082章-神经肌肉兴奋传递功能监测

第82章 神经肌肉兴奋传递功能监测 目录第1节 概 述第2节 神经刺激的种类一. 单次刺激（SS）二. 强直刺激（TS）三. 4个成串刺激（TOF）四. 强直刺激后单次刺激肌颤搐计数（PTC） 五. 双短强直刺激（DBS）第3节 肌收缩效应的评定一. 肌收缩的机械效应图二. 肌收缩的电效应图三. 加速度仪第4节 神经刺激器电极和刺激部位一. 神经刺激器的选择二.刺激电极三.刺激神经部位第5节 临床应用一. 监测不同肌松药的阻滞性质二. 不同刺激种类在围术期的应用三. 神经肌肉传递功能监测 第82章 神经肌肉兴奋传递功能监测 第1节 概 述肌松药作用于神经肌肉接头，阻滞神经肌肉兴奋的传递。监测神经肌肉兴奋传递功能，目前最好的方法是使用神经刺激器，就是用超强的电刺激刺激外周运动神经，诱发该神经支配肌群的肌收缩。根据肌收缩效应评定肌松药作用的强度、时效及阻滞性质。监测的目的是指导我们在围术期科学地合理地使用肌松药，减少肌松药的不良反应和术后及时正确地使用肌松药的拮抗药，逆转残余肌松作用等。监测肌松药作用除用神经刺激器外，还可通过直接测定随意肌的肌力，如抬头、握力、睁眼、伸舌，以及通过间接测定呼吸运动如潮气量、肺活量、分钟通气量和吸气产生最大负压，甚至在X线下观察横膈活动等来间接评定神经肌肉兴奋传递功能。但这些方法有以下一些共有的缺点： 这些临床表现除反应肌松药的作用外，还受其他多种因素影响，如全麻深浅以及中枢神经抑制药的作用等。 这些测试多数要求在病员清醒合作时进行，因此，在全麻期间，其使用受限制，而多用于术后评定肌力恢复。用神经刺激器监测并不需要病员清醒合作，可根据肌收缩效应来完成。用这些方法的测定结果不像用神经刺激器所测得的结果那样可精确地定量或定性地评估肌松药作用。用神经刺激器刺激神经的肌收缩效应对每一个肌纤维来说，其对刺激的反应是符合全或无定律的，阈下刺激肌纤维不收缩，阈上刺激引起肌纤维收缩，肌纤维收缩就产生一定的肌力。而对刺激神经干引起的整个肌群的收缩反应来说，其肌力强弱取决于所有参与收缩的肌纤维数目的总和。因此，要保证刺激神经干产生最大的肌收缩反应，该刺激强度必须达到能使该神经支配的所有肌纤维都能收缩的强度。但要保证在监测期间每次刺激强度都能引起最大的肌收缩效应，理应选用超强刺激，其强度比上述产生最大肌收缩效应的强度还要增强2025。在肌松药的作用下，刺激神经干引起的肌力降低，其程度与被阻断的神经肌肉兴奋传递阻滞的肌纤维总数有关。 第2节 神经刺激的种类神经刺激器是一个脉冲发生器，刺激神经的基本脉冲波形是单相的矩形波，其波宽为0.20.3ms，如果脉冲波为双相波则可引起爆发性的神经动作电位，增加刺激的反应。波宽过长其持续时间超过肌纤维的不应期可能激发肌纤维的重复收缩，波宽超过0.5ms，可直接兴奋肌肉而引起收缩。刺激神经要保证产生肌群收缩的最大效应，必须应用超强刺激，但是超强刺激引起的疼痛可使清醒病人不能耐受，对术后恢复期神志已清醒的病人可能留下不愉快的感觉，因此有学者在恢复期应用低于最大刺激强度的刺激，即所谓亚强刺激，并提示用这种强度评定术后神经肌肉兴奋传递功能恢复的结果可信。但是作为研究，肯定其精确性并不符合要求。刺激神经的矩形波以不同频率与方式组合就构成不同的刺激种类。临床上应用的刺激种类有单次刺激（singletwitch stimulation，SS），4个成串刺激（train-of-four，TOF），强直刺激（tetanic stimulation ，TS），强直刺激后单刺激肌颤搐计数（post tetanic count，PTC）和双短强直刺激（double-burst stimulation，DBS）。