熊南翔: 神经电生理－照亮神经外科发展之路的新明灯

本文作者：武汉协和医院神经外科副主任熊南翔教授；《神外前沿》编辑并首发；欢迎投稿。以下是文章全文：

 导语 

如果有这样一个患者，出现头痛，呕吐，一侧肢体乏力，视乳头水肿，那么会高度怀疑颅内有占位病变。作为神经外科医生，可以通过现代影像技术，清晰而充分地显示脑内的病变，然后应用显微镜，对病变进行妥善的切除。这样的工作对现在的神经外科医生来说，是再平常不过的事情。

但是，在100年前神经外科的起步之初，那个时代的神经外科医生既没有CT或磁共振，做到手术前看清患者颅内的病变，也没有现代的显微镜，手术中把深部结构充分照明和放大。只能凭借一腔热情，在黑暗的世界中摸索。

20世纪末，科学发展带来的影像学和显微镜技术进步，犹如一盏盏明灯，照亮了神经外科的道路，让我们能飞快地行走在这条路上。

现代科学技术依然在不断地向前，也在进一步地推动着神经外科的发展。今天，我们也为大家来介绍照亮神经外科新的发展之路的明灯——神经电生理。

（图片来源于网络）

1、什么是神经电生理学？

广义上，神经电生理学是利用神经系统活动时所发生的电变化作为指标,分析研究神经系统的活动规律和神经冲动的传导途径的科学。

神经电生理学是一门理论，是综合了生理学, 电子信息工程学，神经内科，神经外科，儿科，耳神经科，精神科，心理学，法医学等多个学科的特殊的交叉学科，包括神经电生理的基础和应用。

首先涉及的是生物信息工程学，将非常弱的生物电信号放大，并进一步对其计算机化处理，得到可以判读的电生理波形。掌握神经电生理波形的获取原理，对于临床医生理解和掌握神经电生理来说，是非常重要的。

在应用上，涉及的概念就是神经电生理技术。过去，人们说到神经电生理，就想到的是神经内科下面附属的一门技术。近些年，神经电生理的技术发展迅速，不仅是在神经内科，在其他许多临床学科都有广泛的应用，特别在神经外科，越来越依赖神经电生理技术。

2、神经电生理技术有哪些内容？

用于临床的神经电生理技术主要有三大技术，包括脑电图，肌电图，诱发电位。

过去常规脑电图只用于癫痫的诊断或疑似癫痫的排除。发展到现在，脑电图有很多种类，如动态脑电图，视频脑电图，定量脑电图，术中皮层脑电图，立体定向脑电图等。

肌电图是应用电子学仪器记录肌肉静止或收缩时的电活动，及应用电刺激检查神经、肌肉兴奋及传导功能的方法。新的进展有单纤维肌电图，巨肌电图等。

诱发电位是外界刺激后机体产生的电位变化。根据受刺激的神经不同可分为，视觉诱发点位，听觉诱发电位，体感诱发电位，运动诱发电位，另外还有一种特殊的诱发电位，叫做事件相关电位。

3、这些技术在神经外科有什么样的应用呢？

我们还是从过去说起吧。癫痫手术开展在国内已经有几十年了，神经电生理技术应用就是从那时候开始的。但仅限于癫痫手术，对癫痫灶进行定位。

癫痫灶定位也从起初的皮层电极发展到现在立体定向电极，是深部皮层的放电能都被采集，更精准的进行癫痫定位。

近几年，神经电生理技术在神经外科其他方面的应用如雨后春笋，如术中神经电生理监测，神经重症患者神经功能评估，植物生存状态患者苏醒的预测等。正如我们开头讲到的，这些技术成为了照亮神经外科发展道路的新明灯。

4、术中神经电生理监测是如何应用的？

神经外科手术往往都是高风险手术，手术操作后，即便结构完整，但神经功能也可能出现障碍。过去没有术中神经电生理监测的时候，手术者在显微镜下能够看清楚神经结构，却不能掌握神经功能的情况。

