Forscher von Syracuse, New York , berichten von einem neuen , extrem präzisen Neuromonitoring -Methode , die während der Brustwirbelsäule Chirurgie verwendet werden, um Fehlstellungen von Pedikelschrauben zu verhindern , dass sie den Spinalkanal eintreten und möglicherweise dazu führen, postoperative neurologische Beeinträchtigung . Die Ergebnisse dieser prospektiven , verblindeten und randomisierten Studie berichtet und in zwei heute veröffentlichten online, vor dem Druck Begleitpapierediskutiert , die im Journal of Neurosurgery : Wirbelsäule , insbesondere " Neuromonitoring mit Impulskettenstimulation zur Implantation von Brust Pedikelschrauben : a verblindeten und randomisierten klinischen Studie Teil 1: . Methoden und Alarmkriterien klinische Artikel "und" Neuromonitoring mit Impulskettenstimulation zur Implantation von Brust Pedikelschrauben : a. verblindeten und randomisierten klinischen Studie Teil 2: . Die Rolle der Feedback klinische Artikel " . von Blair Calancie , Ph.D., und Kollegen.
Hintergrund
Erkrankungen des Rückens und der Wirbelsäule sind sehr häufig , insbesondere bei älteren Erwachsenen. Nervenwurzeln oder das Rückenmark selbst komprimiert werden , was zu neurologischen Symptome der Schmerzen, Taubheitsgefühl und Schwäche. Manchmal wird die Wirbelsäulenchirurgie erforderlich ist, um diese Art von Problemen zu behandeln.
Die Brustwirbelsäule besteht aus 12 Wirbeln , oben auf einander wie Bausteine gestapelt. Jeder Wirbel hat ein Paar von " Stiele " - kurze, dicke Knochenstücke , die den hinteren Teil eines Wirbels (der Wirbelbogen ) mit dem vorderen Teil (der Wirbelkörper ) zu verbinden. Zusammen können diese Strukturen schließen den Spinalkanal , durch welche das Rückenmark verläuft von der Basis des Gehirns bis zum oberen Lendenwirbel .
Bestimmte Arten von Wirbelsäulenchirurgie erfordern, dass benachbarte Wirbel miteinander verschmolzen , um eine Bewegung zu verhindern. Häufig wird dies durch Anordnen von Knochenfragmenten an ausgewählten Wirbeln und mechanisch stabilisierenden die Wirbel durch Implantieren mehreren Knochenschrauben , die verwendet werden, um ein Paar von Stäben entlang jeder Seite der Wirbelsäule angeordnet Anker bewerkstelligt . Die Knochenfragmente in der Patienten Wirbel wachsen und bilden ein starkes Knochenfusion .
Moderne Wirbelsäulenfusion Chirurgie im Allgemeinen als sicher , aber gelegentlich Dinge schief gehen kann . Wenn an der Brustwirbelsäule geführt wird, werden Knochenschrauben in die Pedikel an den Schraubenspitzenenden in den Wirbelkörper eingeführt ist. Wenn eine Schraube zu weit medial ( nach innen in den Wirbelkanal ) abgewinkelt sind, zu komprimieren und Schäden am Rückenmark können . Dies kann wiederum neue neurologische Symptome in dem unteren Körper bewirken und im schlimmsten Fall Permanent Lähmung.
Um diese Möglichkeit zu vermeiden, Forscher aus Syracuse entwickelt und erprobt eine neue intraoperative Neuromonitoring -Methode , die sie hofften, das Risiko , dass eine Fehlstellungen Pedikelschraube könnte den Spinalkanal Verletzung zu verringern. Die Forscher trennen ihre detaillierten Ergebnisse in zwei Begleiter Artikel im Journal of Neurosurgery : Spine , das erste , das das Verfahren selbst und die zweite zeigt, wie Informationen aus dem Neuromonitoring Verfahrens erstellt werden können die chirurgischen Protokoll betreffen.
Neue intraoperative Neuromonitoring -Methode
Die intraoperative Neuromonitoring ist ziemlich neu . Auch wenn es im Einsatz bei großen Universität / akademischen Zentren rund in den letzten 20 Jahren , wird er erst jetzt in kleineren kommunalen Krankenhäusern verwendet werden. Die allgemeine Idee ist , um intraoperative Neuromonitoring Prüfung weise bei Operationen , die direkt zu platzieren , das Gehirn und / oder Rückenmark in Gefahr und achten Sie auf alle Änderungen in den Testergebnissen , die einen Verlust oder eine Verschlechterung der Nervenfunktion aufgrund von technischen Problemen wie das Anbringen einer abträglich sein führen Knochentransplantat gegen das Rückenmark oder overstraightening die Wirbelsäule in einem Patienten mit Skoliose . Frühzeitiges Erkennen einer solchen Änderung kann der Chirurg Zeit, "Rückgängig" , was auch immer Aktion führte zur Änderung der Testergebnisse und damit neue Probleme oder Beschwerden zu vermeiden geben .
