СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ НАРУШЕНИЙ МОТОРНОЙ ФУНКЦИИ СПИННО-МОЗГОВОГО НЕРВА ПРИ ИНТРАОПЕРАЦИОННОМ МОНИТОРИНГЕ НЕВРАЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ У БОЛЬНЫХ ДЕГЕНЕРАТИВНО-ДИСТРОФИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ПОЗВОНОЧНИКА Российский патент 2005 года по МПК A61B5/484 

Изобретение относится к медицине, а именно к патофизиологии, и может быть использовано в диагностике нарушений моторной функции спинно-мозгового нерва при интраоперационном мониторинге (ИОМ) невральных двигательных вызванных потенциалов (НДВП) у больных дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника (ДДЗП).

Дегенеративно-дистрофические поражения позвоночника являются одной из важных проблем современной нейрохирургии и ортопедии, что связано с большой частотой встречаемости, длительностью временной нетрудоспособности и высоким уровнем инвалидизации. Число пациентов, нуждающихся в оперативном лечении, составляет от 5 до 10% (Юмашев Г.С., 1984, А.В.Крысов, 2002).

По данным различных исследователей (E.G. Dawson, J.E. Sherman, 1991) неврологические нарушения при плановых операциях на позвоночнике составляют от 0,5 до 2%, а с применением сложных металлоконструкций частота их возрастает до 20-33% (Никитин Г.Д. с соавт., 1998; Elias W.J. et al., 2000).

Известен способ регистрации невральных двигательных вызванных потенциалов (НДВП), описанный в 1993 году J.H. Owen. Данная методика трансламинарной стимуляции спинного мозга (Фиг.1) стимулирующими электродами 1 через остистые отростки 2 должна была решить проблему нейрофизиологического контроля функции двигательных трактов спинного мозга (передних столбов) при проведении хирургических вмешательств, которые предусматривают применение сложных металлоконструкций (транспедикулярных фиксаторов, дистракторов, контракторов, эндопротезов и др.). При их установке или в результате смещения они могут травмировать спинной мозг и его элементы. Существовало мнение, что при трансламинарной стимуляции спинного мозга происходит ортодромная активация двигательных трактов через ветви волокон задних столбов, образующих синапсы с альфа - мотонейронами (J.H. Owen, 1993). Однако позже было выявлено, что основной компонент НДВП генерируется посредством антидромного возбуждения задних столбов спинного мозга, что было подтверждено нейрофизиологическими (J.R. Toleikis с соавт., 2000) и клиническими исследованиями (Robert E. Minahan с соавт., 2001). Были сделаны выводы, что данный метод оценивает функцию преимущественно чувствительных, а не двигательных трактов спинного мозга.

Известен способ интраоперационного мониторинга спонтанной и вызванной электромиографии (ЭМГ) с целью предотвращения возможного повреждения корешков спинного мозга при хирургических вмешательствах, которые предусматривают применение сложных металлоконструкций (Welch W.C., 1997). Регистрирующие электроды устанавливаются в миотоме, который иннервируется корешком, находящимся в зоне риска. Например, в m.iliopsoas для регистрации спонтанной ЭМГ при риске повреждения корешка L 1, m. adductor longus - для интраоперационного контроля функции корешка L2 и т.д. Регистрация вызванной ЭМГ происходит при электрической стимуляции во время установки металлоконструкции для транспедикулярной фиксации. Однако данная методика предусматривает только профилактику возможного повреждения корешков, но не может оценить эффективность проведенной декомпрессии спинного мозга и корешков.

Другой проблемой, с которой сталкиваются хирурги во время выполнения операций на позвоночнике, - это оценка эффективности проведения декомпрессии спинного мозга и его корешков. При операциях по поводу спондилогенных радикулопатий в поясничном отделе позвоночника удовлетворительные результаты составляют в среднем 70-98% (Назаренко Г.И., Черкашов А.М., 2002).

Выполнение повторных операций при рецидивных грыжах несет в себе еще большую опасность возникновения в результате операционной травмы преходящих или стойких расстройств функции спинно-мозгового нерва в оперированном сегменте. Эти нарушения могут приводить к усугублению неврологической симптоматики в послеоперационном периоде. По литературным данным эти осложнения встречаются в 30-40% случаев, причем в 15% они носят стойкий характер (Герасимов М.В., 2002). В этой связи возникла необходимость уже на операционном столе проводить профилактику этих осложнений.

