CC BY
22
НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, № 5, 2018
РОЬ И«р://с±< .с^о1 .огд/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ
© САЙФУТДИНОВ М.С., РЯБЫХ С.О., 2018 уДК 616.87
Сайфутдинов М.С., Рябых С.О.
нейрофизиологический контроль функционального состояния пирамидной системы в процессе лечения больных с деформацией позвоночника
ФБГУ Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия» имени академика Г. А. Илизарова Минздрава РФ, 640014, Курган, Россия
Цель исследования: получение количественной характеристики взаимосвязи между до и послеоперационным функциональным состоянием пирамидной системы больных с типом её интраоперационной реакции на хирургическую коррекцию деформаций позвоночника. Материал и методы. Методом электронейомиографии обследовано 87 больных 6-43 лет с деформациями позвоночника различной этиологии, до и после хирургической коррекция деформации позвоночника. Эти данные сопоставлены с результатами интраоперационного нейромониторинга.
Результаты. Разработана ранговая шкала оценки результатов интраоперационного нейромониторига, позволяющая выделить пять типов реакции пирамидной системы пациента на хирургическую агрессию. Уровень послеоперационного моторного дефицита, выявленного по данным электромиографии, наиболее выражен после пятого типа реакции (полного длительного угнетения моторных вызванных потенциалов). Заключение. Функциональное состояние пирамидной системы пациентов после хирургической коррекции деформации позвоночника при отсутствии интраоперационных нейрофизиологических признаков блока проводящих путей спинного мозга изменяется несущественно по сравнению с дооперацион-ным уровнем. Полное и длительное исчезновение моторных вызванных потенциалов (Vтип реакции), свидетельствует о существенных изменениях в состоянии пирамидной системы, даже при отсутствии клинических признаков нарушения моторной функции в послеоперационном периоде, что требует повышенного внимания со стороны невролога.
Ключевые слова: ятрогенные неврологические расстройства, электромиография, интраоперационный нейро-мониторинг, деформация позвоночника. Для цитирования: Сайфутдинов М.С., Рябых С.О. Нейрофизиологический контроль функционального состояния пирамидной системы в процессе лечения больных с деформацией позвоночника. Неврологический журнал 2018; 23 (5): 248-258 (Russian). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258. Для корреспонденции: Сайфутдинов Марат Саматович, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник научной лаборатории клиники патологии позвоночника и редких заболеваний РНЦ «ВТО» им. ак. Г.А. Илизарова, 640014, Курган, Россия. E-mail: maratsaif@yandex.ru, http://orcid. org/0000-0002-7477-5250
Sayfutdinov M. S., Ryabykh S.O.
NEUROPHYSIOLOGICAL CONTROL OF SOMATIC MOTOR SYSTEM FUNCTIONAL STATUS DURING TREATMENT OF PATIENTS WITH SPINAL DEFORMITY
FSBI "Russian Ilizarov Scientific Center "Restorative Traumatology and Orthopedics" of the Ministry of Healthcare of Russia, 640014, Kurgan, Russia
Purpose of the study: quantitative characteristics of correlation between pre- and postoperative functional status of somatic motor system ofpatients with type of its intraoperative reaction to surgical correction of spinal deformity. Material and methods. There were studied 87 patients at the age of 6-43 years old with spinal deformity of different etiology before and after surgical correction by the method of electroneuromyography. This data is compared with results (in scores) of intraoperative neuromonitoring. Results. It is developed rank scale to evaluate the results of intraoperative neuromonitoring allowingfor identifyingfive reaction types of somatic motor system of patient to the surgical aggression. The level of postoperative motor deficit found out according to the data of electromyography, is more significant afterfifth type of reaction (complete long-term arrest of motor evoked potentials). Conclusion. Functional status of somatic motor system ofpatients after surgical spinal deformity correction in absence of intraoperative neurophysiological signs of spinal tracks blocking, changes insignificantly in comparison with preoperative level. Complete and long-term absence of motor evoked potential (V type of reaction) certifies significant changes in condition of somatic motor system, even in absence of clinical signs of motor function violation in postoperative period, which is required particular neurologist attention.
Keywords: iatrogenic neurologic disorders, electromyography, intraoperative neuromonitoring, spinal deformity.
For citation: Sayfutdinov M.S., Ryabykh S.O. Neurophysiological control of somatic motor system functional status during treatment of patients with spinal deformity. Nevrologicheskiy Zhurnal (Neurological Journal) 2018; 23 (5): 248-258 (Russian). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258. For correspondence: Saifutdinov Marat Samatovich, Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher, Scientific Laboratory of Clinics Spine Pathology Rare Diseases, Ilizarov Scientific Center for «Restorative Traumatology and Orthopaedics». E-mail: maratsaif@yandex.ru Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgment. Information about authors: Saifutdinov M.S.: http://orcid.org/0000-0002-7477-5250 Ryabikh S.O.: http://orcid.org/0000-0002-8293-0521
Received 09.04.18 Accepted 01.07.18
Риск развития ятрогенного неврологического дефицита в процессе хирургической коррекции деформации позвоночника требует использования интрао-перационного нейрофизиологического мониторинга (ИОНМ) состояния пирамидной системы и периферических нервных структур больного [1]. Для этого используются моторные вызванные потенциалы (МВП) при транскраниальной электростимуляции двигательной коры головного мозга [2-6]. Появление во время операции нейрофизиологических признаков угрозы повреждения спинного мозга отмечается с большей вероятностью у пациентов, исходно имеющих неврологические расстройства [4] и (или) сниженную электрическую активность мышц [1, 7]. Данные обстоятельства, а также случаи развития субклинических форм сенсомоторного дефицита в послеоперационном периоде [7, 8] указывают на необходимость учитывать при подготовке к ИОНМ результатов дооперационных электромиографических (ЭМГ) обследований.
Целью исследования было получение количественной характеристики взаимосвязи между до- и послеоперационным функциональным состоянием пирамидной системы больных с характером её ин-траоперационной реакции на хирургическую коррекцию деформаций позвоночника.
Материал и методы
Лечение и обследование пациентов проводилось квалифицированным персоналом при использовании сертифицированного оборудования в соответствии с принятыми на территории Российской Федерации стандартами. Все исследования проводились в соответствии с этическими стандартами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных мероприятий с участием человека» с поправками. Всеми пациентами и / или их законными представителями было подписано информированное согласие на публикацию данных, полученных в результате исследований, без идентификации личности. Выборка пациентов включала 87 больных (30 мужчин, 57 женщин), в возрасте 6-43 лет (средний возраст 5,6±0,6 года) с деформациями позвоночника различной этиологии: идиопати-ческий сколиоз был диагностирован у 38 пациента, деформации позвоночника врождённого генеза и связанные с системными поражениями - у 34 лиц, ней-ромышечный и нейрогенный сколиоз - у 15 больных. Величина деформации варьировала от 20° до 105° по сколиотическому компоненту и от 15° до 134° - по ки-фотическому. Анализировались данные 97 протоколов ИОНМ.
Всем пациентам произведена инструментальная коррекция деформации многоопорной транспедику-лярной системой с последующей фиксацией сегментов грудного / грудопоясничного отдела позвоночника. Анестезиологическое пособие сочетало тотальную внутривенную анестезию в виде комбинации гипно-тика пропофола (10-2 мг/кг/ч) с наркотическим анальгетиком фентанилом (10-1 мкг/кг/ч). На стадии интубации применялся миорелаксант среднего действия эсмерон.
ЭМГ обследование по схеме, разработанной А.П. Шеиным [7, 9], производилось с использованием цифровой ЭМГ-системы «Viking EDX» (Natus Medical Incorporated, США). Оценивали амплитуду - Aemg и частоту - f - количества турнов в секунду ЭМГ (тест «максимальное произвольное напряжение» мышц, биполярное отведение сигнала), и амплитуду (Am) М-ответов (биполярное отведение) на электрические стимулы супрамаксимальной интенсивности.
