Интраоперационный нейромониторинг (ИОНМ) — это непрерывное наблюдение за состоянием структур нервной системы для своевременного обнаружения опасных отклонений от исходного уровня их функционирования в ходе оперативного вмешательства. Основной целью ИОНМ является предотвращение неврологического дефицита. Несмотря на достигнутый за последнее десятилетие прогресс в нейронавигационных методиках [1], ИОНМ сохраняет высокую ценность в этом качестве, поскольку во многих случаях (диффузный характер опухоли, прохождение нерва в теле опухоли и т. д.) нейронавигационной информации оказывается недостаточно для безопасного удаления новообразований; кроме того, в ходе операции возможно смещение мозговых структур (после вскрытия твердой мозговой оболочки, удаления части новообразования), снижающее точность нейронавигации.
В целом интраоперационные нейрофизиологические методики можно разделить на две группы: картирование и мониторинг [2]. Интраоперационное нейрофизиологическое картирование дает возможность в ходе операции идентифицировать нейрональные структуры посредством тестирования их функций, что позволяет нейрохирургу избежать критического повреждения этих структур в ходе операции. Для картирования используются следующие методы: идентификация моторной коры, речевой зоны с использованием прямой стимуляции, идентификация центральной борозды, двигательных ядер черепных нервов в области IV желудочка и самих этих нервов при операциях в области мостомозжечкового угла, картирование кортикоспинального тракта и т. д. Нейрофизиологический мониторинг — методика, позволяющая в режиме реального времени оценивать функциональную целостность нервных проводников. В первую очередь к нему относится мониторинг вызванных потенциалов (ВП) — сенсорных, включая акустические стволовые (АСВП), соматосенсорные (ССВП), зрительные ВП (ЗВП), и моторные (МВП), кроме того, выполняется мониторинг спонтанной биоэлектрической активности мозга путем регистрации ЭЭГ или электрокортикограммы (ЭКоГ). Важным аспектом применения ЭКоГ является картирование очага эпилептической активности в ходе удаления опухолей, врожденных пороков развития — фокальных корковых дисплазий, артериовенозных мальформаций или кавернозных ангиом. Оптимальная защита нервной ткани может быть обеспечена одновременным применением нейромониторинга и картирования. Мультимодальный мониторинг (например, сочетание электромиографии (ЭМГ), ССВП и транскраниальных МВП) обеспечивает максимальную чувствительность без потери специфичности и в тех случаях, когда прямое картирование недоступно [3].
За прошедшие 2 года в Центре ангионеврологии и нейрохирургии ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина более 60% открытых нейрохирургических операций проводилось с применением различных модальностей интраоперационного электрофизиологического нейромониторинга.
Цель данной работы — обобщение этого опыта, оценка эффективности и систематизация методик мультимодального мониторинга; определение параметров и набора методик для оптимального ИОНМ при различных видах нейрохирургических вмешательств.
Материал и методы
Ретроспективно исследовали 240 пациентов, оперированных в Центре нейрохирургии и ангионеврологии в 2014—2015 гг. Рассматривали случаи, при которых проводился интраоперационный нейрофизиологический мониторинг и оценка пред- и послеоперационного неврологического статуса. У 173 (72%) пациентов оперативное вмешательство проводилось по поводу объемных образований полушарий головного мозга, у 67 (28%) — объемных образований ствола и парастволовой локализации.
Во всех случаях для мониторинга использовали систему ISIS IOM («Inomed», Германия). Для регистрации биопотенциалов — сенсорных и МВП, ЭЭГ и ЭМГ — применяли подкожные игольчатые либо спиральные (для записи с поверхности головы) электроды; ЭКоГ регистрировали с помощью одноразовых кортикографических электродов. Стимуляцию периферических нервов (n. medianus и n. tibialis) выполняли игольчатыми подкожными электродами, транскраниальную стимуляцию — спиральными подкожными электродами, прямую стимуляцию коры и нервов — ручным моно- или биполярным стимулятором (выполняется нейрохирургом).
Набор использовавшихся модальностей нейромониторинга выбирали в соответствии с локализацией оперируемой области и путей доступа к ней. ВП, ЭЭГ регистрировали в соответствии с общепринятой методикой [4].
Оценку исходных показателей ВП проводили после индукции анестезии и укладки пациента, регистрацию — непрерывно в ходе операции. В качестве критерия подачи сигнала тревоги при записи ССВП, ЗВП и МВП принимали увеличение латентности более чем на 10—15% и/или снижение амплитуды пиков более чем на 50% (в том числе исчезновение пиков). Для АСВП основной критерий подачи сигнала тревоги — снижение амплитуды пиков III и/или V на 50% и/или увеличение их латентности на 1 мс [5].