Es gibt derzeit zwei intraoperative Neuromonitoring -Tests von Gehirn und Rückenmark -Funktion, die weit verbreitet in der Brustwirbelsäule Chirurgie eingesetzt werden : somatosensorische evozierte Potentiale Test , der auf Funktion der sensorischen Bahnen des Rückenmarks konzentriert und motorisch evozierte Potenzial Tests , die auf Funktion der Schwerpunkte motorischen Bahnen Rückenmark . Obwohl beide Tests liefern wertvolle Informationen für den Chirurgen , können weder das eine Knochenschrauben , die für den seltenen Fall, in dem eine Schraube tatsächlich dringt das Kabel " " , an welcher Stelle zu dauerhaften Schäden sind bereits eingerichtet worden zu nahe an der Wirbelsäule platziert sind , mit Ausnahme zu detektieren erfolgen .
Die in den Begleitpapierenbeschriebenen neuen intraoperativen Neuromonitoring Verfahren besteht aus zwei Schritten : 1) Einleitung Elektrostimulation (4- Impulsfolgen ), die in der für die Pedikelschraube geplanten Trajektorie Spur; und 2) Messung der elektromyographischen (EMG ) die Reaktionen auf die Stimulation von Muskelaktivität des Patienten.
Die Neuromonitoring Ergebnisse basieren auf Tests während der Brustwirbelsäule Operationen bei 71 Patienten in Upstate Universitätsklinikum und Crouse Hospital in Syracuse, NY durchgeführt wurden. Während dieser Operationen wurden 802 Schrauben in Wirbeln platziert, um Wirbelsäulenstangen verankern. Die Autoren beschreiben, wie in dieser Art der Operation , erstellt der Chirurg einen Pfad oder Spur , in der Mitte des Stiels mit Hilfe eines gestielten Finder (ähnlich einer Ahle ) . Der Chirurg führt dann eine Sonde in den Stiel Spur zu "fühlen" für Mängel , die eine gegenwärtige oder mögliche Verletzung in der Seite des Stiels Nähe des Wirbelkanals (die mediale Wand ) hinweisen . Diese Schritte sind Bestandteil der Operation : wenn kein Mangel gefunden wird , führt der Chirurg in der Regel die Schraube , während, wenn sich ein Mangel zeigt , kann der Chirurg die Strecke zu überarbeiten , wenn es notwendig erscheint . Für die Zwecke der vorliegenden Studie wurde vor der Platzierung der Pedikelschraube in der Spur eingefügt der Chirurg einen zweiten Kugelspitzensondeder Lage ist, elektrische Stimulation an den Stiel Bahn navigieren , die Aufmerksamkeit speziell auf die mediale Wand der Bahn .
Kurze , geringer Intensität elektrische Impulse ( wiederkehrenden Reiz Züge bei Intensitäten von bis zu 20 mA) wurden durch die Kugel - Spitze geliefert , während der Chirurg bewegt die Sonde an den Wänden des Stiels ist . Wenn der dichten Knochen des Pedikelwand intakt war , sofern sie Isolierung vom elektrischen Strom , wodurch die Stimulation inert. Umgekehrt , wenn es einen Defekt in der gegenüber dem Rückenmark Wand motorischen Nervenfasernim Rückenmark wurden aktiviert. Diese Aktivierung wurde durch Messung Elektromyographie (EMG) Aktivität von Beinmuskulatur , deren Nerven auf die sich dieser Rückenmark motorische Nervenfaserngehandelt bestätigt.
Die Forscher versuchten eine bestimmte Reizschwelle - die minimale Reizstärke erforderlich, um eine EMG- Reaktion aus dem Bein während der elektrischen Stimulation des Stiels Spur führen. In der Theorie , je niedriger der Stimulusintensität , desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass ein Pedikelwand Verletzung in der Nähe des Rückenmarkseingetreten ist; Identifizierung einer niedrigen Reizschwelle dient somit als Vorsicht gegen die Platzierung einer Schraube entlang dieser Stiel Track .
Testen des neuen Methode
Um einen Vergleich zu schaffen, stimuliert die Forscher die Pedikelschraube selbst, einmal eingeführt und bewertet EMG Antworten auf diese Stimulation von Beinmuskulatur sowie von Zwischenrippen und Bauchmuskulatur. Die postoperative Computertomographie ( CT) wurden später untersucht und mit der intraoperativen EMG-Aufzeichnungen von mehreren Prüfern , die geblendet waren ( nicht bewusst gehalten ) Patienten Identitäten und intraoperativen Testergebnisse. Dies wurde durchgeführt , um festzustellen , wie gut die intraoperative NeurostielbahnSchwellenwerte vorhersagen , die Schrauben nach dem Einstecken zu weit medial abkommen und dadurch auf das Rückenmark übergreifen .
Die Forscher berichten , dass postoperativ 32 Pedikelschrauben wurden gefunden, um den Wirbelkanal in einem Ausmaß (2 oder mehr Millimeter) , die klinisch relevant ist und sollte vermieden werden verletzt haben . Diese mediale Fehlstellung aller 32 Pedikelschrauben war intraoperativ vorausgesagt worden , vor der Schraube Einsetzen von EMG -Antworten der Beinmuskulatur mit dem 4- Impulsfolge Stimulation innerhalb der Stiel Bahnen geliefert .
