Нейрофизиологический интраоперационный мониторинг при операциях на позвоночнике и спинном мозге (обзор литературы) | Белова А.Н., Балдова С.Н.

Представлен обзор литературы, посвященный нейрофизиологическому интраоперационному мониторингу при операциях на позвоночнике и спинном мозге

    Оперативные вмешательства на спинном мозге и позвоночнике сопряжены с достаточно высоким риском развития послеоперационных осложнений, к наиболее тяжелым из них относится развитие стойкого неврологического дефицита в форме параличей и нарушений функции тазовых органов [1]. Число осложнений в значительной степени уменьшится, если использовать современные возможности интраоперационного нейрофизиологического мониторинга (ИНМ), предполагающего регистрацию вызванных потенциалов (ВП) [1]. 
   

    В процессе оперативных вмешательств регистрируют соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП) и транскраниальные моторные вызванные потенциалы (ТкМВП). ССВП представляют собой афферентные сигналы с различных уровней соматосенсорного пути в ответ на электростимуляцию периферических нервов [2]. ССВП вызывают стимуляцией срединного или локтевого нерва на верхней конечности и заднего большеберцового нерва − на нижней; регистрирующие электроды располагаются по ходу восходящих соматосенсорных путей, на уровнях периферических нервных сплетений, спинного и головного мозга. Регистрацию ССВП при операциях на позвоночнике и спинном мозге проводят в первую очередь с целью определения функциональной целостности задних столбов спинного мозга [3]. 
    ТкМВП – это вызываемые стимуляцией моторной зоны коры головного мозга двигательные реакции (сокращения) соответствующих периферических мышц. Стимуляцию коры головного мозга осуществляют при помощи электрических стимулов (транскраниальная электрическая стимуляция − ТЭС) либо воздействуя магнитным полем (транскраниальная магнитная стимуляция −  ТМС). Конкретный участок стимуляции определяют согласно топографическому представительству в коре мышцы-мишени; при ИНМ используют ТЭС [4]. Для выполнения метода ТкМВП у пациента, находящегося под общей анестезией, особенно важным является правильный подбор параметров стимуляции, таких как частота предъявления стимулов, межстимульный интервал, интенсивность стимулов. Так, изучение данных, полученных в ходе 77 операций по поводу сколиоза, показало, что для интраоперационного вызывания двигательных потенциалов с передней большеберцовой мышцы оптимальная частота предъявления стимулов при их продолжительности 0,5 мс составляет от 5 до 7, межстимульный интервал −  от 2 до 4 мс, интенсивность стимулов – от 300 до 700 В [5].
ТкМВП регистрируют методом электромиографии (ЭМГ), устанавливая электроды на кожу в области той мышцы (или мышц), которая принимает участие в моторной реакции на ТМС. Кроме того, в ряде случаев регистрируют D-волну (потенциал действия двигательных путей спинного мозга) и выполняют тест транспедикулярных винтов (pedicular screw testing) [6].
    ТкМВП позволяют оценить функциональную целостность кортикоспинального пути на всем его протяжении (от коры головного мозга до мышцы-мишени) [7].
   

