摘要
目的：在儿童脊柱畸形手术中，假性的经颅运动诱发电位（tcMEP）警报可能会延迟或改变手术管理。本研究评估了在标准化的全静脉麻醉（TIVA）条件下，导致假阳性警报的麻醉和生理学预测因素。
方法：从质量登记系统中识别出2024年6月至11月期间，在一家三级医院进行的所有伴有术中tcMEP警报的儿童脊柱畸形手术。根据术中评估和术后结果，将这些警报分为假阳性（FP）、真阳性（TP）或真阴性（TN）。使用双谱指数（BIS）和脑电图（EEG）监测的标准化全静脉麻醉。回顾性地提取生理和麻醉变量，并使用适当的参数和非参数测试进行比较（p < 0.05）。
结果：在研究期间的99名患者中，有15名患者出现了tcMEP警报，共记录了631个时间点：80个FP、13个TP和538个TN。FP警报期间的BIS值显著低于TP（53.6 ± 9.9）或TN（40.1 ± 12.9）（p < 0.001）。在36.4%的FP时间点出现了EEG抑制，而在TP事件中为0%，在TN事件中为0.9%（p < 0.001）。接收者操作特征（ROC）分析显示，BIS在区分假阳性和真阳性警报方面具有出色的性能（AUC 0.924，95% CI：0.823–1.00）。
结论：在血流动力学稳定和麻醉给药的情况下，BIS抑制期与假性tcMEP警报密切相关。将BIS纳入术中决策可能有助于区分假阳性和真正的神经损伤，从而减少儿童脊柱畸形手术中的不必要的中断。
引言：术中神经监测（IONM）已成为儿童脊柱手术中的关键工具，其中经颅运动诱发电位（tcMEP）在早期检测和预防神经损伤方面起着核心作用。tcMEP可以在高风险操作（如畸形矫正、截骨术或螺钉放置）期间实时评估运动通路的完整性[1]。与手术损伤相关的信号退化可能表明脊髓损伤正在发展，从而允许及时干预和神经保护[2]。尽管具有临床价值，但IONM容易受到假阳性（FP）警报的影响，这些警报是指与脊髓损伤无关的tcMEP下降。这些FP警报可能导致不必要的手术延迟、重复成像、手术策略改变以及手术团队和家属的焦虑增加[3, 4]。最近的研究表明，麻醉深度、脑灌注和全身生理等因素可能会影响tcMEP的反应性，使得在没有明确手术原因的情况下难以解释警报[5]。麻醉管理是tcMEP可靠性的关键决定因素。通常使用丙泊酚和短效阿片类药物的全静脉麻醉（TIVA）被广泛推荐，以减少吸入性药物的干扰[6]。然而，即使在TIVA方案内，麻醉深度的变异性（通过BIS和EEG抑制模式反映）也可能导致模仿真实警报的神经生理变化[7, 8]。关于儿童脊柱畸形手术中FP tcMEP事件的发生率和影响的研究报道较少。为了提高对这些警报的理解和认识，我们对儿童后路脊柱融合术期间术中生理和麻醉变量进行了时间点级别的分析。我们假设FP警报与更深的麻醉相关，表现为BIS降低、EEG抑制增加（爆发间期（IBI）> 0）以及IBI持续时间延长，与TP警报和非警报tcMEP事件（真阴性）相比。我们的目标是量化这些关联，描述与FP警报相关的手术延迟和工作流程中断，并确定有助于术中区分真实和假性神经监测警报的标志物。
方法：这是一项在一家三级医院进行的前瞻性、基于登记的研究，对2024年6月至11月期间接受后路脊柱融合术的队列中的术中神经监测警报进行了回顾性分析。仅包括出现经颅运动诱发电位（tcMEP）警报的病例（图1）。在关键手术阶段（暴露、截骨术、螺钉插入、矫正）获取tcMEP，时间安排由每位外科医生根据具体情况决定。在此期间，手术团队和神经监测团队实时审查警报，并记录是否存在手术原因。随后提取并分析了术中数据。所有病例均使用多模式IONM方案进行监测，包括tcMEP、SSEP、自由运行EMG和触发EMG；tcMEP并未单独监测。
