Content area

|
|

Intraoperativ neuromonitorering under hjerneoperationer

Forfatter(e)

Halldór Bjarki Einarsson1, 2, 3, 4, 5, Frantz Rom Poulsen1, Miroslawa Derejko6, Anders Rosendal Korshøj3, 4, Erisela Qerama7‎, Christian Bonde Pedersen1, Bo Halle1, Troels Halfeld Nielsen1, Anders Hedegaard Clausen8, Kathleen Seidel9 & Mette Schulz1

1) Neurokirurgisk Afdeling, Odense Universitetshospital, 2) Klinisk Institut, Syddansk Universitet, 3) BRIDGE (Brain Research, Inter Disciplinary Guided Excellence), Syddansk Universitet, 4) Hjerne- og Rygkirurgi, Aarhus Universitetshospital, 5) Institut for Klinisk Medicin, Health, Aarhus Universitet, 6) Neurofysiologisk Afdeling, Odense Universitetshospital, 7) Neurofysiologisk Klinik, Aarhus Universitetshospital, 8) Anæstesiologisk Afdeling, Odense Universitetshospital, 9) Neurokirurgisk Afdeling, Bern Universitetshospital, Schweiz

Ugeskr Læger 2021;183:V09200712

Allerede i 1930’erne blev intraoperativ neuromonitorering (IONM) anvendt med placering af platinelektroder over den primære motoriske og somatosensoriske cortex [1]. Generelt er formålet med IONM at identificere funktionelle hjerne- og nervestrukturer, så de kan beskyttes under operationen, og funktionstab kan minimeres [2, 3]. Tilsvarende kan man vha. IONM monitorere funktionen af disse strukturer løbende under operationen og derved sikre nervesystemets integritet. IONM i forbindelse med hjernekirurgisk procedure kan anvendes hos både patienter, som er vågne, og patienter i generel anæstesi (GA).

Hovedbudskaber

  • Intraoperativ neuromonitorering (IONM) kan anvendes hos patienter i generel anæstesi.

  • IONM reducerer risikoen for iatrogent påført vævsskade.

  • IONM med patienter i generel anæstesi er nu en implementeret metode i Danmark.

Metoderne kan evt. suppleres med præoperative teknikker som f.eks. funktionel MR-skanning, funktionel PET, eller transkraniel magnetstimulation til kortlægning af en given funktion i hjernen, f.eks. sprog eller motoriske funktioner. Imidlertid kan disse undersøgelser sjældent erstatte den information, som man kan få ved peroperativ IONM med patienten i enten vågen tilstand eller GA. I forbindelse med kirurgi hos patienter, der er vågne under det operative indgreb, er det muligt ved samtidig neurofysiologisk kortlægning af hjernens funktioner (mapping) og klinisk testning at udpege funktionelle områder i hjernen.

Vågen-kraniotomi betragtes som førende tilgang, idet alle højere hjernefunktioner (elokvente/funktionelle områder) kan monitoreres samtidigt peroperativt [2-9]. Det vil sige, at en af de største fordele ved at gennemgå vågen-kraniotomi er muligheden for peroperativ monitorering af højtavancerede hjernefunktioner som kognition og sprogfærdigheder. Man kan derved minimere risikoen for skade med påvirket sprog, førlighed eller kognition til følge hos patienterne. Selvom vågen-kraniotomi kan virke som en yderligere voldsom indgriben, som patienterne skal forholde sig til, accepterer mange patienter indgrebet, og PTSD ses ikke at forekomme efter vågen-kraniotomi [10]. Hvis patienterne er vågne under operationen, vil mapping oftest baseres på ren klinisk observation. Der bruges ikke kortikal mapping samtidigt med subkortikal mapping, når en patient er vågen, men i praksis erstatter patientens vågne tilstand behovet for samtidig kortikal mapping. Oversete små, motoriske svar med resektion af funktionelle områder til følge har man ikke kunnet påvise, men hovedudfordringen før indgrebet er selve patientselektionen, og peroperativt drejer det sig om selve patientkommunikationen [11].

