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（MEP） モニタリング時の麻酔
A net Vol.9 No.3 2005 運動誘発電位（ MEP ） モニタリング時の麻酔 川 口 昌 彦 奈良県立医科大学麻酔科学教室 講師 Masahiko Kawaguchi プロフィール：昭和37年9月27日生 昭和63年 3 月：奈良県立医科大学卒業 同 年 5 月： 同 大学麻酔科学教室研修医 平成 2 年 4 月： 同 大学麻酔科学教室非常勤医員 平成 3 年 5 月：国立循環器病センター麻酔科レジデント 平成 4 年 7 月：財団法人大阪脳神経外科病院麻酔科医長 平成 7 年 8 月：奈良県立医科大学麻酔科学教室助手 平成10年 7 月：カリフォルニア大学サンディエゴ校麻酔科（神経麻酔研究部: Drummond JC, Patel PM） 平成12年 7 月：奈良県立医科大学麻酔科学教室助手 同 年10月： 同 大学麻酔科学教室講師 現在に至る 研究テーマ：脳脊髄虚血、脳循環代謝、軽度低体温療法、脳神経モニタリング 趣味：音楽活動 はじめに 1. MEP とは？ 大血管手術、特に胸部下行大動脈瘤や胸腹部大動脈 人間の随意運動を司る錐体路は、大脳運動野（中心 瘤手術後の合併症として対麻痺の発生がある。報告に 前回）、内包、中脳大脳脚、延髄錐体交叉、脊髄側索 より発生率は異なるが、経験の多い施設でも 5 ∼15％ または前索、脊髄前角細胞、α運動神経、筋肉へと至 に発生すると報告されている1∼4）。また、脊髄脊椎手 る下行性の経路である。この経路のいずれかで障害が 術においても術中に脊髄を損傷する可能性がある。側 発生した場合に、運動機能が傷害され、麻痺が発生す 彎症矯正手術後の神経学的合併症の発生率は0.4∼ る可能性がある。MEP とは傷害が予想される部位よ 1.6％と報告されている5∼7）。これまで、全身麻酔中は りも上部で刺激し、下部で電位を記録することにより、 運動機能の術中評価が困難で、麻酔から覚醒するまで その間の伝導を誘発電位として記録するものである。 その発症を発見できなかったが、近年、運動野刺激 手術中にその部位での伝導状態を定期的に監視するこ 装置の進歩により全身麻酔中でも運動機能の客観的 とにより、運動路への手術による影響を客観的に評価 評価が可能となってきた。手術中の早期に運動機能 することが可能となる。 への影響を発見することにより、非可逆的な障害を 防ぎ、患者の機能的予後を改善できる可能性がある。 今回は、運動機能の客観的評価法である運動誘発 電位（motor evoked potential：MEP）とは何か、また、 2. MEP 施行の実際 （1）刺激法 MEP は麻酔薬によって著明に影響を受けるため、 MEP 施行時の麻酔法として注意すべき点は何かにつ 全身麻酔下での記録は困難であった。これは、運動路 いて概説する。 を単発刺激した場合に、得られる MEP が麻酔薬によ 22 臨床ワークブック り著明に抑制されてしまうためである。近年、この 麻酔薬による抑制効果を克服するため、500Hz程度の 速さの 3 −5 連のトレインパルスを用いた刺激法が開発 され、全身麻酔下での MEP の記録が可能となった （Fig.1）。これは、興奮性シナプス後電位（excitatory postsynaptic potential：EPSP）の持続時間が 7 ∼ 10 msec であるので、この持続時間よりも短い速さで 次の刺激を与えた場合、麻酔薬によって抑制された電 位が蓄積（temporal summation）し、発火閾値に到達 できるというものである。Kalkmanら 8）の報告では、 この刺激間時間は 2 ∼ 3 msec 程度が最も効果的である としている。 刺激には、経頭蓋的な磁気刺激法と電気刺激法があ る。一般には、電気刺激の方が磁気刺激よりも麻酔の Fig.2. 経頭蓋的電気刺激装置 （Digitimer社製 Multipulse D−185） 影響が少なく、電極の固定も容易であるため、電気刺 激が使用される。特に、トレインパルスが使用可能に なった経頭蓋的電気刺激装置（Digitimer社製 Multi- （2）記録法 記録法としては、筋肉からの電位（myogenic MEP） pulse D−185）は術中使用に適している（Fig.2）。この 記録の場合と脊髄硬膜外にカテーテルを入れて記録す 刺激装置の導入により術中の MEP モニタリング法は る場合がある（Fig.3）。我々は、より非侵襲的な筋肉 飛躍的に改善された。経頭蓋的電気刺激の場合は、頭 からの記録を選択している。前述した C 3 −C 4 での刺 皮上Cz-Fz、またはC3−C4（国際10−20法）などを高電 激では、前腕や母指球筋などの上肢からの MEP の記 圧で刺激する。