研究队列选择和时间点分类：在研究期间进行的99例儿童脊柱手术中，有15例至少出现1次tcMEP警报。这些病例产生了631个术中时间点，根据术中评估被分类为假阳性（FP）、真阳性（TP）或真阴性（TN）。
tcMEP时间点在手术过程中由外科医生和神经监测团队根据术中情况实时分类为FP、TP或TN，具体取决于是否进行了可能导致IONM变化的手术操作。这些判断同时记录在神经监测日志和手术记录中。麻醉深度变量（包括BIS值和EEG抑制指标）未用于确定警报分类。术后神经检查证实了术中警报的分类。当tcMEP变化与高风险手术操作时间相关时，警报被视为真阳性，并立即采取纠正措施。如果没有明确的手术原因，警报被视为假阳性，并根据主治外科医生的决定进行处理，有时会绕过IONM救援检查表的某些方面。涉及无明确手术原因的tcMEP下降或丢失的警报被视为FP时间点。与可解释的损伤或神经变化相关的信号丢失被视为TP事件。稳定的tcMEP被视为TN时间点。所有病例均使用标准化的全静脉麻醉（TIVA）方案，包括连续的丙泊酚和阿片类药物输注。诱导后避免使用吸入性药物。在获取tcMEP之前逆转了神经肌肉阻滞。在整个过程中记录了BIS和处理的EEG监测。BIS作为基于处理的EEG的麻醉深度指标，符合已建立的神经外科和麻醉监测文献[9, 10]。EEG抑制定义为爆发间期（IBI > 0）的存在，反映了爆发之间的皮质不活跃期，符合已建立的爆发抑制生理学和标准化临床EEG术语[11, 12]。
图1：该图像的替代文本可能是使用AI生成的。
EEG爆发间期（IBI）追踪示例：来自一个代表性病例的三导联EEG和相应的tcMEP记录。顶部面板（“警报”）显示爆发抑制，爆发之间的关键抑制代表约8秒的爆发间期（IBI），伴随tcMEP反应减弱。下部面板（“恢复到基线”）显示皮质活动恢复，IBI缩短（约2秒），tcMEP幅度恢复正常。该示例表明，长时间的EEG抑制（长IBI）与运动反应性降低相关，这与麻醉相关的假阳性一致。
在每个tcMEP时间点，提取了同步的麻醉和生理数据，包括BIS、EEG抑制（IBI > 0）、平均IBI持续时间、平均动脉压（MAP）、温度和输注速率。使用适当的参数和非参数测试比较了各组数据（p < 0.05）。分析使用Excel、RStudio和GraphPad Prism进行。
在6个月的研究期间，99名接受脊柱手术并进行了神经监测的患者中，有15名（10例特发性、2例综合征性、2例神经肌肉性和1例先天性）至少出现了一次tcMEP警报，共记录了631个术中时间点；每个病例还提供了用于比较的TN时间点。在631个事件中，80个被分类为FP，13个为TP，538个为TN。每位患者的平均时间点数为37个（范围12–76个）。贡献最多的患者占总观察数的12%和FP事件的30%；15名患者中有13名出现了FP警报。一名患者在同一手术过程中同时出现了TP和FP警报。各组之间的基线人口统计和手术特征没有显著差异（表1）。
在tcMEP警报时，各组之间的神经生理和麻醉参数存在显著差异。FP警报期间的BIS值显著低于TP（53.6 ± 9.9）和TN（40.1 ± 12.9）时间点（p < 0.001），表明FP事件期间的麻醉更深（图3）。EEG抑制（定义为IBI > 0的存在）出现在36.4%的FP时间点，但在任何TP警报中未观察到（0%），在TN期间也很罕见（0.9%）（图4）。FP事件期间没有SSEP或EMG警报，双侧上肢的tcMEP通常受到相似的抑制，支持全身麻醉效应。同样，FP警报期间的平均IBI持续时间最长（3.3 ± 6.9秒），而TP和TN事件中为0秒（p < 0.001）。