Der er derfor en række udfordringer ved vågen-kraniotomi, bl.a. forholdene omkring patientaccept af proceduren, dysfasi, konfusion eller somnolens (Tabel 1) samt risikoen for et peroperativt krampeanfald. I tilfælde af et epileptisk anfald under operationen kan det være nødvendigt at konvertere til kraniotomi i GA [12]. Derudover bør kraniotomi i GA overvejes til fordel for vågen-kraniotomi, når det drejer sig om at sigte mod at bortoperere en højtvaskulariseret intrakraniel patologisk proces [11].

OPSÆTNING AF INTRAOPERATIV NEUROMONITORERING I GENEREL ANÆSTESI

Mapping, både kortikalt og subkortikalt (de dybereliggende hvide fiberforbindelser) og derved monitorering af dens aktivitet i forbindelse med et indgreb i GA, kan øge sikkerheden for patienterne ved operationer i hjernen tæt på betydende hjerneområder og nervebaner. Metoden gør det muligt at udpege de funktionelle og nærfunktionelle områder i hjernen med større nøjagtighed end med den mere kvalitative vurdering baseret på operatørens neuroanatomiske kundskab og støttet af neuronavigationen (Figur 1). Sigtet med proceduren er med størst mulig sikkerhed for patienten at maksimere fjernelse af den patologiske proces og bortoperere patologien så tæt op mod de funktionelle grænser som muligt frem for at regne med de anatomiske grænser alene. Hvis patologien er beliggende i tæt relation til sulcus centralis eller de kortikospinale baner, og den elokvente funktion primært vedrører patientens bevægemæssige førlighed og sanseevne, kan den kirurgiske behandlingstilgang med IONM i fuld narkose være at foretrække. IONM hos patienter i GA anvendes til at udpege motoriske og sensoriske områder i hjernen uden væsentlig øget risiko for at inducere peroperative epileptiske anfald – en risiko, som er signifikant hos patienter, der opereres, mens de er vågne [13].

IONM hos sovende patienter er en erstatning for den naturlige monitorering, som finder sted, når patienterne er vågne.

Denne introduktion af neuromonitorering peroperativt i GA vedrører en kombination af motormapping og monitorering. Under operationen identificeres den motoriske cortex ved stimulation med en håndholdt monopolær elektrode eller en stripelektrode, som placeres på hjernens overflade [14]. Når den motoriske cortex er kortlagt, pålægges en stripelektrode, som derefter kontinuerligt stimulerer området og udløser motoriske evokerede potentialer (MEP), som kan monitoreres løbende under operationen. Derved overvåges integriteten af den motoriske cortex og tractus corticospinalis kontinuerligt under operationen (Figur 1 og Figur 2). Der bruges dermale eller subdermale monopolare elektroder til registrering af motoriske svarpotentialer (elektromyografisk aktivitet) fra relevante muskler. Elektroderne placeres på relevante muskler, hvis funktion skønnes at være truet af indgrebet, og ofte vil overvågningen indebære måling fra muskler i både ansigt, truncus, overekstremitet (Figur 2) og underekstremitet. Afhængigt af omfanget og lokalisationen af den patologiske proces i forhold til motorisk cortex modificerer neurofysiologen standardprotokollen for elektromyografi (Figur 3).

Parallelt med kontinuerlig monitorering af MEP-signaler anvendes også motormapping til lokalisering af de kortikospinale baner (subkortikal mapping) under selve tumorresektionen. Metoden gør det muligt for kirurgen at operere tættest muligt på f.eks. tractus corticospinalis uden at lædere denne. Dette kan opnås med en elektrode integreret i operationssuget, hvorved kirurgen hele tiden kan afsøge funktion i et område, inden det fjernes. Stimulationsstyrken kan tilpasses, idet der er en 1-1 lineær korrelation mellem stimulusintensitet i mA og afstanden fra selve stimulationsområdet til tractus corticospinalis i millimeter. Det vil sige, at hvis man udløser en muskelaktivering ved 5 mA, er der ca. 5 mm fra spidsen af stimulatoren til det udløsende funktionelle område, f.eks. de kortikospinale baner. Dermed kan kirurgen nå så tæt som muligt på de lange ledningsbaner uden ellers øget risiko for beskadigelse. Det blev påvist af Seidler et al, at anvendelse af så lav motortærskel i mA som muligt kan vurderes at være en mere sikker tilgang, hvis tærsklen af MEP-monitorering samtidig er stabil. Stimulationen under både monitorering og mapping opnås med en såkaldt højfrekvens short-train-teknik [14]. Denne består af »tog« med fire impulser og 200-500 µs samt tidsintervaller på 2-4 ms (250-500 Hz) [15, 16]. Responset har en veldefineret latenstid, og dets amplitude er nem at kvantificere.

