CC BY
22
DOI: 10.24412/2226-0757-2023-12841 НауЧНЫЙ ОбЗОр
Транскраниальная магнитная стимуляция при дегенеративной шейной миелопатии: возможности и перспективы
Д.В. Дмуховский, Н.А. Супонева, А.Г. Пойдашева, И.С. Бакулин, А.О. Гуща, М.А. Пирадов
Проблема дегенеративной шейной миелопатии приобретает всё большую актуальность в связи со старением населения. Статья посвящена применению транскраниальной магнитной стимуляции при компрессионной шейной миелопатии. Хотя эта методика и является вспомогательной, ее актуальность и практическая значимость при стенозе позвоночного канала в шейном отделе, вызывающем миелопатию, в настоящее время возросли. Это связано с возможностью точной количественной оценки степени повреждения пирамидного тракта. В ряде случаев наблюдается диссоциация между клиническими данными и результатами магнитно-резонансной томографии. Рутинная транскраниальная магнитная стимуляция позволяет оценить время центрального моторного проведения, которое является ключевым нейрофизиологическим показателем при оценке проводимости по пирамидному тракту. Большие возможности для прогнозирования течения заболевания и результатов оперативного лечения открывает картирование моторной коры. Изменение площади моторной карты может рассматриваться в качестве прогностического критерия. В будущем предполагается включение этой методики в стандартные алгоритмы диагностики указанной патологии. Ключевые слова: дегенеративная шейная миелопатия, пирамидный тракт, транскраниальная магнитная стимуляция, картирование, нейропластичность, кортикоспинальный резерв.
Дегенеративная шейная миелопатия (ДШМ) - это патологическое состояние, возникающее в результате вер-теброгенной компрессии спинного мозга остеофитом, грыжей межпозвонкового диска, связочным аппаратом или телами позвонков. Под термином "дегенеративная" в данном случае понимаются негативные изменения в позвоночнике, усиливающиеся с возрастом. В результате механического давления на спинной мозг нарушается микроциркуляция, что приводит к дистрофическим изменениям как в белом веществе, так и в ядрах передних рогов. Вследствие этого развиваются спастичность, гиперрефлексия, появляются патологические рефлексы, изменяется походка, нарушается мелкая моторика пальцев и возникают гипотрофии мышц кисти. Без лечения нередко происходит значитель-
ФГБНУ "Научный центр неврологии", Москва. Денис Валерьевич Дмуховский - аспирант, врач-невролог.
Наталья Александровна Супонева - докт. мед. наук, чл.-корр. РАН, гл. науч. сотр., директор Института нейро-реабилитации и восстановительных технологий. Александра Георгиевна Пойдашева - науч. сотр., врач-невролог Института нейрореабилитации и восста-новительныхтехнологий.
Илья Сергеевич Бакулин - канд. мед. наук, науч. сотр., врач-невролог Института нейрореабилитации и восстановительных технологий.
Артем Олегович Гуща - докт. мед. наук, профессор РАН, зав. отделением нейрохирургии. Михаил Александрович Пирадов - докт. мед. наук, акад. РАН, директор Центра.
Контактная информация: Дмуховский Денис Валерьевич, denvaldmuh@gmail.com
ное нарушение неврологических функций, инвалидизация пациентов, может развиваться грубый тетрапарез [1].
Иногда к развитию вертеброгенной шейной миелопа-тии предрасполагает врожденная анатомическая узость спинального канала на цервикальном уровне. Прогресси-рование стеноза по мере старения человека, формирование грыж межпозвонковых дисков приводят к возникновению миелопатии [2, 3].
Эта проблема является довольно распространенной в России и мире. Эпидемиологические данные по США: заболеваемость составляет 5,7 случая на 100 000 человек в год, частота госпитализаций - 4,04 случая на 100 000 человек в год, общая распространенность ДШМ - 60,5 случая на 100 000 населения [4]. В России частота инвалиди-зации вследствие миелопатии достигает 21,4 случая на 100 000 населения. Болеют преимущественно люди трудоспособного возраста. С учетом старения населения проблема приобретает всё большую актуальность.
Возможности транскраниальной магнитной стимуляции в рутинной диагностике ДШМ
Клиническая картина при ДШМ мозаичная и полиморфная, что затрудняет раннюю диагностику [5]. В дебюте этого патологического состояния симптоматика, как правило, превалирует в кистях, проявляясь неловкостью, нарушениями мелкой моторики или точных мелких движений пальцев. При вовлечении проводящих путей появляются ходьба на расширенной базе и слабость в ногах с пирамидными знаками. Одновременно с формированием миелопатиче-ского очага дегенеративные процессы в позвоночнике мо-
гут приводить к возникновению мышечно-тонического болевого синдрома на шейном уровне и радикулярных болей, что отмечается примерно в половине случаев [6, 7].
Наиболее часто при вертеброгенной цервикальной миелопатии в патологический процесс вовлекаются эфферентные пирамидные тракты и афферентные спинно-моз-жечковые тракты. Их компрессия приводит, соответственно, к развитию спастичности и нарушениям координации вследствие нарушения проведения проприоцептивных импульсов в мозжечок. Страдают спиноталамические тракты, что приводит к расстройствам тактильной и температурной чувствительности, а также задние столбы спинного мозга, ответственные за вибрационную чувствительность и проприоцепцию. Нередко вовлекаются и задние корешки спинномозговых нервов, что вызывает расстройства чувствительности и боли в соответствующем дерматоме [8].
