Intraoperativ neuromonitorering under hjerneoperationer

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).

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