Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2020; 87(1):39-47 | DOI: 10.55095/achot2020/006

Vplyv predĺženia latencie transkraniálnych motorických evokovaných potenciálov v korelácií so znížením amplitúdy počas spinálnych operácií s použitím intraoperačného neurofyziologického monitoringu na prognózu pooperačného neurologického deficituPůvodní práce

J. BEŇUŠKA*, N. ČEMBOVÁ, Y. NASER, M. ŽABKA, J. PASIAR, A. ŠVEC
I. Ortopedicko-traumatologická klinika, Lekárskej fakulty Univerzity Komenského, Slovenskej zdravotníckej Univerzity a Univerzitnej nemocnice Bratislava

PURPOSE OF THE STUDY:
This retrospective study investigated the significance of a combination of peak latency of waveform amplitude and waveform amplitude in association with spinal deformities. The correlation with postoperative neurologic deficit was evaluated too.

MATERIAL AND METHODS:
Between January 2007 and January 2018, a group of 113 patients was evaluated in the study who underwent spine surgery using intraoperative neurophysiological monitoring (IONM) focusing on transcranial motor evoked potential (tc-MEP) monitoring. The average age of the patients was 30 years. Tc-MEPs were recorded bilaterally from tibialis anterior muscle and the abductor hallucis muscle in 88 patients without neurological deficit and in 25 patients with neurological deficit. The peak latency of waveform amplitude was defined as the period from stimulation until the waveform amplitude reached its peak. The correlation with postoperative neurological deficit was examined separately for latency delays of 5% and 10% or more and in combination with a decrease in amplitude of 70% or more. We used the presence-absence paradigm to evaluate the disappearance of previously present tc-MEPs and amplitude latency delays. The correlation with the deterioration of amplitudes from baseline or the elevation of thresholds was not used. Statistical tests were used to investigate the changes. The cases in our study with significant tc-MEP alerts were reviewed against the evidence-based response checklist.

RESULTS:
Of 113 patients, the decrease in amplitude of 70% or more was identified in the neurological deficit group in 64% vs. 36% in the normal neurological group (p < 0.001). The neurological deficit was observed in 7.96% of patients postoperatively. A decrease in intraoperative amplitude of 70% or more from previously present tc-MEP occurred in 40 cases, with 89% sensitivity, 64% specificity, 36% positive rate (FPR), and 20% positive predictive value (PPV) for prediction of postoperative neurological deficit. The amplitude latency peak delay of 10% or more was observed in 41 cases from the group of patients with postoperative neurological deficit, with 100% sensitivity, 64% specificity, 36% FPR and 22% PPV. A combination of a decrease in amplitude of 70% or more from the previously present tc-MEP and a delay in amplitude latency peak of 10% or more resulted in 100% sensitivity, 49% specificity, 51% FPR and 10% PPV in the group of postoperative neurological deficit patients.

DISCUSSION:
Intraoperative tc-MEP alarm points have previously focused mainly on waveform amplitude. In our series, a criterion of an amplitude decrease of 70% or more from previously present tc-MEP was set as the alarm point. No alarm criterion for delay of peak latency of waveform amplitude was set before. We set a latency peak delay of 5% or more and 10% or more of waveform amplitude compared with the previously present tc-MEP as alarm criteria. This is the first study exploring the issue. We demonstrated the efficacy of latency peak of waveform amplitude together with the decrease of waveform amplitude. Another study found similarities in the decrease of amplitude of 70 % or more from baseline and the delay in amplitude latency of 10% or more from baseline; with 86% sensitivity, 98% specificity, 2% FPR and 86% PPV (1).

CONCLUSIONS:
In conclusion, we investigated the efficacy of a change of peak latency delay of waveform amplitude in tc-MEP monitoring. The utilizing of the peak latency delay of waveform amplitude value resulted in high sensitivity up to 100 % and allows reduction of the FPR and an increase of the PPV. Further studies should set the alarm criteria more precisely for the waveform amplitude latency peak delay to achieve more effective spinal cord tc-MEP monitoring. Our concept of findings supports the neurophysiological monitoring findings in other studies.