不同的刺激种类各有其特性和优缺点，在临床上有其不同的适应范围，因此在监测神经肌肉兴奋传递功能时要根据临床上要求，选择合适的神经刺激方式。一. 单次刺激（SS）单次刺激引起一次肌颤搐，其肌收缩效应与所用刺激的频率有关，常用的刺激频率有两种即0.1Hz和1.0Hz，频率超过0.15Hz，肌收缩效应逐渐降低并维持在一个较低水平，因此1.0Hz的单刺激仅用于确定最大刺激强度。根据连续单刺激逐渐增大刺激强度直至引起最大的肌颤搐效应，依此选用0.1Hz确定最大刺激强度所需时间。而0.1Hz单刺激常用于术中连续监测和比较不同肌松药的作用。监测肌松药起效、强度、时效与恢复。注入肌松药后肌颤搐幅度逐渐减小至消失，恢复时肌颤搐幅度恢复并逐渐增大，注药至肌颤搐达到最大压抑之间的时间称起效时间；肌颤搐从无至肌颤搐开始恢复之间的时间为无反应期，术后单次刺激肌颤搐恢复要求恢复至对照值的90以上，在恢复过程中肌颤搐的高度由25恢复到75的时间称恢复指数，此反映肌颤搐恢复速率。肌颤搐抑制90以上可顺利完成气管插管，腹部手术要求肌颤搐保持压抑90左右。拮抗非去极化肌松药作用待肌颤搐恢复到25以上时应用拮抗药则恢复快。用单刺激监测要求在使用肌松药之前，首先测定肌颤搐的对照值，不然就不能与术中或术后肌颤搐的幅度相比较。且在术中要长时间保持刺激条件不变十分困难，否则，所测结果就难以与对照值比较。此外，肌颤搐高度即使恢复到对照值水平，仍有可能有残余肌松。肌松药的起效和时效与刺激的种类和刺激持续时间有关，显然1.0Hz单刺激测定结果不能与0.1Hz或是TOF等的结果相比较。二. 强直刺激（TS）持续刺激的刺激频率增高到20Hz以上时，肌颤搐就会融合成为强直收缩。部分非去极化阻滞时，强直收缩的肌力不能维持，出现衰减。而强直刺激后短时间内给于单刺激，肌颤搐增强出现易化，见图821。临床上强直刺激引起的衰减与其后的易化可用于鉴别肌松药阻滞性质和判断阻滞程度。神经肌肉传递功能正常时对持续5秒钟的50Hz强直刺激的肌力能很好维持，而部分非去极化阻滞时，其肌力不能维持而出现衰减。典型的去极化阻滞不出现衰减，但当持续或反复应用去极化肌松药，阻滞性质会转化成双向阻滞，强直刺激可引起衰减。A 对照 非去极化阻滞B 对照 去极化阻滞 图821 非去极化阻滞的衰减与易化A. 部分非去极化阻滞肌颤搐、强直收缩及强直收缩后肌颤搐易化；B. 部分去极化阻滞肌颤搐、强直收缩及无强直收缩后肌颤搐易化发生衰减的机制是在神经肌肉接头前膜，持续的高频刺激使在神经末梢内储存可立即被动用的乙酰胆碱大量释放而耗竭，致在持续高频刺激时乙酰胆碱释放量减少，此时出现衰减，其后，乙酰胆碱释放量维持在乙酰胆碱合成量与动用量之间取得新的平衡水平。由于神经肌肉传递功能有很大的安全阈，动物实验证明引起肌收缩所需要的乙酰胆碱量仅为神经末梢释放量的25左右，但当非去极化肌松药阻滞时，接头后膜游离的乙酰胆碱受体减少，因此当乙酰胆碱释放量减少致部分肌纤维不能收缩时，就出现衰减。此外，非去极化肌松药阻滞还可能影响神经末梢内乙酰胆碱的动用，这也有助于衰减的发生。衰减的大小与强直刺激的频率、刺激持续时间、重复强直刺激之间的间隔时间以及非去极化阻滞的程度有关。强直刺激后易化是由于强直刺激后使乙酰胆碱合成与动用的量均增加所引起的，易化的程度和持续时间与非去极化阻滞程度有关，易化一般持续时间约60秒钟。强直刺激用于评定术后残余肌松常用频率为50Hz，持续刺激时间为5秒钟，如果不出现衰减，可作为临床上肌张力恢复的指标。过去曾介绍用100Hz和200Hz持续刺激评定肌张力的恢复，用不同强直刺激频率刺激观察有无衰减，对估计有多少受体已恢复正常功能有密切关系，如分别用30Hz、100Hz和200Hz刺激如不出现衰减，则分别约有2530、50和70受体已恢复正常功能，虽然频率愈高，监测的效果愈好，但100Hz和200Hz现已不用，因为，强直刺激的频率愈高，刺激持续时间愈长，引起的疼痛愈强，因此不适宜应用于清醒病员；且强直刺激频率高，持续时间长，使神经肌肉兴奋传递的不应期延长。