按警报分类的Bispectral Index（BIS）值：箱线图比较了FP、TP和TN时间点的BIS。箱子代表四分位数范围（IQR，第25–75百分位数），水平线标记中位数， whiskers表示1.5 × IQR范围内的值。个别点代表异常值。FP警报期间的BIS值显著低于TP或TN事件（p < 0.001），表明假阳性期间的麻醉更深。
EEG抑制（IBI > 0）频率：不同警报分类中的EEG抑制（IBI > 0）发生率。条形图显示FP、TP和TN组中EEG抑制的时间点比例。FP警报期间抑制常见，而在TP和TN时间点几乎不存在（p < 0.001）。FP事件期间的MAP异常升高（73.8 ± 10.1 mmHg），而TN为69.4 ± 17.5 mmHg，尽管低于TP事件（82.3 ± 7.5 mmHg），组间存在统计学显著差异（p < 0.001）（图5）。FP警报期间的体温也显著低于TP（36.9 ± 0.1 °C）和TN（36.4 ± 1.0 °C）时间点（p < 0.001）。相比之下，丙泊酚输注速率在警报分类之间没有显著差异，FP期间平均速率为125.2 ± 43.9 mcg/kg/min，TP期间为116.7 ± 28.9 mcg/kg/min，TN期间为137.4 ± 57.8 mcg/kg/min（p = 0.541）。阿片类药物输注速率（包括舒芬太尼和瑞芬太尼）也没有显著变化（表2）。
事后比较使用Dunn校正确认，FP警报期间的BIS值显著低于TP（p < 0.001）和TN（p < 0.001）事件，效应量较大（Cohen’s d = –2.00和–0.83）。EEG抑制在FP和TP（p = 0.0006）以及TN（p < 0.001）警报之间也显示出统计学显著差异。这些事后分析支持主要假设，即神经生理抑制，特别是低BIS值和延长的IBI，是FP tcMEP事件的关键因素，与手术操作或丙泊酚输注速率无关（表3）。
接收者操作特征（ROC）分析显示，BIS在区分FP和TP警报方面具有出色的区分性能，曲线下面积（AUC）为0.924。BIS阈值≤ 44提供了最佳的准确性，灵敏度为87.5%，特异性为88.1%。值得注意的是，当BIS值小于34时，没有出现任何真正的阳性警报，这支持了使用BIS抑制作为非病理性信号丢失的标志。相比之下，爆发间期（IBI）的区分能力仅表现为中等水平（AUC为0.552）。图6展示了一个典型的假阳性（FP）案例。在警报期间，尽管持续输注丙泊酚，BIS值仍被抑制，表明问题出在麻醉效果上而非手术操作本身。及时识别这一模式将延误时间限制在25分钟内；如果没有这种意识，手术时间可能会显著延长（见图7）。
图6：该图像的替代文本可能是通过人工智能生成的。全尺寸图像。
图7：一个典型的假阳性警报案例的术中时间线。图中显示了BIS值、平均动脉压（MAP）和丙泊酚输注速率随时间的变化。阴影区域标记了假阳性tcMEP警报的持续时间（约9:16–11:10）。在此期间，BIS值保持在较低水平（<50），MAP稳定，丙泊酚输注速率保持在125–150 mcg/kg/min。最初无法获得基线MEP信号，团队在识别出麻醉原因后，手术延误了25分钟才继续进行。如果没有这种意识，手术时间可能会超过两小时甚至完全中止。
图7：该图像的替代文本可能是通过人工智能生成的。全尺寸图像。
图6：术中算法用于解释tcMEP警报。该算法基于手术环境、麻醉深度（BIS和EEG抑制情况）以及信号模式（全局性与局灶性）来做出决策。该算法整合了这些因素，以区分真正阳性和假阳性警报，并指导适当的术中管理。
