【摘要】在法医学鉴定中,多个鉴定项目如损伤程度鉴定、伤残等级评定及护理依赖程度鉴定等均需要对脊髓损伤后肢体功能的丧失进行评价。脊髓损伤的诊断主要根据外伤史、临床表现、神经系统检查、影像学检查以及电生理检查结果等综合确定;而目前对脊髓功能的评估主要依靠脊髓功能评分如ASIA标准等,其局限性在于受患者的配合程度、主观感觉及医师的经验判断等诸多因素的影响,主观性较强。体感诱发电位是近年来发展起来的客观评价神经系统感觉传导通路的电生理技术,因其既有便于操作、无创等特点,还有客观、灵敏、定量等方面的优越性,备受临床医学领域和法医学领域的关注。
【关键词】体感诱发电位;脊髓损伤;法医学鉴定
The evaluation of spinal cord injury with somatosensory evoked potential test and the application of forensic clinical identification
【Abstract】In forensic identification,a great many identification programs ,such as injury identification,disability rating and the independence level on nursing, all require the appraisal of the loss of limb function after a SCI(spinal cord injury), whose diagnosis is mainly determined together by the injury history,clinical performance,and the result of the nervous system examination ,imaging examination as well as electro-physiological examination.Currently, the appraisal of spinal cord function mainly relies on some rating standards of spinal cord function such as ASIA standard.However,this standard has its limitations and relatively strong subjectivity in that its result is subject to many factors such as the cooperation willingness and subjective feelings of the patient and empirical judgment of the doctor.On the contrary,SEP(Somatosensory Evoked Potential) ,a electro-physiological technique emerging in recent years which is used to objectively assess the sense-conducting pathways of the nervous system ,is not only easy to manipulate and free of injuries,but also objective,flexible and quantitative,thus earning widespread attention from both clinic and forensic medicine.
【Key words】SEP(Somatosensory Evoked Potential); SCI(spinal cord injury);forensic identification