Klíčová slova: monitoring, IONM, intraoperative neurophysiological monitoring, tc-MEP, motor evoked potential, transcranial, amplitude, latency, peak

Zveřejněno: 1. prosinec 2020  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
BEŇUŠKA J, ČEMBOVÁ N, NASER Y, ŽABKA M, PASIAR J, ŠVEC A. Vplyv predĺženia latencie transkraniálnych motorických evokovaných potenciálov v korelácií so znížením amplitúdy počas spinálnych operácií s použitím intraoperačného neurofyziologického monitoringu na prognózu pooperačného neurologického deficitu. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2020;87(1):39-47. doi: 10.55095/achot2020/006. PubMed PMID: 32131970.
Stáhnout citaci

Reference

  1. Azbou E, Manel V, Andre-obadia N, Fischer C, Maugiere F, Peiffer C, Lofaso F, Shils JL. Optimal parameters of transcranial electrical stimulation for intraoperative monitoring of motor evoked potentials of the tibialis anterior muscle during pediatric scoliosis surgery. Clin Neurophysiol. 2013;43:243-250. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  2. Benuska J, Plisova M, Zabka M, Horvath J, Tisovsky P, Novorolsky K. The influence of anesthesia on intraoperative neurophysiological monitoring during spinal surgeries. Bratisl Med J. 2019;120:794-801. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  3. Campos F, Hubbe U. Technik und Nutzen des multimodalen intraoperativen Neuromonitorings bei komplexen Wirbelsäuleneingriffen älterer Patienten. Der Orthopäde. 2018;47:330-334. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  4. Hyun SJ, Rhim SC. Combined motor and somatosensory evoked potential monitoring for intramedullary spinal cord tumor surgery: correlation of clinical and neurophysiological data in 17 consecutive procedures. Br J Neurosurg. 2009;23:393-400. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  5. Hyun SJ, Rhim SC, Kang JK, Hong SH, Park BR. Combined motor and somatosensory-evoked potntial monitoring for spine and spinal cord surgery: correlation of clinical and neurophysiological data in 85 consecutive procedures. Spinal Cord. 2009;47:616-622. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  6. Ito Z, Matsuyama Y, Ando M, Kawabata S, Kanchiku T, Kida K, Fujiwara Y, Yamada K, Yamamoto N, Kobayashi S, Saito T, Wada K, Satomi K, Shinomiya K, Tani T. What is the best multimodality combination for intraoperative spinal cord monitoring of motor function? A multicenter study by the Monitoring Committee of the Japanese Society for Spine Surgery and Related Research. Global Spine J. 2016;6:234-241. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  7. Juricek M, Rehak L, Horvath J, Tisovsky P. Quality of life after elective lumbar spinal fusions. Bratisl Lek Listy. 2010;111:290-295. Přejít na PubMed...
  8. Juricek M, Rehak L, Tisovsky P, Horvath J. [The effect of complication on the quality of life after surgery for lumbar spine degenerative disease]. Acta Chir Orthop Traumatol Cech. 2010;77:112-117. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  9. Kobayashi K, Ando K, Shinjo R, Ito K, Tsushima M, Morozumi M, Tanaka S, Machino M, Ota K, Ishiguro N, Imagama S. Evaluation of a Combination of Waveform Amplitude and Peak Latency in Intraoperative Spinal Cord Monitoring. Spine. 2018;43:1231-1237. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  10. Kokavec M, Novorolsky K. Scoliosis and physical aktivity in children. Pediatr Prax. 2007;2:70-74.
  11. Kothbauer KF. Intraoperative neurophysiologic monitoring for intramedullary spinal-cord tumor surgery. Neurophysiol Clin. 2007;37:407-414. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  12. Kothbauer KF. The Interpretation of muscle motor evoked potentials for spinal cord monitoring. j clin neurophysiol. 2017;34:32-37. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  13. Lang EW, Beutler AS, Chesnut FM, Patel PM, Kennelly NA, Kalkman CJ, Drummond JC, Garfin SR. Myogenic motor-evoked potential monitoring using partial neuromuscular blockade in surgery of the spine. Spine. (Phila Pa 1976) 1996;21:1676-1686. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  14. Langeloo DD, Journée HL, de Kleuver M, Grotenhuis JA. Criteria for transcranial electrical motor evoked potential monitoring during spinal deformity surgery: a review and discussion of the literature. Neurophysiol Clin. 2007;37:431-439. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  15. Lee JM, Kim DH, Kim HS, Choi BK, Han IH. The Applicability of Intraoperative Neuromonitoring in Patients with Preoperative Motor Weakness during Spine Surgery. Korean J Spine. 