В спинальной нейрохирургии постоперационные дисфункции кишечника и мочевыводящих путей являются распространенными осложнениями. Частота постоперационной дисфункции мочеиспускания варьирует от 15,4 до 74% [1, 2]. Нарушения функций тазовых органов (ФТО) могут привести к ряду значительных проблем, охватывающих как физиологические, так и психологические аспекты. Эти нарушения оказывают значительное влияние на качество жизни пациентов, снижая их трудоспособность и создавая препятствия для полноценной социальной интеграции [2].
Минимизация риска нарушений тазовых функций в послеоперационном периоде достигается, в том числе, использованием интраоперационного нейрофизиологического тазового мониторинга [3; 4 с. 102]. Одной из валидных нейрофизиологических методик, позволяющей оценивать состояние ФТО, является многоимпульсная транскраниальная электростимуляция (ТЭС) с биполярным монтажом стимулирующих электродов и регистрацией ответов с мышц внешнего анального сфинктера [5, 6]. В 2018 году для нейрохирургической практики была предложена методика квадриполярной ТЭС (квадро-ТЭС), использующая два анода и два катода для контроля кортикоспинального тракта [7]. Однако комплексное исследование эффективности квадро-ТЭС до сих пор не было осуществлено.
Цель исследования: оценить эффективность использования интраоперационной квадриполярной транскраниальной электростимуляции в качестве диагностического инструмента при проведении хирургических операций по удалению опухолей каудального отдела спинного мозга.
Материалы и методы исследования
В ходе исследования были обследованы и пролечены 20 пациентов (6 мужчин и 14 женщин, медиана возраста 56,7 года) с опухолями каудального отдела спинного мозга в Российском научно-исследовательском нейрохирургическом институте имени профессора А.Л. Поленова, филиале Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова. У всех участников исследования диагностировали экстрамедуллярные или интрамедуллярные опухоли, расположенные в диапазоне от нижнегрудного (Th11) до крестцового (S5) отделов позвоночника [8].
Для включения пациентов в исследование установлены следующие критерии: 1) возраст от 18 до 80 лет; 2) наличие экстрамедуллярных или интрамедуллярных опухолей, расположенных в области позвонков от Th11 до S5; 3) подтверждение опухолевого процесса с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) с контрастным усилением; 4) отсутствие признаков нарушений функций тазовых органов в предоперационный период. В исследование не допускались пациенты с другими поражениями спинного мозга на уровне позвонков Th11-S5, не связанными с опухолями, такими как травматические или ишемические патологии, а также пациенты с урогенитальными заболеваниями [8].
Все хирургические операции проводили согласно стандартам медицинской помощи. Для обеспечения доступа к зоне поражения осуществлялась ламинэктомия непосредственно над областью патологии, сопровождавшаяся вскрытием твердой мозговой оболочки (dura mater). Анестезиологическое обеспечение осуществляли посредством тотальной внутривенной анестезии, где в качестве основного препарата использовался пропофол в дозе от 5 до 10 мг/кг/ч. Контроль над сохранностью нейромышечной передачи проводился с использованием четырехстимульного теста (train-of-four, TOF) [4, с. 63].
Непосредственно перед оперативным вмешательством и на 14-е сутки после него всем больным проводили неврологический осмотр. При этом при помощи валидированной шкалы симптомов нейрогенного мочевого пузыря (The Neurogenic Bladder Symptom Score – NBSS) осуществляли оценку эффективности лечебных процедур [9]. Также во время непосредственного хирургического вмешательства осуществляли непрерывный интраоперационный нейрофизиологический мониторинг. Выполняли многоимпульсную ТЭС, при помощи которой оценивали текущее состояние эфферентных проводящих путей. Во время данной процедуры выполняли регистрацию моторного ответа с мышц внешнего анального сфинктера.
Стимулирующие спиралевидные электроды размещали в соответствии с международной системой отведений «10–20%» в точках C1, C2, C3, C4. Дополнительно устанавливали электроды в точках M3, M4 на 1 см фронтальнее электродов «C». Для биполярной ТЭС проводили стимуляцию в точках C3-C4 с одним анодом и одним катодом. При квадро-ТЭС использовали 2 анода и 2 катода в диагональном монтаже (M3/C1-M4/C2). Регистрацию моторных вызванных потенциалов (МВП) осуществляли с помощью двух 10-миллиметровых игольчатых электродов, установленных слева и справа в m. sphincter ani externum (мышцы внешнего анального сфинктера) [10, 11].