1 前言
脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)是由各种原因引起的一种十分严重的神经系统损伤,严重影响患者的生活质量和生命质量,并给家庭、社会带来巨大的经济损失和严重伤害。脊髓损伤致伤原因中40%是交通意外事故所引起,25%是暴力引起,21%是坠落引起,10%与潜水有关,另外4%为工作及运动相关的损伤[1]。由于脊髓损伤多涉及刑事诉讼、民事诉讼及保险理赔等方面的法律问题,因而是法医学鉴定的重要内容之一。在法医学鉴定中,对于脊髓损伤的鉴定涉及对损伤程度、伤残等级及护理依赖程度鉴定及预后的判断等问题,主要依据脊髓功能障碍程度进行评定。
在临床诊疗过程中,脊髓损伤的诊断主要根据临床症状、体征、神经系统检查及相应的影像学检查等综合确定。如运动功能障碍依靠肌力检查,感觉功能障碍依靠痛觉、触觉及深感觉检查。但是上述检查的局限性在于受患者的配合程度、
主观感觉及医师的经验判断等诸多因素的影响,主观干扰强,客观性评估手段有待于进一步发展和应用。在司法鉴定中,由于被鉴定人特殊的诉讼心理,被鉴定人常常存在夸大病情,甚至存在诈病的情形,给法医学鉴定带了困难。因此,在司法鉴定中,迫切需要一种能够对脊髓损伤后的功能状态进行客观检查的技术来排除各种主观因素的影响。随着电生理技术的发展,体感诱发电位以其能够对脊髓功能障碍程度进行客观评价及定位检查,越来越受到临床医学的重视,也成为法医学研究的重要内容。
2 脊髓损伤
脊髓损伤是指各种原因导致的脊髓形态和结构改变,从而导致损伤节段以下的感觉、运动及自主神经功能相应改变的致残性疾病。可分为原发性脊髓损伤、继发性脊髓损伤和迟发型脊髓损伤。原发性脊髓损伤包括脊髓震荡、脊髓挫裂伤(脊髓挫伤、不全裂伤、横贯性损伤、脊髓完全断裂等)。继发性脊髓损伤包括脊髓水肿、脊髓受压、椎管内出血等[2]。由于损伤程度不同,会遗留不同程度的功能障碍,轻者如脊髓震荡,可在短期内恢复。重者如脊髓横贯性损伤,可引起损伤平面以下的感觉功能、运动功能完全丧失,导致严重后果。当脊髓遭受急性打击后,由于各类炎性因子、细胞毒素的释放和内环境紊乱而引起神经细胞的迟发性坏死、崩解,进一步发展即可造成继发性脊髓损伤[3,4]。
3 体感诱发电位
3.1 概述
诱发电位(evoked potential, EP)是指人工的或自然刺激所引起的中枢神经系统的电位变化,是研究中枢神经系统机能的一种重要方法。在感觉系统,刺激感受器、感觉神经和感觉通路后,在脊髓和脑部所引出的电位称为感觉诱发电位[5]。
体感诱发电位(Somatosensory Evoked Potential,SEP)是近年来发展起来的客观评价神经系统功能状态的电生理技术。目前临床上最常用的刺激是电脉冲刺激或称电刺激,即使用电流脉冲刺激指(趾)皮神经、或者肢体大的混合神经中的感觉纤维,在肢体神经、脊柱的皮肤表面和脑感觉投射区相应头皮上记录到的电位变化即为体感诱发电位[6]。根据电刺激的频率不同可检出两类性质不同的SEP,即瞬态SEP和稳态SEP,其中临床常规检测上肢和下肢SEP都是瞬态SEP。根据刺激和记录部位的不同,体感诱发电位可分为皮层体感诱发电位(Cortical Somatosensory Evoked Potential,CSEP)、脊髓诱发电位(Spinal Cord Evoked Potential, SCEP)和节段性体感诱发电位(Segmental Somatosensory Evoked Potential, SSEP)。
体感诱发电位主要反映髓鞘纤维传入系统的结构完整和功能状态[7]。多用来检测脊髓的感觉传导功能,可反映神经系统自周围皮肤痛觉末梢至感觉皮质的浅感觉上行通路的功能,其检测范围贯穿神经系统的整个躯体感觉通路,可在周围神经、神经干、神经丛、脊髓及皮质记录到神经兴奋电位,故能反映中枢系统感觉通路的完整性和功能性。脊髓损伤后,上行纤维受压或损坏,致上行冲动导致数量减少,上行纤维的传导数量减少,上行纤维的传导速度降低。SEP的潜伏期与上行纤维的传导速度和中枢突触延搁的时间有关,在冲动向大脑皮层传导的过程中,各级神经元突触传递的时间和单位时间到达的冲动量有关。
