천막상 수술에서 경두개 모터 유발 전위의 최적화 (MEPO)

배경: 천막상 뇌 수술 중 의인성 손상으로 인해 수술 후 운동 장애가 발생할 위험이 있습니다. 수술 중 신경생리학적 모니터링(IONM)은 외과의사가 이러한 결과를 피하는 데 도움이 되는 동시에 예후 및 예방 혜택에 대한 증거를 확대할 수 있습니다(1, 2). 그러나 데이터 수집 및 해석을 위한 최적의 방법론의 표준화, 기술적 개선 등의 과제는 여전히 남아있습니다.

두 가지 주요 IONM 전략이 있습니다. 신경 구조를 국소화하기 위한 매핑과 기능적 무결성에 대한 실시간 평가를 제공하기 위한 모니터링입니다(3). 모니터링과 관련하여 근육 운동 유발 전위(MEP)를 통해 운동 시스템을 평가할 수 있습니다. 이는 표준 10-20 시스템 부위(C1, C2, C3, C4, Cz-1cm, Cz+6cm) 또는 신경 항법 유도 두피 부위에 배치된 두피 전극을 통한 펄스열 경두개 전기 자극(TES)에 의해 유도될 수 있습니다. 자극 회로는 두피 전극(4)에서 선택한 사용자가 선택한 양극 및 음극 부위로 구성됩니다. 자극 매개변수는 사용자가 선택한 펄스 지속 시간, 자극간 간격(ISI), 펄스 수, 단일 열차 자극 대 이중 열차 또는 다중 열차 촉진입니다. MEP 임계값은 미리 정의된 진폭으로 특정 수의 MEP를 유도하는 데 필요한 자극 강도입니다. 기록 몽타주는 사용자가 선택한 기록 전극 방향과 목표 근육으로 구성됩니다. 이러한 기술적 측면에 대한 실무자의 선호도는 매우 다양하며(5) 모니터링 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다.

수술 중 이전 기준선보다 MEP가 크게 저하되면 진폭 감소 또는 임계값 상승과 같은 다양한 기준에 따른 경고를 나타냅니다(2). 경고는 MEP를 복구하기 위한 구조 기동을 촉발합니다. 가역적 MEP 악화(경고 수준 이상의 값으로 회복)를 통해 수술 후 운동 장애를 예방할 수 있습니다. 지속적인 실시간 모니터링은 조기 경고를 제공함으로써 이러한 유리한 결과를 촉진하므로 중요합니다. 돌이킬 수 없는 MEP 악화로 인해 운동 결핍의 위험이 증가하고(1), 불연속적인 간헐적 모니터링은 이러한 불리한 결과를 예방하는 데 도움이 되지 않을 수 있습니다.

TES MEP에 관한 주요 관심사는 자극이 종종 수술 영역의 움직임을 생성하여 측정 중에 일시 중지되지 않으면 환자가 수술로 인해 해를 입을 위험이 있다는 것입니다(4). 이로 인해 수술 절차가 지연되거나 실시간 모니터링이 불가능해질 수 있습니다. 따라서 객관적으로 평가된 움직임을 최소화하는 최적의 TES MEP 방법론의 확립이 필요하다.

목표: 이 프로젝트의 가설은 MEP 자극 및 기록 패러다임을 최적화하여 천막상 뇌 수술 중 수술 분야의 움직임을 최소화할 수 있다는 것입니다. 결과적으로 전반적인 목표는 움직임을 최소화하여 TES MEP 성능을 최대화할 수 있는 가장 효과적인 자극 및 기록 기술을 식별하는 것입니다. 구체적인 목표는 다음을 결정하는 것입니다.

1. 가능한 가장 낮은 움직임으로 MEP를 유도하는 최고의 자극 회로입니다.
2. 가능한 가장 낮은 움직임으로 MEP를 유도하는 최고의 자극 매개변수입니다.
3. 가능한 가장 낮은 자극 임계값으로 MEP를 얻기 위한 최고의 녹음 몽타주입니다.

방법: 일반적인 방법: IONM으로 정기적인 뇌 수술을 받고 사전 동의를 제공하는 성인 환자가 자격이 있습니다. 근육 MEP 기록은 수술 측 동측 사지에서 수행됩니다. 수술 전 동측 운동 장애가 있는 환자는 제외됩니다. 이동 및 MEP 임계값이 기본 끝점이 됩니다. 움직임은 이마에 있는 하나의 가속도계를 통해 평가됩니다(운동 에너지를 통한 정량화 포함). 비교(2차 종점)를 위해 기록 부위에 대한 동측 어깨의 또 다른 가속도계가 사용될 뿐만 아니라 수술 필드의 시각화를 통해 서수 규모로 외과 의사의 주관적인 평가도 사용됩니다. 또한, 우리는 수술 현미경의 디지털 이미지 후처리를 사용하여 동작의 크기를 정량화할 것을 제안합니다.