При идентификации лицевого нерва на протяжении операции определяли расположение его ствола и контролировали анатомическую целостность методом интерференционной и стимуляционной ЭМГ.
МВП не могут быть зарегистрированы при большой глубине нервно-мышечной блокады, поэтому анестезиологическое обеспечение было модифицировано в соответствии с требованиями нейрофизиологической идентификации МВП (по возможности использовали миорелаксант средней продолжительности действия — рокурония бромид). Для ССВП и АСВП характерно дозозависимое увеличение латентностей и снижение амплитуд при углублении анестезии (как ингаляционная, так и внутривенная), однако их регистрация при стандартных для нейрохирургических операций дозах остается возможной, поэтому особых требований к режиму анестезии не предъявлялось [6].
Результаты
ССВП и мультимодальный нейромониторинг при операциях в области ствола мозга
При образованиях стволовой и парастволовой локализации во всех случаях регистрировали ССВП. В 50 случаях из 67 применяли мультимодальный мониторинг (помимо ССВП, записывались АСВП и/или МВП), в 27 — идентификация лицевого нерва. Принято выделять следующие изменения ССВП в ходе ИОНМ [7]: 1) истинно позитивные — значимые изменения ССВП сопровождаются послеоперационным неврологическим дефицитом; 2) истинно негативные — ССВП во время операции не изменяются, неврологического дефицита нет; 3) ложнопозитивные — значительные изменения сигнала ССВП без неврологического дефицита; 4) ложнонегативные — нормальные интраоперационные ССВП, неврологический дефицит после операции.
При мониторинге ССВП изменения имели место в 21 (31%) случае. Одновременно у части пациентов при регистрации МВП наблюдалось критичное снижение амплитуды М-ответов, сохранявшееся до конца операции. В 16 случаях из 21 отмечалось восстановление ССВП в конце операции. У 6 из этих 16 пациентов после операции наблюдалось появление либо нарастание гемипареза. У 10 других пациентов, несмотря на снижение амплитуды ССВП до 50% и увеличения латентности более 10%, в послеоперационном периоде неврологического дефицита не было. В оставшихся 5 случаях восстановления ССВП к концу операции не произошло. В 3 из них после операции развился очаговый неврологический дефицит в виде гемипареза. У 2 других пациентов (объемное образование на уровне продолговатого мозга) во время ИОНМ амплитуды пиков ССВП снизились на 20—30% и не восстановились до окончания операции, однако в послеоперационном периоде нарастания неврологического дефицита не было.
Ложнонегативные результаты были в 14 (20,8%) случаях, ложнопозитивные — в 11 (16,4%), истинно негативные — в 32 (47,9%), истинно позитивные — в 10 (14,9%).
Во время мониторинга ССВП в 46 случаях значительные изменения параметров не наблюдались (рис. 1, а). Амплитуды и латентности менялись незначительно, в пределах 10—20%, и быстро возвращались к исходным значениям. В данной группе у 32 пациентов в послеоперационном периоде в неврологическом статусе изменений не было. У 14 (30%) больных появился либо усилился неврологический дефицит. У 7 обследованных его развитие было связано с повреждением различных стволовых структур — бульбарной и глазодвигательной группы черепных нервов, а также пирамидного тракта. У 7 пациентов с невриномой слухового нерва 3-й градации, рецидивом невриномы правого вестибуло-кохлеарного нерва, несмотря на успешность проводившейся, помимо мультимодального ИОНМ, интраоперационной идентификации лицевого нерва, после операции возник либо усилился парез мимической мускулатуры. Таким образом, сами по себе ССВП показали низкую (33%) чувствительность, но достаточно высокую (82%) специфичность с точки зрения выявления моторных дисфункций. Для увеличения этих показателей требуется использование мультимодального мониторинга, дополняя ССВП стимуляционным картированием моторных путей и/или регистрацией МВП.
Критичные изменения МВП (при этом одновременно снижались амплитуды ССВП с последующим восстановлением либо без него) отмечены в 7 случаях, после операции у этих пациентов развился либо усилился неврологический дефицит. В остальных случаях совместного применения ССВП и МВП их параметры оставались стабильными (см. рис. 1, а, б), послеоперационных неврологических осложнений не было. Благодаря идентификации лицевого нерва (см. рис. 1, в) и мониторингу АСВП (рис. 2) у 20 пациентов из 27 удалось сохранить проводимость по лицевому и слуховому нервам.