还有一种情况，肿瘤组织和正常神经完全在一起，比如巨大听神经瘤患者，即便在显微镜放大的情况下，也无法辨认面神经和听神经。

而术中神经电生理监测给了手术者一双看清神经功能和进一步辨识神经结构的眼睛。就如刚才所说，在做大型听神经瘤手术时，通过听觉诱发电位监测听神经功能，面神经肌电图监测面神经功能，并通过神经刺激器对可能的面神经结构进行判定。

脊髓肿瘤切除时，可以通过体感诱发电位和运动诱发电位探知脊髓神经传导的完整性，体感诱发电位监测的原理是，在患者的上肢或下肢末梢神经刺激，正常情况下在大脑皮层感觉区会有电位活动，在对侧头顶的头皮处可以记录到电活动。

与体感诱发电位类似，运动诱发电位的原理是从头皮处的电刺激传到运动皮层，在相应支配的肢体肌肉上可记录到相应肌电活动。如果手术的操作对脊髓神经传导束造成显著影响，体感诱发电位和运动诱发电位俊辉有明显改变，从而可以提示手术操作应停止，等待波形恢复后再进行操作。

对于脑功能区手术，采用皮层刺激的方式，确定运动区域和中央沟的位置；脑血管病搭桥或动脉瘤手术中，运动诱发电位和体感诱发电位的变化可以评估手术所在脑血管分布区域的缺血情况。术中神经电生理监测技术几乎可以用于所有神经外科手术中。

5、神经电生理技术在评估神经重症患者的病情中能起到哪些作用？

临床上判断重型颅脑损伤，脑出血患者的病情变化，主要是观察生命体征，神经系统检查，GCS评分，影像学和脑灌注等检查。

但是，脑电活动的变化情况能够提供脑功能的状态和脑细胞损害程度，早期发现和纠正可逆性脑损伤，评价重症患者病情转归有重要意义。

有一种新的脑电图技术——振幅整合脑电图，它是采用振幅校对，半对数压缩处理后获得的脑电变化趋势图，解决了以往脑电监测过程中受到技术操作和记录结果分析的限制，具有清晰、直观、操作方便、抗干扰性能强、持续床边实时监测以及结果分析判读相对简单等优点，能够很好的用于脑炎，脑出血，重型颅脑损伤的脑功能的状态。

6、神经电生理技术在评估持续植物生存状态患者的苏醒可能性方面有帮助吗？

采用事件相关电位技术评估植物状态患者是否有微弱意识状态有很重要的临床意义。由于意识障碍患者（包括昏迷）许多感觉能力受限，只有听觉刺激容易进入患者大脑，故采用比较敏感的事件相关电位N100、MMN、P3a指标对意识障碍患者进行预后跟踪和苏醒的预测。失匹配负波（MMN）是事件相关电位（ERP）的一种，是一系列重复的、性质相同的“标准刺激”中具有任何可辨别差异的“偏差刺激”诱发的脑电反应，主要反映不依赖于任务的自动加工过程，是大脑对感觉信息自动加工的电生理测量指标。

除传统的目视分析以外，多种脑电分析算法如双谱指数、功率谱分析、神经复杂度等均可用于分析静息态脑电。导联数越多信息量越大。目前，以非线性动力学为代表的现代分析方法开始逐渐成为大脑意识活动评价的新方法，相关研究表明脑电信号的非线性特征参数可以直接且较准确地反应大脑皮层的电生理活动程度，这可以为意识障碍患者的临床诊断、预后评估、促醒等提供有效依据。

经颅磁刺激联合多导联脑电图（TMS-EEG）也是一种社和植物状态患者的电生理评估方法，无需患者主动参与配合，无需语言或动作输出，也不受评估者的主观影响，可应用于在个体水平上得到精确的意识评估结果。

