倾向较早恢复。低阈值挫伤，活动消失持续30～120分钟；高阈值挫伤，坏死过程需1～2小时，从灰质向白质扩展。SEP消失3小时，显示预后严重，90%截瘫持久；SEP如消失1～2小时，常为可逆。
监护前庭脊髓束的优点是：①刺激前庭神经可选择性地使VST活动；②VST位于脊髓前索，SEP不易引出；③不需信号平均；④信号可在几毫秒引出，而SEP平均至少需1分钟。
(五)网状结构诱发电位
Singer(1977)发现，颈段脊髓发生严重性损伤后24小时，仍可有SEP恢复，但连续观察，均未出现网状结构诱发电位。后者在探测脊髓较小损伤造成的病变可能较SEP是更为敏感的方法。
(六)脊髓－脊髓诱发电位
腰骶段脊髓损伤，在T9～T12硬膜下给予弱的刺激(0．1ms，1～5mA，1次／s)。于头顶可记录到一系列脑波，但在中胸段脊髓损伤，无反应或反应延迟。根据电生理学检查，结合临床及手术发现，说明刺激周围神经或脊髓诱发的SEP对估计腰骶段及中胸段脊髓的预后有一定意义。