Общепринятым подходом к диагностике ДШМ является оценка клинической картины, а также выявление признаков стеноза позвоночного канала и миелопатического очага по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) [9]. Последняя играет важную роль в дифференциальной диагностике ДШМ с другими этиологическими формами миелопатии. В ряде случаев патофизиологические изменения выходят за рамки видимого на МРТ очага. Особые трудности возникают при многоуровневом поражении. К тому же рутинно используемые последовательности не позволяют количественно оценить степень повреждения пирамидного тракта. В связи с этим актуальность приобретают нейрофизиологические методы обследования, в частности транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС).
Метод неинвазивной ТМС был введен в практику в 1985 г. A.T. Barker et al. [10, 11]. Исследователи воздействовали импульсным электромагнитным полем на скальп в проекции моторной коры (МК), записывая при этом вызванный моторный ответ (ВМО) мышц верхних и нижних конечностей. Метод ТМС с диагностической целью применяется при многих заболеваниях нервной системы.
Общий принцип ТМС при вертеброгенных неврологических нарушениях заключается в том, что стимулирующая катушка (койл) помещается сначала в проекции МК, затем над шейными и поясничными спинномозговыми корешками. Регистрируется ВМО с различных мышц. Мышца выбирается в зависимости от конкретных клинических задач. Учитывая сегментарную иннервацию мышц, можно топически установить область повреждения, что важно при подозрении на ДШМ.
Изменение нейрофизиологических параметров при дегенеративных изменениях позвоночника зависит от анатомического субстрата. Так, у пациентов с латеральной компрессией шейного корешка увеличивается периферическая латентность ВМО с соответствующей стороны (время от стимуляции корешка до момента сокращения мышцы). У пациентов с более медиальным расположением грыже-
вых выпячиваний увеличивается центральная моторная латентность (время проведения от МК к мышце).
При ДШМ, когда развивается очаговое повреждение спинного мозга, происходит демиелинизация проводящих путей. Утрата миелиновой оболочки в кортикоцервикаль-ном отделе пирамидного тракта приводит к нарушениям проведения по аксонам от верхнего к нижнему мотонейрону. Вследствие этого клинически развивается пирамидный синдром. Но уже на субклинической стадии при ТМС могут выявляться соответствующие изменения параметров ВМО, такие как увеличение времени центрального моторного проведения (ВЦМП), т.е. времени, за которое импульс проходит от верхнего мотонейрона к нижнему, и полифа-зия ВМО. Полифазия ВМО наблюдается вследствие неравномерной демиелинизации пирамидного тракта, что приводит к асинхронному распространению возбуждения по аксонам верхних мотонейронов [6, 7]. Считается, что полифазия ВМО также служит нейрофизиологическим коррелятом демиелинизации пирамидного пути. Однако этот параметр не является высокоспецифичным [7, 10, 11]. Помимо ВЦМП длительность ВМО также может быть ценным диагностическим маркером, так как демиелинизация пирамидного тракта, лежащая в основе патогенеза ДШМ, происходит довольно рано. Таким образом, повышенная длительность ВМО наряду с его полифазией помогают в ранней диагностике ДШМ.
В ряде случаев наблюдается диссоциация между уровнем поражения на МРТ и нейрофизиологическими данными [8, 9]. Преобладание гиперинтенсивного сигнала в режиме Т2-взвешенных изображений (T2WI) на МРТ наблюдалось у 58-85% пациентов с клинически подтвержденной ДШМ. Возможна и обратная диссоциация, гиперинтенсивность T2WI в качестве случайной находки при нейровизуализации наблюдалась у 2,3% пациентов с отсутствием каких-либо симптомов ДШМ [9].
Выявлена взаимосвязь между длительностью миелопатии и нейрофизиологическими параметрами ТМС: при нарастании демиелинизации увеличивается ВЦМП. Эти изменения коррелируют с клинической симптоматикой. На поздних стадиях ДШМ и при длительной компрессии спинного мозга снижается амплитуда ВМО, что отражает развитие аксонального повреждения. Особенно при значительном повреждении спинного мозга отмечалось билатеральное снижение амплитуды ВМО и его полифазия. Чем более протяженной является компрессия спинного мозга, т.е. чем большее число сегментов вовлечено в процесс, тем больше увеличивается ВЦМП. Патофизиология этого явления до конца не известна, предполагается, что оно обусловлено утратой миелиновой оболочки на более протяженном участке [12].
В большей степени описанные изменения при ДШМ характерны для дистальных мышц верхней конечности. У пациентов с высокой и протяженной компрессией шейного
отдела спинного мозга ВЦМП увеличивается при регистрации ВМО двуглавой мышцы плеча и дистальных мышц кисти. Кроме того, у пациентов с компрессией на уровне лишь одного сегмента, например с центральной грыжей диска, увеличение ВЦМП обычно ограничивается как минимум дистальными мышцами верхней конечности либо распространяется и на более проксимальные мышцы, ин-нервируемые из более ростральных сегментов [9, 13, 14].
Особые трудности возникают при диагностике синдрома двойного сдавления (double crush syndrome), когда ущемляется спинальный корешок и компримируется спинной мозг, особенно при двустороннем воздействии. В этой ситуации без привлечения дополнительных методик (электронейромиография с исследованием F-волн) бывает затруднительно определить уровень поражения, поскольку в данном случае может быть увеличена латентность ВМО как при корковой, так и при корешковой стимуляции. При снижении амплитуды ВМО не всегда возможно понять, где находится блок проведения - в спинном мозге или в нервном корешке [15].