讨论：本研究探讨了儿童脊柱融合术中假阳性tcMEP警报的成因。IONM（ Intrathecal Anesthesia Monitoring）可以降低脊柱畸形手术中的神经风险，但解释tcMEP警报具有挑战性，尤其是在没有明显手术损伤的情况下。很少有研究在儿童患者群体中从时间点层面分析麻醉和生理因素的影响[13, 14]。我们的目标是描述与假阳性警报相关的术中条件，并识别出能够实时区分真实事件和假阳性事件的模式。
我们的时间点分析显示，与真正阳性和阴性警报相比，假阳性警报具有不同的生理和麻醉特征：假阳性警报的BIS值显著较低，EEG抑制更为频繁，这与更深的麻醉状态一致。平均动脉压在真正阳性事件中最高，在阴性事件中最低，在假阳性事件中处于中间水平，这表明仅靠灌注不足以解释信号丢失。在阳性警报期间观察到的MAP升高可能是手术团队为增加脊髓灌注压力而采取的措施，因此它代表了警报状态的结果而非混淆因素。不同类型的警报中丙泊酚和阿片类药物的输注速率没有显著差异，但对麻醉剂的敏感性不同可能导致某些患者出现过深的麻醉状态。即使在统一的TIVA（Total Intravenous Anesthesia）方案下，一些患者也可能在标准输注速率下出现过深的麻醉，从而容易发生皮质抑制和假阳性警报。这表明麻醉深度和皮质抑制是区分假阳性事件的主要因素。假阳性警报期间的体温也显著较低，可能影响了神经监测的敏感性。低温可能会增强麻醉对皮质兴奋性的影响，降低EEG抑制的阈值[15,16,17]。
先前的研究已经证实，tcMEP振幅对麻醉技术和全身生理状态非常敏感。建议在脊柱畸形手术中使用丙泊酚和短效阿片类药物进行TIVA，以保持MEP信号的完整性[18, 19]。虽然TIVA对于可靠的IONM是必要的，但人们对麻醉深度如何影响tcMEP可靠性关注较少。有研究表明，过度的皮质抑制（表现为BIS值<40和IBI延长）与tcMEP可靠性降低有关[20]。这些发现通常基于成人群体或病例平均值，而非针对特定警报的分析。在最近的一项儿童研究中，Dulfer等人（2024年）发现BIS抑制和延长的爆发间期与tcMEP振幅降低相关，表明更深的麻醉状态会导致神经生理反应减弱。他们的混合队列分析的是平均振幅变化，而非警报分类，并且缺乏结果相关性[8]。Hudec等人（2024年）在儿童和年轻成人混合队列中未发现BIS值与tcMEP可靠性之间存在一致关联[21]。他们的回顾性设计、不同的麻醉技术以及缺乏同步的EEG-MEP整合可能是造成这种差异的原因。通过关注标准化TIVA下的实时时间点数据，我们的研究更好地将皮质抑制（而非丙泊酚剂量或药物选择）确定为假阳性警报的主要因素，这进一步支持了先前关于高丙泊酚浓度和挥发性麻醉剂与tcMEP抑制之间关系的研究[22, 23]。
BIS是一个基于EEG的麻醉深度指标（0=等电状态，100=清醒状态），受爆发抑制的影响，并与IBI持续时间密切相关，后者量化了爆发之间的EEG抑制程度[10]。BIS值低于40通常表示深度麻醉，较长的IBI持续时间反映了更严重的皮质抑制[24]。虽然BIS不直接测量脊髓功能，但它作为中枢神经系统麻醉负担的实时标志物，其在指导术中神经监测解释中的作用越来越受到重视[25,26,27]。在我们的研究中，尽管各组的平均丙泊酚输注速率没有差异，但假阳性组的BIS值显著低于真正阳性和阴性事件组，且几乎所有的假阳性警报都伴随着EEG抑制（IBI>0）。根据我们的经验，当出现爆发抑制时，手术团队已经开始忽略这些警报并继续进行手术。这些发现表明，实时皮质监测可能在评估术中tcMEP警报时具有更高的区分能力（高特异性）。然而，缺乏爆发抑制并不一定意味着警报是真实的。在深度麻醉状态下，即使BIS值较低，患者仍可能经历tcMEP变化。相反，在怀疑有手术损伤的情况下，如果EEG抑制不存在且BIS值保持在50以上，可能有助于验证tcMEP信号变化的有效性。
