Optymalizacja przezczaszkowych potencjałów wywołanych motorycznie w operacjach nadnamiotowych (MEPO)

Wstęp: Podczas nadnamiotowej operacji mózgu istnieje ryzyko jatrogennego uszkodzenia, skutkującego pooperacyjnymi deficytami motorycznymi. Śródoperacyjny monitoring neurofizjologiczny (IONM) może pomóc chirurgom uniknąć tego wyniku, jednocześnie poszerzając dowody na jego korzyści prognostyczne i zapobiegawcze (1, 2). Jednakże nadal pozostają nierozstrzygnięte kwestie, takie jak standaryzacja optymalnych metodologii gromadzenia i interpretacji danych, a także udoskonalenia techniczne.

Istnieją dwie główne strategie IONM: mapowanie w celu lokalizacji struktur nerwowych oraz monitorowanie w celu zapewnienia oceny integralności funkcjonalnej w czasie rzeczywistym (3). Jeśli chodzi o monitorowanie, motoryczne potencjały wywołane mięśni (MEP) umożliwiają ocenę układu motorycznego. Można je wywołać za pomocą przezczaszkowej stymulacji elektrycznej (TES) za pomocą elektrod na skórze głowy umieszczonych w standardowych miejscach 10–20 układu (C1, C2, C3, C4, Cz-1cm, Cz+6cm) lub w miejscach skóry głowy pod kontrolą neuronawigacji. Obwód stymulacyjny składa się z wybranych przez użytkownika anod i katod, wybranych spośród elektrod na skórze głowy (4). Parametry stymulacji to wybrany przez użytkownika czas trwania impulsu, odstęp między stymulacją (ISI), liczba impulsów oraz stymulacja pojedynczego pociągu w porównaniu z obsługą dwóch pociągów lub wielu pociągów. Próg MEP to intensywność stymulacji wymagana do wywołania określonej liczby MEP o z góry określonej amplitudzie. Montaż zapisu składa się z wybranej przez użytkownika orientacji elektrod rejestrujących i mięśni docelowych. Preferencje praktyków dotyczące tych aspektów technicznych są bardzo zróżnicowane (5) i mogą wpływać na skuteczność monitorowania.

Podczas operacji znaczne pogorszenie MEP w stosunku do wcześniejszej wartości wyjściowej wskazuje na ostrzeżenie w oparciu o różne kryteria, takie jak zmniejszenie amplitudy lub podniesienie progu (2). Ostrzeżenia uruchamiają manewry ratunkowe w celu odzyskania posłów do Parlamentu Europejskiego. W przypadku odwracalnego pogorszenia MEP (powrót do wartości powyżej poziomu ostrzegawczego) można zapobiec pooperacyjnym deficytom motorycznym. Ciągłe monitorowanie w czasie rzeczywistym ułatwia osiągnięcie tego korzystnego wyniku poprzez zapewnianie wczesnych ostrzeżeń i dlatego jest ważne. W przypadku nieodwracalnego pogorszenia MEP istnieje zwiększone ryzyko deficytu motorycznego (1), a przerywane, przerywane monitorowanie może nie pomóc w zapobieganiu temu niekorzystnemu skutkom.

Główną obawą związaną z MEP TES jest to, że bodźce często powodują ruch pola operacyjnego, co wiąże się z ryzykiem odniesienia obrażeń przez pacjenta w wyniku manewrów chirurgicznych, jeśli nie zostaną one wstrzymane podczas pomiarów (4). Może to opóźnić zabieg chirurgiczny i/lub uniemożliwić monitorowanie w czasie rzeczywistym. Istnieje zatem potrzeba ustalenia optymalnej metodologii TES MEP, która minimalizuje obiektywnie oceniane ruchy.

Cel: Hipoteza tego projektu jest taka, że ​​paradygmaty stymulacji i rejestracji MEP można zoptymalizować, aby zminimalizować ruch pola operacyjnego podczas nadnamiotowej operacji mózgu. W związku z tym ogólnym celem jest identyfikacja najskuteczniejszych technik stymulacji i nagrywania, aby zmaksymalizować wydajność TES MEP poprzez minimalizację ruchu. Cele szczegółowe to określenie:

1. Najlepszy obwód stymulacji do wywoływania posłów do Parlamentu Europejskiego przy możliwie najniższym ruchu;
2. Najlepsze parametry stymulacji w celu wywołania posłów przy możliwie najniższym ruchu;
3. Najlepsze montaże nagrań w celu uzyskania europosłów z najniższym możliwym progiem stymulacji.

Metody: Metody ogólne: Dorośli pacjenci poddawani rutynowej operacji mózgu przy użyciu IONM i wyrażający świadomą zgodę będą kwalifikować się do badania. Zapisy MEP mięśni będą wykonywane od kończyn po tej samej stronie co strona operacyjna. Pacjenci z przedoperacyjnym zaburzeniem motorycznym po tej samej stronie zostaną wykluczeni. Głównymi punktami końcowymi będą ruch i próg MEP. Ruch będzie oceniany za pomocą jednego akcelerometru na czole (z określeniem ilościowym na podstawie energii kinetycznej). Dla porównania (drugorzędowy punkt końcowy) zostanie wykorzystany inny akcelerometr na ramieniu po tej samej stronie od miejsca rejestracji, a także subiektywna ocena chirurga w skali porządkowej, poprzez wizualizację pola operacyjnego. Dodatkowo proponujemy ilościowe określenie wielkości ruchu za pomocą przetwarzania końcowego obrazów cyfrowych z mikroskopu chirurgicznego.