Преимущества ТМС в диагностике уровня поражения спинного мозга
Транскраниальную магнитную стимуляцию при ДШМ целесообразно использовать для определения поражения пирамидного тракта на кортикоцервикальном уровне при отсутствии клинической симптоматики и для уточнения уровня повреждения, особенно при многоуровневом поражении. Исследование на кортиколюмбарном уровне связано с техническими сложностями и не является целесообразным при ДШМ [15].
Методика может быть полезна для уточнения того, компрессия какого сегмента спинного мозга вносит основной вклад в клиническую картину, учитывая соответствующий миотом, получая ВМО с различных мышц. Оценив полученные значения ВЦМП, возможно выявить уровень поражения. Так, например, при регистрации ВМО с мышц, иннер-вируемых из нижележащего относительно миелопласти-ческого очага сегмента спинного мозга, ВЦМП будет увеличено, а при регистрации ВМО с мышц, иннервируемых из сегментов ростральнее очага, следует ожидать ВЦМП в пределах нормы. Наряду с этим параметры ВМО, полученные при стимуляции моторных корешков, играют роль в диагностике уровня поражения, так как грыжи межпозвонковых дисков могут компримировать нервный корешок на том же уровне. Кроме того, параметры ВМО, полученные при сегментарной стимуляции, наряду с данными электро-нейромиографии могут использоваться для дифференциальной диагностики поражений периферической нервной системы.
Для оценки ВЦМП при ДШМ целесообразно выбирать для регистрации ВМО мышцы верхних конечностей, т.е. оценивать данный параметр на кортикоцервикальном уровне, что является технически более простым, чем ре-
гистрация ВМО с мышц ноги. Увеличение ВЦМП для мышц руки при ДШМ коррелирует с более значительным стенозом позвоночного канала [15].
Показано, что ВЦМП при регистрации с мышцы, отводящей большой палец кисти (musculus abductor pollicis brevis, m. APB), и мышцы, отводящей мизинец (musculus abductor digiti minimi, m. ADM), может быть надежным методом диагностики у пациентов с миелопатией на уровне CV|-CV|| и с ранней ДШМ [16].
Следует отметить, что увеличение ВЦМП при ТМС может наблюдаться при широком спектре неврологических заболеваний, таких как компрессия опухолью, миелит (в том числе паранеопластический), спинальные формы рассеянного склероза, а также при болезни двигательного нейрона.
В ряде случаев изменение ВЦМП может выявляться еще до обнаружения интрамедуллярного очага на МРТ [13, 16, 17]. В этих случаях отслеживание динамики нейрофизиологических параметров, оцениваемых при ТМС, может влиять на выбор тактики лечения. При нарастании ВЦМП не рекомендуется откладывать хирургическое лечение [15, 17]. Самыми ранними признаками, обнаруживаемыми при ТМС, являются полифазия и повышенная хронодисперсия ВМО, увеличение его длительности, что обусловлено неравномерной демиелинизацией [14].
Было продемонстрировано, что у некоторых пациентов с ДШМ (примерно у 15%), у которых в клинической картине симптоматика превалирует в нижних конечностях, ВЦМП может оставаться в пределах нормы при исследовании проксимальных мышц верхней конечности, но увеличивается для дистального отдела верхней конечности. В то же время увеличенное ВЦМП при регистрации ВМО с двуглавой мышцы плеча (выше миотомов CV-CV|) может указывать на более высокий уровень поражения, который наблюдается, в частности, при болезни двигательного нейрона и других нейродегенеративных заболеваниях, хотя увеличение ВЦМП не является специфичным для конкретной нозологии [17].
Исследование ВЦМП для различных мышц на предмет вовлечения большего количества миотомов и, в частности, регистрация ВМО с трапециевидной мышцы также могут иметь большое дифференциально-диагностическое значение. В случае ДШМ на уровне выше CV может использоваться исследование мышц плечевого пояса, например трапециевидной. У 43% пациентов с рентгенологическими признаками кортикоспинального поражения выше уровня CV и у 14% пациентов без этого радиологического подтверждения имели место большая латентность ВМО и увеличенное ВЦМП [6].
Помимо уточнения локализации очагов поражения исследование проводящих путей посредством ТМС дает ценную информацию для количественной оценки степени функционального поражения спинного мозга, особенно в
тех случаях, когда при нейровизуализации выявлен лишь незначительный спондилогенный стеноз позвоночного канала на шейном уровне, который может не оказывать существенного функционального воздействия на спинной мозг. При комбинированном исследовании ТМС и МРТ верифицированная степень компрессии спинного мозга и уровень поражения определялись лучше по критерию увеличения ВЦМП по сравнению с визуализацией миело-патического очага. Уровень компрессии был правильно диагностирован посредством ТМС в 87,5% случаев, а посредством МРТ - в 12,5% случаев. Так, ТМС в отличие от нейровизуализации позволяет количественно оценить степень повреждения спинного мозга [18].
У больных ДШМ мышечная слабость в руках может быть обусловлена поражением передних рогов спинного мозга. Для мышцы тенара (m. APB) ВЦМП коррелирует с пирамидными знаками, но не с клиническими признаками сегментарного уровня поражения [19]. То есть ВЦМП не увеличивается при исключительно периферическом повреждении на уровне передних рогов спинного мозга.
Сообщается, что у пациентов с миелопатией CVI-CVII может не быть клинических симптомов в руках, и ВЦМП при измерении с m. ADM было в этом случае в пределах нормы. Авторы обнаружили, что бывает затруднительно диагностировать миелопатию CVI-CVII на основании клинической картины и ВЦМП, измеренного по m. ADM, диагностический план у пациентов с более каудальным уровнем поражения (CV|| и ниже) должен включать оценку ВЦМП с m. APB [20].