ROC分析显示BIS在区分假阳性和阴性警报方面的能力较强（AUC为0.924），阈值≤44时敏感性为87.5%，特异性为88.1%。然而，这个阈值仍会遗漏1个真正阳性病例，这强调了必须在手术背景下解释BIS值。在常规或低风险阶段，优化麻醉可能是合适的；而在高风险矫正操作中，无论BIS是否受到抑制，都应该立即重新评估tcMEP变化。值得注意的是，当BIS值小于34时，没有出现任何真正阳性警报，这表明这种深度抑制可能是一个实用的术中排除标准，尽管这需要进一步验证。单独使用IBI的区分能力有限，AUC接近0.55，这可能是由于其与BIS抑制的生理相关性。在标准化TIVA条件下，BIS可能是一个实用的、实时的假阳性警报预测指标。
与麻醉相关的假阳性警报导致了可测量的手术中断。有6个病例因将BIS/EEG抑制误认为是手术损伤而平均延误了14.5分钟。其中一个病例被完全中止，另一个病例几乎被取消。随着研究的进行，团队对这种麻醉特征的识别减少了不必要的反应，突显了手术、麻醉和神经监测团队之间主动沟通的价值。我们建议在切口前设定共同的麻醉深度目标：暴露和闭合期间BIS值为50–60，器械置入和矫正期间为40–50。当tcMEP警报发生时，如果BIS值<40且伴有爆发抑制，应强烈考虑麻醉原因，并优先减轻麻醉强度，同时认识到真正的神经损伤仍有可能发生，不应在没有仔细临床评估的情况下排除手术原因。未来研究的重点是对这一框架进行前瞻性评估。
本研究存在几个局限性。样本量较小，限制了结果的普遍性。警报分类依赖于术中的实时判断，这引入了主观性；然而，在这种环境下进行正式的盲法处理既不可行也不道德，而且对于手术过程中发生的警报也没有更好的分类方法。由于决策是基于手术环境单独做出的，因此在任何救援干预之前，救援措施不太可能影响警报分类。此外，时间点分析将重复测量视为独立观察，可能会由于患者内部的聚集效应而夸大统计显著性。鉴于样本量小和组间规模不平衡，混合效应建模并不适用；较大的效应大小和几乎完全的EEG抑制分离表明结果具有稳健性，尽管仍需要多中心验证。尽管所有病例都遵循了标准化的麻醉方案，但药代动力学的差异可能影响了结果。丙泊酚输注速率与神经监测数据是分开记录的，因此可能无法捕捉到快速的变化。研究中没有测量血清麻醉水平；未来结合药代动力学数据的研究将更好地描述麻醉暴露、皮质抑制和tcMEP可靠性之间的关系。
尽管存在这些局限性，该研究仍具有重要的临床意义。通过识别EEG抑制和低BIS值作为假阳性tcMEP警报的常见特征，这些数据突显了使用多模式监测增强术中决策的潜力。实时评估麻醉深度有助于减少不必要的手术中断，最小化手术延误，并在缺乏明显手术原因时提高对tcMEP变化的临床意义的信心。总之，我们的发现表明，在儿童脊柱手术中，假阳性tcMEP警报与更深的麻醉状态和皮质抑制相关，尽管麻醉剂量保持稳定。将EEG和BIS监测整合到神经监测工作流程中可能提高tcMEP解释的准确性，减少对假阳性警报的不必要手术反应，最终提高儿童脊柱畸形手术的安全性和效率。这项研究为解释儿童畸形手术中的tcMEP警报提供了一个初步的框架；下一步包括外部多中心验证、简化前瞻性数据收集以及评估将处理后的EEG/BIS数据整合到警报管理中的工作流程改进，同时在受控动物模型中进行机制研究，以进一步阐明麻醉驱动的tcMEP抑制机制。