Для оценки адекватности хирургической декомпрессии спинно-мозговых корешков известен способ интраоперационного мониторинга дермальных вызванных потенциалов (ДеВП). Определение эффективности декомпрессии корешков основано на улучшении основных параметров ДеВП (увеличение амплитуды и уменьшение латентного периода) во время операции. Первые сообщения (Tokuhashi Y., 1991) подтверждали интраоперационное увеличение амплитуды и уменьшение латентного периода ДеВП после декомпрессии. Однако информативность этого метода противоречива. Во-первых, из-за технических трудностей регистрации. Во-вторых, из-за разных анатомических вариантов областей иннервации задних корешков. В-третьих, было выявлено, что на корреляционные показатели оказывают влияние количество предыдущих операций. Кроме того, данный метод оценивает функциональное состояние только задних корешков во время декомпрессии.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа диагностики моторной функции спинно-мозгового нерва при интраоперационном мониторинге, направленного на повышение достоверности диагностики за счет стимуляции непосредственно спинно-мозгового нерва и регистрации латентного периода t₂ максимального негативного отклонения N1 (Фиг.3) кривой регистрации невральных двигательных вызванных потенциалов.

В способе диагностики моторной функции спинно-мозгового нерва во время оперативного вмешательства на позвоночнике поставленная задача решается следующим образом: после обнажения компремированных корешков спинного мозга и спинно-мозгового нерва проводится интраоперационный мониторинг невральных двигательных вызванных потенциалов; при этом стимулируют спинно-мозговой нерв до и после декомпрессии и определяют длительность латентного периода t₂ максимального негативного отклонения N1 (Фиг.3) кривой регистрации невральных двигательных вызванных потенциалов: увеличение его свыше 21 мс диагностируют как дисфункцию проведения по моторным волокнам спинно-мозгового нерва.

Преимуществами предлагаемого способа являются:

а) отсутствие необходимости инвазивного введения стимулирующих спинной мозг электродов через остистые отростки позвонков;

б) уменьшается время, отведенное на техническую часть выполнения методики, что сокращает общее время операции;

в) возможность оценивать отдельно функцию моторных волокон спинно-мозгового нерва за счет регистрации длительности латентного периода t₂ максимального негативного отклонения N1 кривой регистрации НДВП (Фиг.3). Латентный период t₂ НДВП лучше отражает дисфункцию проведения по моторным волокнам спинно-мозгового нерва (табл.1, 2) по сравнению с латентным периодом t₁ НДВП;

г) возможность выявлять дисфункцию проведения по моторным волокнам передних корешков спинного мозга и спинно-мозгового нерва на самых ранних (доклинических) стадиях поражения, что чрезвычайно важно для диагностики непосредственно во время операции и тактики дальнейшего лечения в послеоперационном периоде;

д) возможность диагностической стимуляции спинно-мозгового нерва позволяет дифференцировать нервную ткань от фиброзной во время операции; данная манипуляция имеет значение при выделении корешка из спаек, и также способствует сокращению общего времени операции.

На фиг. 1 изображена схема выполнения способа трансламинарной стимуляции спинного мозга, описанная J.H.Owen. На фиг. 2 представлена схема выполнения предложенного способа. На фиг. 3 представлена кривая регистрации невральных двигательных вызванных потенциалов в норме. На фиг. 4 и 5 изображены патологические кривые регистрации невральных двигательных вызванных потенциалов у пациентов.

Заявляемый способ осуществлялся следующим образом.

Интраоперационный мониторинг невральных двигательных вызванных потенциалов осуществлялся посредством стимуляции спинно-мозгового нерва 3 в операционном поле (Фиг.2). Стимуляция проводилась стерильным биполярным стимулятором, имеющим катод - и анод +. Во время стимуляции анод + располагался более проксимально, ближе к спинному мозгу, а катод - дистальнее, с межэлектродным расстоянием - 4 мм.

Провода от стимулирующих электродов (катода и анода) стерильного биполярного стимулятора были соединены с электрическим стимулятором 8-канальной электрофизиологической системы Viking-4 (Nicolet, США), посылающим прямоугольные импульсы длительностью 0,2 мс, частотой 4,1 Гц, интенсивностью - 10-25 мА. Стимуляцию спинно-мозгового нерва в операционном поле проводил оперирующий хирург на разных этапах операции: при осуществлении доступа, во время и после декомпрессии спинного мозга и его корешков, а также после костной пластики. Регистрация НДВП осуществлялась посредством поверхностных чашечковых или подкожных игольчатых электродов, которые фиксировались в подколенных ямках нижних конечностей (межэлектродное расстояние - 2 см). Активный электрод располагался в области проекции седалищного нерва, а неактивный (референтный) - на 2 см медиальнее. При записи ответов полоса пропускания усилителя составляла от 20 Гц до 1,5 кГц. Чувствительность от 5 до 50 мкВ/деление, время анализа 50-100 мс. Усреднение 25-30 ответов приводило к достижению необходимого качества ответов для расстановки маркеров.