В одном из исследований чувствительность ВЦМП при регистрации с m. ADM составила 92% при уровне очага миелопатии Сш-С№ 95% - для C|V-CV, 58% - для С,-С„, 9% -для CV|-CV||. Следовательно, использование для записи ВМО дистальных мышц кисти полезно для скрининга, особенно для выявления поражения выше сегментов CVI-CVII. У пациентов с миелопатией на уровне CV|-CV|| может не иметься клинических проявлений в руках, параметр ВЦМП для дистальных мышц кисти увеличивается у них в меньшей степени [19].
Проведение дифференциальной диагностики между интракраниальным поражением и высоким повреждением спинного мозга в шейном отделе зачастую бывает клинически и электрофизиологически затруднено. Методика стимуляции шейно-медуллярного перехода позволяет высокоселективно оценивать ВЦМП для внутричерепных и спинномозговых отделов центральных моторных путей, идущих к сегментам, ответственным за проксимальный отдел верхней конечности, вычитая латентность ВМО, вызванных магнитной стимуляцией конкретного корешка, из латентного периода ВМО, вызванного стимуляцией шей-но-медуллярного перехода. Метод позволяет отдельно рассчитать время проведения от МК до шейно-медулляр-ного перехода, таким образом можно вычислить время проведения от коры до каудальных отделов ствола голов-
ного мозга. То есть стимуляция в этой области позволяет отделить увеличение ВЦМП, обусловленное повреждением надсегментарных отделов пирамидного тракта, от того, которое вызвано повреждением непосредственно на шейном уровне спинного мозга [21, 22].
Еще одним немаловажным параметром, определяемым при ТМС, является корковый период молчания (КПМ). Однако методика не применяется в качестве рутинной. Измерение КПМ может предоставить дополнительную информацию о функционировании интраспинальных и над-сегментарных тормозных механизмов. В отечественном исследовании КПМ был достоверно выше у пациентов с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) (медиана 149,0 мс в группе контроля против 120,7 мс в группе пациентов с БАС; р = 0,02) [23]. Однако сравнение проводилось со здоровыми добровольцами, а не с пациентами с ДШМ. Исследование КПМ у пациентов с ДШМ ранее в мире не проводилось, в настоящее время оно осуществляется на базе ФГБНУ "Научный центр неврологии". Ключевое значение для дифференциальной диагностики с БАС имеет игольчатая электромиография, которая проводится с целью верификации генерализации процесса в нижних мотонейронах [23, 24].
Определение лечебной тактики при ДШМ: роль ТМС
Большое внимание уделяется определению четких показаний для операции декомпрессии, а также возможностям прогнозирования результатов операции. Основным методом лечения при умеренной и тяжелой ДШМ служит операция декомпрессии. Определение лечебной тактики при ДШМ является важной задачей. До 2017 г. не существовало полноценных рекомендаций и руководств по этой проблеме. Примерно с указанного периода возросло число публикаций, в частности систематических обзоров и мета-анализов, посвященных теме ДШМ [1, 2, 4].
Считается, что при проведении декомпрессионной хирургии происходит функциональное улучшение, хирургическое вмешательство часто рекомендуют при ДШМ умеренной и тяжелой степени [1, 2, 25]. Однако, согласно современным данным, эффект от проведенного хирургического лечения наблюдается как при легких (уровень 1-2 по шкале Nurick), так и при тяжелых (уровень 4-5 по шкале Nurick) формах ДШМ. Степень улучшения исследовалась в ряде работ [2, 8, 16, 20, 26]. Было отмечено, что эффект от операции декомпрессии является плохо предсказуемым. Например, в исследовании, включавшем большую выборку пациентов, через 1 год после операции только у 37% пациентов наблюдалось улучшение симптоматики, тогда как у 55% не произошло ни улучшения, ни ухудшения, у 37% пациентов произошло достоверное улучшение, а у 7% симптомы миелопатии ухудшились. Были учтены особенности вмешательств и продемонстрировано, что наибольшее восстановление утраченных неврологических функций
происходит в течение 12 мес после операции (p < 0,001) [27]. У большинства же пациентов улучшение достигается за более короткий период [28]. Однако если симптомы были значительно выраженными, восстановление продолжается 1 год. Стратификация пациентов по темпам и степени улучшения после операции может иметь большое практическое значение и помочь клиническому специалисту обосновать в каждом конкретном случае реалистичные ожидания по степени восстановления на различных сроках после операции [29].
Для количественной оценки тяжести состояния пациентов с миелопатией используются несколько стандартизированных шкал, таких как mJOA (modified Japanese Orthopaedic Association score - модифицированная шкала Японской ортопедической ассоциации), MDI (Myelopathy Disability Index - индекс инвалидности при миелопатии), EMS (European Myelopathy Score - европейская шкала миелопатии). Некоторые из них проходят сейчас процедуру валидации в Российской Федерации. Полученные данные соотносятся с тактикой лечения пациентов с ДШМ. Наиболее четким ориентиром при назначении хирургического лечения является 17-балльная шкала mJOA. В ней учитываются двигательные, сенсорные и тазовые нарушения. Миелопатия считается тяжелой при сумме баллов <12. При средней и тяжелой степени ДШМ (сумма баллов по mJOA <14) методом выбора является оперативное лечение. При легкой степени ДШМ может быть рассмотрено консервативное лечение с применением нестероидных противовоспалительных средств, миорелаксантов, паравертебраль-ных инъекций глюкокортикостероидов, симптоматических средств. Если заболевание продолжает прогрессировать, методом выбора также становится операция декомпрессии спинного мозга [6, 7]. Однако при применении так называемой "выжидательной" тактики при снижении суммы баллов по mJOA <14 эффект операции не является хорошо прогнозируемым. Иногда наблюдается полное восстановление утраченных функций, а в ряде случаев лишь останавливается дальнейшее прогрессирование заболевания.