Математическая обработка полученных данных проводилась с помощью программного комплекса Microsoft Excel 2010 и интегрированного с ним пакета анализа данных Attestât [10]. Оценивали соответствие статистического распределения ЭМГ-показателей мышц-индикаторов нормальному типу (критерии Колмогорова, Смирнова). Рассчитывали их среднюю арифметическую (M), стандартную ошибку средней (m), медиану (Me), среднее квадра-тическое (стандартное) отклонение (о) и коэффициент вариации (KV), коэффициенты асимметрии амплитуды M-ответов и произвольной ЭМГ по формуле:
(Amax — Amin) * 100
A
К
(1),
где А - максимальное,
max '
Amax - минимальное значения амплитуды в симметричных точках отведения.
Величина значения Kas < 10% оценивалась как признак отсутствия асимметрии, при 10% < K < 20% она рассматривалась как умеренная, соответствующая норме; при 20% < Kas < 30% она оценивалась как умеренно повышенная, при Kas > 30% асимметрия считалась высокой.
В качестве нормы служили ЭМГ-характеристики практически здоровых испытуемых [11]. Статистическую значимость различий ЭМГ-показателей при нормальном характере их распределения в контрольном обследовании относительно исходного уровня и здоровых людей оценивали с использованием t-критерия Стьюента (p<0,05). В случае малого объёма выборки использовался непараметрический критерий Манна-Уитни (p<0,05). Контрольное ЭМГ-обследование в зависимости от состояния пациента проводилось в течении двух недель после оперативного вмешательства.
Процедура ИОНМ по предложенной нами схеме [12] проводилась с помощью системы «ISIS IOM» (Inomed Medizintechnik GmbH, Германия). Продолжительность мониторинга варьировала от 45 мин до 9 ч 29 мин (в среднем 3,9±0,2 ч). Наблюдаемым изменениям МВП присваивался ранг в соответствии с разработанной нами шкалой [12]. Совокупность ранговых оценок МВП на протяжении оперативного вмешательства определяла её принадлежность к одному из пяти типов реакции моторной системы с присвоением соответствующего балла (табл. 3). Определялась частота встречаемости (v) выделенных типов реакции по формуле (2) и её стандартная ошибка (s) по формуле (3):
НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, № 5, 2018
РОЬ И«р://с±< ,ао1 .огд/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ
Vi
n
N
* 100% (2)
¿V =
N
v (1 - v)
N
(3),
где п - число наблюдений 1-ого типа реакции, N - общее количество наблюдений в анализируемой выборке.
Результаты
Предоперационное ЭМГ-обследование показало (табл. 1), что из пяти мышц-индикаторов для трёх отмечается билатеральное снижение относительно уровня нормы на 12,4-36,9% средневыборочных значений амплитуды М-ответов (р<0,05). Данный параметр справа и слева имел близкие значения, при том, что индивидуальная асимметрия заметно варьировала, что соответствовало ранее полученным результатам [1, 8]. Характер статистического распределения значений К отличался от нормального, за счёт смещения его максимума в область умеренной асимметрии и вытянутой в сторону высоких значений правой части гистограммы. Поэтому в качестве общевыборочного показателя асимметрии А (табл. 1) и А (табл. 2) использована
г т 4 ' ета 4 '
их медиана. Её величина колебалась вблизи значений
Таблица 1
Амплитуда моторного ответа мышц нижних конечностей до и после хирургической коррекции позвоночника
Мышца n M ± m N (%) a KV%
s 82 18,8 ± 0,52 <16,2* 4,68 25,7
M.rectus femoris
D 83 18,2 ± 0,58 <16,2* 5,24 28,9
M.tibialis s 85 8,0 ± 0,26 >6,0 2,37 29,6
S Я anterior D 84 8,2 ± 0,26 >3,6 2,37 28,8
Я л Л M.extensor s 84 6,8 ± 0,38 <36,9* 3,46 50,5
= о digitorum brevis D 82 7,3 ± 0,40 <30,1* 3,60 49,6
о M.gastrocnemius s 84 27,7 ± 1,17 <13,3* 10,74 38,8
lateralis D 82 27,4 ± 0,99 <12,4* 8,92 32,6
M.flexor digitor- s 83 18,7 ± 0,75 >11,2 6,86 36,7
rum brevis D 81 19,3 ± 0,71 >8,6 6,36 33,0
s 77 16,4 ± 0,60" <24,6* 5,26 32,1
M.rectus femoris
D 76 17,3 ± 0,59 <20,2* 5,13 29,7
M.tibialis s 82 8,4 ± 0,33 >11,2 2,95 35,1
X anterior D 81 8,7 ± 0,29 >9,9 2,65 30,4
о а M.extensor s 81 6,7 ± 0,44 <37,8* 3,92 58,1
<5 digitorum brevis D 80 7,0 ± 0,47 <32,2* 4,22 59,9
M.gastrocnemius s 82 28,0 ± 1,18 <12,2* 10,70 38,2
lateralis D 81 28,1 ± 1,08 <10,2* 9,71 34,6
M.flexor s 80 20,3 ± 0,85 >20,9 7,57 37,3
digitorum brevis D 80 21,0 ± 0,81 >18,2 7,20 34,3
Примечание: N (%) - изменение амплитуды относительно уровня нормы, случаи её статистически значимого (р, 0,05) снижения относительно нормы отмечены звёздочкой (*), а относительно исходного уровня - кавычками ("), ^критерий Стьюдента; Каз% - медиана коэффициента асимметрии.
9-11%, (индивидуальные случаи больших К оставались единичными). Поскольку у здоровых людей асимметрия ЭМГ-параметров не превышает 18% [11], то для М-ответов большинства тестируемых мышц её можно считать близкой к норме. За исключением т.еХе^ог digitorum Ьгеу18 с более частым появлением увеличенных К Поэтому их медиана превышает верхнюю границу нормы. Её следует считать умеренно повышенной. Вариативность амплитуды М-ответов большинства тестируемых мышц умеренная или умеренно повышенная. Только для т.еХешог digitorum Ьгеу18 она является высокой. Билатеральные различия показателей вариативности несущественны (р<0,05).
Средняя амплитуда ЭМГ при максимальном произвольном напряжении тестируемых мышц в предоперационном периоде существенно снижена (на 34,9-52,2%) билатерально относительно уровня нормы (р<0,05). Её вариативность ощутимо выше вариативности амплитуды соответствующих М-ответов. Для частоты ЭМГ она заметно ниже. Различия вариативности характеристик произвольной ЭМГ между правой и левой стороной не существенны (р>0,05). Асимметрию А в целом можно считать умеренно повышенным, однако встречаются высокие индивидуальные значения.
Таким образом, функциональное состояние моторной системы больных с деформациями позвоночника было исходно сниженным, что согласуется с результатами ранее проведённых исследований [8, 9].
Получаемые до начала хирургического вмешательства базовые МВП имели значительную межиндивидуальную вариативность формы и амплитудно-временных характеристик. В одном случае исходные МВП получить не удалось (у данного пациента в предоперационном ЭМГ-обследовании регистрировалась только вызванная биоэлектрическая активность мышц, а произвольная отсутствовала).