Intraoperativ neuromonitorering og narkose

IONM i GA er et multidisciplinært samarbejde mellem neurofysiologen, kirurgen og narkoselægen (Figur 3). De fysiologiske mekanismer, der til dels styres via anæstetika og ventilation, minimerer ikke blot de reaktive mekanismer under et indgreb, men påvirker også de neurale elektriske impulser. Således skal sedativa titreres til et optimalt niveau. Det mest afgørende er, hvilken type sedativa der anvendes, hvor total intravenøs anæstesi (TIVA) er at foretrække. TIVA muliggør stabil generering af MEP under motorisk kortikal stimulation (Figur 3), som neurofysiologen registrerer [17], samtidig med at patienten er velbedøvet [14]. Muskelrelaksantia bør kun anvendes i forbindelse med intubation. Effekten af nondepolariserende muskelrelaksantia bør monitoreres med »train of four« (supramaksimal stimulation af perifere nerver med fire impulser) og eventuelt reverteres for at undgå påvirkning af de neurofysiologiske målinger peroperativt.

Ulemper ved intraoperativ neuromonitorering

Komplikationer i forbindelse med IONM er sjældne. Men som ved alle indgreb eller anden manipulation af organismen vil der altid være en potentiel risiko for, at der kan opstå komplikationer. Risikoen for iatrogent inducerede epileptiske anfald er ca. 8% ved anvendelse af motormapping i GA [13]. Denne risiko er dog dobbelt så stor i forbindelse med vågen kraniotomi (15%) [13], hvor man traditionelt anvender et andet og mere epileptogent stimulationsparadigme (50 Hz, Penfield-teknik) til kortlægning af sprog og højere kognitive funktioner. Dernæst afhænger risikoen formentlig også af tumorens histopatologi og ses således at være dobbelt så stor ved mapping af lavgradshjernetumorer som ved mapping af højgradstumorer. Man har ikke kunnet påvise profylaktisk effekt af præoperative antiepileptika [14]. Der kan opstå læsion af hjernebarken og de associerede karstrukturer i forbindelse med placering af stripelektroden. Dette kan i værste fald medføre subdural blødning eller klinisk betydende udfald i det område af cortex, som beskadiges. I litteraturen er der på kasuistisk basis rapporteret om akut postoperativt kompartmentsyndrom efter nåleelektrodeisættelse [18] – en komplikation, som forekommer meget sjældent.

Ud over komplikationer i forbindelse med selve proceduren er det vigtigt at huske, at mapping alene kun giver information om stimulationsstedet i hjernebarken og de subkortikale fibre distalt herfor. Hvis der tilkommer yderligere cerebral påvirkning i det omkringliggende stimulationssted, f.eks. efter vaskulær skade af perforanter i nærområdet, vil det ikke kunne detekteres, medmindre man supplerer med monitoreringsteknik som direkte cortexstimulation (DCS).

Fordele ved intraoperativ neuromonitorering

Kombinationen af DCS med strip og mapping øger sandsynligheden for sikker resektion, og derved reduceres risikoen for mekanisk induceret vævsskade peroperativt. Formålet med metoden er at øge patientsikkerheden, og den potentielle risiko forbundet med metoden må altid vejes op imod den potentielle gevinst for patienten. Et potentielt forbedret postoperativt resultat er ikke blot betinget af IONM som tilvalgt supplerende metode, men også af hvor stabil selve monitoreringen er. Samarbejdet mellem de tre hovedaktører, dvs. narkoselægen, kirurgen og neurofysiologen, er af afgørende betydning. Vigtigheden af en stabil MEP-monitorering er tidligere påpeget og er her gældende for resektion af supratentorielle cerebrale metastaser. Ingen resttumor blev fundet i tilfælde af stabil MEP-monitorering i et retrospektivt studie [19]. Ved tumorresektion i elokvente (funktionelle) eller nærelokvente områder (Figur 4) kan metoden derfor anses som et godt supplement til fluoresceinvejledt resektion af hjernetumorer [20, 21] eller andre fluorescerende biomarkører. Derudover bør det noteres, at i en metaanalyse med ikkerandomiserede patienter med gliom har Hamer et al påvist målbare fordele ved IONM, hvilket vil sige mere ekstensiv tumorresektion og færre neurologiske deficit [22].