В зависимости от уровня, на котором локализован очаг миелопатии, количества вовлеченных сегментов операция выполняется передним или задним доступом, в ряде случаев возникает необходимость в использовании стабилизирующих металлоконструкций [7].
В ряде исследований показана возможность прогнозирования течения заболевания с помощью ТМС [7, 18, 19, 30, 31]. В исследовании S.N. Deftereos et al. наблюдали 16 пациентов, из которых 8 пациентов подверглись оперативной декомпрессии и 8 пациентов получали консервативную терапию [18]. Через 2 года у оперированных пациентов отмечалась достоверная корреляция показателей по mJOA и ВЦМП (r = -0,71; p < 0,05). По мнению ряда авторов, выявление патофизиологических изменений на ТМС явля-
ется существенным фактором для определения показаний к операции декомпрессии [15, 18, 26].
В настоящее время не существует алгоритма, позволяющего достоверно прогнозировать результаты операции. Иногда заболевание начинает непредсказуемо быстро прогрессировать или происходит недостаточное восстановление утраченных функций. В ряде случаев наблюдается противоположная ситуация, когда ожидается небольшой эффект от операции, но происходит значительное восстановление [13].
Было выявлено по крайней мере 2 механизма, обусловливающих восстановление проводимости по пирамидным путям: суммация корковых импульсов к нижнему мотонейрону и ремиелинизация аксонов, реализующая проводящую функцию [15, 30]. Предполагается также, что дополнительным немаловажным фактором для восстановления после операции является корковая нейропластичность [32].
После оперативного лечения восстанавливались в том числе и мелкие мышцы кисти, что отражает улучшение функций нижнего мотонейрона, так как гипотрофия мелких мышц кисти указывает на периферический, в данном случае сегментарный, уровень поражения, локализованный в передних рогах спинного мозга. Однако физиологические механизмы этого явления требуют дальнейшего изучения [15].
Транскраниальная магнитная стимуляция может помочь в отборе кандидатов на оперативное лечение. Оценка параметров ВМО в динамике позволяет отслеживать про-грессирование ДШМ и вовремя направлять пациентов на оперативное лечение. Оценка параметров ТМС может быть полезной у пациентов с многоуровневым поражением, а также может применяться при интраоперационном мониторинге и отслеживании динамики состояния пирамидного тракта после операции [33].
Прогнозирование результатов лечения на основе данных навигационного ТМС-картирования
Без хирургического вмешательства, даже при успешном частичном купировании симптомов с помощью консервативного лечения, полного восстановления спинного мозга не наблюдается [34, 35].
Результаты функциональной МРТ подтверждают функциональную перестройку в коре головного мозга у пациентов с ДШМ после хирургической декомпрессии [36, 37].
Перспективным методом для определения послеоперационного прогноза является моторное картирование с использованием систем навигационной ТМС. Данная методика позволяет картировать МК, соответствующую области иннервации той или иной мышцы.
Картирование МК посредством навигационной ТМС не применяется в качестве рутинного метода при миелопа-тии, однако может быть полезным для определения послеоперационного прогноза. Методика картирования МК основана на последовательной надпороговой стимуляции
различных точек в области предполагаемой локализации коркового представительства соответствующей мышцы (в пределах первичной МК, премоторной коры и первичной сенсорной коры). Корковое представительство мышцы -это совокупность точек, при стимуляции которых регистрируется ВМО с мышцы-мишени при помощи накожной электромиографии. Амплитуду ВМО вычисляют как разность между минимальным и максимальным значениями вольтажа электромиографии исследуемой мышцы.
Для проведения моторного картирования предложен алгоритм, состоящий из нескольких этапов. На 1-м этапе визуально на модели головного мозга (построенной с помощью сагиттальных срезов МРТ в режиме мультипла-нарной реконструкции) находят моторную зону кисти и проводят предварительную стимуляцию. При этом интенсивность стимуляции подбирается так, чтобы расчетная напряженность индуцированного электрического поля на глубине 20-25 мм составляла 80-100 В/м. На 2-м этапе производят предварительное ориентировочное картирование: стимуляцию проводят параллельно центральной борозде, ориентируя катушку перпендикулярно прецен-тральной извилине, постепенно смещаясь кпереди и кзади до исчезновения ВМО. Затем выбирают точку, где была получена максимальная амплитуда ВМО, и используют ее для определения моторного порога. Чаще всего с этой целью применяют алгоритм Rossini-Rothwell. Моторный порог оценивают как интенсивность стимуляции (в % от максимальной мощности стимулятора), при которой в половине из 10 стимулов регистрируется ВМО с амплитудой более 50 мкВ. Картирование следует проводить с интенсивностью 110% от определенного на предыдущем этапе моторного порога [38].
Учитывая данные современных нейрофизиологических исследований, для навигационного картирования при ДШМ предпочтительно выбирать мышцы кисти. Такое предпочтение обусловлено, во-первых, тем, что при повреждении пирамидного тракта на шейном уровне параметры ВМО именно с мышц кисти в большей степени подвержены изменению; во-вторых, технически осуществить более точное картирование МК представляется возможным при исследовании ВМО с мышц верхних конечностей [14, 16, 39, 40].