Помимо регистрации стандартных параметров невральных двигательных вызванных потенциалов - латентного периода t₁, исследовали латентный период t₂ максимального негативного отклонения N1 (Фиг.3).

Мониторинг НДВП позволяет оценивать функциональное состояние спинно-мозгового нерва в оперированном сегменте и регистрировать любые изменения его функции непосредственно в ходе оперативного вмешательства.

Обоснованием для заявленного способа являются данные интраоперационного мониторинга невральных двигательных вызванных потенциалов, проведенного у 49 больных с компрессионными спондилогенными радикулопатиями при сравнении двух групп больных (основной и контрольной).

Контрольная группа состояла из 16 больных дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника без клинических признаков компрессии передних и задних спинно-мозговых корешков.

Основную группу составили 33 больных дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника, осложненных чувствительными и двигательными расстройствами. По клиническим проявлениям поражения передних или задних спинно-мозговых корешков, они были разделены на 2 подгруппы.

Первую подгруппу (IA) составили 17 больных с клиническими признаками преимущественного поражения задних спинно-мозговых корешков, с наличием сегментарных чувствительных расстройств.

Во вторую подгруппу (1Б) вошли 16 больных с клиническими проявлениями компрессии передних и задних спинно-мозговых корешков, с наличием чувствительных и двигательных расстройств.

Анализ результатов оценки латентного периода t₁ НДВП во время ИОМ показал, что у больных контрольной группы средний латентный период t₁ НДВП был равен 10,1±1,4 мс (табл.1). Верхняя граница (М+2,5 т, р=0,05) нормальных значений латентного периода t₁ в контрольной группе больных равна 13,6 мс. Средний латентный период t₁ у больных только с чувствительными нарушениями (IA подгруппа) составил 11,0±2,9 мс, а у больных с чувствительными и двигательными расстройствами (1Б подгруппа) был равен 13,0±4,9 мс.

Анализ результатов оценки латентного периода t₂ максимального негативного отклонения N1 показал, что у больных контрольной группы средний латентный период t₂ равен 16,2±1,7 мс (табл.1). Верхняя граница (М+2,5m, p=0,05) нормальных значений латентного периода t₂ в контрольной группе больных равна 20,5 мс. Средний латентный период t₂ у больных основной группы в IA подгруппе (больные только с чувствительными нарушениями) составил 18,4±3,9 мс, а у больных 1Б подгруппы (больные с чувствительными и двигательными расстройствами) - был равен 20,9±5,8 мс.

Таблица 1Средние значения исследуемых параметров НДВП у больных контрольной и основной групп до и после проведения декомпрессии.Параметры НДВПСредний латентный период t₁Средний латентный период t₂ до декомпрессиипосле декомпрессиидо декомпрессиипосле декомпрессииКонтрольная группа10,1±1,49,9±1,816,2±1,716,0±2,0Группа IA11,0±2,99,6±1,318,4±3,9*16,9±1,4Группа IБ13,0+4,912,2+4,320,9±5,8*_**22,3±6,5** - достоверные различия между основной и контрольной группами
** - достоверные различия между IA и IБ группами

Анализ среднего латентного периода t₁ на начальном и на завершающем этапах декомпрессии не выявил достоверных различий ни в основной, ни в контрольной группах.

Более значимым оказался показатель среднего латентного периода t₂.

При сравнительном анализе среднего латентного периода t₂ на начальном этапе декомпрессии были выявлены достоверные различия у больных основной группы по отношению к контрольной (в обеих подгруппах, критерий Манна-Уитни р=0,01 и р=0,03 соответственно). Вместе с тем, обнаружены достоверные различия среднего латентного периода t₂ у больных IA и IБ групп (тест Фишера р<0,05).

После декомпрессии спинного мозга и корешков также отмечены достоверные различия среднего латентного периода t₂ у больных 1Б группы по отношению к контрольной (критерий Манна-Уитни р=0,03).

У больных IA группы не были выявлены достоверные различия среднего латентного периода t₂ по отношению к контрольной (критерий Манна-Уитни, р=0,77; р=0,69 соответственно).

Таким образом, показатель среднего латентного периода t₂ оказался более значимым в оценке функционального состояния, чем средний латентного периода t₁.

