В целях профилактики послеоперационных ятрогенных двигательных расстройств, с определенной вероятностью регистрируемых при оперативной коррекции деформаций позвоночника, все более широкое применение находит интраоперационный нейромониторинг (ИОНМ), основанный, в частности, на регистрации моторных вызванных потенциалов (МВП), возникающих в мышцах пациента в условиях транскраниальной электростимуляции двигательной коры головного мозга [3—6]. Большинство авторов подчеркивают тот факт, что интраоперационная динамика показателей МВП даже в отсутствие очевидных компримирующих воздействий на спинномозговые структуры характеризуется выраженной нестабильностью и вариабельностью, обусловленной взаимодействием ряда эндогенных и экзогенных факторов [7]. Это обстоятельство инициировало разработку формализованного итогового протокола, исключающего неоднозначность в интерпретации всего многообразия данных, получаемых в ходе выполнения ИОНМ. Предложенный нами [2] вариант такого протокола основан на систематизации наблюдаемых в процессе выполнения тестовых процедур электрофизиологических феноменов с последующим шкалированием интенсивности реакции пирамидной системы на оперативное вмешательство.

Цель настоящего исследования состояла в сопоставлении электронейромиографических (ЭНМГ) проявлений послеоперационного моторного дефицита, резвившегося у пациентов после выполнения инструментальной коррекции деформации позвоночника, c количественной оценкой тяжести интраоперационно зарегистрированных пирамидных расстройств, отраженной в формализованном [2] протоколе ИОНМ.

Проанализированы данные 97 протоколов ИОНМ у 87 больных (30 мужского, 57 женского пола) в возрасте 6—43 лет (15,6±0,6 года) с деформациями позвоночника различной этиологии: идиопатический сколиоз был диагностирован у 38 пациентов, деформации позвоночника врожденного генеза и связанные с системными заболеваниями — у 34, нервно-мышечный и нейрогенный сколиоз — у 15 больных. Величина деформации варьировала от 20 до 105° по сколиотическому компоненту и от 15 до 134° по кифотическому. Всем пациентам была произведена инструментальная коррекция деформации и фиксация сегментов грудного/грудопоясничного отдела позвоночника с использованием различных вариантов погружных систем транспедикулярной фиксации.

ЭНМГ-обследование пациентов проводили с использованием цифровой электромиографической системы Viking EDX (Natus Medical Incorporated, США) до и после (через 1—2 нед) оперативного вмешательства. Послеоперационное функциональноесостояние используемых в ИОНМ мышц-индикаторов (m. rectus femoris, m. tibialis anterior, m. gastrocnemius cap. lateralis sinistra et dextra) оценивали по средней амплитуде (A_emg) суммарной электромиограммы (ЭМГ), регистрируемой биполярно при выполнении теста «максимальное произвольное напряжение» (учитывали максимальное значение A_emg из трех попыток). Кроме того, анализировали амплитуду (A_m) моторных ответов (М-ответов), регистрируемых монополярно (belly-tendon). В настоящей работе показатели A_emg и A_m использовали в качестве маркеров функционального состояния кортикоспинальных трактов и сегментарных мотонейронов соответственно.

Дополнительно по результатам комплексного ЭНМГ-тестирования в до- и послеоперационном периоде рассчитывали интегральный показатель — индекс моторного дефицита (ИМД) [7]:

где X_i — абсолютное значение i-го ЭНМГ-показателя (A_emg и A_m), K_i — соответствующее контрольное значение i-го ЭНМГ-показателя, n — общее количество анализируемых ЭНМГ-показателей мышц левой и правой нижних конечностей.

Математическую обработку полученных ЭНМГ-данных проводили с помощью программного комплекса Microsoft Excel 2010 и интегрированного с ним пакета анализа данных Attestat [1]. Определяли среднюю арифметическую (M) и стандартную ошибку средней арифметической (m) анализируемых показателей. Статистическую значимость различий выборок показателей при сопоставлении данных послеоперационного (контрольного) обследования с дооперационными и нормативными величинами при нормальном характере их распределения оценивали с использованием t-критерия Стьюдента (p<0,05) для независимых и сопряженных выборок. Оценку нормальности распределения анализируемых признаков проводили с помощью критериев Колмогорова и Смирнова. При отличии характера распределения значений показателей от нормального и в случае малочисленности выборок использовали непараметрический критерий Манна—Уитни (p<0,05).