CZ-FZ は主に下肢の領域を刺激するも 録と同時に、前脛骨筋、母趾外転筋などの下肢の筋肉 ので、C 3 −C 4 で刺激した場合、上肢・下肢とも刺激 からもmyogenic MEPを記録できる。筋肉からの電位 される場合が多い。我々は、術中下肢に対するコント は体性感覚誘発電位などの感覚誘発電位に比して大き ロールとして、上肢のMEPも記録しているので、刺激 いので、加算を必要としない。ただし、振幅のばらつ 法としては、主にC3−C4を、500Hz、5 連の刺激条件 きが大きいので注意が必要である。術中に myogenic で用いている。 MEP を記録する場合は、後述する筋弛緩のモニタリ ングとその調節投与が必要となる。 脊髄硬膜外から記録（spinal MEP）する場合は、筋 1 pulses 弛緩薬の使用に制限はなく、麻酔の影響も myogenic MEP よりも少ない。麻酔の影響を最も受けにくいと されるD-waveに続き、数個の I-waveが記録できる。I- 2 pulses wave は麻酔薬により抑制されやすい。硬膜外カテー テル電極の挿入が必要となるため、myogenic MEPの 記録よりは侵襲が大きく、電位の加算が必要である。 3 pulses Spinal MEPは、主に運動に関連した索路をみているに すぎず、脊髄虚血に弱いとされる脊髄前角細胞の機能 は反映しない。索路が傷害される脊髄脊椎手術では使 5 pulses 用されるが、大血管手術などではあまり好ましくはな 20μV 10ms Fig.1. 全身麻酔下でトレインパルスを使用した場合の myogenic motor evoked potentials（myogenic MEP） 単発刺激では myogenic MEP は記録できないが、3−5 連のトレ インパルスを使用すれば明瞭な MEP波形が記録できる。 い。脊髄虚血に対しては、myogenic MEPよりも抵抗 性を示し、変化が現われるまでの時間は長く （10分以上） 、 その鋭敏度はmyogenic MEPに劣るとされている9）。 3. MEP 施行時の麻酔法と術中管理 我々の施設では、経頭蓋電気刺激で末梢の筋肉より myogenic MEP を記録しているため、この方法での 23 A net Vol.9 No.3 2005 経頭蓋電気刺激 C4 C3 筋肉からのMEP（myogenic MEP）の場合 5 連、刺激間時間 2 msec 錐体路 病変部 spinal MEP 脊髄硬膜外 D-wave I-wave α-motor neuron peripheral nerve 短母指外転筋 myogenic MEP 前脛骨筋 5 連刺激 Fig.3. MEPの模式図 MEP に対する麻酔薬の影響及び実際の麻酔法につい 記録し、単収縮反応の振幅（T1）を麻酔導入前の25∼ て述べる。MEP は吸入麻酔薬、バルビツレイトなど 50％程度に調節している。以下、脊髄脊椎手術の場合 大部分の麻酔薬により著明に抑制される。最も影響の と大血管手術の場合に分けて述べる（Table 2）。 少ないとされるのはケタミンで、フェンタニルも比較 的影響は少ない（Table 1）。プロポフォールは吸入麻 （1）脊髄脊椎手術の場合 酔薬に比較すると影響は少ないものの、高濃度では抑 脊髄脊椎手術で MEP をモニターする場合の麻酔法 制効果は著明となる。亜酸化窒素も抑制作用があるた としては、プロポフォールとフェンタニルによる静脈 め注意が必要である。 麻酔が一般的である。吸入麻酔薬は使用しないが、 Myogenic MEPをモニターする場合、筋弛緩効果を 50％程度の亜酸化窒素は使用可能である。ただし、プ 一定に保つ必要がある。筋弛緩効果が変動した場合、 ロポフォール、亜酸化窒素とも濃度依存的に MEP を MEP の振幅も変動するため、運動機能の評価が困難 抑制するため、注意して使用する必要がある。筋弛緩 となる場合がある。我々は、筋弛緩モニターとして、 薬は、ベクロニウム 0.1 mg/kg で麻酔導入した後、 正中神経を電気刺激し短母指外転筋からM-responseを 0.4mg/kg/hr 程度の持続投与を行い、T1 の振幅がコ ントロールの25∼50％程度になるように調節する。術 前より運動機能が正常の場合はこの麻酔法で問題なく Table 1. MEPに対する麻酔薬の影響 吸入麻酔薬 イソフルラン ↓↓↓ MEP が記録できる。術前より運動機能障害がある場 合は、麻酔による影響を受けやすく MEP が記録でき セボフルラン ↓↓↓ ない場合が多い。この点が、今後解決すべき問題点で 亜酸化窒素 ↓↓ ある。MEP の振幅が25％以下に低下した時点で、術 者に警告をする。通常、MEP の振幅が低下しても、 静脈麻酔薬 バルビツレイト ↓↓↓ ベンゾジアゼピン ↓↓ プロポフォール ↓↓ フェンタニル −or↓ ケタミン − MEP が記録できている場合は術後に運動麻痺を来す 場合は少ないが、MEP が消失した場合は運動機能障 害の発生を考慮しなければならない。