ЗВП при опухолях хиазмально-селлярной локализации
Всего был проведен 21 ИОНМ с использованием ЗВП. При использовании пропофола нам удалось достичь хорошей воспроизводимости ЗВП в 20 случаях. В 1 случае из 21 при удалении кавернозной мальформации затылочной доли мы наблюдали значительное снижение (более 50% от исходной; рис. 3, б) амплитуды; в послеоперационном периоде возникла верхнеквадрантная гемианопсия. В 1 случае грубое послеоперационное нарушение зрительной функции имело место, несмотря на стабильность характеристик ЗВП во время операции (пациент 1 год, пилоцитарная астроцитома хиазмально-селлярной области).
В остальных 18 случаях ЗВП отличались стабильностью, изменения амплитудно-временных характеристик не было (см. рис. 3, а), послеоперационный период протекал без неврологических осложнений.
Вмешательства на больших полушариях (супратенторитальные образования)
При операциях на больших полушариях ИОНМ с картированием двигательной зоны применяли в 75 случаях. У 14 пациентов в ходе стимуляции коры были получены М-ответы, в послеоперационном периоде неврологического дефицита не было. У 61 больного М-ответы зарегистрировать не удалось (в большей части случаев в результате отсутствия двигательных проводников в зоне стимуляции, реже вследствие глубокой нервно-мышечной блокады). Появление неврологического дефицита либо нарастание имеющегося в послеоперационном периоде наблюдалось у 8 пациентов, у которых не удалось получить М-ответы по причине значительной глубины нервно-мышечной блокады.
Операции в области речевых зон (краниотомия в сознании)
Проведено три мониторинга, во всех случаях удалось выявить области, при электрической стимуляции которых речевые функции нарушались. Хирургическая тактика была построена так, чтобы избежать повреждения этих областей. В послеоперационном периоде новых неврологических нарушений, в том числе расстройств афатического спектра у этих пациентов не наблюдалось.
Обсуждение
Интраоперационный мониторинг ССВП является обязательным минимумом при операциях на стволе головного мозга и задней черепной ямке. Кроме того, при данных видах операций обычно применяются и АСВП для оценки функциональной целостности проводящих структур и контроля развития ишемии ствола головного мозга, что значительно повышает информативность мониторинга за счет снижения частоты ложноотрицательных результатов. Необходим также мониторинг целостности кортикоспинального тракта и черепных нервов. Стандартной методикой для этого является регистрация спонтанной ЭМГ-активности мышц, иннервируемых черепно-мозговыми нервами, и мышц конечностей. Для опухолей в области моста и среднего мозга ССВП имеют меньшую ценность в плане анатомической локализации структур, но обеспечивают неспецифическую информацию об общей функциональной целостности ствола и предотвращение ишемических осложнений.
В литературе [7] существуют различные, часто противоположные мнения об информативности амплитудно-временных параметров ССВП при оценке риска развития послеоперационного дефицита. Наш опыт показывает, что изменения конфигурации ССВП при операциях на стволе, особенно в случаях, когда ССВП не восстанавливаются после прекращения хирургических манипуляций, имеют высокое прогностическое значение, часто оказываясь предикторами развития неврологического дефицита (высокая специфичность). В наибольшей мере это касается односторонних изменений, свидетельствующих в пользу локального характера проблемы. Выявление сходных изменений ответов для всех отведений чаще является признаком системных отклонений (увеличение глубины анестезии, изменения гемодинамики, снижение температуры тела пациента). В пользу системных причин изменений ССВП свидетельствуют также такие изменения характеристик ЭЭГ, как ее подавление или появление высокоамплитудной медленноволновой активности. В то же время отсутствие изменений ССВП далеко не всегда гарантирует отсутствие неврологического дефицита (низкая чувствительность). В первую очередь это связано с тем, что в ССВП и АСВП задействуются лишь 20% стволовых проводников [8], в то время как особенностью нейрохирургических операций является возможность узколокализованных повреждений нервной ткани, не затрагивающих соседние области. Так, у пациентов, имевших послеоперационные неврологические осложнения при отсутствии изменений в ССВП, эти осложнения были вызваны повреждениями черепных нервов или их ядер, которые не связаны с проведением сигналов от конечностей, мониторируемых при регистрации ССВП.