В научной литературе на сегодняшний день мало данных на тему применения навигационного ТМС-картирования при ДШМ. В исследование А. Zdunczyk et а1. было включено 18 пациентов с умеренной и тяжелой ДШМ (10 мужчин, 8 женщин; средний возраст 65 (50-82) лет) [39]. У пациентов с ДШМ средней тяжести площадь моторной карты имела тенденцию к увеличению, у пациентов с тяжелой ДШМ она была достоверно меньше, чем в группе контроля. Преобладание карты во вторичных немоторных областях (М2) было достоверно больше в группе ДШМ средней тяжести. Суммарная площадь карты была достоверно меньше
у пациентов с тяжелой ДШМ. На начальной стадии ДШМ моторная карта была локализована в области первичной МК. При прогрессировании заболевания в дальнейшем сохранялась компенсация за счет включения соседних областей коры, карта расширялась; истощение возможностей нейропластичности по мере прогрессирования процесса приводило к уменьшению площади карты. Однако в приведенной публикации не рассматривалась возможность применения навигационной ТМС для прогнозирования результатов операции декомпрессии спинного мозга. Было введено понятие "кортикоспинальный резерв" [39].
Предполагается, что вначале при ДШМ аксональное повреждение волокон пирамидного тракта компенсируется путем образования новых внутрикортикальных связей и их проекций. Включение дополнительных кортикоспиналь-ных путей обеспечивает достаточную иннервацию нижнего мотонейрона, таким образом сохраняется компенсация двигательных функций. Со временем этот резерв истощается, что проявляется нарастанием неврологического дефицита.
Оценка кортикоспинального резерва дает потенциальную возможность для стратификации пациентов по степени риска оперативного вмешательства и выбору реабилитационных подходов.
Вышеизложенное дает основание для формирования гипотезы, что корковые представительства мышц изменяются по форме и площади в тех случаях, когда у пациента существует длительная компрессия спинного мозга. Изучение вопросов нейропластичности и компенсаторных возможностей корковой иннервации имеет в этом смысле важное значение, поскольку появляется возможность оценки так называемого кортикоспинального резерва, что позволяет прогнозировать компенсаторные возможности пирамидной системы, а соответственно, и результаты хирургического лечения.
В связи с отсутствием на данный момент однозначных рекомендаций по ведению пациентов с ДШМ легкой и умеренной тяжести ТМС может помочь в выборе лечебной тактики.
Заключение
Дегенеративная шейная миелопатия ввиду частой ин-валидизации пациентов представляет собой серьезную проблему для мирового здравоохранения. Применение ТМС раскрывает новые возможности для диагностики этой патологии. В частности, методика позволяет достоверно определять компрессию пирамидного тракта в тех случаях, когда клиническая картина не является отчетливой, а методики нейровизуализации себя исчерпали.
Большую ценность представляет также возможность более точной топической диагностики и четкого определения уровня поражения. Это обеспечивается последовательной стимуляцией различных центральных и периферических звеньев моторной системы. Уточнение того,
какое поражение доминирует (центральное или периферическое), потенциально определяет выбор методики и объема декомпрессивной операции на шейном отделе позвоночника.
Клиническая и нейровизуализационная диагностика играет важную роль при выборе лечебной тактики при ДШМ. Транскраниальная магнитная стимуляция обычно рассматривалась в качестве дополнительного метода. Однако она представляет ценность и как самостоятельная диагностическая методика, поскольку далеко не всегда наблюдается корреляция с данными МРТ и степенью выраженности клинической картины.
Для более качественного отбора пациентов с показаниями к операции и формирования адекватного послеоперационного прогноза в настоящее время активно обсуждается применение картирования моторных представительств. Учитывая, что при ДШМ наибольшие изменения выявляются при регистрации ВМО с дистальных мышц руки, целесообразно использовать для моторного картирования мышцы кисти. Оценка корковой нейропластичности и кортикоспинального резерва имеет большие перспективы для формирования послеоперационного прогноза.
Источник финансирования: авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.
Конфликт интересов: авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Список литературы
1. Donnally CJ 3rd, Butler AJ, Rush AJ 3rd, Bondar KJ, Wang MY Eismont FJ. The most influential publications in cervical myelopathy. Journal of Spine Surgery 2018 Dec;4(4):770-9.
2. Nagoshi N, Tsuji O, Okada E, Fujita N, Yagi M, Tsuji T, Nakamura M, Matsumoto M, Watanabe K. Clinical indicators of surgical outcomes after cervical single open-door laminoplasty assessed by the Japanese Orthopaedic Association Cervical Myelopathy Evaluation Questionnaire. Spinal Cord 2019 Aug;57(8):644-51.
3. Zakaria HM, Bazydlo M, Schultz L, Pahuta MA, Schwalb JM, Park P, Aleem I, Nerenz DR, Chang V; MSSIC Investigators. Adverse events and their risk factors 90 days after cervical spine surgery: analysis from the Michigan Spine Surgery Improvement Collaborative. Journal of Neurosurgery. Spine 2019 Feb 15;1-13. doi: 10.3171/2018.10.SPINE18666. Online ahead of print.
4. Yamaguchi S, Mitsuhara T, Abiko M, Takeda M, Kurisu K. Epidemiology and overview of the clinical spectrum of degenerative cervical myelopathy. Neurosurgery Clinics of North America 2018 Jan;29(1):1-12.
5. Behrbalk E, Salame K, Regev GJ, Keynan O, Boszczyk B, Lidar Z. Delayed diagnosis of cervical spondylotic myelopathy by primary care physicians. Neurosurgical Focus 2013 Jul;35(1):E1.
6. Nakajima H, Uchida K, Taguchi T, Yamashita T, Tominaga T, Tana-ka M, Yamagata M, Kaito T, Ushida T. Multicenter cross-sectional study of the clinical features and types of treatment of spinal cord-related pain syndrome. Journal of Orthopaedic Science 2019 Sep;24(5):798-804.