Изучение частоты выявления увеличенных параметров НДВП у больных основной и контрольной групп (таблица 2) в динамике декомпрессии спинного мозга и корешков показало отсутствие увеличения латентных периодов t₁ и t₂ на всех этапах хирургического вмешательства у больных контрольной группы, что соответствовало клиническому состоянию больных (отсутствие чувствительных и двигательных расстройств до и после операции на позвоночнике).

Вместе с тем, были обнаружены достоверные различия частоты регистрации увеличения латентного периода t₁ у больных IA (р=0,02) и IБ групп (р=0,01) по отношению к контрольной (таблица 2).

Анализ частоты увеличения латентного периода t₁ в основной группе выявил увеличенный латентный период t₁ в 1A подгруппе у 4 пациентов (Р=0,25) и у 5 человек в IБ подгруппе (Р=0,31; р=0,35). После проведенной декомпрессии положительная динамика была отмечена у 3 больных в IA группе и у 1 пациента в IБ группе (р=0,069). Таким образом, после декомпрессии спинного мозга и корешков увеличенный латентный период t₁ сохранялся у 25% больных IБ подгруппы (с двигательными расстройствами) и частота его выявления была в 4 раза выше, чем у больных IA группы (6%).

Также были выявлены достоверные различия частоты регистрации увеличения латентного периода t₂ в группе больных с двигательными и чувствительными расстройствами (IБ группа, Р=0.47) по отношению к контрольной (Р=0; р=0,01) и к группе больных только с чувствительными нарушениями (IA группа, Р=0,12; р=0,001), что свидетельствует о том, что латентного периода t₂ является более чувствительным диагностическим критерием и в большей степени отражает дисфункцию проведения по моторным волокнам спинно-мозгового нерва, чем латентный период t₁.

Так как латентный период t₂ оказался более чувствительным критерием к выявлению дисфункции проведения по моторным волокнам, то появляется возможность ее диагностики и устранения в ходе оперативного вмешательства на самых ранних (доклинических) стадиях, когда эти изменения имеют обратимый характер.

В IA группе увеличенный латентный период t₂ был зарегистрирован у 2 больных (Р=0,12; таблица 2). В I.Б группе пациентов увеличенный латентный период t₂ был зарегистрирован у 8 больных (Р=0,47).

После проведенной декомпрессии положительная динамика латентного периода t₂ была отмечена у 2 больных в IA подгруппе и у 1 пациента в IБ подгруппе (р=0,003). На завершающем этапе операции увеличенный патентный период t₂ сохранялся у 41% больных IБ группы, что соответствовало наличию двигательных нарушений у этих больных в раннем послеоперационном периоде.

Регистрация увеличенного латентного периода t₂ позволила выявить дисфункцию проведения по моторным волокнам на ранней стадии у 2 больных IA группы (пациенты только с чувствительными расстройствами; Р=0,12), которая исчезла после устранения прямой компрессии корешков, что свидетельствовало об обратимости нарушения функции моторных волокон и восстановлении скорости проведения импульса (Фиг.4,5).

Таким образом, увеличенный латентный период t₂ НДВП лучше отражает (Р=0,47) дисфункцию проведения по моторным волокнам у больных дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника по сравнению с латентным периодом t₁ (P=0,31) и может быть предложен для диагностики (в том числе и на доклинической стадии) двигательных нарушений при интраоперационном мониторинге невральных двигательных вызванных потенциалов во время декомпрессивных операций на позвоночнике.

В качестве примера положительной динамики латентных периодов t₁ и t₂ НДВП приводим результаты интраоперационного мониторинга у больной Т., 35 лет и у больного К., 46 лет (таблица 3).

Таблица 3Динамика латентных периодов t₁ и t₂ HUBII у больных Т. и К.№ПациентыЛатентный период t₁, мсЛатентный период t₂, мс  До декомпрессииПосле декомпрессииДо декомпрессииПосле декомпрессии1Т., 35 лет12824,7*152К., 46 лет20*1230,1*19,7* - увеличенные параметры НДВП