이동 및 MEP 임계값의 비교 분석은 변수 중 하나를 연속적으로 변경하고 다른 변수는 Inselspital 표준으로 유지하여 수행됩니다. 움직임의 정량화를 위한 이미지를 복구하기 위해 제안된 모든 실험 설정에 대해 수술 현장의 비디오가 현미경으로 기록됩니다.

연구는 4개의 서로 다른 부분으로 나누어지며, 각 부분은 서로 다른 단계로 구성됩니다(아래에 설명되어 있음). 결과적으로 각 환자는 특정 부분과 단계에 참여합니다. 모든 환자에게 다양한 조합을 모두 수행하는 것은 불가능하므로 수술실의 시간 제약으로 인해 이러한 세분화가 필요합니다.

이미 연구에 포함되어 재수술이 필요한 환자도 연구의 다른 부분 또는 단계에 포함될 자격이 있습니다.

임계값 전류는 최소 5회 연속 시험에서 20μV보다 높은 진폭으로 MEP 응답을 유도하는 최소 전류로 정의됩니다. 절차는 MEP가 나타날 때까지 전류를 증가시키고 MEP가 사라질 때까지 전류를 감소시킨 다음 일관된 응답을 위해 전류를 최소로 미세 조정하는 것입니다.

파트 1: 최상의 자극 회로 결정. 1단계 - 10-20개의 시스템 자극 회로 비교: 12명의 환자 평가. 상지 MEP의 경우 C1/C2, C3/C4 및 C3 또는 C4/Cz-1cm 회로, 하지 MEP의 경우 C1/C2, C3/C4 및 Cz-1cm/Cz+6cm 회로. 각 회로에서 사지당 12개의 MEP를 획득합니다.

2단계 - 최상의 1단계 회로와 신경항법 유도 자극 회로의 비교: 16명의 환자 평가. 각 회로마다 22개의 상지 MEP를 획득합니다.

파트 2: 최상의 자극 매개변수 결정. 1단계 - 다양한 펄스 지속 시간 비교: 21명의 환자 평가. 펄스 지속 시간은 100, 200, 350, 500, 650, 800 및 1000μs입니다. 각 펄스 지속 시간에 따라 21개의 상지 MEP를 획득합니다.

2단계 - 다양한 ISI 비교: 30명의 환자(사지당 15명) 평가. 1, 2, 3, 4, 5ms의 ISI. 각 ISI로 20개의 상지 및 하지 MEP를 획득합니다.

3단계 - 다양한 펄스 수 비교: 15명의 환자 평가. 펄스 수는 3, 4, 5, 7, 9입니다. 각 펄스 수로 20개의 상지 MEP를 획득합니다.

4단계 - 다양한 열차 간 간격(ITI)에서 단일 열차와 이중 열차 촉진의 비교: 21명의 환자 평가. 단일 트레인, 이중 트레인(2/7 및 4/4 펄스). ITI는 20, 85, 150ms입니다. 각 패러다임에 따라 21개의 상지 MEP를 획득합니다.

5단계 - 다양한 속도로 단일 열차와 다중 열차 촉진을 비교: 21명의 환자 평가. 0.5Hz 속도의 단일 열차. 1, 2, 3, 4, 5 및 6Hz 속도의 다중 열차 촉진. 각 패러다임에 따라 21개의 상지 MEP를 획득합니다.

파트 3: 최고의 녹음 몽타주 결정. 1단계 - 기록 전극 방향 비교: 12명의 환자 평가. 신근 손가락 커뮤니스(EDC) 및 전경골근(TA)의 녹음. 세 가지 기록 방향: 1) 근육 ​​섬유에 수직인 양극성, 2) 근육 섬유에 평행한 양극성, 3) 원위 근육 힘줄을 기준으로 합니다. 각 근육 내 방향별 역치* 결정.

2단계 - 원위 상지에서 선택한 근육 결정: 21명의 환자에 대한 평가. 단무지 외전근(APB), 최소 외전근(ADM), 제1등골간근, EDC, 요측수근굴근(FCR), APB/ADM 및 EDC/FCR의 기록. 모든 근육에 대한 역치* 결정.

3단계 - 원위 하지에서 선택한 근육 결정: 18명의 환자에 대한 평가. 외전외전근(AH), 단지신근(EDB), TA, 가자미근, AH/EDB 및 TA/ 가자미근의 녹음. 모든 근육에 대한 역치* 결정.

파트 4: 16명의 환자 평가. Part 1~3의 결과를 바탕으로 최적의 자극 및 기록 방법을 우리 학과의 현재 표준과 비교합니다. 패러다임에 따라 사지당 22개의 MEP를 획득합니다.