而且在神经肌肉兴奋传递功能恢复后期，强直刺激可引起局部被兴奋的肌群对肌松药出现持续的拮抗现象。因此其结果不能正确地反映其他肌肉的肌张力恢复情况。此外，有报道强直刺激的频率超过70Hz，即使不用肌松药，在强效吸入麻醉药全麻时也可出现衰减，因此，超过50Hz的强直刺激既不符合生理要求，又无实用价值。三. 4个成串刺激（TOF）4个成串刺激是由一串有4个频率为2Hz，波宽为0.20.3ms的矩形波组成的成串刺激，连续刺激时其串间距为1012s，4个成串刺激引起4个肌颤搐，分别为T1、T2、T3和T4。用TOF刺激可以观察肌颤搐的收缩强度和各次肌颤搐之间是否依次出现衰减，观察衰减可以确定肌松药阻滞特性及评定肌松作用。衰减的大小以第4个肌颤搐与第1个肌颤搐的比值（TOFR）来表示，即TOFRT4 / T1 。神经肌肉兴奋传递功能正常时4个肌颤搐的幅度应相等。即T4 / T1 接近1.0，但当不完全的非去极化阻滞时，肌颤搐出现衰减，这时T4 / T10.9或接近1.0，但在持续应用去极化肌松药其阻滞性质逐渐演变成II相阻滞时，则T4 / T1逐渐变小，当T4 / T10.75，此时抬头试验能维持5秒钟，但要临床上肌张力充分恢复，没有残余肌松作用，要求T4/T1达0.9。TOF引起疼痛较强直刺激轻，对神经肌肉传递功能的后效应影响小，间隔10秒钟即可重复测试，可用以连续监测包括短时效的肌松药作用，如监测琥珀胆碱持续静滴时的阻滞程度和阻滞性质演变。AB 图822 4个成串刺激T4 / T1比值A. 非去极化阻滞；B.去极化阻滞AB 图823 4个成串刺激监测 A非去极化肌松药和B去极化肌松药模式图四. 强直刺激后单次刺激肌颤搐计数（PTC）在非去极化肌松药的无反应期，此时由于非去极化肌松药的阻滞较深，以致对单刺激和4个成串刺激均没有肌颤搐反映，如果要进一步了解阻滞深度，可用PTC。PTC的组成是先为50Hz的强直刺激，持续刺激5秒钟，以后间隔3秒钟接着为1Hz的单次刺激，观察单次刺激时出现的肌颤搐次数。PTC是利用非去极化阻滞对强直刺激出现衰减和强直刺激衰减后对单次刺激的肌颤搐出现易化，这样使PTC在单次刺激和4个成串刺激不引起肌颤搐反应时又可进一步估计阻滞深度。但是其程度有一定范围，在阻滞非常深的情况下仍然对强直刺激和PTC可均无反应。而在阻滞消退过程中，PTC出现较单次刺激和TOF的肌颤搐反应出现早。研究表明，首次出现PTC与首次出现TOF之间的相差时间与肌松药种类有关，不同的肌松药其相差时间不同，如气管插管时用潘库溴铵0.1mg / kg，其PTC出现与TOF肌颤搐出现之间的相差时间约为37分钟，与此相似，应用阿曲库铵0.5mg/kg或维库溴铵0.1mg/kg其间的相差时间约为78分钟。随着阻滞深度减轻，PTC的反应次数增加，一般PTC恢复到10（616）次左右，TOF肌颤搐也已开始恢复，因此，根据PTC结果可估计不同非去极化肌松药在TOF和单刺激无肌颤搐反应到TOF和单刺激出现之间的时间。PTC的另一用途是监测在重要的手术操作需要有更深的肌松状态，保证病人在操作时不致引起突然体动。为防止在无反应期因强刺激而使病人突然体动，如气管导管在气管内移动，刺激隆突引起呛咳等。由于不同肌群对肌松药的敏感性不一样，膈肌的敏感性最差，即使在拇内收肌对TOF或单刺激的肌颤搐已100抑制时，横膈仍有活动，刺激气管隆突时仍可出现强烈的咳嗽反应。要完全抑制横膈活动和避免咳嗽，应保持PTC为零的水平，如果PTC保持在2到3，此时如果刺激气管隆突虽可避免发生剧烈的咳嗽，但仍能有弱的咳嗽反应。