KONKLUSION

For patienter med primære hjernetumorer er der en direkte sammenhæng mellem overlevelsen og resektionsgraden, og for patienter med f.eks. vaskulær malformation er komplet fjernelse af betydning for den senere blødningsrisiko. Intraoperativ neuromonitorering ved neurokirurgiske intrakranielle indgreb kan foretages hos både vågne patienter og patienter i GA. Indikationen for udførelsen afhænger af patologiens placering og art/type i hjernen samt patientens præferencer. Dog er målet uanset anvendelse af IONM ved vågen-kraniotomi eller kraniotomi i GA at opnå så god fjernelse af patologien som muligt, samtidig med at man undgår postoperative neurologiske udfaldssymptomer.

Hos sovende patienter kan anvendelse af monitorering ved hjælp af kortikal MEP, inklusive subkortikal mapping af tractus corticospinalis, være med til at sikre opnåelse af maksimal sikker resektion af tumor eller vaskulær patologi, uden at risikoen for epilepsi øges. Derudover kræver metoden hverken et stort og mandskabstungt setup, som er nødvendigt i forbindelse med vågen-kraniotomi, eller at patienten skal være villig til eller i stand til at medvirke til vågen-kraniotomi. Med metoden vurderes det tillige, at man kan opnå samme eller måske endda øget sikkerhed i forhold til motoriske funktioner.



KorrespondanceHalldór Bjarki Einarsson
E-mail: halldor.bjarki.einarsson@rsyd.dk
Antaget 17.marts 2021
Publiceret på ugeskriftet.dk 17. maj 2021
Interessekonflikter ingen. Forfatternes ICMJE-formularer er tilgængelige sammen med artiklen på ugeskriftet.dk
Referencer findes i artiklen publiceret på ugeskriftet.dk
Artikelreference Ugeskr Læger 2021;183:V09200712

Reference: 
UgeskrLæger 2021;183:V09200712
Blad nummer: 
Intraoperative neuromonitoring during brain surgery

Halldór Bjarki Einarsson, Frantz Rom Poulsen, Miroslawa Derejko, Anders Rosendal Korshøj, Erisela Qerama, Christian Bonde Pedersen, Bo Halle, Troels Halfeld Nielsen, Anders Hedegaard Clausen, Kathleen Seidel & Mette Schulz

Ugeskr Læger 2021;183:V09200712

Intraoperative neuromonitoring is a perioperative method, supplementary to stealth navigation and fluorescence microscopic imaging in brain surgery. It allows cortical and subcortical mapping, hence real time identification of eloquent brain areas through electrical stimulation of the cerebral cortex and subcortical areas. The method allows for functional guidance during both awake and asleep neurosurgery and aids in optimizing the extent of resection of the relevant pathology while preserving neurological function as summarised in this review.

Referencer

  1. Penfield W, Boldrey E. Somatic motor and sensory representation in the cerebral cortex of man as studied by electrical stimulation. Brain 1937;60:389-443.

  2. Sacko O, Lauwers-Cances V, Brauge D et al. Awake craniotomy vs surgery under general anesthesia for resection of supratentorial lesions. Neurosurgery 2011;68:1192-8.

  3. Taylor MD, Bernstein M. Awake craniotomy with brain mapping as the routine surgical approach to treating patients with supratentorial intraaxial tumors: a prospective trial of 200 cases. J Neurosurg 1999;90:35-41.

  4. De Benedictis A, Moritz-Gasser S, Duffau H. Awake mapping optimizes the extent of resection for low-grade gliomas in eloquent areas. Neurosurgery 2010;66:1074-84.

  5. Chang EF, Clark A, Smith JS et al. Functional mapping-guided resection of low-grade gliomas in eloquent areas of the brain: improvement of long-term survival. J Neurosurg 2011;114:566-73.