В дальнейшем каждому виду ин-траоперационных реактивных изменений МВП присваивался соответствующий ранг [12] от нулевого (сохранение на момент тестирования формы и амплитудно-временных параметров МВП близкими к исходным) до седьмого (полное исчезновение МВП без признаков его восстановления). При последующем тестировании ранговая оценка либо сохранялась на том же уровне либо менялась в сторону повышения / понижения в зависимости от способности пирамидной системы транслировать волну возбуждения от моторной коры к мышце-индика-
K %
as
9,1
9,9
19,4
10,4
9,6
11,9
13,8
19,3
11,6
12,3
Table 1
The amplitude of the motor response of the lower limbs muscles before and after surgical correction of the spine
Мышца n M ± m N (%) a KV%
S 82 18,8 ± 0,52 <16,2* 4,68 25,7
M.rectus femoris
D 83 18,2 ± 0,58 <16,2* 5,24 28,9
M.tibialis S 85 8,0 ± 0,26 >6,0 2,37 29,6
& e anterior D 84 8,2 ± 0,26 >3,6 2,37 28,8
gesur s M.extensor S 84 6,8 ± 0,38 <36,9* 3,46 50,5
e r o digitorum brevis D 82 7,3 ± 0,40 <30,1* 3,60 49,6
f e m M.gastrocnemius S 84 27,7 ± 1,17 <13,3* 10,74 38,8
lateralis D 82 27,4 ± 0,99 <12,4* 8,92 32,6
M.flexor digitor- S 83 18,7 ± 0,75 >11,2 6,86 36,7
rum brevis D 81 19,3 ± 0,71 >8,6 6,36 33,0
S 77 16,4 ± 0,60" <24,6* 5,26 32,1
M.rectus femoris
D 76 17,3 ± 0,59 <20,2* 5,13 29,7
M.tibialis S 82 8,4 ± 0,33 >11,2 2,95 35,1
anterior D 81 8,7 ± 0,29 >9,9 2,65 30,4
ol tr nt M.extensor S 81 6,7 ± 0,44 <37,8* 3,92 58,1
o о digitorum brevis D 80 7,0 ± 0,47 <32,2* 4,22 59,9
M.gastrocnemius S 82 28,0 ± 1,18 <12,2* 10,70 38,2
lateralis D 81 28,1 ± 1,08 <10,2* 9,71 34,6
M.flexor S 80 20,3 ± 0,85 >20,9 7,57 37,3
digitorum brevis D 80 21,0 ± 0,81 >18,2 7,20 34,3
K %
as
9,1 9,9 19,4 10,4 9,6 11,9 13,8 19,3 11,6 12,3
Note: N (%) is the amplitude change relative to the norm level, the cases of its statistically significant (p<0,05) decrease relative to the norm are marked with an asterisk (*), and relative to the initial level - with quotation marks («), Student's t-test; Kas% is the median of the asymmetry coefficient.
Таблица 2
Параметры ЭМг при максимальном произвольном напряжении мышц нижних конечностей до и после хирургической коррекции позвоночника
До операции
Мышца Амплитуда (mV) Частота (турн/сек)
n M± m a KV K as n M± m a KV
M.rectus fem. S D 86 85 0,36 ± 0,021 0,36 ± 0,022 0,198 0,198 55.4 54.5 24,0 58 58 309 ± 10,6 313 ± 14,6 80,3 110,9 26,0 35,4
M.tibialis ant. S D 85 85 0,47 ± 0,024 0,47 ± 0,027 0,224 0,245 47,8 52,0 17,1 57 59 436 ± 15,2 449 ± 16,7 115,1 128,3 26.4 28.5
M.gastroc. lat. S D 83 81 0,25 ± 0,015 0,24 ± 0,014 0,133 0,129 53,5 54,5 23,7 59 58 394 ± 16,8 388 ± 17,7 129,4 135,1 32,9 34,8
Послеоперационный контроль
M.rectus fem.
M.tibialis ant.
M.gastroc. lat.
S 82
D 82
s 83
D 83
s 82
D 81
0,29 ± 0,018 0,28 ± 0,020
0,44 ± 0,024 0,42 ± 0,023 0,21 ± 0,014 0,21 ± 0,014
0,165 56,0
0,181 63,8
0,221 50,7
0,206 49,4
0,128 60,9
0,130 60,6
27,3
25,0
20,5
58 58 61 61
60 60
297 ± 11,4 293 ± 3,0 416 ± 18,2 415 ± 16,5 354 ± 16,2 357 ± 5,5
86,7 98,6
142.0
129.1 125,6 120,1
29,2
33.6 34,1 31,1 35,5
33.7
Примечание: случаи статистически значимого снижения (р<0,05) относительно уровня нормы выделены тёмным фоном, относительно исходного уровня - жирным курсивом, ^критерий Стьюдента; К - медиана коэффициента асимметрии. S и D - соответственно левая и правая сторона тела.
тору. Обобщая совокупность изменений рангов МВП на протяжении операции, мы выделили пять воспроизводимых вариантов их комбинаций, которые, соответствуют основным типам реакции моторной системы пациента на хирургическую агрессию (см. табл. 3), и отражают уровень риска развития и обратимости послеоперационных неврологических осложнений. Как видно из таблицы повышенная опасность повреждения моторных трактов проявляется в небольшом числе случаев (в пределах 10%), обусловленных особенностями патологии. Наличие IV и V типов реакции, благодаря своевременно принятым мерам (транспозиции винтов, введению глюкокортикои-дов, частичному сбросу тракцион-ных нагрузок на спинной мозг), не привело в большинстве случаев к нарушению моторной функции. В двух наблюдениях, при V типе реакции, пациентам были проведены повторные оперативные вмешательства. В 7,5% случаев отмечались ЭМГ-признаки ирритации корешков спинного мозга.
Изменения средних амплитуд M-ответов тестированных мышц (относительно исходных) в послеоперационном периоде (табл. 1) в основном несущественны (p> 0,05) и носили разнонаправленный характер, за исключением прямой мышцы бедра слева (снижение на 10,0%, p=0,01). При этом вариативность и общевыборочная асимметрия Am для большинства мышц незначительно увеличились билатерально.
Амплитуда произвольной ЭМГ во всех отведениях в послеоперационном периоде (см. табл. 2) снижалась билатерально на 7,022,2%. Для m.rectus fem справа (p=0,02) и слева (p=0,01), и для m.gastrocnemius lateralis слева (p=0,03) оно статистически значимо относительно исходного уровня и относительно нормы (p<0,05) соответственно на 39,5-60,7%. Среднее квадратическое отклонение, как показатель абсолютной вариативности A незначительно сни-emg
жалось билатерально, в то время как относительная вариативность в подавляющем большинстве отведений незначительно повышалась
НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, № 5, 2018
DOi: http://dx .doi .org/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ
Table 2
EMG parameters at the maximal arbitrary tension of the lower limbs muscles before and after surgical correction of the spine
Before surgery
Muscle Amplitude (mV) Frequency (turn/sec)
n M± m a KV K as n M± m a KV
M.rectus fem. s D 86 85 0,36 ± 0,021 0,36 ± 0,022 0,198 0,198 55.4 54.5 24,0 58 58 309 ± 10,6 313 ± 14,6 80,3 110,9 26,0 35,4
M.tibialis ant. s D 85 85 0,47 ± 0,024 0,47 ± 0,027 0,224 0,245 47,8 52,0 17,1 57 59 436 ± 15,2 449 ± 16,7 115,1 128,3 26.4 28.5
M.gastroc. lat. s D 83 81 0,25 ± 0,015 0,24 ± 0,014 0,133 0,129 53,5 54,5 23,7 59 58 394 ± 16,8 388 ± 17,7 129,4 135,1 32,9 34,8
Postoperative control
M.rectus fem.
M.tibialis ant.
M.gastroc. lat.
s
D
s
D
s
D
82 82 83 83 82 81
0,29 ± 0,018 0,28 ± 0,020
0,44 ± 0,024 0,42 ± 0,023 0,21 ± 0,014
0,21 ± 0,014
0,165 0,181 0,221 0,206 0,128 0,130
56,0
63.8 50,7 49,4
60.9 60,6
27,3
25,0
20,5
58 58 61 61
60 60
297 ± 11,4 293 ± 3,0 416 ± 18,2 415 ± 16,5 354 ± 16,2 357 ± 5,5
86,7 98,6
142.0
129.1 125,6 120,1
29,2
33.6 34,1 31,1 35,5
33.7
Note: cases of statistically significant decrease (p<0,05) relative to the norm level are highlighted by dark background, relative to the initial level - in bold italic, Student's t-test; Kas is the median of the asymmetry coefficient. S and D are the left and right sides of the body, respectively.
Таблица 3
Типы реакции (1-У) пирамидной системы больных на оперативную коррекцию деформации позвоночника
Тип Комбинации Частота встречаемости типов
рангов n V ± s
I 0, 1, 2 n=42 43,8 ± 5,06%
II 0-3, 4а n=16 16,7 ± 3,80%
III 0-3, 4a, 5 n=11 11,5 ± 3,25%
IV 0-3, 4б, 5, 6 n=17 17,7 ± 3,90%
V 0-3, 4б, 5-7 n=10 10,4 ± 3,12%
Примечание: частота встречаемости рассчитана по формуле (2). А её стандартная ошибка по формуле (3).