Больная Т., 35 лет, поступила с диагнозом: остеохондроз пояснично-крестцового отдела позвоночника и клиническими признаками спондилогенной венозной радикулопатии S₁ слева. При поступлении больную беспокоили боли в пояснично-крестцовом отделе позвоночника с иррадиацией в левую ягодицу и ногу по задней поверхности бедра и наружной поверхности голени до лодыжки. При неврологическом обследовании были отмечены асимметрия ахилловых сухожильных рефлексов за счет снижения слева, симптомы натяжения корешков слева (Симптом Ласега слева - 50), гипестезия по задней поверхности левого бедра и голени. На рентгенограммах пояснично-крестцового отдела позвоночника была выявлена люмбализация (переходный L₆ позвонок), снижение высоты межпозвонкового диска L₅-L₆, аномалия тропизма L₆-S₁ суставного отростка слева. По данным магнитно-резонансной томографии была выявлена секвестрированная левосторонняя грыжа межпозвонкового диска L₅-L₆. Во время операции была произведена декомпрессия корешка L₅ слева расширенной фенестрацией дужки L₆, частичной резекцией суставных отростков, радикулолизом и расширением корешкового канала, а также межтеловой спондилодез аутотрансплантатом из гребня подвздошной кости на уровне L₅-L₆. После операции болевой синдром был полностью купирован.

Интраоперационный мониторинг невральных двигательных вызванных потенциалов (Фиг.4) показал нормальный латентный период t₁ (12 мс) до декомпрессии и увеличенный латентный период t₂ (24,7 мс), что свидетельствовало о наличии дисфункции проведения по моторным волокнам спинно-мозгового нерва на доклинической стадии. После проведения декомпрессии спинного мозга и корешков было отмечено значимое снижение латентного периода t₂ с 24,7 до 15 мс (нормализовался). Кроме того, латентный период t₁ уменьшился с 12 до 8 мс. Полученные результаты свидетельствуют об обратимости нарушения функции моторных волокон спинно-мозгового нерва у этой пациентки и восстановлении скорости проведения импульса после устранения прямой компрессии корешка L₅ грыжей межпозвонкового диска L₅-L₆.

Пациент К., 46 лет поступил с диагнозом: остеохондроз поясничного отдела позвоночника и клиническими признаками компрессионно-ишемической радикулопатии S₁ слева. При поступлении больного беспокоили боли в поясничной области с иррадиацией по боковой поверхности бедра и голени слева. При неврологическом обследовании были отмечены: асимметрия ахилловых рефлексов за счет снижения слева, симптомы натяжения корешков с обеих сторон (слева - 80, справа - 30), гипестезия в зоне дерматома L₅-S₁ слева. Данные магнитно-резонансной томографии показали наличие грыжи межпозвонкового диска L₄-L₅ и задней парасагиттальной левосторонней грыжи диска L₅-S₁. Была произведена декомпрессия корешков S₁ и L₅ унилатеральной фенестрацией слева. После операции болевой синдром был купирован, отмечена положительная неврологическая динамика: стал живее ахиллов рефлекс слева.

При записи НДВП у этого больного (Фиг.5), до и после завершения декомпрессии спинного мозга и корешков, латентный период t₂, который был увеличен, уменьшился с 30,1 до 19,7 мс, увеличенный латентный период t₁ (20 мс) нормализовался (12 мс). Полученные результаты свидетельствуют об обратимости нарушения функции моторных волокон и восстановлении скорости проведения импульса после устранения прямой компрессии корешка S₁ грыжей межпозвонкового диска L₅-S₁.

Изобретение относится к области медицины, а именно к патофизиологии. Проводят интраоперационный мониторинг невральных двигательных вызванных потенциалов (НДВП). Осуществляют стимуляцию спинно-мозгового нерва прямоугольными импульсами длительностью 0,2 мс, частотой 4,1 Гц, интенсивностью 10-25 мА, биполярно с межэлектродным расстоянием 4 мм. Регистрацию НДВП осуществляют в подколенной ямке в области проекции седалищного нерва и при увеличении латентного периода пика №1 свыше 21 мс диагностируют дисфункцию проведения импульса по моторным волокнам спинно-мозгового нерва. Способ позволяет повысить достоверность диагностики, что достигается за счет стимуляции непосредственно спинно-мозгового нерва. 3 табл., 5 ил.

Способ диагностики моторной функции спинно-мозгового нерва, включающий интраоперационный мониторинг невральных двигательных вызванных потенциалов (НДВП), отличающийся тем, что осуществляют стимуляцию спинно-мозгового нерва прямоугольными импульсами длительностью 0,2 мс, частотой 4,1 Гц, интенсивностью 10-25 мА, биполярно с межэлектродным расстоянием 4 мм; регистрацию НДВП осуществляют в подколенной ямке в области проекции седалищного нерва и при увеличении латентного периода пика №1 свыше 21 мс диагностируют дисфункцию проведения импульса по моторным волокнам спинно-мозгового нерва.