Analizy porównawcze ruchu i progów MEP zostaną przeprowadzone poprzez sukcesywną zmianę jednej ze zmiennych i utrzymanie pozostałych na poziomie standardu Inselspital. Filmy z pola operacyjnego zostaną zarejestrowane za pomocą mikroskopu dla wszystkich proponowanych konfiguracji eksperymentalnych, aby odzyskać obrazy na potrzeby ilościowej oceny ruchu.

Badanie zostanie podzielone na cztery różne części, każda z różnymi etapami (opisanymi poniżej). W rezultacie każdy pacjent uczestniczy w określonej części i etapie. Podział ten jest konieczny ze względu na ograniczenia czasowe na sali operacyjnej, ponieważ nie byłoby możliwe wykonanie wszystkich różnych kombinacji u każdego pacjenta.

Pacjenci, którzy zostali już włączeni do badania i wymagają ponownej operacji, będą również kwalifikować się do włączenia do innej części lub etapu badania.

Prąd progowy zostanie zdefiniowany jako minimalny prąd wywołujący odpowiedź MEP o amplitudzie wyższej niż 20 µV w co najmniej 5 kolejnych próbach. Procedura będzie polegać na zwiększaniu prądu do momentu pojawienia się posłów do PE, następnie zmniejszaniu prądu do ich zniknięcia, a następnie dokładnym dostosowaniu prądu do minimum w celu uzyskania spójnej odpowiedzi.

Część 1: określenie najlepszego obwodu stymulacyjnego. Krok 1 – porównanie 10-20 obwodów stymulacyjnych systemu: Ocena 12 pacjentów. Obwody C1/C2, C3/C4 i C3 lub C4/Cz-1cm dla posłów do Parlamentu Europejskiego kończyn górnych oraz C1/C2, C3/C4 i Cz-1cm/Cz+6cm dla posłów do Parlamentu Europejskiego kończyn dolnych. Pozyskanie 12 posłów do Parlamentu Europejskiego na każdą gałąź w każdym obwodzie.

Krok 2 - porównanie najlepszego obwodu Kroku 1 z obwodem stymulacji sterowanej neuronawigacją: Ocena 16 pacjentów. Pozyskanie 22 europosłów na kończynę górną w każdym obwodzie.

Część 2: określenie najlepszych parametrów stymulacji. Krok 1 – porównanie różnych czasów trwania impulsu: Ocena 21 pacjentów. Czas trwania impulsu 100, 200, 350, 500, 650, 800 i 1000 µs. Akwizycja 21 europosłów kończyny górnej przy każdym czasie trwania impulsu.

Krok 2 – porównanie różnych ISI: Ocena 30 pacjentów (15 na kończynę). ISI 1, 2, 3, 4 i 5 ms. Pozyskanie 20 posłów do Parlamentu Europejskiego na kończyny górne i dolne w ramach każdego ISI.

Krok 3 – porównanie różnej liczby impulsów: Ocena 15 pacjentów. Liczba impulsów 3, 4, 5, 7 i 9. Akwizycja 20 europosłów kończyny górnej przy każdej liczbie impulsów.

Krok 4 – porównanie ułatwień w pojedynczym i podwójnym pociągu przy różnych odstępach czasu między pociągami (ITI): Ocena 21 pacjentów. Pojedynczy ciąg, podwójny ciąg (2/7 i 4/4 impulsów). ITI wynoszące 20, 85 i 150 ms. Pozyskanie 21 posłów do Parlamentu Europejskiego kończyn górnych w każdym paradygmacie.

Krok 5 – porównanie ułatwień w jednym pociągu z wieloma pociągami przy różnych wskaźnikach: Ocena 21 pacjentów. Pojedynczy pociąg z częstotliwością 0,5 Hz. Ułatwienie obsługi wielu pociągów przy częstotliwościach 1, 2, 3, 4, 5 i 6 Hz. Pozyskanie 21 posłów do Parlamentu Europejskiego kończyn górnych w każdym paradygmacie.

Część 3: określenie najlepszych montaży nagrań. Krok 1 – porównanie orientacji elektrod rejestrujących: Ocena 12 pacjentów. Nagrania prostownika palców wspólnego (EDC) i mięśnia piszczelowego przedniego (TA). Trzy orientacje zapisu: 1) bipolarna prostopadła do włókien mięśniowych, 2) bipolarna równoległa do włókien mięśniowych oraz 3) odnosząca się do dalszego ścięgna mięśnia. Określenie progu* dla orientacji w obrębie każdego mięśnia.

Krok 2 – określenie wybranych mięśni dystalnych kończyn górnych: Ocena 21 pacjentów. Nagrania z mięśnia odwodziciela krótkiego kciuka (APB), odwodziciela palca minimi (ADM), pierwszego odcinka międzykostnego grzbietowego, EDC, zginacza promieniowego nadgarstka (FCR), APB/ADM i EDC/FCR. Określenie progu* dla wszystkich mięśni.

Krok 3 – określenie wybranych mięśni dystalnych kończyn dolnych: Ocena 18 pacjentów. Nagrania z mięśnia odwodziciela palucha (AH), prostownika palca krótkiego (EDB), TA, płaszczkowatego, AH/EDB i TA/soleus. Określenie progu* dla wszystkich mięśni.

Część 4: Ocena 16 pacjentów. Porównanie najlepszej metodologii stymulacji i rejestracji na podstawie wyników Części 1 do 3 z obecnym standardem w naszym dziale. Pozyskanie 22 posłów do Parlamentu Europejskiego na każdą kończynę według paradygmatu.