Table 3
Types of reaction (I-V) of the pyramidal system of patients to the operative correction of spinal deformity
Type Combinations Frequency of occurrence of types
ofranks n V ± s
I 0, 1, 2 n=42 43,8 ± 5,06%
II 0-3, 4а n=16 16,7 ± 3,80%
III 0-3, 4a, 5 n=11 11,5 ± 3,25%
IV 0-3, 4б, 5, 6 n=17 17,7 ± 3,90%
V 0-3, 4б, 5-7 n=10 10,4 ± 3,12%
Note: the frequency of occurrence is calculated by the formula (2). And its standard error by the formula (3).
на 0,7-9,3% за счёт уменьшения средневыборочных значений. Подобная динамика показателей вариативности позволяет считать её изменения следствием действия случайных комбинаций множества факторов.
Общевыборочная асимметрия А менялась несущественно, сохраняясь умеренно повышенной по сравнению со здоровыми людьми.
Частота ЭМГ во всех отведениях несущественно снижалась билатерально (р>0,05). Её вариативность изменялась несущественно и разнонаправленно, что так же позволяет предположить случайный характер этих изменений.
Таким образом, функциональное состояние моторной системы после оперативной коррекции деформации позвоночника менялось в среднем несущественно (преимущественно за счёт функциональных сдвигов), что маскирует более выраженные проявления её дисфункции у отдельных индивидуумов.
Индивидуальные различия функционального состояния моторной системы у больных в послеоперационном периоде могут быть связаны с особенностями реакции их пирамидной системы на хирургическую агрессию, которая зафиксирована в соответствующих типах, выявленных в процессе ИОНМ (см. табл. 3). В табл. 4 и 5 представлены ЭМГ-характеристики состояния моторной системы пациентов в зависимости от нейрофизиологического типа реакции. При 1-1У типах реакции (табл. 4) амплитуда М-ответов в контрольном обследовании меняется разнонаправлено и статистически не значимо (р>0,05) на 0,3-18,3%. Ощутимо доминирует незначительное повышение Ат над случаями её снижения. Только для V типа характерно постоянное и более выраженное её снижение по сравнению с исходным уровнем на 3,7-42,7% , которое для ш.гес1ж femoris слева статистически значимо (р=0,02). Вариативность Ат менялась разнонаправленно, в большей степени в сторону повышения. Для разных типов реакции эти изменения были выражены неодинаково: минимально - при I типе (на 1,4-19,2%); максимально - при IV (на 0,1-82,7%). Для V типа они ближе к IV (на 0,3-65,8%). Степень повышения вариативности данного параметра в контрольном обследовании по сравнению с исходным уровнем особенно выражена для VI и V типов.
При I типе реакции К амплитуды М-ответов большинства тестированных мышц незначительно повышалась на 2,0-5,1% по сравнению с исходным уровнем, т.е. оставалась в пределах нормы. При II-IV типах асимметрии Ат менялись несущественно (р>0,05) и разнонаправленно. В большинстве случаев они сохранялась в пределах нормы, но повышалось количество наблюдений с умеренно повышенными значениями К так что для rn.ext.digit.br. медиана данного показателя была умеренно повышенной по
Таблица 4
Амплитуда M-ответа мышц нижних конечностей в зависимости от типа реакции пирамидной системы на хирургическую коррекцию позвоночника
Мыш- Тип До операции Контроль
ца n M ± m а K as n M ± m а K as
d £
№ тЗ
св №
-О
№ тЗ
X
и
с
II-III
IV
V
II-III
IV
v
II-III
IV
V
II-III
IV
V
II-III
IV
s 38
D 38
S 20
D 21
S 12
D 12
s
D
S 39
D 39
S 21
D 20
S 12
D 12
S D
S 39
D 38
S 21
D 20
S 12
D 12
S D
S 38
D 38
S 21
D 19
S 12
D 12
S D
S 38
D 37
S 21
D 19
S 12
D 12
V
S D
19.6 ± 0,76 19,2 ± 0,73 18,0 ± 1,16 17,4 ± 1,53
16.2 ± 0,96
17.7 ± 0,90 17,4 ± 1,16
17.1 ± 2,25
8.2 ± 0,39 8,5 ± 0,37
7.7 ± 0,55 8,1 ± 0,59
7.4 ± 0,44
7.3 ± 0,41
9.5 ± 0,78
9.1 ± 0,98
7.2 ± 0,61 7,9 ± 0,59
6.2 ± 0,74
6.6 ± 0,88 6,9 ± 0,48
7.3 ± 0,73 5,5 ± 1,21
5.8 ± 1,29
31.3 ± 1,75
30.0 ± 1,47
22.4 ± 2,44
23.7 ± 2,17
27.8 ± 2,27
26.5 ± 1,67 25,3 ± 3,15 26,8 ± 3,33
19.2 ± 1,19
20.1 ± 0,99
17.6 ± 1,36
18.3 ± 1,28
18.7 ± 2,13
19.8 ± 2,00
18.9 ± 2,85 19,1 ± 2,62
4,68 4,51 5,20
7.02
3.31 3,10
3.28
6.35 2,44
2.29 2,53
2.64
1.53 1,41 2,33 2,94 3,80 3,61
3.41 3,93
1.65
2.54
3.42 3,65
10,79
9.03 11,17
9,47 7,86 5,80 9,46 9,99
7.32 6,0 6,23 5,56
7.36 6,93 8,07 7,41
9,5
9,4
8,2
15,6
12,2
6,7
19,6
21,5
16,9
20,7
9,9
15,1
7,6
10,4
7,4
7,7
18,3
11,9
38
38 19
19 10 9 7
7
39 39
20
19 11 11 9 9
39 39
20
19 11 11
8 8
38 38
20
19 11 11 9 9
37
38
20 19 11 11 8 11
18.0 ± 0,77 18,7 ± 0,71 15,9 ± 1,46
16.4 ± 1,40
16.1 ± 0,98
17.6 ± 1,24
11.7 ± 1,67*
12.8 ± 2,02
9.1 ± 0,45
9.2 ± 0,44
7.7 ± 0,65
8.5 ± 0,56
7.8 ± 0,84 8,0 ± 0,66
8.2 ± 1,29 8,7 ± 1,11
7.7 ± 0,62 8,0 ± 0,65 6,0 ± 0,96
6.6 ± 1,11
6.3 ± 0,74 7,5 ± 0,87
3.8 ± 1,21 3,3 ± 1,00
32,0 ± 1,63
31.0 ± 1,60
25.5 ± 2,56
25.7 ± 2,22
25.3 ± 2,34
27.6 ± 2,12
21.4 ± 3,73
22.1 ± 3,21 21,0 ± 1,02
21.8 ± 1,13
19.7 ± 1,48 19,1 ± 1,42 22,0 ± 2,97
23.5 ± 2,09 16,0 ± 4,46 18,3 ± 4,01
4.75 4,39 6,38 6,12 3,11
3.72 4,42 5,34 2,80
2.73 2,92 2,46 2,79 2,19 3,86 3,34 3,89 4,02 4,29 4,85 2,45 2,89 3,41 2,83
10,02
9.83 11,45
9,68
7.76 7,04
11,19 9,62 6,21 6,95 6,60 6,19
9.84 6,94
12,60 11,36
11,5
13,9
8,2
9,2
13,1
13,4
10,5
28,7
14,4
29,2
14,4
19,6
11,0
11,3
14,3
13,6
9,4
13,5
14,3
19,4
Примечание: * (звёздочкой) помечены случаи статистически значимого (р<0,05) снижения амплитуды М-ответа в контрольном обследовании по сравнению с дооперационным уровнем (критерий Манна-Уитни); Ка.% - медиана коэффициента асимметрии. S и D - соответственно левая и правая сторона тела.
сравнению со здоровыми испытуемыми. Исходно в этой группе асимметрия хотя и оставалась в пределах нормы, но медианные значения всех коэффициентов асимметрии соответствующих мышц несколько выше (p>0,05), чем в группе больных с первым типом реакции. При V типе, значения Me асимметрии ближе к I типу, чем к промежуточным, хотя для K^ m.ext.didit.br. сохраняется умеренное повышение. В данной группе отмечается более устойчивая тенденция к небольшому увеличению общевыборочной асимметрии в послеоперационном периоде.