Для биполярной ТЭС и квадро-ТЭС условия стимуляции были одинаковы: последовательность из 5 стимулов, длительность стимула 0,2 мс, межстимульный интервал 4 мс. Интенсивность стимуляции (напряжение, В) до разреза твердой мозговой оболочки подбиралась индивидуально для каждого пациента. Начальная интенсивность составляла 20 В, которую в дальнейшем постепенно увеличивали с шагом в 10 В до достижения устойчивых воспроизводимых МВП в мышцах-мишенях. Базовые показатели интенсивности электростимуляции регистрировались в начале операции до разреза кожи. В процессе и в конце хирургического вмешательства фиксировали изменения в интенсивности стимулирующего тока [10].
Для анализа статистических данных использован пакет программ Jamovi версии 1.6.23. Проведены расчеты описательной статистики, включая вычисление среднего значения (M), стандартного отклонения (SD) и 95%-го доверительного интервала (CI). Для определения значимости различий между различными переменными применялся t-критерий Стьюдента. При этом статистически значимые различия фиксировались при уровне значимости менее 0,05 (p<0,05). Для оценки различий в распределении параметров между двумя группами применяли критерий χ2-Пирсона и точный критерий Фишера.
Исследование проведено в соответствии с государственным научным заданием «Разработка дифференцированных алгоритмов хирургического лечения пациентов с нейрогенными опухолями спинного мозга и нервных сплетений» (рег. № 122041900091-1, 2022).
Результаты исследования
В данном исследовании при использовании биполярной ТЭС удалось получить положительную индукцию моторного ответа непосредственно с мышц внешнего анального сфинктера только в 80,0% случаев, в то время как использование квадро-ТЭС обеспечивало получение индукции моторного ответа в 100% случаев. Статистический анализ частоты МВП, полученных с помощью различных методик ТЭС, выявил статистически значимые различия (χ2=4,444, p=0,036). Коэффициент V Крамера (V=0,333) подтверждает наличие средней степени связи между сравниваемыми переменными.
Дополнительно проведено сравнение интенсивности напряжения тока, необходимого для индукции стабильного моторного ответа при использовании биполярной ТЭС и квадро-ТЭС (рис.). При применении квадро-ТЭС в диагональном монтаже (M3/C1-M4/C2) среднее значение напряжения тока составило 115,5±37,62 В (95% ДИ: 97,89–133,12), что в 2 раза ниже по сравнению с интенсивностью при биполярной ТЭС: среднее значение напряжения тока достигло 220,0±48,17 В (95% ДИ: 194,33–245,67; p<0,001).
Интенсивность интраоперационной биполярной транскраниальной электростимуляции (ТЭС, монтаж C3-C4) и квадриполярной транскраниальной электростимуляции (квадро-ТЭС, монтаж М3/С1-М4/С2), необходимой для индукции устойчивого моторного ответа мышц внешнего анального сфинктера
Во время операции при выполнении методики квадро-ТЭС у 20 пациентов в динамике оценивалась необходимая величина напряжения тока для получения устойчивого моторного ответа. В 10 случаях интенсивность стимулирующего тока оставалась на исходном уровне. В 6 случаях наблюдалось незначительное увеличение напряжения тока, не превышающее 50% от базового исходного уровня. В 4 случаях зафиксировали значительное увеличение напряжения тока, превышающее 50% от исходного уровня.
На момент выписки (10–14-е сутки) у данных пациентов оценивали наличие нарушения ФТО в постоперационном периоде по опроснику NBSS. У 3 пациентов, у которых зарегистрировано резкое увеличение интенсивности стимулирующего тока (превышение исходного уровня более чем на 50%), установлены впервые выявленные дизурические нарушения. В 1 случае нарушения ФТО не зарегистрированы, несмотря на повышение показателей более чем на 50%. У 16 пациентов (без изменений и незначительное увеличение напряжения тока менее 50% от исходного значения) нарушения ФТО не наблюдались ни в дооперационном, ни в послеоперационном периоде. Статистический анализ, проведенный с использованием точного критерия Фишера (двусторонний), показал наличие статистически значимых различий между теоретическим и эмпирическим распределением данных (φ=0,00351, p<0,05). Коэффициент ассоциации V Крамера, равный 0,840, свидетельствует о сильной связи между сопоставляемыми признаками (таблица).