Для того, чтобы избежать или минимизировать такие повреждения, при операциях стволовой и парастволовой локализации выполняется идентификация черепно-мозговых нервов методом прямой стимуляции. С помощью этого метода удалось успешно идентифицировать лицевой нерв у 27 пациентов. Несмотря на это, у некоторых из них после операции развилась неврологическая дисфункция, связанная с его повреждением. Во всех этих случаях опухоль имела крупные размеры, а лицевой нерв проходил через ложе опухоли, вследствие чего полностью избежать повреждений нерва при ее субтотальном удалении не удалось.
При операциях на больших полушариях с аналогичной целью сохранения моторных функций выполняется прямая электрическая стимуляция коры с регистрацией М-ответов с мышц, которая дает возможность идентификации корковой моторной зоны, сохраняя ее в процессе удаления опухоли. Особенно важен мониторинг при удалении глиом, так как сдавление и дислокация структур мозга объемным образованием значительно изменяют их топографию. Идентификация корковой моторной зоны, как и черепных нервов, требует отсутствия введения миорелаксантов, предпочтительно применение внутривенной анестезии (пропофол и фентанил, инфузионное, а не болюсное введение), а не ингаляционных анестетиков. К сожалению, соблюдение этих требований не всегда возможно, что может привести к неинформативности метода прямой стимуляции (аллергические реакции на внутривенные анестетики, спонтанное дыхание пациента, требующее введения миорелаксантов, появление эпилептической активности, подавляемое ингаляционными анестетиками). Кроме того, метод стимуляционного картирования моторной коры не позволяет диагностировать, например, ишемию пирамидного тракта вследствие вазоспазма, который может развиться уже на этапе гемостаза. В связи с этим некоторыми авторами предлагается использовать одновременно как прямую стимуляцию, так и регистрацию МВП при транскраниальной стимуляции коры [9].
Что касается МВП, то критерии их изменения, которые могут быть использованы для оценки повреждения проводников, являются предметом обсуждения. Так, для хирургии спинного мозга критерий «наличия/отсутствия» М-ответов коррелирует с постоперационным результатом, но не является определяющим при супратенториальных операциях. По мнению большинства авторов [10], увеличение латентности на 10—15% и снижение амплитуды от 50 до 80% коррелирует с постоперационным двигательным дефицитом. Однако стойкий дефицит наступает только при полной утрате МВП. Значимым является также устойчивое снижение амплитуды, увеличение порога генерации МВП, несмотря на стабильные артериальное давление, уровень анестезии, температуры тела. Требования к анестезиологическому обеспечению, описанные для картирования моторной коры, в полной мере относятся и к МВП.
Следует отметить, что ложноотрицательная информация при картировании моторной коры и идентификации черепно-мозговых нервов может иметь очень серьезные клинические последствия для пациента, поэтому при их проведении обязателен контроль уровня нервно-мышечной блокады. Для этого, как правило, используется тест «четырехкратная стимуляция» (TOF, см. рис. 1, г) [11].
Интраоперационный мониторинг ЗВП является достаточно сложной задачей. Основной проблемой является большая чувствительность полисинаптических зрительных путей к воздействию анестетиков. В результате рост латентности и снижение амплитуды пиков ЗВП до полного исчезновения возможности их записи вызывают как внутривенные, так и ингаляционные анестетики. В недавних работах [12] удалось достичь хорошей воспроизводимости ЗВП при использовании анестезии пропофолом и фентанилом; наши результаты согласуются с этими данными. Возможность регистрации ЗВП коррелирует с характеристиками фоновой ЭЭГ: при ее подавлении ЗВП отсутствуют, но их запись возможна при ЭЭГ-активности c амплитудой до 30 мкВ [13]; при паттерне «вспышка—подавление» ЗВП могут быть записаны только во время стадии вспышек [14]. Таким образом, с помощью фоновой ЭЭГ, записываемой одновременно с ЗВП с тех же отведений, можно разделить изменения ЗВП, связанные с воздействиями на зрительные пути, а также анестезией и другими системными параметрами. Аналогичную роль регистрация фоновой ЭЭГ может играть и при других модальностях ИОНМ.
Таким образом, ИОНМ является безопасным методом диагностики, позволяющим снизить процент неврологических осложнений при нейрохирургических операциях. Перспективным представляется комплексное применение разных модальностей мониторинга, позволяющих идентифицировать большинство структур нервной системы, находящихся в зонах хирургического вмешательства, и своевременно обнаруживать изменения функций мозга для предотвращения его повреждения. Важным фактором, обеспечивающим успешность ИОНМ, является эффективное взаимодействие нейрофизиологов с нейрохирургами и анестезиологами.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.