Изменение амплитуды ЭМГ при максимальном произвольном напряжении (табл. 5) всех мышц-индикаторов в послеоперационном контрольном обследовании относительно исходного уровня выражено неравномерно для разных типов реакции. При I-
IV типах оно статистически не значимо (p>0,05) и составляет 0,2-24,3%. А при V типе становится ощутимо выраженным и составляет 47,0-60,9% (p<0,05).
У больных с I-IV типами реакции незначительные снижения А сопровождаются небольшими разнонаправленными изменениями её частоты, носящими, по всей видимости, случайный характер. В то время как существенное снижение А при V типе реакции всегда сопровождается снижением её частоты на 17,1-37,7%. Для m.rectus fem. и m.gastroc. lat. справа и слева оно статистически значимо (p<0,05). Вариативность амплитуды и частоты произвольной ЭМГ у пациентов с I-IV типами реакции меняется несущественно и разнонаправленно. На фоне
V типа реакции вариативность Aemg в большинстве отведений существенно снижается, на фоне незначительных изменений вариативности её частоты, за исключением m.gastroc.lat., для которой эти сдвиги малозначимы.
I
I
I
I
I
НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, № 5, 2018
DOi: http://dx .doi .org/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ
Table 4
The amplitude of the M-response of the lower limbs muscles, depending on the type of reaction of the pyramidal system to surgical correction of the spine
Muscle Type Before surgery Control
n M ± m a K as n M ± m a K as
s 38 19,6 ± 0,76 4,68 38 18,0 ± 0,77 4,75
I 8,7 11,5
D 38 19,2 ± 0,73 4,51 38 18,7 ± 0,71 4,39
F s 20 18,0 ± 1,16 5,20 19 15,9 ± 1,46 6,38
И II—III 9,5 13,9
D 21 17,4 ± 1,53 7,02 19 16,4 ± 1,40 6,12
О s 12 16,2 ± 0,96 3,31 10 16,1 ± 0,98 3,11
1- IV 9,4 8,2
а D 12 17,7 ± 0,90 3,10 9 17,6 ± 1,24 3,72
s 8 17,4 ± 1,16 3,28 7 11,7 ± 1,67* 4,42
V 8,2 9,2
D 8 17,1 ± 2,25 6,35 7 12,8 ± 2,02 5,34
s 39 8,2 ± 0,39 2,44 39 9,1 ± 0,45 2,80
I 8,1 13,1
D 39 8,5 ± 0,37 2,29 39 9,2 ± 0,44 2,73
s 21 7,7 ± 0,55 2,53 20 7,7 ± 0,65 2,92
§ II-III 15,6 13,4
D 20 8,1 ± 0,59 2,64 19 8,5 ± 0,56 2,46
X s 12 7,4 ± 0,44 1,53 11 7,8 ± 0,84 2,79
IV 12,2 10,5
а D 12 7,3 ± 0,41 1,41 11 8,0 ± 0,66 2,19
s 9 9,5 ± 0,78 2,33 9 8,2 ± 1,29 3,86
V 6,7 28,7
D 9 9,1 ± 0,98 2,94 9 8,7 ± 1,11 3,34
s 39 7,2 ± 0,61 3,80 39 7,7 ± 0,62 3,89
I 19,6 14,4
D 38 7,9 ± 0,59 3,61 39 8,0 ± 0,65 4,02
1- s 21 6,2 ± 0,74 3,41 20 6,0 ± 0,96 4,29
-О II-III 21,5 29,2
чЗ D 20 6,6 ± 0,88 3,93 19 6,6 ± 1,11 4,85
s 12 6,9 ± 0,48 1,65 11 6,3 ± 0,74 2,45
U с IV 16,9 14,4
F D 12 7,3 ± 0,73 2,54 11 7,5 ± 0,87 2,89
s 8 5,5 ± 1,21 3,42 8 3,8 ± 1,21 3,41
V 20,7 19,6
D 8 5,8 ± 1,29 3,65 8 3,3 ± 1,00 2,83
s 38 31,3 ± 1,75 10,79 38 32,0 ± 1,63 10,02
I 9,9 11,0
D 38 30,0 ± 1,47 9,03 38 31,0 ± 1,60 9,83
s 21 22,4 ± 2,44 11,17 20 25,5 ± 2,56 11,45
II-III 15,1 11,3
гл св D 19 23,7 ± 2,17 9,47 19 25,7 ± 2,22 9,68
№ F s 12 27,8 ± 2,27 7,86 11 25,3 ± 2,34 7,76
£ IV 7,6 14,3
D 12 26,5 ± 1,67 5,80 11 27,6 ± 2,12 7,04
s 9 25,3 ± 3,15 9,46 9 21,4 ± 3,73 11,19
V 10,4 13,6
D 9 26,8 ± 3,33 9,99 9 22,1 ± 3,21 9,62
s 38 19.2 ± 1,19 7,32 37 21,0 ± 1,02 6,21
I 7,4 9,4
D 37 20,1 ± 0,99 6,0 38 21,8 ± 1,13 6,95
ь s 21 17,6 ± 1,36 6,23 20 19,7 ± 1,48 6,60
Г-О II-III 7,7 13,5
чЗ D 19 18,3 ± 1,28 5,56 19 19,1 ± 1,42 6,19
X и s 12 18,7 ± 2,13 7,36 11 22,0 ± 2,97 9,84
ей IV 18,3 14,3
а D 12 19,8 ± 2,00 6,93 11 23,5 ± 2,09 6,94
s 8 18,9 ± 2,85 8,07 8 16,0 ± 4,46 12,60
V 11,9 19,4
D 8 19,1 ± 2,62 7,41 11 18,3 ± 4,01 11,36
Note : * (asterisk) - cases of statistically significant (p<0,05) decrease in the amplitude of M-response in the control examination compared to the preoperative level (Mann-Whitney test) are marked; Kas% is the median of the asymmetry coefficient. S and D are the left and right sides of the body, respectively.
Медианные значения коэффициентов асимметрии А в
т г emg
контрольных обследованиях менялись разнонаправленно в зависимости от её исходного уровня. Если исходные значения К соответствовали умеренной асимметрии (I, IV и V типы реакции) то в контрольном обследовании она повышалась. В случае исходно умеренно повышенной (I, II, V типы) асимметрии, в послеоперационном периоде она снижалась. При высокой исходной асимметрии (II и III типы) наблюдались разнонаправленные изменения: снижение при II типе и повышение при III.
Обсуждение
Исходное функциональное состояние пирамидной системы пациентов перед оперативным вмешательством под контролем ИОНМ соответствовало нейрофизиологическому статусу аналогичных пациентов ранее лечившихся без применения ИОНМ [8, 9].
Более выраженные изменения относительно уровня нормы статистических характеристик (средняя интенсивность, её вариативность и степень асимметрии) произвольной ЭМГ по сравнению с М-ответами указывают на преимущественно функциональную природу ограничения моторной функции мышц нижних конечностей у большинства пациентов анализируемой выборки; т.е. в предоперационном периоде недостаточность механизмов управления напряжением мышц преобладает над нарушениями в структуре двигательных единиц [8, 9].