ただし、麻酔薬 や筋弛緩薬の影響や電極不良などの可能性もあるた め、慎重に対処する必要がある。 24 臨床ワークブック Table 2. MEP施行時の麻酔法の例 脊髄脊椎手術 大血管手術 麻酔導入 プロポフォール（1.5∼2.5mg/kg） フェンタニル（1∼4μg/kg） ベクロニウム（0.1mg/kg） 麻酔維持 プロポフォール（4∼8mg/kg/hr） フェンタニル（適宜） 50%亜酸化窒素 ベクロニウム ; T1 of control at 25∼50% 麻酔導入 ケタミン（1∼2mg/kg） フェンタニル（1∼4μg/kg） プロポフォール（0.5∼1mg/kg） ベクロニウム（0.1mg/kg） 麻酔維持 ケタミン（1∼2mg/kg/hr） フェンタニル（適宜） プロポフォール（1∼2mg/kg/hr） ベクロニウム ; T1 of control at 25∼50% 奈良県立医科大学で施行している麻酔法の一例。脊髄脊椎手術では亜酸化窒素は除外 可能で、target-controlled infusion（TCI）で調節も可能。 （2）大血管手術の場合 上肢MEPに変化がなく、下肢MEPのみ変化した場 胸部大動脈手術で MEP をモニターする場合の実際 合は、脊髄虚血の可能性を考慮する。脊髄虚血があっ の麻酔法は、麻酔導入薬としてケタミン（1∼2mg/kg） 、 た場合は、myogenic MEPは 2 分程度で変化するため フェンタニル（1∼4μg/kg）と少量のプロポフォールを 非常に鋭敏な運動機能モニターであり、術中のテスト 用い、ベクロニウムは0.1mg/kgを使用する。麻酔維 クランプなどに有効に使用できる。ただし、送血管側 持はケタミン（1∼2mg/kg/hr）、プロポフォール（1∼ のみの変化であれば下肢末梢性の一過性の変化である 2mg/kg/hr）で行い、フェンタニルを必要に応じて適 場合が考えられる。両側性 MEP の低下がみられた場 宜追加投与する。この程度の麻酔薬と筋弛緩薬であれ 合には、脊髄血流を維持すべく、血圧の維持、送血不 ば、麻酔導入後体位をとり、MEP のための電極を装 良などの有無の確認、肋間動脈の選択的灌流や再建、 着すればコントロールの波形が記録可能となってい 脊髄ドレナージ量の増大などを行う（Fig.4）。それで る。筋弛緩薬の効果を確認した後、ベクロニウム 0.4mg/kg/hrで開始し、その後適宜調節する。亜酸化 窒素は基本的には使用しない。麻酔深度が不十分な場 合は、ケタミンの増量やフェンタニルにて対処する。 吸入麻酔薬は使用しない。 胸腹部大動脈瘤手術で、特に注意が必要なのは、部 大血管手術時のMEP評価法 下肢MEP変化 振幅低下（25%以下） または消失 上肢MEP変化なし 分体外循環が開始された場合と大動脈が遮断された場 合に、麻酔深度が変化し、MEP が記録できなくなる 場合である。我々の施設では、これらの一連の操作を 行うまでに、あらかじめプロポフォールや筋弛緩薬の 量を最小限にとどめておく。下肢の MEP の変化が脊 髄障害によるものか、全身の麻酔薬などによる影響か 送血管側のみ 両側変化 一過性の変化？ 脊髄虚血の可能性 上肢MEP変化 振幅低下・消失 麻酔・筋弛緩の影響 は、上肢のMEPの変化をみることにより鑑別できる。 上肢のMEPも低下していれば麻酔･筋弛緩など全身性 の因子による可能性が高いため、麻酔薬や筋弛緩薬の 量を調節する。低体温でも全身性の影響がみられるが、 麻酔・筋弛緩の調節 経過観察 血圧上昇 送血管チェック 肋間動脈灌流または再建 脊髄ドレナージ増量 一般に28∼30℃程度までは MEP の振幅はあまり変化 しないとされている10）。 Fig.4. 術中ＭＥＰ変化時の対応策 25 A net Vol.9 No.3 2005 も改善しない場合は、内膜剥離術などを行い隠れた肋 6 ）Dawson EG, Sherman JE, Kanim LE, et al.：Spinal 間動脈を同定し、再建することが重要であると報告さ cord monitoring: Results of the Scoliosis Research れている11）。 Society and the European Spinal Deformity Society 4. まとめ survey. Spine 16 （suppl） ：S361−364, 1991. 7 ）Nuwer MR, Dawson EG, Carlson LG, et al.： 全身麻酔中の運動機能評価法としての MEP の施行 Somatosensory evoked potential spinal cord moni- 法とその管理法について概説した。