Соотношение результатов интраоперационного тазового мониторинга и динамики тазовых функций в послеоперационном периоде
|
Динамика тазовых функций в послеоперационном периоде |
Интенсивность квадро-ТЭС в течение операции |
||
|
Без изменений (0% от исходного) |
Незначительное увеличение (<50% от исходного) |
Грубое увеличение (>50% от исходного) |
|
|
Нарушения ФТО (–) |
10 |
6 |
1 |
|
Нарушения ФТО (+) |
0 |
0 |
4 |
Оценка эффективности интраоперационного мониторинга с использованием квадро-ТЭС проводилась по следующей модели. Истинно-положительные результаты фиксировались в случаях, когда показатели квадро-ТЭС оставались стабильными или изменялись на не более чем 50% от начального уровня без последующего развития дисфункций тазовых органов после операции. Истинно-отрицательные результаты определялись в ситуациях, когда для достижения устойчивого моторного ответа требовалось увеличение интенсивности стимуляции свыше 50% от исходного значения, что сопутствовало развитию послеоперационных тазовых дисфункций. Ложноположительные результаты фиксировались, если стабильность параметров квадро-ТЭС приводила к дизурическим проблемам в постоперационный период. Ложноотрицательные результаты отмечались в случаях, когда изменения параметров стимуляции квадро-ТЭС (грубое увеличение более 50% от исходного значения) не совпадали с отсутствием ухудшения дизурических симптомов после операции.
В рамках применяемой методики интраоперационного мониторинга с использованием квадро-ТЭС чувствительность этой техники в определении риска развития постоперационных нарушений тазовых функций достигла 94,1%, специфичность – 100%. Положительная прогностическая ценность составила 100%, отрицательная прогностическая ценность – 75,0%.
В литературе впервые упоминание об использовании ИОМ наружного анального сфинктера как метода профилактики послеоперационного неврологического дефицита отмечено в работах H. James и соавторов в 1979 г. [6]. С тех пор проведено значительное количество исследований, направленных на изучение эффективности этого подхода. Результаты демонстрируют, что применение ТЭС позволяет осуществлять мониторинг двигательных вызванных потенциалов с мышц наружного анального сфинктера. Данный факт представляет собой значительный прогресс в области неврологической профилактики в ходе хирургических вмешательств [7, 12, 13].
Анализ литературных данных показал, что частота успешного получения моторного ответа с мышц внешнего анального сфинктера после биполярной ТЭС варьирует в зависимости от локализации стимуляции. Так, при стимуляции в областях C3-C4 успешность составила 73%, тогда как при стимуляции в областях Cz-Fz – 53% [12]. Для обеспечения надежных моторных реакций от мышц внешнего анального сфинктера при использовании биполярной ТЭС необходимо применение стимуляции высокой интенсивности. Согласно обзору литературных источников, интенсивность приложенного напряжения находится в пределах от 650 до 1100 В [12].
В контексте оценки МВП, получаемых от мышц внешнего анального сфинктера в спинальной хирургии при использовании биполярной ТЭС, была проанализирована диагностическая эффективность указанного метода на основе амплитуды ответа. Предиктором постоперационных функциональных нарушений служило снижение амплитуды ответа до порогового значения, определенного как 25% от исходной (базовой) амплитуды. Использование этого порогового критерия позволило достичь чувствительности метода на уровне 89% и специфичности 82% [14].
В 2018 году группа ученых под руководством E. Lima представила результаты разработки новой техники стимуляции кортикоспинальных трактов, известной как квадро-ТЭС. В течение пятнадцати лет метод применен более чем в 800 операциях, каждая из которых завершилась успешно. В рамках данного исследования использовались две конфигурации горизонтальных электродов: C3/C1-C4/C2 и M3/M1-M2/M4. Применение квадро-ТЭС показало свою эффективность в контроле над пирамидным трактом, при этом не было вызвано значительных сокращений мышц или невольных движений у пациентов [8]. S. Schwartz и соавторы сравнили C3-C4 с четырьмя различными конфигурациями квадро-ТЭС, одна из которых была такой же, как и в данном исследовании (C1-M3; C2-M4). Пороговые значения интенсивности напряжения тока, регистрация с мышц верхних и нижних конечностей были наименьшими при использовании квадро-ТЭС [15]. Авторы утверждают, что эта техника является более точной и чувствительной, чем традиционные методы мониторинга, и позволяет уменьшить риск повреждения спинного мозга и нервных корешков.
Результаты данного исследования подчеркивают преимущества использования квадро-ТЭС перед биполярной ТЭС в контексте эффективности индукции моторных вызванных потенциалов и необходимости меньшей интенсивности напряжения тока. Увеличение определенных порогов интенсивности тока может быть ассоциировано с повышенным риском развития постоперационных нарушений, включая дизурические расстройства. Таким образом, данные находки подчеркивают необходимость тщательного контроля за параметрами стимуляции для минимизации риска нежелательных исходов и повышения безопасности пациентов.
Выводы
1. Индукция устойчивых моторных вызванных потенциалов с мышц внешнего анального сфинктера при квадро-ТЭС осуществляется при существенно более низкой силе тока, чем при биполярной методике.
2. При прогнозе ранних постоперационных нарушений тазовых функций чувствительность интраоперационного тазового мониторинга с использованием квадро-ТЭС достигает 94,1%.