3.2 体感诱发电位发展概况
1786年意大利Galvani观察到青蛙外周神经和肌肉的带电现象,由此发现了生物电,并创立了生物电(Animal electricity)学说。1850年Helmholtz测定了神经传导速度,他用很简单的实验测出了蛙的神经传导速度仅为20—30m/s。1951年Dawson[6]将单个刺激诱发的感觉电位依次摄像、叠加,成功地从自发脑电活动中分离出了诱发电位,随后在一次对遗传学肌阵挛性癫痫的周围神经进行单次刺激时成功的记录到了体感诱发电位。1973年Perot[8]首先阐述了SEP对脊髓损伤患者检查的意义。自此以后,SEP就开始用于检查脊髓的功能,其反映脊髓的感觉传导功能,但并不能反映脊髓的运动传导束的功能。
4.SEP的临床应用
SEP在临床上应用较早,是对神经系统自周围皮肤痛觉末梢至感觉皮质的浅感觉上行通路的功能进行客观检测的常用手段。一是可以用来评估脊髓损伤程度及判断预后,龙海波[9]等发现完全性脊髓损伤SEP波形消失,呈一条直线,而不完全脊髓损伤SEP能够引出波形,说明SEP可以作为完全性脊髓损伤和不完全脊髓损伤的鉴别诊断,但是,对于不完全脊髓损伤的损伤程度评估有待进一步的研究。二是用于临床辅助诊断及定位诊断,SEP可用于脊髓后索病变的诊断[10﹒11],并且SEP的N1-P1最大位差出现于脊髓后索部分,向外侧分布呈现梯度递减趋势,可以对损伤部位进行较好定位。三是用于脊髓手术术中检测,避免损伤神经。张成亮[12]发现运用皮层体感诱发电位对脊髓神经功能损伤的敏感度为42.00%,特异度为95.48%。
5.SEP在法医临床鉴定中的应用
5.1 SEP在脊髓损伤程度及伤残等级鉴定中的应用
损伤程度及伤残等级鉴定是法医临床学鉴定中重要的内容。对于脊髓损伤后损伤程度和伤残等级,主要是根据脊髓结构破坏及功能的障碍程度进行评定。对于外伤引起的脊髓损伤,根据最新的《人体损伤程度鉴定标准》,需对脊髓损伤所致的四肢瘫痪、肛门失禁、排尿障碍、脊髓挫裂伤等作出客观评定,即需要对脊髓器质性改变和功能障碍做出客观的评估[13]。同样对于外伤致脊髓损伤的伤残等级,也需对治疗终结后所遗留的结构破坏和功能障碍作出客观评定。既往脊髓损伤的诊断主要根据临床症状、体征、神经系统检查及相应的影像学检查等综合确定,主观性较强,而且CT、MRI等影像学检查仅能反映脊髓器质性改变,对脊髓功能障碍不能做出有效的评价,并且CT、MRI等影像学检查所发现的病灶部位和大小并不能很好的反映病情的严重程度和预后情况。刘技辉[2]等发现脊髓震荡无论在早期和晚期,CT和MRI检查均无明显异常所见。
体感诱发电位作为一种客观评价神经系统功能状态的电生理技术,通过反映脊髓的感觉传导通路,从而能够对脊髓损伤及其功能障碍程度作出客观的评价。Machida M发现体感诱发电位对脊髓损伤诊断的正确率为91.3%[14]。Haupt WF[15]等研究表明,体感诱发电位的异常程度与脊髓损伤程度呈正相关。完全性脊髓损伤,SEP消失;不完全脊髓损伤,由于未完全损伤脊髓上行纤维传导通路,仅使上行纤维数量减少,单位时间冲动量减少,故SEP潜伏期延长,波幅降低。裴少保[16]等在研究脊髓冲击伤前后体感诱发电位变化时发现,脊髓冲击模型P波潜伏期明显延长,且损伤越重延长越明显,而且家兔的脊髓损伤程度与P波的峰潜伏期和波幅具有直线相关。同时,徐晓明[17]等认为,皮节体感诱发电位与腰骶神经根损伤有良好的相关性,弥补了影像学检查的不足,既可判定单根神经根的功能状态,又可辅助定位诊断,是一种敏感的辅助诊断腰椎间盘突出症的电生理方法。邱志茹等[18]发现神经电生理检查在对脊髓亚急性联合变性(Subacute combined degeneration of spinal cord,SCD)诊断中的异常率高于MRI,而SCD患者受累部位为后索、侧索等部位,其中SEP的异常主要是因为后索受累所致,这与许多学者[19,20]认为神经电生理检查能够为脊髓亚临床病变的提供可靠的依据相符。