    История ИНМ началась с 1970-х гг., когда с целью интраоперационного мониторинга функций спинного мозга впервые стали исследовать ВП. Первоначально методика ССВП применена при операциях по поводу сколиоза позвоночника: С. Nash et al. описали исчезновение ССВП при перерастяжении либо компрессии спинного мозга во время операции и их возобновление после устранения неблагоприятного воздействия на спинной мозг [8]. Затем была продемонстрирована полезность регистрации ССВП при удалении интрамедуллярной артериовенозной мальформации [9], опухолей спинного мозга [10]. В то же время выяснилось, что сохранность во время операции ССВП, отражающих состояние задних столбов спинного мозга, еще не гарантирует, что развитие двигательных расстройств не наступит после операции [11]. В 1980 г. была доказана возможность прямой активации кортикоспинального тракта при помощи тока высокого напряжения [12]. В результате была разработана технология мониторинга         ТкМВП, впервые использованная при удалении опухолей спинного мозга, доказана относительная безопасность этой методики, выделены прогностически значимые паттерны патологических изменений ТкМВП во время хирургических вмешательств [13−15]. К новейшим достижениям относится картирование задних столбов спинного мозга и кортикоспинальных путей [3]. Регистрация ТкМВП признана «золотым стандартом» ИНМ спинного мозга [7]. Последующие исследования подтвердили необходимость совместной регистрации ССВП и ТкМВП во время операций на спинном мозге, что позволяет контролировать состояние как задних столбов, так и кортикоспинальных трактов [3, 4].
    В настоящее время нейрофизиологический мониторинг признан необходимым и безопасным методом контроля при операциях на позвоночнике и спинном мозге (декомпрессия спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме либо шейной миелопатии, удаление экстра- и интрамедуллярных опухолей, корригирующие операции на грудном и грудопоясничном уровнях при сколиозе позвоночника, удаление сосудистых мальформаций спинного мозга и пр.) [16−20]. Так, при удалении опухолей спинного мозга очень важной проблемой становится определение той границы между опухолевой и здоровой тканью спинного мозга, превышение которой может сопровождаться развитием значительного неврологического дефицита. Визуально определить эту границу иногда чрезвычайно трудно, в таких случаях нейрофизиологический мониторинг позволяет предотвратить неврологические осложнения в результате удаления опухоли [21]. При операциях по устранению деформации позвоночника (сколиозов) нейрофизиологический контроль дает возможность предупредить излишнее растяжение спинного мозга [17], при дискэктомии, спондилодезе, установке стабилизирующих металлоконструкций – своевременно заметить компрессию корешка или спинного мозга [22, 23], при длительных оперативных вмешательствах – предупредить позиционно обусловленное повреждение плечевого сплетения [24].
    По мнению ведущих нейрохирургов, ИНМ должен стать рутинной процедурой при операциях на позвоночнике и спинном мозге [4]. Тем не менее даже в высокоразвитых странах далеко не все нейрохирургические клиники применяют ИНМ. Так, опрос 117 французских спинальных хирургов, проведенный в 2011 г., показал, что лишь 36% из них используют ИНМ (42% в государственных учреждениях и 27% в частных) [6].

    Процедура проведения интраоперационного мониторинга

    Согласно современным руководствам, операция на спинном мозге должна проводиться под контролем как ССВП, так и мышечных ВП, индуцированных транскраниальной электрической стимуляцией, на протяжении всей операции [3]. Дополнительно в период, когда вскрыта твердая мозговая оболочка, по показаниям могут регистрироваться нейрогенные МВП − D-волны. 
    Общие принципы мониторинга в операционной суммированы в работах J.M. Guerit [25, 26]: между хирургом, анестезиологом и нейрофизиологом должно быть достигнуто открытое соглашение, по которому использование мониторинговых методик не должно сопровождаться риском повреждения мозговых структур; хирург согласен ожидать момента завершения нейрофизиологических исследований с тем, чтобы соотнести свои действия с результатами мониторинга; анестезиолог соглашается адаптировать свою технику к регистрации ВП и постоянно держать нейрофизиолога в курсе параметров пациента. Перед операцией совместно анестезиологом и пациентом обсуждаются возможные противопоказания к ТЭС.
    Методика проведения ИНМ подробно изложена в специальных руководствах [15, 21]. Современная аппаратура дает возможность использования различных протоколов исследования, в зависимости от вида проводимой операции. Согласно рекомендациям Американского общества нейрофизиологического мониторинга, мониторинг должен проводить только специально обученный персонал (нейрофизиолог либо анестезиолог). Все поверхностные электроды для регистрации ССВП устанавливают до анестезии. Затем выполняется вводная анестезия пропофолом либо пентоталом; устанавливается эндотрахеальная трубка (предварительно однократно вводится сукцинилхолин либо недеполяризующий миорелаксант). Общая анестезия обеспечивается постоянным внутривенным введением пропофола и ремифентанила. Рекомендуют воздержаться от использования ингаляционных анестетиков, закиси азота и от дальнейшего введения миорелаксантов ввиду значительного влияния этих препаратов на ССВП и ТкМВП [21, 27]. В ротовой полости на коренные зубы билатерально устанавливаются специальные вкладыши, предотвращающие непроизвольное смыкание зубов во время стимуляции (стимуляция скальпа при выполнении МВП сопровождается двусторонним сокращением жевательной мышцы (m. masseter) и форсированным сжиманием челюстей, что может приводить к травматизации зубов и эндотрахеальной трубки) [21]. После вводной анестезии устанавливают игольчатые электроды в мышцы для мониторирования мышечных вызванных потенциалов действия (МВП) и спиральные электроды в двигательную зону коры. Регистрация исходных (до начала операции) ССВП и ТкМВП проводится в положении пациента вначале на спине, затем на животе. На протяжении операции оценивается динамика показателей ССВП и МВП; их изменения в процессе операции могут свидетельствовать о травматизации спинномозговых корешков или спинного мозга, что требует принятия немедленных мер вплоть до прекращения операции. Использование спинальных электродов, перемещаемых вдоль спинномозгового канала (D-волна), позволяет определить уровень повреждения. Регистрация и оценка динамики ССВП и ТкМВП могут быть сопряжены с техническими трудностями и требуют большого опыта нейрофизиолога [28]. 