Характер изменений произвольной и вызванной биоэлектрической активности мышц нижних конечностей в послеоперационном обследовании указывает на их обратимость и преимущественно функциональную природу. При этом отсутствие выраженных изменений частоты колебаний интерференционной ЭМГ можно расценивать, как свиде-
Таблица 5
Параметры ЭМГ при максимальном произвольном напряжении мышц нижних конечностей в зависимости от типа реакции пирамидной системы на хирургическую коррекцию позвоночника
Мышца
es £
св №
d £
CS №
Тип
II-III
IV
V
II-III
IV
v
II-III
IV
V
II-III
IV
V
II-III
IV
V
II-III
IV
V
Амплитуда K as Частота
n M ± m а n M ± m а
s 40 0,38 ± 0,032 0,200 20,3 35 311 ± 13,9 82,0
D 40 0,38 ± 0,033 0,206 35 324 ± 16,7 98,9
s 21 0,32 ± 0,047 0,213 39,3 10 270 ± 21,0 66,5
D 20 0,33 ± 0,051 0,226 10 233 ± 35,0 110,6
s 13 0,32 ± 0,041 0,149 24,3 8 326 ± 28,5 80,7
D 13 0,36 ± 0,033 0,117 8 369 ± 45,8 129,6
s 9 0,37 ± 0,078 0,234 29,7 5 350 ± 37,3 83,4
D 9 0,37 ± 0,078 0,234 5 309 ± 48,4 108,2
s 40 0,50 ± 0,035 0,224 20,3 35 450 ± 17,5 103,2
D 40 0,48 ± 0,039 0,247 35 458 ± 19,8 117,2
s 21 0,43 ± 0,049 0,225 26,7 10 439 ± 48,2 152,3
D 20 0,45 ± 0,059 0,263 11 393 ± 57,2 189,8
s 12 0,54 ± 0,054 0,187 19,2 7 408 ± 22,9 60,5
D 13 0,53 ± 0,054 0,195 8 484 ± 17,4 49,3
s 9 0,38 ± 0,093 0,280 34,7 5 379 ± 77,7 173,8
D 9 0,43 ± 0,103 0,310 5 460 ± 55,8 124,8
s 39 0,24 ± 0,020 0,128 28,1 35 401 ± 21,7 128,3
D 39 0,22 ± 0,020 0,123 35 386 ± 21,8 129,1
s 20 0,24 ± 0,033 0,147 27,2 11 358 ± 50,0 165,8
D 18 0,25 ± 0,036 0,153 10 366 ± 67,1 212,1
s 13 0,30 ± 0,044 0,157 29,8 8 391 ± 37,4 105,8
D 13 0,30 ± 0,041 0,149 8 413 ± 20,2 57,1
s 8 0,26 ± 0,036 0,101 21,1 5 427 ± 43,4 97,0
D 8 0,22 ± 0,019 0,054 5 411 ± 40,7 90,9
s 39 0,34 ± 0,026 0,162 25,4 37 306 ± 12,9 78,6
D 40 0,32 ± 0,030 0,191 37 298 ± 13,7 83,2
s 20 0,28 ± 0,042 0,186 25,4 8 289 ± 40,0 113,2
D 20 0,25 ± 0,042 0,188 8 294 ± 33,4 94,4
s 12 0,28 ± 0,042 0,146 36,4 7 319 ± 40,4 107,0
D 12 0,29 ± 0,044 0,154 7 354 ± 48,8 129,0
s 8 0,16 ± 0,030* 0,085 27,0 6 225 ± 18,0* 44,0
D 7 0,14 ± 0,040* 0,107 6 193 ± 42,8* 104,9
s 40 0,48 ± 0,035 0,220 26,0 38 457 ± 19,5 120,0
D 40 0,44 ± 0,032 0,203 37 449 ± 17,7 107,8
s 20 0,43 ± 0,049 0,217 22,9 9 374 ± 46,5 139,6
D 19 0,43 ± 0,054 0,233 9 393 ± 47,4 142,3
s 12 0,46 ± 0,061 0,210 33,5 7 394 ± 37,9 100,1
D 13 0,44 ± 0,044 0,159 8 393 ± 40,0 113,2
s 8 0,20 ± 0,052 0,148 43,3 6 314 ± 69,0 169,1
D 8 0,22 ± 0,056 0,160 6 340 ± 49,1 120,3
s 40 0,22 ± 0,021 0,136 25,0 38 364 ± 17,7 108,9
D 40 0,22 ± 0,021 0,133 38 354 ± 19,6 120,6
s 19 0,20 ± 0,029 0,124 24,1 9 377 ± 61,7 185,2
D 18 0,21 ± 0,030 0,127 9 383 ± 60,1 180,3
s 13 0,23 ± 0,037 0,132 38,8 8 301 ± 52,3 148,0
D 13 0,27 ± 0,038 0,136 8 356 ± 23,9 67,7
s 7 0,13 ± 0,032* 0,086 25,2 5 314 ± 35,5* 79,5
D 7 0,10 ± 0,024* 0,064 5 332 ± 23,1* 51,6
Примечание: * (звёздочкой) помечены случаи статистически значимого (р<0,05) снижения амплитуды М-ответа в контрольном обследовании по сравнению с дооперационным уровнем (критерий Манна-Уитни); К % - медиана коэффициента асимметрии. S и D - соответственно левая и правая сторона тела.
тельство функциональной недостаточности компенсаторных механизмов, обеспечивающих поддержание оптимального уровня активации мышцы за счёт регулирования количества и типов рекрутированных а-мотонейронов, частоты и степени синхронизации их разрядов.
Установленный ранее факт снижения МВП в контрольном ЭМГ-обследовании у пациентов с послеоперационными неврологическими расстройствами [1, 7] позволяет предположить связь между типом реакции пирамидной системы, зафиксированным в процессе ИОНМ и ЭМГ-характеристиками мышц-индикаторов после хирургической коррекции деформации позвоночника. При этом анализ динамики ЭМГ-параметров даёт возможность выявить характер этой связи и рассмотреть возможные механизмы наблюдаемых изменений.
Несущественность и разнона-правленность изменений амплитуды М-ответа в контрольном обследовании по сравнению с исходным уровнем у пациентов с НУ типами реакции указывают на их случайный характер и не высокую роль структурных изменений в послеоперационном статусе пирамидной системы. При этом снижение относительно исходного уровня произвольной ЭМГ обусловлено в основном остаточным эффектом тормозной составляющей тонического защитного рефлекса, резвившегося в ответ интенсивную ноцицептивную афферентацию. На фоне изменений М-ответов это подчёркивает функциональный характер наблюдаемого феномена. При V типе реакции однонаправленность динамики произвольной и вызванной активности, выраженное её снижение свидетельствуют о более глубинном характере перестройки в моторной системе пациента, затрагивающей её структурный уровень.