此外,中、长潜伏期SEP原发反应后的早成分和晚成分均受意识状态的影响较大,受警觉状态和认知功能的不同而不同;而短潜伏期体感诱发电位(SLSEP)很少受患者主观意识的影响,并且不论近场电位还是远场电位各成分都与刺激有明显的锁时关系,即各波具有相对固定的潜伏期,反应形式固定,故SLSEP有助于法医判断脊髓损伤的程度及范围[21]。
5.2 SEP对脊髓损伤预后的评估
脊髓损伤后的主要表现为感觉、运动、自主神经功能的障碍及反射的异常,而且脊髓损伤的位置越高,造成运动、感觉、自主神经功能障碍的范围越广,对患者的生活质量影响也越大,如出现颈髓的完全横断性损伤,则会出现四肢瘫或截瘫,胸髓的横断性损伤,则可能出现下肢瘫等。故对此类病人的预后评估尤为重要。
有研究发现脊髓损伤的严重性、受外在压迫的程度及受压持续时间为影响脊髓损伤预后的主要因素,而其电生理特性的改变与脊髓损伤的病理变化和功能变化相一致[22]。目前,体感诱发电位在临床医学相关领域应用比较广泛,但其主要作为脊髓损伤的一种辅助诊断手段,其中CSEP在对脊髓损伤的诊断和预后中应用较广泛[8]。
CSEP的恢复与脊髓损伤的严重性及损伤部位有关[23],而且脊髓损伤的程度可以根据CSEP的潜伏期延长的多少和波幅降低的程度来判断。重度脊髓损伤CSEP完全消失,虽然以后可以有所恢复,但是波幅小于10%;部分完全损伤者早期可以引出波形,并且能逐渐的恢复,说明部分上行神经传导纤维有所损伤;中度损伤潜伏期延长,波幅降低;轻度损伤者,潜伏期稍有延长,波幅降低不明显,可以恢复。此外,王广积[24]等研究发现阶段性体感诱发电位能反映腰骶神经根受损严重程度及功能状态。
6.SEP在脊髓损伤评估中的局限及发展方向
尽管SEP能够反应脊髓损伤的严重程度,并能够对脊髓损伤的预后做出一定的判断,但仍有其局限性。SEP潜伏期及波幅的改变受到外周神经、脑干及大脑等感觉神经传导通路不同水平功能障碍的影响;同时SEP主要反映感觉通路的完整性,对于运动通路,仅可根据刺激躯体感觉通路间接了解前索情况,间接判断运动功能的受损程度[25],由于其并非直接反应运动传导通路情况,因而不能对运动功能丧失情况进行准确评价。而近年发展起来的经颅刺激运动诱发电位(MEP)能够弥补SEP的上述不足[26]。研究发现,单独应用SEP检测结果与运动功能的损害程度并不相符,临床上常可见到SCI病人皮肤感觉存在,而运动功能完全丧失;或者术中SEP检测无异常,术后却发生神经功能损害的情况。因此,将SEP和MEP结合运用,可以反应脊髓神经功能情况,其可以为评价脊髓功能提供一种客观量化的方法。
7.结语
脊髓损伤程度的鉴定是法医临床鉴定的重要内容,其包括对脊髓器质性损伤和功能性病变两方面的评估。而CT、MRI等影像学检查只能说明脊髓的结构性改变,并且脊髓的急性病变往往伴发其他病理改变,使其功能损伤的范围要比实际影像学诊断的范围大。体感诱发电位是近年来发展起来的客观评价神经系统感觉传导通路的电生理技术,其可以反应整个感觉通路,包括轴索传导、突触间的传递等,已经越来越多的应用到法医临床鉴定的领域。本文综述了体感诱发电位的概念、原理、优势及在临床研究和应用进展以及其在法医临床损伤程度、伤残等级及预后评估鉴定等方面的应用及研究状况,并进一步阐述体感诱发电位在脊髓损伤的法医临床鉴定中的局限性及发展方向。
参考文献
[1]张延龄,吴肇汉,等.实用外科学[M].第三版.北京,人民卫生出社,2012:1020-1024.
[2]刘技辉,等.法医临床学[M].第一版.北京,人民卫生出版社,2009:77-85.
[3] Smith HC,Savic G,Frankel HL,et, al.Corticospinal function studied over time following incomplete spinal cord injury[J].Spinal Cord,2000,38(5):292-300 .