Im Gegensatz dazu die elektrische Stimulation der Schraube nach der Platzierung nicht immer eine Antwort von der Zielmuskulaturauslösen , auch wenn der Wirbelkanal verletzt worden sei . Wie erwartet, weder somatosensorischen noch Motor hervorgerufenen Potentialtestswar effektiv bei der Erkennung von Zeichen Schraubenfehlpositionierung, was bestätigt , dass diese " Standard -of- care" Tests waren unwirksam zum Nachweis und / oder Verhinderung dieser Art von Operationsrisiko .
Durch Anlegen einer ROC- Analyse fanden die Forscher, dass die neue Methode der Pedikel - Spur 4 Pulsstimulierung und Beinmuskelreaktionenerwiesen am effektivsten, wenn eine Kombination von 10 mA ( untere Schwelle cutoff) und 15 mA ( obere Schwelle Cutoff ) Stimulationsintensität verwendet. In dieser Studie wurde eine 10- mA- Schwelle hatte eine 88 % ige Chance zum Nachweis einer klinisch relevanten medialen Bruch (2 oder mehr Millimeter) durch einen implantierten Schraube und eine 15- mA- Schwelle erhöht die Chance auf 100% Genauigkeit.
Senden von Feedback an den Surgeon
Das zweite Papier auf der neuen Neuromonitoring -Methode umfasst die Rolle der Feedback während der Operation. Obwohl die Studie war prospektive, verblindete und randomisierte , unter bestimmten Bedingungen einige Blendung wurde verworfen.
Während der Phase 1 , die die ersten 65 Fälle fallen in der Regel keine Neuromonitoring Feedback wurde für den Chirurgen während der Operation gegeben . Ausnahmen von dieser Regel waren jedoch in Fällen, in denen Muskelreaktionen auf Stiel -Track- Stimulation zeigte eine Verletzung des medialen Pedikelwand , die in direktem physischen Kontakt zwischen der Schraube und des Rückenmarks führen würde gemacht . Dies wurde durch Beinmuskel Antworten auf eine Stimulationsintensität von 4 mA oder weniger angezeigt. Als dies geschah , "Break -the- blind" Feedback wurde an den Chirurgen weitergegeben . Während Phase 2 wurde " geplant feedback" den Chirurgen in 50 % der verbleibenden Stiel Spuren vorgesehen . Auch hier wurde der Break- Blind Feedback für den Chirurgen bei keinem geplanten Feedback randomisiert weitergeleitet , wenn die Beinmuskulatur Antwort war hoch prädiktiv einer Verletzung , die der Verletzung des Rückenmarks führen könnte.
Die Forscher unterbrach die blind 29 Stiel -Tracks. Basierend auf diesen Informationen , überarbeitete der Chirurg den Stiel Spur , bevor die Schraube immer platziert wurde . Die Forscher sagen, es ist denkbar, dass eine dieser 29 Schrauben könnte verursacht permanente Nervenverletzungen hatte seine Fehlstellungen von dieser neuen Form der intraoperativen Tests verhindert werden können .
Feedback für den Chirurgen und konsequente Überprüfung der Pedikel tracks " führte zu einer signifikanten Verringerung der Anzahl von Schrauben, mit einer klinisch relevanten medialen Fehlstellung . " Unter den Pedikel Tracks , für die Rückmeldung an den Chirurgen bereitgestellt wurde und eine chirurgische Revision der Spur ausgeführt wurde , gab es kein Beispiel für eine klinisch relevante medialen Eingriff in den Spinalkanal .
Zusammenfassung Ergebnisse
88% mit einem 10 - mA Reizschwelle und 100% mit einem 15- : Für die Forscher war der Erfolg des neuen Neuromonitoring -Methode durch die hohen Chancen auf Erkennung eines klinisch relevanten medialen Bruch (2 mm oder mehr) vor der Platzierung der Schrauben überprüft mA Schwelle. Die Rate der False Positives mit diesem Neuromonitoring -Methode verbunden waren 10%, wenn die Alarmschwelle ausgewählt war 10 mA und 26% , wenn es 15 mA . Diese Werte zeigen, dass diese neue Neuromonitoring -Methode stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber anderen Methoden zum Nachweis von medialen Schraubenfehlstellungverwendet heute , wie Schnecken Stimulation und Überwachung von somatosensorischen und motorischen evozierten Potentialen .
Damit NIH-finanzierten prospektiven, randomisierten und verblindeten klinischen Studie - eine erste auf dem Gebiet der Neuromonitoring - die Forscher haben gezeigt, dass die Nutzung ihrer neuartigen Echtzeit- intraoperative Test kann die Inzidenz von Pedikelschrauben deutlich reduzieren zu dicht an einem Rücken bewiesen Kabel während Brustwirbelsäulenchirurgie, wodurch die chirurgische Verfahren sicherer für Patienten, bei denen diese Operation .