7、神经外科医师如何学习神经电生理？

对于神经外科医生来说，神经电生理学是一门越来越重要的学科。就如我们要掌握神经影像学的知识一样，和放射科医师一样，对神经影像结果有非常犀利的观察和判断。

但现在，神经电生理这个学科对大多数神经外科医生来说，还是比较陌生的。而把神经电生理技术应用于神经外科，需要建设专业的团队。既有掌握神经电生理学理论知识的神经外科医生，又有熟悉神经电生理仪器和技术操作的技术人员。

神经外科医生需掌握神经电生理的基本原理，脑电图，肌电图，诱发电位等神经电生理结果的判读，各个神经电生理技术在神经外科疾病的应用，以及每个神经外科疾病和神经外科手术所需要选择的电生理技术。

掌握这些，除了参加短期的系统的培训和进修，还需要从事神经电生理的医师和技术人员平时不断地积累。

8、神经电生理学的未来方向是什么？在神经外科这个领域的应用会有怎样的突破？

神经电生理学是一门历史悠久的学科，同时也是一门新兴的学科。神经电生理仪器设备的研发会推动学科的发展，在应用上获得更直观更高阳性率的结果，呈现给临床医生更加友好的界面。

另外，推动神经电生理技术的标准化工作是非常重要的。目前，每个神经电生理检查单位的结果之间没有可比性，这一点不同于CT和磁共振的检查结果。

原因就是，神经电生理仪器设备的外在环境，对神经电生理检测的结果有非常大的影响；神经电生理学技术目前主要观察和记录的对象是大脑皮层和周围神经，对脑干部位的颅神经中枢核团的电位活动变化还没有有效的检测手段，而了解中枢神经核团的电活动情况对探索疾病的发生机理和判断疾病治疗的效果是非常重要的。

应该说，科学的发展带来的变化都出乎所有人的预料和想象，许多从事多年神经电生理的专家都在憧憬，神经电生理给神经外科的新的改变。

我们可以满怀信心地预测不久的将来，目前应用的神经电生理学技术存在的一些局限性将会得到进一步的完善，对神经外科患者的监护，检测和评估的结果将更加客观和精确。将来会有更新的神经电生理技术出现，解决目前神经电生理检测的盲区（如术中嗅神经监测，前庭神经监测，非清醒状态下的语言功能区定位），这些未来的工作对神经外科发展的推动都会有不可估量的影响。

熊南翔，武汉协和医院神经外科副主任，主任医师，教授，博士生导师，王忠诚中国神经外科青年医师年度奖获得者。主要专业方向为功能神经外科和神经修复基础研究。

2011年至2012年在德国汉诺威医学院神经外科任客座医生，师从现任世界功能神经外科联合会主席Krauss教授。学习和把握世界功能神经外科的最前沿,特别是神经调控技术治疗帕金森病，原发性震颤和扭转痉挛等疾病积累了大量的经验和技术，把握了国内外开展深部脑刺激手术治疗功能性神经疾病最新的进展，在湖北省开展了第一例梅杰综合征的深部脑刺激手术。早在1996年就开始接触癫痫的外科治疗。精通术中神经电生理技术，致力于采用神经电生理技术服务于神经外科临床诊断与手术，同时兼任湖北神经电生理学会会长和武汉脑电图及神经电生理协会主任委员，是华中地区推动神经外科电生理技术的先行者。最早在湖北省成熟开展显微血管减压手术治疗面肌痉挛，三叉神经痛，舌咽神经痛，是湖北地区开展此类手术最多的专家。采用立体定向放射外科治疗舌咽神经痛在全国领先，疗效良好，得到国际同行的认可；在国际上率先采用立体定向放射外科治疗喉上神经痛。

主持国家自然基金项目4项。基础研究方向是中枢神经再生，主要是髓鞘蛋白抑制轴突生长的机制，新型生物合成材料对中枢神经的再生与修复，取得了系列研究突破与成果。Oncology Report 和Toxicology Research审稿人。以第一作者或通讯作者发表SCI论文20篇，包括神经外科最权威杂志 the Journal of Neurosurgery和功能神经外科最权威杂志Stereotactic Functional Neurosurgery等杂志。