    Нейрофизиологические сигналы опасности при интраоперационном мониторинге

  Критерии функциональной целостности проводящих путей спинного мозга основаны на наличии/отсутствии вызванных потенциалов, их морфологии и пороговых параметрах [3]. Для ССВП сигналами тревоги считают уменьшение амплитуды ≥50%, увеличение латентности ≥10%, односторонние изменения [29]. Для ТкМВП важным сигналом является повышение стимуляционного порога (>100 В), однако наиболее информативным предиктором функционального состояния кортикоспинального пути (и соответственно двигательных функций) считают изменения D-волны, если ее можно зарегистрировать; в то же время в ряде случаев (например, неопухолевое или чисто ишемическое поражение спинного мозга) бывает достаточно ориентироваться только на изменения мышечных ВП [3]. 
    Сигналы опасности зависят от вида проводимого вмешательства. Так, при удалении интрамедуллярной опухоли такими сигналами служат значительное (>50%) уменьшение амплитуды D-волны, значительная редукция или исчезновение мышечных ВП [15]. На основании анализа 48 истинно позитивных случаев (когда снижение ТкМВП во время операции сопровождалось развитием неврологического дефицита) S. Kobayashi et al. доказали, что сигналом тревоги является 70% снижение амплитуды мышечных ВП; последующее проспективное мультицентровое (18 учреждений) исследование, включившее 969 случаев оперативного вмешательства по поводу сколиоза, спинальной опухоли и оссификации задней продольной связки, продемонстрировало высокую чувствительность (95%) и высокую специфичность (91%) этого критерия, лишь в 2-х случаях, при интраспинальных опухолях, были получены ложноотрицательные результаты [7]. Понижение контрольного порога снижения амплитуды с 50 до 30%, возможно, поможет в еще большей степени избегать опасности развития послеоперационного неврологического дефицита, однако будет сопровождаться увеличением числа ложноположительных результатов [30].
    Критерии могут различаться и в зависимости от цели, которую ставит перед собой хирург (например, тотальное удаление опухоли спинного мозга либо полное отсутствие у пациента преходящего или стойкого неврологического дефицита). 
    При интерпретации интраоперационных изменений ССВП и ТкМВП необходимо учитывать все ограничения и искажающие сигнал факторы [15]. Снижение амплитуды сигнала может быть обусловлено позиционированием руки, артериальной гипотензией либо реальной компрессией корешка или спинного мозга [29]. На нейрофизиологические параметры в значительной степени могут влиять некоторые препараты, используемые для наркоза, например ингаляционные анестетики [4]. 
    Мероприятия, проводимые при обнаружении настораживающих изменений ССВП или МВП, зависят от степени и стойкости этих изменений. В одних ситуациях бывает достаточно изменить положение конечности, в других приходится останавливать операцию и выполнять тест пробуждения больного, вводить внутривенно метилпреднизолон, извлекать металлоконструкцию [31].