  6. Deipolyi AR, Han SJ, Sughrue ME et al. Awake far lateral craniotomy for resection of foramen magnum meningioma in a patient with tenuous motor and somatosensory evoked potentials. J Clin Neurosci 2011;18:1254-6.

  7. Luders JC, Steinmetz MP, Mayberg MR. Awake craniotomy for microsurgical obliteration of mycotic aneurysms: technical report of three cases. Neurosurgery 2005;56(suppl 1):E201.

  8. Gabarros A, Young WL, McDermott MW, Lawton MT. Language and motor mapping during resection of brain arteriovenous malformations: indications, feasibility, and utility. Neurosurgery 2011;68:744-52.

  9. Kan P, Jahshan S, Yashar P et al. Feasibility, safety, and periprocedural complications associated with endovascular treatment of selected ruptured aneurysms under conscious sedation and local anesthesia. Neurosurgery 2013;72:216-20.

  10. Milian M, Tatagiba M, Feigl GC. Patient response to awake craniotomy – a summary overview. Acta Neurochir (Wien) 2014;156:1063-70.

  11. Dziedzic T, Bernstein M. Awake craniotomy for brain tumor: indications, technique and benefits. Expert Rev Neurother 2014;14:1405-15.

  12. Serletis D, Bernstein M. Prospective study of awake craniotomy used routinely and nonselectively for supratentorial tumors. J Neurosurg 2007;107:1-6.

  13. Spena G, Schucht P, Seidel K et al. Brain tumors in eloquent areas: a European multicenter survey of intraoperative mapping techniques, intraoperative seizures occurrence, and antiepileptic drug prophylaxis. Neurosurg Rev 2017;40:287-98.

  14. Deletis V, Shils J, Sala F, Seidel K. Neurophysiology in Neurosurgery. Academic Press, 2020.

  15. Deletis V, Isgum V, Amassian VE. Neurophysiological mechanisms underlying motor evoked potentials in anesthetized humans. Part 1. Clin Neurophysiol 2001;112:438-44.

  16. Deletis V, Rodi Z, Amassian VE. Neurophysiological mechanisms underlying motor evoked potentials in anesthetized humans. Part 2. Relationship between epidurally and muscle recorded MEPs in man. Clin Neurophysiol 2001;112:445-52.

  17. Scheufler KM, Zentner J. Total intravenous anesthesia for intraoperative monitoring of the motor pathways: an integral view combining clinical and experimental data. J Neurosurg 2002;96:571-9.

  18. Eli IM, Gamboa NT, Guan J, Taussky P. Acute compartment syndrome as a complication of the use of intraoperative neuromonitoring needle electrodes. World Neurosurg 2018;112:247-9.

  19. Krieg SM, Schaffner M, Shiban E et al. Reliability of intraoperative neurophysiological monitoring using motor evoked potentials during resection of metastases in motor-eloquent brain regions: clinical article. J Neurosurg 2013;118:1269-78.

  20. Moore GE, Peyton WT, et al. The clinical use of fluorescein in neurosurgery; the localization of brain tumors. J Neurosurg 1948;5:392-8.

  21. Francaviglia N, Iacopino DG, Costantino G et al. Fluorescein for resection of high-grade gliomas: a safety study control in a single center and review of the literature. Surg Neurol Int 2017;8:145.

  22. Hamer PCDW, Robles SG, Zwinderman AH et al. Impact of intraoperative stimulation brain mapping on glioma surgery outcome: a meta-analysis. J Clin Oncol 2012;30:2559-65.

Right side

af Simon Graff | 27/09
4 kommentarer
af Jonathan Dahl | 26/09
1 Kommentar
af Claus Rasmussen | 23/09
1 Kommentar
af Birger Kreutzfeldt | 22/09
1 Kommentar
af Jeppe Plesner | 21/09
8 kommentarer
af Hanne Madsen | 21/09
5 kommentarer
af Sigrid Bjerge Gribsholt | 19/09
2 kommentarer
af Thomas Edgar Lauritzen | 17/09
1 Kommentar
af Claus Bisgaard | 16/09
4 kommentarer
af Robert F. Chouinard | 09/09
1 Kommentar