Исходная (структурно обусловленная) асимметрия М-ответов при П-^ типах реакции несущественно выше, чем при I и V. В последнем случае её уровни почти совпадают. Исходная (функцио-
I
I
I
I
I
I
НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, № 5, 2018
DOi: http://dx .doi .org/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ
Table 5
EMG parameters at the maximal arbitrary tension of the lower limbs muscles, depending on the type of reaction of the pyramidal system to surgical correction of the spine
Muscle
ia bi
a g
ia bi
a g
Type
Amplitude K as Frequency
n M ± m a n M ± m a
II-III
IV
V
II-III
IV
V
II-III
IV
V
II-III
IV
V
II-III
IV
V
II-III
IV
V
S 40 0,38 ± 0,032 0,200
D 40 0,38 ± 0,033 0,206
S 21 0,32 ± 0,047 0,213
D 20 0,33 ± 0,051 0,226
S 13 0,32 ± 0,041 0,149
D 13 0,36 ± 0,033 0,117
S 9 0,37 ± 0,078 0,234
D 9 0,37 ± 0,078 0,234
S 40 0,50 ± 0,035 0,224
D 40 0,48 ± 0,039 0,247
S 21 0,43 ± 0,049 0,225
D 20 0,45 ± 0,059 0,263
S 12 0,54 ± 0,054 0,187
D 13 0,53 ± 0,054 0,195
S 9 0,38 ± 0,093 0,280
D 9 0,43 ± 0,103 0,310
S 39 0,24 ± 0,020 0,128
D 39 0,22 ± 0,020 0,123
S 20 0,24 ± 0,033 0,147
D 18 0,25 ± 0,036 0,153
S 13 0,30 ± 0,044 0,157
D 13 0,30 ± 0,041 0,149
S 8 0,26 ± 0,036 0,101
D 8 0,22 ± 0,019 0,054
S 39 0,34 ± 0,026 0,162
D 40 0,32 ± 0,030 0,191
S 20 0,28 ± 0,042 0,186
D 20 0,25 ± 0,042 0,188
S 12 0,28 ± 0,042 0,146
D 12 0,29 ± 0,044 0,154
S 8 0,16 ± 0,030* 0,085
D 7 0,14 ± 0,040* 0,107
S 40 0,48 ± 0,035 0,220
D 40 0,44 ± 0,032 0,203
S 20 0,43 ± 0,049 0,217
D 19 0,43 ± 0,054 0,233
S 12 0,46 ± 0,061 0,210
D 13 0,44 ± 0,044 0,159
S 8 0,20 ± 0,052 0,148
D 8 0,22 ± 0,056 0,160
S 40 0,22 ± 0,021 0,136
D 40 0,22 ± 0,021 0,133
S 19 0,20 ± 0,029 0,124
D 18 0,21 ± 0,030 0,127
S 13 0,23 ± 0,037 0,132
D 13 0,27 ± 0,038 0,136
S 7 0,13 ± 0,032* 0,086
D 7 0,10 ± 0,024* 0,064
20,3
39,3
24,3
29,7
20,3
26,7
19,2
34,7
28,1
27,2
29,8
21,1
25,4
25,4
36,4
27,0
26,0
22,9
33,5
43,3
25,0
24,1
38,8
25,2
35 35 10 10 8 8 5 5
35 35 10 11
7
8 5 5
35 35 11 10 8 8 5
5
37
37 8 8 7 7
6 6
38
37 9 9
7
8 6 6
38 38 9 9 8 8 5 5
311 ± 13,9 324 ± 16,7 270 ± 21,0 233 ± 35,0 326 ± 28,5 369 ± 45,8 350 ± 37,3 309 ± 48,4 450 ± 17,5 458 ± 19,8 439 ± 48,2 393 ± 57,2 408 ± 22,9 484 ± 17,4 379 ± 77,7 460 ± 55,8 401 ± 21,7 386 ± 21,8 358 ± 50,0 366 ± 67,1 391 ± 37,4 413 ± 20,2 427 ± 43,4 411 ± 40,7 306 ± 12,9 298 ± 13,7 289 ± 40,0 294 ± 33,4 319 ± 40,4 354 ± 48,8 225 ± 18,0* 193 ± 42,8* 457 ± 19,5 449 ± 17,7 374 ± 46,5
393 ± 47,4
394 ± 37,9 393 ± 40,0 314 ± 69,0 340 ± 49,1 364 ± 17,7 354 ± 19,6 377 ± 61,7 383 ± 60,1 301 ± 52,3 356 ± 23,9 314 ± 35,5* 332 ± 23,1*
82,0 98,9 66,5 110,6 80,7 129,6
83.4 108,2 103,2
117.2
152.3 189,8
60.5
49.3 173,8 124,8 128,3
129.1 165,8 212,1
105.8
57.1 97,0 90,9
78.6
83.2
113.2
94.4 107,0
129.0 44,0
104.9 120,0
107.8 139,6
142.3
100.1
113.2
169.1
120.3
108.9 120,6
185.2
180.3 148,0
67.7
79.5
51.6
Note: * (asterisk) - cases of statistically significant (p<0,05) decrease in the amplitude of M-response in the control examination compared to the preoperative level (Mann-Whitney test) are marked; Kas% is the median of the asymmetry coefficient. S and D are the left and right sides of the body, respectively.
нально обусловленная) асимметрия произвольной ЭМГ выше при П^ типах, чем при первом, но её максимум всё же приходится на переходные типы, а не на V. Близкие при разных типах реакции уровни исходной структурной асимметрии на фоне существенных различий функциональной асимметрии свидетельствуют о функциональной недостаточности механизмов баланса активации симметричных моторных центров.
В контрольном обследовании показатели структурной асимметрии для всех типов реакции имеют близкие значения. Однако, их максимальные величины и величина прироста (по сравнению с исходным уровнем) в группе со П^ типами реакции выше, чем при первом типе. Для функциональной асимметрии аналогичные изменения выявляются для П-ГУ типов реакции. Для V типа независимо от исходного уровня функциональной асимметрии её изменения в контрольном тестировании минимальны, по сравнению с остальными типами реакции. Видимо, у данных пациентов возможности функционального баланса уровней асимметрии исчерпаны.
Исходный уровень вариативности электрофизиологических параметров не определяет тип реакции пирамидной системы на хирургическую агрессию. В контрольном обследовании выявляются разнонаправленные изменения вариативности амплитуды М-ответов (она чаще усиливается для всех типов реакции) и произвольной ЭМГ (чаще наблюдается её снижение, особенно выраженное для V типа). Эти изменения минимальны при первом типе реакции, максимальны на фоне IV, и значительно выражены при V.
Поскольку вариативность определяется действием двух факторов: случайности и разнообразия путей адаптивных перестроек - из сказанного в предыдущих абзацах можно заключить, что на фоне первого типа реакции изменения ЭМГ-параметров в послеоперационном периоде обусловлены преимущественно действием случайных факторов. После II и III типов преобладают функциональные ме-
I
I
I
I
I
I
ханизмы регуляции состояния моторной системы. При V типе реакции к функциональным в значительной степени добавляются структурные изменения в моторной системе. Это ведёт к значительному напряжению механизмов адаптации. Особенности изменений вариативности позволяют предположить, что группа больных с VI типом реакции может оказаться внутренне не однородной и состоять из случаев с преобладанием функциональных изменений и наблюдений с ощутимым влиянием перестроек в структурах элементов моторной системы.
Наблюдаемое нами разнообразие вариантов структурных и функциональных изменений в моторной системе пациентов с деформациями позвоночника до и после их оперативной коррекции даёт основание привлечь в дальнейшем для интерпретации теорию надёжности биологических систем [13]. Пирамидный путь может описываться как информационный канал для сигнала, идущего от моторной коры к мышце-индикатору через систему переключений. При этом генератор сигнала (система стимулятор-моторная кора) и путь его движения (включая все уровни переключения) подвержены влиянию разнородных возмущающих факторов, действие которых в разной степени обусловлено закономерными и случайными причинами. Понятийный аппарат для такого описания в настоящее время хорошо разработан и успешно использовался при анализе структурно-функциональных сдвигов в моторной системе ортопедических больных под влиянием развития патологического процесса и различных методов лечения [14, 15].
Результаты нейрофизиологического тестирования пациентов с деформациями позвоночника до, в процессе и после их хирургической коррекции могут быть использованы для оптимизации последующего реабилитационного процесса средствами консервативного лечения недостаточности моторной функции, например с помощь элетростимуляции нервных структур и мышц.
Заключение
Изменения функционального состояния пирамидной системы больных в процессе хирургической коррекции деформации позвоночника у большинства пациентов незначительны. Однако, обобщённые статистические характеристики диагностических показателей маскируют индивидуальные особенности индивидов. Данное обстоятельство должно учитываться при описании результатов лечения больших групп больных. Выявленные средствами интраоперационного нейрофизиологического контроля признаки умеренного и среднего риска ятро-генного повреждения пирамидной системы, отражают произошедшие в ней изменения функционального характера, связанные с возрастанием напряжения механизмов адаптации. Это выражается в повышении вариативности ЭМГ-параметров в контрольном обследовании пациентов со П-ИУ типами реакции. Длительное исчезновение моторных вызванных потенциалов во время оперативного вмешательства (V
тип реакции) свидетельствует о существенных структурно-функциональных изменениях в пирамидной системе пациентов, на что указывает характер динамики ЭМГ-показателей контрольного обследования по сравнению с дооперационным уровнем, даже в случае отсутствия клинических признаков нарушения моторной функции. Это требует повышенного внимания со стороны врача-невролога, поскольку данная группа пациентов нередко повергаться оперативному вмешательству неоднократно.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарность. Исследование выполнено при поддержке РНЦ «ВТО» им. академика Г.А. Илиза-рова. Авторы выражают благодарность д.б.н., проф. А.П. Шеину за разработку методических схем ЭМГ-обследования пациентов и с.н.с. Г.А. Криворучко за проведение ЭМГ-обследований.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шеин А.П., Криворучко Г.А., Коваленко П.И., Поздняков А.В. Электронейромиография в диагностике послеоперационных неврологических осложнений у больных со сколиозом; Гений Ортопедии; 2006; (2): 51-55.