Интраоперационный нейромониторинг осуществляли с помощью системы ISIS IOM («Inomed Medizintechnik GmbH», Германия). В ходе оперативного вмешательства регистрировали МВП мышц нижних конечностей при транскраниальной электростимуляции моторной коры больших полушарий. Схема реализации ИОНМ более подробно представлена ранее [2]. Продолжительность мониторинга варьировала от 45 мин до 9 ч 29 мин (3,9±0,2 ч). Классифицированным изменениям характеристик МВП присваивали ранг от нулевого (сохранение на момент тестирования формы и амплитудно-временных характеристик МВП близкими к исходному уровню) до седьмого (полное исчезновение МВП без признаков их восстановления к моменту завершения оперативного вмешательства) в соответствии с разработанной нами оценочной шкалой [2]. При последующем тестировании ранговая оценка либо сохранялась на том же уровне (относительно предшествующего состояния МВП), либо менялась в зависимости от способности пирамидной системы транслировать волну возбуждения от нейронов моторной коры к мышце-индикатору. Совокупность изменений ранговых оценок МВП на протяжении оперативного вмешательства характеризовала тип реакции пирамидной системы на хирургическое воздействие. Мы выделили пять устойчивых комбинаций рангов, соответствующих основным типам реакции. Рассчитывали частоту встречаемости (V) выделенных типов реакции по формуле:

где n_i — число наблюдений i-го типа реакции, N — общее число наблюдений в анализируемой выборке.

Предоперационное ЭНМГ-обследование позволило выявить в различной степени выраженное снижение функциональных возможностей моторной системы обследованных больных, обусловленное, в частности, влиянием этиологического фактора, что явилось одной из причин значительной вариативности формы и амплитудно-временных характеристик базовых МВП, регистрируемых до начала хирургического вмешательства.

Интраоперационная динамика МВП отражает функциональное состояние пирамидной системы в условиях воздействия текущей комбинации факторов, среди которых существенными являются вероятные компримирующие действия хирурга, способные привести к механическому, термическому, компрессионно- или тракционно-ишемическому нарушению функций спинного мозга и его корешков, следовые эффекты от применения миорелаксантов в начальной стадии оперативного вмешательства, а также флюктуации возбудимости моторной коры больших полушарий и мотонейронных ядер сегментарных моторных центров.

Обобщая текущие изменения значений ранговой оценки МВП, отмеченные в ходе оперативного вмешательства, мы выделили пять типов устойчивых (воспроизводимых на различных больных) комбинаций рангов, которые, по нашему мнению, соответствуют основным типам реакции пирамидной системы пациента на одномоментную (интраоперационную) оперативную коррекцию деформации позвоночника.

Частота встречаемости типов реакции пирамидной системы в процессе оперативного вмешательства представлена в табл. 1. Выделенные типы реакции отражают уровень риска развития и обратимости неврологических осложнений (развития моторного дефицита), которые могут возникнуть в результате интраоперационного повреждения проводящих путей спинного мозга.

Как видно из табл. 1, использование указанных технологий оперативной коррекции деформаций позвоночника сопровождается минимальным риском развития неврологических осложнений, у 10 (10,4%) наблюдавшихся нами больных, у которых повышенная опасность повреждения моторных трактов была обусловлена попытками одномоментного устранения грубых деформаций позвоночного столба при избыточных углах коррекции. При выявлении IV и V типов реакции благодаря своевременно принятым мерам (транспозиции винтов, введению глюкокортикоидов, частичному сбросу тракционных нагрузок на спинной мозг) моторные функции у 7 пациентов по клиническим признакам сохранились на уровне, близком к дооперационному. В 3 наблюдениях после выявления реакции V типа были проведены повторные оперативные вмешательства (перепроведение винтов, сброс тракционных нагрузок). В 3 (3,1%) наблюдениях в ходе ИОНМ отмечали электромиографические признаки ирритации корешков спинного мозга (кратковременные «спонтанные» вспышки на ЭМГ в соответствующих отведениях), которые исчезали после устранения компримирующих воздействий.

Контрольное ЭНМГ-обследование, проведенное в послеоперационном периоде, показало, что по сравнению с исходным уровнем изменения средневыборочных значений амплитуды M-ответов тестированных мышц имеют разнонаправленный характер (табл. 2) и в основном несущественны (p>0,05), за исключением m. rectus femoris sinistra (снижение на 10,0%; p=0,01).

Что касается амплитуды суммарной ЭМГ, то в послеоперационном периоде во всех отведениях (см. табл. 2) этот показатель билатерально уменьшился относительно исходного уровня на 7,0—22,2%. Для m. rectus femoris dextra (p=0,02), m. rectus femoris sinistra (p=0,01) и m. gastrocnemius (cap. lateralis) sinistra (p=0,03) это снижение было статистически значимым. Указанное обстоятельство в свою очередь увеличило статистически значимое (p<0,05) отличие этих показателей от нормы на 39,5—60,7%.