[4] Kottenberg-Assenmacher E,Armbruster W,Bornfeld N,et, al.Hypothermia does not somatosensory evoked potential amplitude and global cerebral oxygen extraction during marked sodium nitroprusside-induced arterial hypotension[J].Anesthesiology,2003,98:1112-1118.
[5]邓振华,等.法医临床学理论与实践[M].四川,四川大学出版社,2004:717-723.
[6]张明岛,等.脑诱发电位学[M].第二版.上海:上海科技教育出版社,1995:183-218.
[7]潘映辐,等.临床诱发电位[M].第二版.北京:人民卫生出版社,2000:193-290.
[8]Perot P L.The clinical use of somatosensory evoked potentials in spinal cord injury[J] .Clin Neurosurg, 1973, 20:367-381.
[9]龙海波,康建平,冯大雄.颈脊髓损伤患者应用体感诱发电位检测的价值[J].华西医学,2013,28(3):356-360.
[10]张雪青,韩璐,武俏丽,等.大鼠脊髓损伤的感觉及运动传导通路的电生理学检测[J].中华现代神经疾病杂志,2008,8(3):271-273.
[11]余洪俊,费军,刘宏亮,等.不同程度脊髓牵拉损伤体感诱发电位的变化[J].重庆医学,2008,37(19):2164-2165.
[12]张成亮.皮质体感诱发电位与经颅刺激运动诱发电位技术应用于评价脊柱手术患者脊髓功能的价值比较[J].医学综述,2014,20(23):4408-4409.
[13]司法部司法鉴定管理局.人体损伤程度鉴定标准[M].北京:法律出版社,2013:14-16.
[14]Machida M, Yamada T, Krain L, et al.Magnetic stimulation:examination of motor function in patients with cervical spine or cord lesion.J Spinal Disord.1991,4(2):123-130.
[15]Haupt WF ,Pawlik G,Thiel A.Initial and serial evoked potentials in cerebrovascular critical care patients. J Clin Neurophysial,2006,23(5):389-394.
[16]裴少保,方健,王海峰,等.体感诱发电位评价家兔脊髓冲击模型的神经机能变化[J].颈腰痛杂志,2011, 32:14-18.
[17]徐晓明,刘兴本,郑传斐,刘技辉.腰椎间盘突出症体感诱发电位诊断及法医学意义[J].法医学杂志,2005, 21(1):30-33.
[18]邱志茹,刘洪波,王少平,等.神经电生理检查在脊髓亚急性联合变性中的诊断应用[J].中国实用神经疾病杂志,2013,16(9):6-8.
[19]Misra UK, Kalita J.Comparison of clinical and eledtrodiagnostic features in B12 deficiency neurological syndromes with and without antiparietal cell antibodies [J].Rev Med Chil,2007,83(976):124-127.
[20]贾志荣,王亭亭,潘涛,等.脊髓传导速度在脊髓亚急性联合病变中对脊髓病变的诊断意义[J].中华医学杂志,2011,37:2641-2643.
[21]胡晓晴,唐娜.体感诱发电位的基本原理[J].国外医学·物理医学与康复医学分册,2005,25(2):53-79.
[22]殷钰涵,杨俊锋,王建伟.诱发电位在脊髓损伤中的应用[J].文献综述,2015,23(1):69-71.
[23]刘宏亮.神经电生理检查在脊髓损伤功能评定中的应用[J].继续医学教育,2006,20(30):38-41.
[24]王广积,沈宁江,陈建,等.节段性体感诱发电位在诊断腰椎管狭窄症中的意义[J].中国矫形外科杂志,2009,17(5):341-343.
[25] Shen N,Wang S.Monitoring spinal-cord injury intraoperatively and attempting prognosis by cortical somatosensory evoked potentials: experimental study. J Reconstr Microsurg,1998,14(1):61-66.
[26] 徐国卫,刘欣,王晓楠,等.经颅皮层电刺激对脊髓损伤的诊断价值[J].中国现代医学杂志,2012,22(10):59-61.