2. Хить М.А., Колесов С.В., Колбовский Д.А., Морозова Н.С. Роль интраоперационного нейрофизиологического мониторинга в предотвращении развития послеоперационных неврологических осложнений в хирургии сколиотической деформации позвоночника; Нервно-мышечные болезни; 2014;
(2): 36-41. doi:http://dx.doi.org/10.17650/2222-8721-2014-0-2-36-41.
3. Acharya S., Palukuri N., Gupta P. and Kohli M. Transcranial Motor Evoked Potentials during Spinal Deformity Corrections-Safety, Efficacy, Limitations, and the Role of a Checklist; Front. Surg.; 2017; 13 (4): 8. doi: 10.3389/fsurg.2017.00008
4. Aleem A.W., Thuet E.D., Padberg A.M., Wallendorf M., Luhmann S.J. Spinal Cord Monitoring Data in Pediatric Spinal Deformity Patients With Spinal Cord Pathology; Spine Deformity; 2015;
(3): 88-94.
5. Kobayashi K., Imagama S., Ito Z., Ando K., Hida T., Ito K. et al. Transcranial motor evoked potential wave form changes in corrective fusion for adolescent idiopathic scoliosis; J Neurosurg Pediatr; 2017; 19(1):108-115. doi: 10.3171/2016.6.PEDS16141.
6. Kothbauer K.F. The Interpretation of Muscle Motor Evoked Potentials for Spinal Cord Monitoring; J Clin Neurophysiol.; 2017; 34 (1): 32-37. doi: 10.1097/WNP.0000000000000314.
7. Шеин А.П., Криворучко Г.А., Рябых С.О. Реактивность и резистентность спинно-мозговых структур при выполнении инструментальной коррекции деформаций позвоночника; Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова; 2016; 102 (12): 1495-1506.
8. Шеин А.П., Криворучко Г.А., Щурова Е.Н., Коваленко П.И., Поздняков А.В. Влияние степени деформации позвоночника на нейрофизиологические характеристики сенсомоторного дефицита;Хирургия позвоночника; 2007; (1): 35-43.
9. Shein A.P., Krivoruchko G.A., Ryabykh S.O. The Spinal Cord Pyramidal Structures Reaction to Intraoperative Instrumental Correction of Spine Deformity; Spine; 2016; 5 (2). doi: 10.4172/2165-7939.1000292.
10. Гайдышев И.П. Анализ и обработка данных: специальный справочник. СПб.: Питер; 2001.
11. Шеин А.П., Криворучко Г.А., Асимметрия некоторых биомеханических и биоэлектрических характеристик произвольной и вызванной активности мышц верхних и нижних конечностей у здоровых субъектов; Вестник Южно-Ураль-
НЕВРОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, № 5, 2018
DOi: http://dx .doi .org/10.18821/1560-9545-2018-23-5-248-258
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ
ского государственного университета; Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура»; 2005; 5 (4): 270-276.
12. Сайфутдинов М.С., Рябых С.О., Савин Д.М., Третьякова А.Н. Формализация результатов интраоперационного нейрофизиологического контроля моторных путей спинного мозга при хирургической коррекции деформаций позвоночника. Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 2018; 177 (1): 49-53. D0I:10.24884/0042-4625-2018-177-1-49-53
13. Корниенко И.А., Сонькин В.Д. «Биологическая надежность», онтогенез и возрастная динамика мышечной работоспособности; Физиология человека; 1999; 25 (1): 98-108.
14. Скрипников А.А., Шеин А.П., Криворучко Г.А. Нейрофизиологические корреляты пирамидной недостаточности ише-мического и травматического генеза при дистракционном остеосинтезе; Физиология человека; 2014; 40 (2): 49-58.
15. Шеин А.П. Скрипников А.А., Криворучко Г.А. Эффективность моторного контроля у больных с церебральными гемипаре-зами в условиях реабилитации с применением чрескостного дистракционного краниоостеосинтеза; Патолог. физиология и эксперим. терапия; 2014; (2): 28-32.
REFERENCES
1. Shein A.P., Krivoruchko G.A., Kovalenko P.I., Pozdniakov A.V. Electroneuromyography in the diagnostics of postoperative neu-rologicalcomplications in patients with scoliosis; Genij Ortope-dii; 2006; (2):51-55.
2. Hit M.A., Kolesov S.V, Kolbovky D.A., Morozova N.S. [The role of intraoperative neurophysiological monitoring in prevention of postoperative neurological complications in scoliotic spinal deformation surgery]; Nervno-myshechnye bolezni; 2014; (2):36-41. doi:http://dx.doi.org/10.17650/2222-8721-2014-0-2-36-41.
3. Acharya S., Palukuri N., Gupta P. and Kohli M. Transcranial Motor Evoked Potentials during Spinal Deformity Corrections-Safety, Efficacy, Limitations, and the Role of a Checklist; Front. Surg.; 2017; 13(4):8. doi: 10.3389/fsurg.2017.00008
4. Aleem A.W., Thuet E.D., Padberg A.M., Wallendorf M., Luh-mann S.J. Spinal Cord Monitoring Data in Pediatric Spinal Deformity Patients With Spinal Cord Pathology; Spine Deformity; 2015; (3):88-94.
5. Kobayashi K., Imagama S., Ito Z., Ando K., Hida T., Ito K. et al. Transcranial motor evoked potential wave form changes in
corrective fusion for adolescent idiopathic scoliosis; J Neurosurg Pediatr, 2017; 19(1):108-115. doi: 10.3171/2016.6.PEDS16141.
6. Kothbauer K.F. The Interpretation of Muscle Motor Evoked Potentials for Spinal Cord Monitoring; J Clin Neurophysiol.; 2017; 34 (1): 32-37. doi: 10.1097/WNP.0000000000000314.
7. Shein A.P., Krivoruchko G.A., Ryabykh S.O. [Reactivity and resistance of the spinal structures when performing instrumental correction of spinal deformities]. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal im. IM. Sechenova; 2016; 102 (12): 1495-1506. (in Russian).
8. Shein A.P., Krivoruchko G.A., Shchurova E.N., Kovalenko P.I., Pozdniakov A.V. The effect of spinal deformity grade on neu-rophysiological characteristics of sensomotor deficit; Khirurgiya pozvonochnika; 2007; (1): 35-43. (in Russian)
9. Shein A.P., Krivoruchko G.A., Ryabykh S.O. The Spinal Cord Pyramidal Structures Reaction to Intraoperative Instrumental Correction of Spine Deformity; Spine; 2016; 5 (2). doi: 10.4172/2165-7939.1000292.
10. Gaidyshev I.P. Data analysis and processing: a special reference book. SPb.: Piter; 2001. (In Russian).
11. Shein A.P., Krivoruchko G.A. Asymmetry of some biomechani-cal and bioelectric characteristics of arbitrary and induced muscle activity of upper and lower extremities in healthy subjects; Vest-nik Yuzhno-Ural 'skogo gosudarstvennogo universiteta; Seriya «Obrazovanie, zdravookhranenie, fizicheskaya kul'tura»; 2005; 5 (4): 270-276. (in Russian)
12. Saifutdinov M.S., Ryabykh S.O., Savin D.M., Tretyakova A.N. Formalizing the results of intraoperative neurophysiological monitoring of the motor pathways into the spinal cord during the surgical correction of spinal deformities. vestnik khirurgii imeni I.I.Grekova. 2018; 177 (1): 49-53. DOI:10.24884/0042-4625-2018-177-1-49-53 (in Russian).
13. Kornienko I.A., Son'kin V.D. «Biological Reliability», Ontogeny, and Age-Related Dynamics of Muscular Efficiency; Human Physiology; 1999; 25 (1): 98-108. (in Russian)
14. Skripnikov A.A., Shein AP, Krivoruchko GA Neurophysiologi-cal markers of traumatic and ischemic pyramidal insufficiency in patients undergoing distraction osteosynthesis; Human Physiology; 2014; 40 (2): 49-58. (in Russian)
15. Shein A.P., Skripnikov A.A., Krivoruchko G.A. Efficacy of motor control at patients with cerebral hemiparesis in rehabilitation conditions with application of transosseous distraction cranio-os-teosynthesis; Patologicheskaya fiziologiya i eksperimental'naya terapiya; 2014; (2): 28-32. (in Russian)