7. Zhang L, Chen J, Cao C, Zhang YZ, Shi LF, Zhai JS, Huang T, Li XC. Anterior versus posterior approach for the therapy of multilevel cervical spondylotic myelopathy: a meta-analysis and systematic review. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery 2019 Jun;139(6):735-42.
8. Nouri A, Martin AR, Mikulis D, Fehlings MG. Magnetic resonance imaging assessment of degenerative cervical myelopathy: a review of structural changes and measurement techniques. Neurosurgical Focus 2016 Jun;40(6):E5.
9. Di Lazzaro V, Oliviero A. Evaluation of myelopathy, radikulopathy and thoracic nerve. In: Magnetic stimulation in clinical neurophysiology. Hallett M, Chokroverty S, editors. 2nd ed. Philadelphia, PA: Butterworth-Heinemann; 2005: 105-27.
10. Barker AT, Freeston IL, Jalinous R, Merton PA, Morton HB. Magnetic stimulation of the human brain. Journal of Physiology (London) 1985;369:3.
11. Barker AT, Jalinous R, Freeston IL. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. The Lancet 1985 May;1(8437):1106-7.
12. Nardone R, Höller Y Brigo F, Frey VN, Lochner P, Leis S, Golasze-wski S, Trinka E. The contribution of neurophysiology in the diagnosis and management of cervical spondylotic myelopathy: a review. Spinal Cord 2016 0ct;54(10):756-66.
13. Di Lazzaro V, Restuccia D, Colosimo C, Tonali P. The contribution of magnetic stimulation of the motor cortex to the diagnosis of cervical spondylotic myelopathy. Correlation of central motor conduction to distal and proximal upper limb muscles with clinical and MRI findings. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 1992 0ct;85(5):311-20.
14. Deftereos SN. Abnormal central motor conduction at the upper but not lower limbs correlates with severe cervical spondylosis: discussion of an unexpected observation. Spinal Cord Series and Cases 2017 Mar;3:17009.
15. Гуща А.О., Древаль М.Д., Киреева Н.С., Корепина О.С. Лечение спондилогенной шейной миелопатии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2015;9(3):34-41.
16. Imajo Y Kanchiku T, Suzuki H, Funaba M, Nishida N, Taguchi T. Utility of the central motor conduction time recorded from the abductor pollicis brevis and the abductor digiti minimi muscles in patients with C6-7 myelopathy. The Journal of Spinal Cord Medicine 2018 Mar;41(2):182-91.
17. Grelat M, Gimenez C, Madkouri R. Cervical cord compression by exostosis. The Journal of Orthopaedics and Sports Physical Therapy 2019 Feb;49(2):112.
18. Deftereos SN, Kechagias E, loakeimidou C, Georgonikou D. Tran-scranial magnetic stimulation but not MRI predicts long-term clinical status in cervical spondylosis: a case series. Spinal Cord 2015 Mar;53(Suppl 1):S16-8.
19. Funaba M, Kanchiku T, Imajo Y Suzuki H, Yoshida Y, Nishida N, Fu-jimoto K, Taguchi T. Characteristics of C6-7 myelopathy: assessment of clinical symptoms and electrophysiological findings. Spinal Cord 2016 0ct;54(10):798-803.
20. Funaba M, Kanchiku T, Imajo Y, Suzuki H, Yoshida Y, Nishida N, Taguchi T. Transcranial magnetic stimulation in the diagnosis of cervical compressive myelopathy: comparison with spinal cord evoked potentials. Spine 2015 Feb;40(3):E161-7.
21. Ugawa Y, Rothwell JC, Day BL, Thompson PD, Marsden CD. Percutaneous electrical stimulation of corticospinal pathways at the level of the pyramidal decussation in humans. Annals of Neurology 1991 Apr;29(4):418-27.
22. Ugawa Y, Uesaka Y, Terao Y, Suzuki M, Sakai K, Hanajima R, Kana-zava I. Clinical utility of magnetic corticospinal tract stimulation at the foramen magnum level. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 1996 Jun;101(3):247-54.
23. Бакулин И.С., Пойдашева А.Г., Чернявский А.Ю., Супоне-ва Н.А., Захарова М.Н., Пирадов М.А. Методика выявления поражения верхнего мотонейрона при боковом амиотрофиче-ском склерозе с помощью транскраниальной магнитной стимуляции. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2018;12(2):45-54.
24. Бакулин И.С., Синицын Д.О., Пойдашева А.Г., Чернявский А.Ю., Супонева Н.А., Захарова М.Н., Пирадов М.А. Навигационное ТМС-картирование с сеточным алгоритмом в оценке реорганизации корковых представительств мышц при боковом амио-
трофическом склерозе. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2019;13(3):55-62.
25. Fehlings MG, Tetreault LA, Riew KD, Middleton JW, Aarabi B, Arnold PM, Brodke DS, Burns AS, Carette S, Chen R, Chiba K, Det-tori JR, Furlan JC, Harrop JS, Holly LT, Kalsi-Ryan S, Kotter M, Kwon BK, Martin AR, Milligan J, Nakashima H, Nagoshi N, Rhee J, Singh A, Skelly AC, Sodhi S, Wilson JR, Yee A, Wang JC. A clinical practice guideline for the management of patients with degenerative cervical myelopathy: recommendations for patients with mild, moderate, and severe disease and nonmyelopathic patients with evidence of cord compression. Global Spine Journal 2017 Sep;7(3 Suppl):70S-83S.