MEP は麻酔法に toring reduces neurologic deficits after scoliosis よって大きく左右されるため、そのモニタリングの成 surgery：Results of a large, multicenter survey. 功は麻酔科医の理解と協力なしでは達成できない。患 Electroencephalogr Clin Neurophysiol 96：6−11, 者にとっての術後運動機能障害の発生は術後のquality 1995. of lifeにとって極めて重要であり、我々麻酔科医も積 8 ）Kalkman CJ, Ubags LH, Been HD, et al.：Improved 極的に関与する必要がある。MEP については未だ改 amplitude of myogenic motor evoked responses 善すべき多くの問題点が残っているが、外科医、麻酔 after paired transcranial electrical stimulation dur- 科医、神経生理モニター担当医の連携の下、更なる ing sufentanil/nitrous oxide anesthesia. Anesthesi- MEP 技術の確立により、患者の機能的予後が改善さ ology 83：270−276, 1995. れることを期待する。 引用文献 1 ）Kawaguchi M, Furuya H：Intraoperative spinal cord monitoring of motor function with myogenic motor evoked potentials：A consideration in anesthesia. J Anesth 18：18−28, 2004. 9 ）De Haan P, Kalkman CJ, Ubags LH, et al.：A comparison of the sensitivity of epidural and myogenic transcranial motor-evoked responses in the detection of acute spinal cord ischemia in the rabbit. Anesth Analg 83：1022−1027, 1996. 10）Sakamoto T, Kawaguchi M, Kakimoto M, et al.： The effect of hypothermia on myogenic motor 2 ）Jacobs MJ, Elenbaas TW, Schurink GW, et al.： evoked potentials to electrical stimulation with a sin- Assessment of spinal cord integrity during thora- gle pulse and a train of pulses under propofol/keta- coabdominal aortic aneurysm repair. Ann Thorac mine/fentanyl anesthesia in rabbits. Anesth Analg Surg 74：S1864−1866, 2002. 96：1692−1697, 2003. 3 ）Wan IY, Angelini GD, Bryan AJ, et al.：Prevention 11）Jacobs MJ, Meylaerts SA, de Haan P, et al.：Strate- of spinal cord ischaemia during descending tho- gies to prevent neurologic deficit based on motor- racic and thoracoabdominal aortic surgery. Eur J evoked potentials in type I and II thoracoabdomi- Cardiothorac Surg 19：203−213, 2001. 4 ）Jacobs MJ, de Mol BA, Elenbaas T, et al.：Spinal cord blood supply in patients with thoracoabdominal aortic aneurysms. J Vasc Surg 35：30−37, 2002. 5 ）De Haan P, Kalkman CJ：Spinal cord monitoring： somatosensory- and motor-evoked potentials. Anesthesiol Clin North America 19：923−945, 2001. 26 nal aortic aneurysm repair. J Vasc Surg 29：48−57, 1999.