Таким образом, изменения функционального состояния моторной системы среднестатистического пациента после оперативной коррекции деформации позвоночника менялось преимущественно за счет снижения способности к развитию максимального произвольного напряжения тестируемых мышц, что предполагает появление частичного блока проводимости в пирамидных трактах спинного мозга.

Следует отметить, что представленные в табл. 2 средние величины ЭНМГ-показателей маскируют индивидуальные особенности функционального состояния моторной системы у больных в до- и послеоперационном периоде. В частности, эти особенности могут быть связаны как с этиологией деформации позвоночника, так и с выраженностью реакции пирамидной системы оперированных пациентов на хирургическую агрессию, которая отражена в формализованных протоколах ИОНМ (см. табл. 1).

Для проверки этой гипотезы по формуле (1) рассчитывали интегральный показатель — суммарный индекс моторного дефицита (ИМД) нижних конечностей. На рис. 1 отображена степень функциональной недостаточности моторной системы у пациентов с разным типом реакции пирамидной системы на хирургическое вмешательство.

До операции величины ИМД распределялись по пяти группам больных случайным образом. Исходные средние значения ИМД зависели от объема выборки и случайного попадания в нее конкретных больных, характеризуемых различной степенью функциональной недостаточности тестируемых мышц. На это косвенным образом указывает характер распределения по группам вариативности анализируемого показателя (рис. 2). Показано, что все межгрупповые различия ИМД статистически незначимы (p>0,05), в том числе дооперационный ИМД больных с III типом реакции пирамидной системы на оперативное вмешательство. У пациентов этой группы низкое значение индекса было обусловлено в большей степени снижением произвольной амплитуды ЭМГ тестированных мышц относительно уровня нормы на 45,0—71,2 (58,9±11,1)%, в то время как М-ответы оказались ниже нормы лишь на 5,3—47,3 (25,8±6,2)%.

В послеоперационном периоде ИМД у больных с интраоперационными реакциями I—IV типов оказался ниже относительно исходного уровня лишь на 0,7—7,3% (4,3±1,6%; p>0,05), в то время как у пациентов, характеризуемых V типом интраоперационных изменений МВП, наблюдалось существенное снижение этого показателя на 22,6% (p=0,040) относительно дооперационного и по сравнению с данными у пациентов с I типом динамики МВП (p=0,005).

У пациентов с III типом реакции отмечено незначительное снижение ИМД относительно исходного уровня, которое тем не менее статистически значимо (p=0,014) углубило его отличие относительно среднегруппового ИМД у больных с I типом реакции. Анализ этого факта показал, что снижение ИМД было обусловлено прежде всего изменением амплитуды суммарной ЭМГ относительно дооперационного уровня на 2,8—49,5 (20,8±6,8)% при параллельном снижении амплитуды М-ответов лишь на 0—16,4 (7,1±2,6)%. Для сравнения у больных, характеризуемых интраоперационной реакцией V типа, показатель A_emg уменьшился на 47,0—61,5 (53,8±2,5)%, A_m — на 3,8—32,8 (18,1±4,1)%. Таким образом, в послеоперационном периоде снижение ИМД у пациентов с III типом реакции обусловлено преимущественно функциональными изменениями в спинном мозге по проводниковому типу, тогда как у пациентов с V типом реакции развитие частичного блока проводимости в пирамидных трактах сочеталось с нейронопатическим синдромом, что и привело к структурным изменениям на периферии.

Для всех групп пациентов независимо от типа интраоперационной реакции пирамидной системы в послеоперационном периоде коэффициент вариации ИМД (KV_ИМД)сохранялся на уровне, близком к исходному (см. рис. 2), тогда как разница (L) между исходными и послеоперационными величинами ИМД демонстрирует отчетливую тенденцию к возрастанию с увеличением регистрируемого при ИОНМ показателя тяжести пирамидных расстройств.

Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о том, что предложенная нами шкала оценки тяжести интраоперационных пирамидных расстройств, заложенная в основу формализованного протокола интраоперационного мониторинга [2], хорошо коррелирует с функциональным исходом оперативного вмешательства, отраженным в динамике частных и интегральных характеристик произвольной и вызванной биоэлектрической активности мышц нижних конечностей. Это обстоятельство позволяет уверенно использовать указанный протокол при оформлении заключений по результатам проведенного интраоперационного нейромониторинга, прогнозировать послеоперационные двигательные расстройства и обоснованно формулировать рекомендации по послеоперационному ведению больных. В частности, выявление у пациентов III—V типов интраоперационной динамики моторных вызванных потенциалов свидетельствует о целесообразности применения к ним специализированных нейрореабилитационных технологий, адекватных (в послеоперационном периоде) электронейромиографическим оценкам тяжести и обратимости развившегося моторного дефицита, даже если признаки этого дефицита имеют субклинический характер.