26. Deftereos SN, Kechagias EA, Panagopoulos G, Seretis A, Orphan-idis G, Antoniou E, Georgakoulias N, Karageorgou CE. Localisation of cervical spinal cord compression by TMS and MRI. Functional Neurology 2009 Apr-Jun;24(2):99-105.
27. Asher AL, Devin CJ, Weisenthal BM, Pennings J, Khan I, Archer KR, Sivaganesan A, Chotai S, Bydon M, Nian H, Harrell FE Jr, McGirt MJ, Mummaneni P, Bisson EF, Shaffrey C, Foley KT; QOD Vanguard Sites. Effect of modified Japanese orthopedic association severity classifications on satisfaction with outcomes 12 months after elective surgery for cervical spine myelopathy. Spine 2019 Jun;44(11):801-8.
28. Khan I, Archer KR, Wanner JP, Bydon M, Pennings JS, Sivaganesan A, Knightly JJ, Foley KT, Bisson EF, Shaffrey C, McGirt MJ, Asher AL, Devin CJ; QOD Vanguard Sites. Trajectory of improvement in myelopathic symptoms from 3 to 12 months following surgery for degenerative cervical myelopathy. Neurosurgery 2020 Jun;86(6):763-8.
29. Joaquim AF, Ghizoni E, Tedeschi H, Hsu WK, Patel AA. Management of degenerative cervical myelopathy - an update. Revista da Associafáo Médica Brasileira (1992) 2016 Dec;62(9):886-94.
30. Хить М.А., Никитин С.С., Гуща А.О. Роль транскраниальной магнитной стимуляции в диагностике шейной спондилогенной миелопатии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2012;6(2):23-6.
31. Chan YC, Yeh IB, Kannan TA, Wilder-Smith E. Trapezius motor evoked potential in evaluations of corticospinal tract lesions. European Journal of Neurology 2009 Apr;16(4):540-3.
32. Baba H, Maezawa Y, Uchida K, Furusawa N, Wada M, Imura S. Plasticity of the spinal cord contributes to neurological improvement after treatment by cervical decompression. A magnetic resonance imaging study. Journal of Neurology 1997 Jul;244(7):455-60.
33. Park MK, Lee SJ, Kim SB, Lee KW, Lee HJ, Han EY, Kim BR. The effect of positive changes during intraoperative monitoring of the functional improvement in patients with cervical compressive myelopathy. Clinical Interventions in Aging 2018 Jul;13:1211-8.
34. Roelcke U, Curt A, Otte A, Missimer J, Maguire RP, Dietz V, Leenders KL. Influence of spinal cord injury on cerebral sensorimotor systems: a PET study. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 1997 Jan;62(1):61-5.
35. Raineteau O, Schwab ME. Plasticity of motor systems after incomplete spinal cord injury. Nature Reviews. Neuroscience 2001 Apr;2(4):263-73.
36. Dong Y Holly LT, Albistegui-Dubois R, Yan X, Marehbian J, Newton JM, Dobkin BH. Compensatory cerebral adaptations before and evolving changes after surgical decompression in cervical spondylotic myelopathy: laboratory investigation. Journal of Neu-rosurgery. Spine 2008 Dec;9(6):538-51.
37. Holly LT, Dong Y, Albistegui-DuBois R, Marehbian J, Dobkin B. Cortical reorganization in patients with cervical spondylotic myelopathy. Journal of Neurosurgery. Spine 2007 Jun;6(6):544-51.
38. Пойдашева А.Г., Бакулин И.С., Чернявский А.Ю., Супоне-ва Н.А., Пирадов М.А. Картирование корковых представительств мышц с помощью навигационной транскраниальной магнитной стимуляции: возможности применения в клинической практике. Медицинский алфавит 2017;2(22):21-5.
39. Zdunczyk A, Schwarzer V, Mikhailov M, Bagley B, Rosenstock T, Picht T, Vajkoczy P. The corticospinal reserve capacity: reorganization of motor area and excitability as a novel pathophysiological concept in cervical myelopathy. Neurosurgery 2018 0ct;83(4):810-8.
40. Green A, Cheong PW, Fook-Chong S, Tiruchelvarayan R, Guo CM, Yue WM, Chen J, Lo YL. Cortical reorganization is associated with surgical decompression of cervical spondylotic myelopathy. Neural Plasticity 2015; 2015:389531. >
Transcranial Magnetic Stimulation in Degenerative Cervical Myelopathy: Opportunities and Perspectives
D.V. Dmukhovskiy, N.A. Suponeva, A.G. Poidasheva, I.S. Bakulin, A.O. Gushcha, andM.A. Piradov
The problem of degenerative cervical myelopathy is becoming increasingly important because of the aging of population. The article is devoted to the use of transcranial magnetic stimulation in compressive cervical myelopathy. Although this technique is currently auxiliary, its relevance and practical significance in cervical spinal stenosis associated with myelopathy has now increased. This is due to the possibility of an accurate quantitative assessment of the degree of damage to the pyramidal tract. In some cases there is discordance between the clinical data and results of magnetic resonance imaging. Routine transcranial magnetic stimulation makes it possible to estimate the time of central motor conduction, which is a key neurophysiological indicator for assessment of conduction along the corticospinal tract. The possibility of motor cortex mapping opens great opportunities for predicting the course of the disease and the results of surgical treatment. The change in the motor map area is considered a prognostic criterion. In the future it is planned to include the technique in the standard diagnostic algorithms for this disease. Key words: cervical spondylotic myelopathy, pyramidal tract, transcranial magnetic stimulation, mapping, neuroplasticity, corticospinal reserve.