    Эффективность интраоперационного мониторинга

    Регистрация ССВП и МВП требует дополнительных затрат времени и наличия специально обученного персонала, что повышает стоимость операции. Поэтому возникает вопрос эффективности использования ИНМ. 
    Конечной целью нейрофизиологического интраоперационного мониторинга является улучшение клинических исходов оперативных вмешательств путем своевременного предотвращения развития неврологического дефицита. Однако для того чтобы доказать реальную эффективность такого мониторинга, необходимы рандомизированные проспективные клинические исследования с наличием групп сравнения, что на практике трудно осуществить из-за методических сложностей и этических преград [21]. Поэтому на сегодняшний день доказательная база не так велика. 
    Одну из первых попыток проанализировать эффективность исследования ССВП во время операций на спинном мозге (методика ТкМВП тогда еще не была разработана) предприняли N. Epstein et al. в 1993 г. Ими был проведен сравнительный анализ исходов 100 операций, выполненных в период с 1989 по 1991 г. по поводу грыж межпозвонковых дисков, позвоночного стеноза и оссификации задней продольной связки с применением ИНМ, и 281 вмешательства, проведенного до появления этой методики в предшествующие годы (1985−1989) [32]. Авторами было показано, что использование мониторинга ССВП позволило снизить частоту послеоперационных неврологических осложнений за счет своевременного выявления ишемических и компрессионных осложнений в ходе операции; среди 100 пациентов в группе мониторинга ни у одного не сформировался послеоперационный дефицит, тогда как в группе сравнения у 8 (3,7%) пациентов развилась квадриплегия, а один больной умер. 
    В более поздних работах анализируется эффективность уже мультимодального (ССВП, ТкМВП, ЭМГ) мониторинга. Так, в проспективное исследование А. Eggspuehler et al. были включены 246 пациентов, прооперированных под контролем нейрофизиологических показателей (большую часть составляли операции по поводу спинального стеноза) [33]. У 10 пациентов имелись истинно положительные результаты мониторинга (значительные изменения показателей ассоциировались с развитием неврологического дефицита), у 232 – истинно отрицательные, по 2 пациента продемонстрировали ложноотрицательные и ложноположительные результаты. Чувствительность мониторинга составила 83,3%, специфичность – 99,2%. По данным другого проспективного исследования, включавшего 1055 случаев оперативных вмешательств на шейном уровне, послеоперационный неврологический дефицит наблюдался у 34 пациентов (3,2%), из которых у 21 произошло полное восстановление, у 9 – частичное улучшение функций, у 4–х остался стойкий неврологический дефицит [34]. Чувствительность (Ч) изменений ССВП была равной 52%, специфичность (С) – 100%, прогностичность отрицательного результата (ПОР) и прогностичность положительного результата (ППР) – 97 и 100% соответственно. Для ТкМВП показатели Ч, С, ПОР и ППР составили 100, 96, 100 и 96%, для ЭМГ – 46, 73, 97, 39% соответственно. Авторы уверены, что мультимодальный мониторинг позволяет предупредить неврологические осложнения при операциях на шейном отделе позвоночника и спинного мозга. 
    Наиболее крупное исследование провели В. Raynor et al. Среди 12 375 пациентов у 29,7% операция на позвоночнике проводилась на шейном, у 45,4% − на грудном, у 24,9% − на пояснично-крестцовом уровнях; у 9633 больных вмешательство было первичным, у 2742 – повторным [35]. Изменения ВП во время операции наблюдались в 3,1% случаев (386), чаще – при повторных операциях. В результате своевременных врачебных действий по коррекции выявленных нарушений лишь у 15 пациентов (0,12% от всех оперированных) сформировался стойкий неврологический дефицит. 
    Эффективность мониторинга, вероятно, может различаться в зависимости от характера оперативного вмешательства. Ретроспективное исследование, проведенное в нейрохирургическом отделении г. Вероны (Италия), включало 50 пациентов, оперированных по поводу опухоли спинного мозга с использованием ИНМ, и 50 сопоставимых пациентов, которых оперировали еще до появления данной методики [20]. Преимущества мониторинга продемонстрировано только в случаях удаления эпендимом, когда проводилось тотальное удаление опухоли, но не астроцитом, характеризовавшихся инфильтративным ростом и удаляемых лишь частично.