PTC受许多因素影响，主要取决于非去极化阻滞程度、强直刺激的频率及持续时间、强直刺激与其后单刺激之间的间隔时间、单刺激的频率以及强直刺激前的刺激条件等。因此测定PTC必须保持这些条件恒定。如果两次PTC之间间隔时间短于6分钟，也可影响下一次PTC测定结果。AB 图824 无效应期PTC监测A. 非去极化阻滞肌颤搐抑制100时PTC计数；B.去极化阻滞无强直刺激后 肌颤搐易化 五. 双短强直刺激（DBS）DBS是由两串间距750ms的短程50Hz强直刺激所组成，而每串强直刺激只有3或4个波宽为0.2ms的矩形波，见图82 5。DBS的主要用途是在没有监测肌颤搐效应设备的情况下，要靠手感或目测来监测肌张力的恢复。在神经肌肉兴奋传递正常时，DBS引起的两个肌收缩反应相同，而在部分非去极化阻滞时，第二个肌收缩反应较第一个的弱。这与TOF相似，DBS与TOF间有较好的相关性，DBS的肌收缩衰减较TOF衰减更明显，因此，在无记录装置的条件下，用手触感觉评定术后残余肌松，DBS较TOF分辨效果好。在临床上，当TOF在T4 / T10.60是不可能的，而用DBS触感能分辨出衰减，约相当于TOFR为0.60。评定肌张力充分恢复最好结合临床表现，如清醒病员能保持睁眼、伸舌、有效的咳嗽、握力有劲且能持续不减、保持抬头并能维持5秒钟，以及测定呼吸功能如肺活量达1520ml/kg，吸气最大负压达1.962.45kPa（2025cmH2O）等。应用肌松药后神经肌肉兴奋传递功能恢复是一个过程，应用拮抗药逆转肌松药作用，其恢复能力取决于用拮抗药前神经肌肉兴奋传递功能的自然恢复程度，因此在单刺激和TOF刺激无反应时，不要使用拮抗药，这不仅此时拮抗难以成功，相反可能延长恢复时间。当TOF刺激出现一个肌颤搐，用拮抗药后充分恢复时间可能要30分钟；在TOF刺激出现2个肌颤搐用拮抗药逆转其恢复时间，长时效肌松药可能要1012分钟，中时效要45分钟；当TOF刺激出现4个肌颤搐后用拮抗药，用新斯的明拮抗其恢复不超过5分钟，用依酚氯铵拮抗其恢复约23分钟。不同刺激在围术期的应用见表821。 821围术期各类刺激的应用 刺激种类 围术期应用 单刺激 确定超强刺激（1.0Hz）气管插管时肌松程度监测（0.1） 4个成串刺激气管插管时肌松程度监测手术期维持外科肌松和肌松恢复期监测术后恢复室肌松消退监测强直刺激后单刺激肌颤搐计数 肌松无效应期维持深度肌松 预测单刺激和四个成串刺激肌颤搐出现时间双短强直刺激术后测定肌松消退及在恢复室判断残余肌松 三. 神经肌肉传递功能监测 全麻应用肌松药时，监测神经肌肉兴奋传递功能的目的： 肌松药用量个体化； 根据手术需要调节肌松程度； 选择最佳气管插管和应用拮抗药时间； 评定术后肌张力恢复，区别术后呼吸抑制原因是中枢性抑制还是肌松药作用；监测静滴或反复静注琥珀胆碱时的神经肌肉阻滞性质演变； 研究比较不同肌松药的临床药效。 在目前这种监测尚不能普遍应用时，至少对下列病员应监测神经肌肉兴奋传递功能： 肝、肾功能障碍或全身情况差、疾病严重以至肌松药的药代动力学可能受影响的病员； 重症肌无力及肌无力综合征等肌松药药效学有异常者； 对支气管哮喘、严重心脏病等避免在术后使用新斯的明等抗胆碱酯酶药拮抗肌松药残余作用的病员； 对过度肥胖、严重胸部创伤、严重肺部疾病及呼吸功能受损接近临界水平、术后需充分恢复肌力的病员； 长时间手术反复静注或持续静滴肌松药的病员。 （庄心良）参考文献 1 Hello-Hansen HS,Bang U,Nielson HK, et al . The accuracy of train-of four monitoring at varying stimulating currents. Anaesthesiology, 1992,76:1992 Ali HH, Utting JE, gray C . Stimulus frequency in the detection of neuromuscular blocks in humans. Br J Anaesth, 1970,42:976 3 Ali HH, Savarese JJ. Monitoring of neuromuscular function. Anesthesiology,1976,45:2164 Mcloy EP, Misakhur RK, Connolly FM,et al,.The influence of the duration of control stimulation on the onset and recovery of neuromuscular block. Anesth Analg, 1995,80:3645 Saitoh Y, Masuda A, Toyooka H,et al. Effect of tetanic stimulation on subsequent train-of-four response at various levels of vecuronium-induced neuromuscular block. Br J Anaesth,1994,734:166 Dupuis JY, Mastin R, Tessonnnier JM,et al. Clinical assessment of the muscular response to titanic nerve stimulation. Can J Anaesth, 1990,37:3977 Bonsu AK,Viky-Mogensen J, Fesnando PUE, et al. Relationship of post-tetanic count and train-of-four response during intense neuromuscular blockade caused by atracusium. Br J Anaesth, 1987,59:10898 Endfack J, Qstesgaasd D,Viky-Mogensen J. Double burst stimulation(DBS) :A new pattern of nerve stimulation to indetify nesidual cusasigation . Br J Anaesth,1989,62:2749 Viky-Mogensen J, Jensen NH,Engkack J,et al. Tactile and visual the train-of four nerve stimulation . Anesthesiology ,1985,63:44010 Fruesgaasd K, Viky-Mogensen J, Besg H,et al. Tactile evaluation of the response to double burst stimulation decreases,but does not eliminate the problem to postoperative residual paralysis. Acta Anaesthsiol Scand ,1998,42:116811 Donati F, Meistelman C,Plaud B. Vecuronium neuromuscular blockade at the adductor muscles of the larynx and adductor pollicis.