Predictive factors of unpredicted movement in motor evoked potential during intraoperative neurophysiologic monitoring in adult patients undergoing brain surgery

Abstract

서론: 신경내혈관 기술의 발전에도 불구하고 뇌 수술을 통해 여러 합병증이 발생할 수 있다. 그 중에서도 가장 무서운 합병증은 수술 후 발생하는 운동 장애이다. 수술 중 신경생리학적 모니터링의 일종인 운동유발전위 검사는 운동 장애를 감지하는 안전한 검사이지만, 역으로 위해를 가할 수도 있다. 이는 신경흥분독성, 전기화학적 손상, 열손상, 물림 손상, 발작, 침습적 전극에 의한 합병증, 예측할 수 없는 움직임에 의한 손상, 부정맥을 유발할 수 있다. 이런 예측할 수 없고 받아들이기 어려운 움직임은 두부의 핀 고정 부위의 손상, 경추 손상, 과도한 수술 시야의 움직임을 유발할 수 있고, 나쁜 수술 결과를 초래할 수 있다. 그러나 이런 움직임에 대한 위험 요소는 알려져 있지 않다. 따라서 이 후향적 연구의 목적은 부분적 신경근 차단제를 사용하며 전신마취 하에 운동유발전위를 감시하며 뇌 수술을 받은 환자의 예측 불가능하고 받아들이기 어려운 움직임과 관련된 위험 요소를 알아보는 것이다.

방법: 본 연구에서 연구자는 후향적으로 대상 환자의 연령, 신장, 체중, 체질량 지수, 진단명, 수술명, 마취 시간, 수술 시간, 기저 질환 (예 : 고혈압, 당뇨, 신경계 질환, 호흡기계 질환), 수술전 항경련제 투여여부를 조사하였다. 또한 마취 유도 직후 동맥혈 채혈검사를 통해 헤모글로빈, 헤마토크릿, 나트륨, 칼륨, 포도당, 이온화된 칼슘, 이온화된 마그네슘, 젖산염 수치도 수집하였다. 수술 중 예측할 수 없고 받아들일 수 없는 움직임이 있는 환자와 없는 환자에서 얻은 위 데이터를 후향적으로 비교하였다.

결과: 본 연구에서는 총 768명 환자를 조사하였으며, 예측할 수 없는 움직임이 발생한 군이 278명 (36.2%)이었다. 예측할 수 없는 움직임이 발생한 빈도는 저칼슘혈증군 보다 정상칼슘혈증군에서 유의하게 높았으며(P<0.001), 이온화된 칼슘은 예측할 수 없는 움직임에 대한 독립적인 위험 요소였다(odds ratio [OR] 368.519, 95% 신뢰구간 [CI] 25.319, 5348.585). 나이, 키, 몸무게, 신경계 질환도 예측 불가능한 움직임의 다른 독립적인 위험 요인이었다.

결론: 부분적인 신경근 차단제를 사용하며 전신마취 하에 운동유발전위 검사를 감시하며 뇌수술을 받는 환자에서 발생하는 예측할 수 없는 움직임에서 혈청 이온화 칼슘 농도는 이런 움직임과 관련된 위험 인자였다.

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주요어: 운동유발전위, 뇌수술, 예측하지 못한 움직임, 칼슘이온

Background: Despite advances in neuroendovascular techniques, several complications can occur by brain surgery. Among them, the most frightful complication is the postoperative motor deficit. Motor evoked potential (MEP) as a kind of intraoperative neurophysiologic monitoring (IONM) is a safe monitoring method for detecting the motor deficit, but this could inadvertently cause harms. It can cause excitotoxicity, electrochemical injury, thermal injury, bite injuries, seizures, invasive electrode complications, unpredictable and unacceptable movement-induced injury, and arrhythmia. The unpredictable and unacceptable can cause injuries in site of rigid pin fixation of the head, cervical spine injuries, excessive surgical field movement, and deterioration of surgical outcome. However, risk factors associated with unpredictable and unacceptable movement remain unclear. The aim of this retrospective study was to evaluate risk factors associated with unpredictable and unacceptable movement in the patients who underwent brain surgery with MEP monitoring under general anesthesia while using partial neuromuscular blocker (NMB).

Methods: We recorded demographic data including age, sex, height, weight, body mass index, diagnosed disease, performed surgical procedure, duration of anesthesia, duration of surgery, underlying disease (e.g. hypertension, diabetes, neurologic disease, respiratory disease), preoperative anticonvulsant infusion. Laboratory data immediately after induction of anesthesia was also collected including arterial blood gas analysis, hematocrit, hemoglobin, sodium, potassium, glucose, ionized calcium, ionized magnesium, and lactate. We retrospectively compare the data of patients with and without unpredictable and unacceptable movement during surgery.

Results: The study was enrolled and analysis 768 patients, an unpredictable and unacceptable movement was observed 278 patients (36.2%). The incidence of unpredictable and unacceptable movement was significantly higher in patients in normocalcemia group than in those in hypocalcemia group (P < 0.001). Ionized calcium (odds ratio [OR] 368.519, 95% confidence interval [CI] 25.391, 5348.585) was independent risk factors for an unpredictable and unacceptable movement. Age (odds ratio [OR] 0.987, 95% confidence interval [CI] 0.965, 0.992), height (odds ratio [OR] 1.059, 95% confidence interval [CI] 1.033, 1.085), weight (odds ratio [OR] 0.969, 95% confidence interval [CI] 0.952, 0.987), and neurologic disease (odds ratio [OR] 0.205, 95% confidence interval [CI] 0.049, 0.911) were other independent risk factors for an unpredictable and unacceptable movement.

Conclusion: Serum ionized calcium concentration was the risk factors associated with unpredictable and unacceptable movement in the patients who underwent brain surgery with MEP monitoring under general anesthesia while using partial NMB.

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Keywords: Motor evoked potential, Unpredicted movement, Brain surgery, Ionized calcium.