    Обосновывается эффективность мониторинга при корригирующих операциях по поводу искривлений грудного и грудопоясничного отделов позвоночника. По данным представленного в 1993 г. обзора, использование только мониторинга ССВП позволило уменьшить частоту осложнений при операциях по поводу сколиоза позвоночника с 4–6,9% до 0–0,7% [32]. Ретроспективный анализ эффективности мультимодального мониторинга при 102 операциях по поводу сколиоза позвоночника, представленный N.A. Quraishi et al., показал высокую чувствительность и ССВП (99%), и МВП (75%), и ЭМГ (87%) [36]. Было зарегистрировано 5 истинно положительных результатов мониторинга (2 для ССВП, 1 для МВП и 1 для ЭМГ); ложноположительных результатов не наблюдалось, ложноотрицательные (4) относились только к ССВП. По данным ретроспективного анализа 519 случаев использования мультимодального ИНМ у пациентов с деформациями позвоночника, в 47 случаях (9,1%) во время операции наблюдались значительные изменения параметров ССВП либо МВП, чувствительность мониторинга оказалась равной 100% [37]. На основании данных мониторинга проводились неотложные мероприятия (репозиционирование пациента, прекращение или модификация оперативного вмешательства), частота развития послеоперационного неврологического дефицита составила 0,8% (4 случая из 519).
    Однако ИНМ при операциях по поводу деформаций позвоночника целесообразен лишь в тех случаях, когда перед операцией у пациента отсутствует неврологический дефицит, поскольку при наличии исходного неврологического дефицита информативность мониторинга, по ряду наблюдений, очень невелика [6]. Е. Azabou et al. определили ряд факторов, указывающих на целесообразность применения интраоперационной методики ТкМВП: 100% чувствительность, специфичность и прогностичность положительного результата при ИНМ достигалась в случаях идиопатического сколиоза, отсутствия предоперационного неврологического дефицита и нормальных предоперационных значений ССВП и ТкМВП [17]. Авторы предложили трехшаговый алгоритм принятия решения о целесообразности применения интраоперационного мониторинга ССВП и МВП у каждого конкретного пациента со сколиозом.
    Ненадежность мониторинга продемонстрирована также у тех пациентов, сколиоз у которых развился на фоне нервно-мышечного заболевания (например, детского церебрального паралича). Это заключение базируется на анализе 66 случаев ИНМ при операциях по поводу нейромышечного сколиоза [38]. Ни у одного из 9 пациентов, у которых во время операции наблюдалось значительное падение как минимум одной из модальностей ВП, не развился неврологический дефицит; напротив, в 2-х случаях развития неврологических осложнений показатели мониторинга во время операции были в норме. Следует также учитывать, что никакие технологии ИНМ не способны предсказывать развитие отсроченной параплегии, которая может развиваться после завершения операции [6]. 
    В работе S.F. Davis et al., посвященной эффективности мониторинга при операциях по поводу компрессионных радикулопатий на шейном уровне, представлено описание 2-х случаев, когда ИНМ позволил предупредить развитие стойкого неврологического дефицита; в то же время эти же авторы сообщают о противоречивости литературных данных по этой теме [39]. Высказываются также сомнения в эффективности мониторинга функции L1–L4 корешков в силу низкой надежности получаемых показателей и соответственно сомнения в целесообразности выполнения мониторинга при операциях по поводу дегенеративных изменений позвоночника на этом уровне [6]. В то же время однозначно признана целесообразность проведения теста транспедикулярных винтов. Данный тест используется для оценки корректного положения транспедикулярных винтов и контроля их приближения к нервным структурам с целью предупреждения развития сегментарных неврологических осложнений. В ходе выполнения теста каждый транспедикулярный винт металлоконструкции тестируется зондом и отсутствие реакции раздражения на проводимую стимуляцию оценивается как корректное положение винта.
    Имеются работы, посвященные анализу эффективности мониторинга при цервикальной корпэктомии [40]. М. Khan et al. ретроспективно изучили 508 случаев применения ССВП в ходе операций удаления тел шейных позвонков на одном или нескольких уровнях. Значимые изменения ССВП в ходе операции наблюдались в 5,3% случаев (27 из 508 пациентов), новый неврологический дефицит (в т. ч. одна квадриплегия) развился в 2,4% случаев. Чувствительность мониторинга составила 77,1%, специфичность – 100%, что позволило авторам рекомендовать его для предупреждения развития стойких неврологических осложнений.
    Таким образом, ИНМ доказал свою эффективность и постепенно становится неотъемлемым условием современной спинальной хирургии, позволяя предупреждать развитие тяжелых послеоперационных неврологических осложнений. Перспективы развития этого метода связаны с уточнением показаний к нему и оптимальных параметров стимуляции, с разработкой неинвазивных способов интраоперационной транскраниальной стимуляции у пациентов, находящихся в условиях анестезии [41].

Поделитесь статьей в социальных сетях