2016;13:9-12. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  16. Macdonald DB, Skinner S, Shils J, Yingling C. Intraoperative motor evoked potential monitoring - a position statement by the American Society of Neurophysiological Monitoring. Clin Neurophysiol. 2013;124:2291-2316. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  17. Miller SM, Donegan SW, Voigt N, Eltorai AEM, Daniels AH, Shetty T. Transcranial motor-evoked potentials for prediction of postoperative neurologic and motor deficit following surgery for thoracolumbar scoliosis. Orthop Rev. 2019;11:7757. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  18. Nagarajan L, Ghosh S, Dillon D, Palumbo L, Woodland P, Thalayasingam P, Lethbridge M. Intraoperative neurophysiologic monitoring in scoliosis surgery in children. Clin Neurophysiol Pract. 2019;4:11-17. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  19. Nuwer MR, Dawson EG, Carlson LG,Kanim LE, Sherman JE. Somatosensory evoked potential spinal cord monitoring reduces neurologic deficit after scoliosis surgery: results of large mlticenter survey. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1995;96:6-11. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  20. Park JH, Hyun SJ. Intraoperative neurophysiological monitoring in spinal surgery. World J Clin Cases. 2015;3:765-773. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  21. Pastorelli F, Silvestre MD, Vommaro F, Maredi E, Morigi A, Bacchin MR, Bonarelli S, Plasmati R, Michelucci R, Greggi T. Intraoperative monitoring of somatosensory (SSEPs) and transcranial electric motor-evoked potentials (tce-MEPs) during surgical correction of neuromuscular scoliosis in patients with central or peripheral nervous system diseases. Eur Spine J. 2015;7:931-936. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  22. Sala F, Bricolo A, Faccioli F, Lanteri P, Gerosa M. Surgery for intramedullary spinal cord tumors: the role of intraoperative (neurophysiological) monitoring. Eur Spine J. 2007;2:130-139. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  23. Salem KM, Goodger L, Bowyer K, Shafafy M, Grevitt MP. Does transcranial stimulation for motor evoked potentials (TcMEP) worsen seizures in epileptic patients following spinal deformity surgery? Eur Spine J. 2016;25:3044-3448. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  24. Stecker MM. A review of intraoperative monitoring for spinal surgery. Surg Neurol Int. 2012;S3:174-184. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  25. Sutter M, Eggspuehler A, Jeszenszky D, Kleinstueck F, Fekete TF, Haschtmann D, Porchet F, Dvorak J. The impact and value of uni- and multimodal intraoperative neurophysiological monitoring (IONM) on neurological complications during spine surgery: a prospective study of 2728 patients. Eur Spine J. 2019;28:599-610. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  26. Thirumala PD, Huang J, Thiagarajan K, Cheng H, Balzer J, Crammond DJ. Diagnostic accuracy of combined multimodality ssep and tcmep intraoperative monitoring in patients with idiopathic scoliosis. J Neurosurg. 2017;3:275-409.
  27. Ugawa R, Takigawa T, Shimomiya H, Ohnishi T, Kurokawa Y, Oda Y, Shiozaki Y, Misawa H, Tanaka M, Ozaki T. An evaluation of anesthetic fade in motor evoked potential monitoring in spinal deformity surgeries. J Orthop Surg Res. 2018;13:227,1-6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  28. Wang S, Yang Y, Li Q, Zhu J, Shen J, Tian Y, Hu Y, Li Z, Xu W, Jiao Y, Cao R, Zhang J. High-risk surgical maneuvers for impending true-positive intraoperative neurologic monitoring alerts: experience in 3139 consecutive spine surgeries. World Neurosurg. 2018;115:e738-e747. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  29. Zabka M, Rehak L, Uhrin T. Accuracy and clinical usefulness of scoliosis measurement with magnetic spine mapping - Ortelius. Bratisl Lek Listy. 2015;116:469-474. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  30. Zencirci SG, Bilgin MD, Yaraneri H. Electrophysiological and theoretical analysis of melatonin in peripheral nerve crush injury. J Neurosci Methods. 2010;191:277-282. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
  31. Ziewacz JE, Berven SH, Mummaneni VP, Tu TH, Akinbo OC, Lyon R, Mummaneni PV. The design, development, and implementation of a checklist for intraoperative neuromonitoring changes. Neuro Surg Focus. 2012;33:E11. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...