Japanese Journal of Medical Technology
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Case Reports
A case of free-run EMG waveform abnormality observed over time during intraoperative spinal cord monitoring
Tatsuya SUGIHARAYoko KADONAGARyoya NAITOTakanori MUROKoji YASUIYoshiro NANJO
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2021 Volume 70 Issue 2 Pages 344-348

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Abstract

【はじめに】頸椎症の合併症であるC5麻痺発生を防ぐために術中脊髄モニタリングが有用であるとされているが未だ議論されている。今回椎間孔拡大時にFree run EMG波形異常が出現し,改善していく様子を観察し得た1例を経験したので報告する。【症例】59歳男性。主訴は右上肢の痺れと挙上困難。画像検査で椎間孔狭窄と輝度変化を認め,椎間孔拡大術と椎弓形成術が施行され,術中脊髄モニタリングを実施した。【術中モニタリング所見】右椎間孔拡大時に三角筋,上腕二頭筋,上腕三頭筋で神経根障害を示唆するFree run EMG波形異常を認め,減圧の進行に伴い改善を認めた。その間Tc-MEPとSEP波形異常はみられず,術後麻痺はなかった。【結語】Free run EMG波形異常は神経根障害を捉えるのに有用とされているが,加えて神経直接刺激を用いて鑑別の精度を上げていくことが大切であると考えられる。またFree run EMG波形異常を観察する際は出現の有無だけでなく,時系列変化において振幅や周波数,波形異常の持続時間に注目していくことが重要である。

Translated Abstract

Intraoperative spinal cord monitoring has been considered useful in preventing the development of C5 palsy, a complication of cervical spondylosis, but it is still under debate. Here, we report the case of a 59-year-old male patient in whom an abnormal free-run EMG waveform was observed to improve during intervertebral foramen magnification. The patient’s chief complaint was numbness and difficulty in raising his right upper limb. He underwent intervertebral foramen enlargement and vertebroplasty, during which intraoperative spinal cord monitoring was performed. During the enlargement of right foramen magnification, there were abnormalities in the free-run EMG waveforms in the deltoid, biceps, and triceps muscles, suggesting nerve root damage, which improved as decompression progressed. There were no abnormalities in the Tc-MEP and SEP waveforms, and there was no postoperative paralysis. Although free-run EMG abnormalities are useful for detecting nerve root disorders, it is important to use direct nerve stimulation to improve the accuracy of the differentiation. When observing free-run EMG abnormalities, it is important to pay attention to the amplitude and frequency of the abnormality as well as the duration of the abnormality in the time series.

I  はじめに

頸椎症の術後合併症として,上肢挙上困難をきたすC5麻痺は広く知られており,その発生率は6.7%とされている1)。しかしながら,その発生機序については,術中の直接的な神経根損傷や牽引に由来するものが考えられる。他にも虚血をはじめとした血行動態に起因する説や術後の脊髄移動に伴う説といった多くの成因が推察され議論されており,未だに結論が出ていないのが現状である。

今回,我々は椎間孔狭窄に対する減圧時に術中脊髄モニタリングにおいて自発筋電図(free-run electromyography; Free run EMG)のみ長時間持続する波形異常を認めたが,減圧の進行に伴い波形異常が改善していく様子を観察することができた1例を経験したので報告する。

II  症例

59歳男性。主訴は2ヶ月前から持続する右上肢の痺れと挙上困難。画像検査を実施したところ,CT検査にて両側C2/3レベルで左側,C4/5レベルで右側の椎間孔狭窄,MRI検査にてC3/C4レベルで椎間板の狭窄と輝度変化をそれぞれ認め(Figure 1),両側の椎間孔拡大術と椎弓形成術を術中脊髄モニタリング下で行った。

Figure 1 術前画像検査 CT横断像(上段),MRI T2強調矢状断像,横断像(下段)

A:C2/3レベルで左椎間孔狭窄,B:C4/5レベルで右椎間孔狭窄,C,D:C3/4レベルで椎間板の狭窄と輝度変化をそれぞれ認めた。

III  術中モニタリング設定

術中モニタリングは,経頭蓋運動誘発電位(transcranial motor evoked potential; Tc-MEP),体性感覚誘発電位(short latency somatosensory evoked potential; SSEP,以下SEP),Free run EMGを組み合わせて行った。検査機器はNIM-Eclipse E4(Medtronic社)を使用した。

Tc-MEPの記録部位はFree run EMGの観測と併用し,両上肢に三角筋,上腕二頭筋,上腕三頭筋,小指外転筋,両下肢に前脛骨筋,足底筋を選択した。筋幅側を(−)極,腱側を(+)極に針電極を装着した。刺激は10/20国際法のC3とC4にコークスクリュー電極を装着した。上肢SEPの記録電極(−)は,刺激の対側のC3',C4'(C3,C4より2 cm後方),基準電極(+)はFzに針電極を装着して正中神経を刺激して皮質電位のN20を導出した。下肢SEPの記録電極(−)は,Cz'(10/20国際法のCzより2 cm後方),基準電極(+)はFzに針電極を装着して脛骨神経を刺激して皮質電位のP37を導出した。刺激は近位側を(−)極,遠位側を(+)極とし,上肢SEPは正中神経,下肢SEPは脛骨神経を刺激した。刺激電極はそれぞれ手首部中央の2本の腱の間,足首部の内果後方とアキレス腱の間にディスポ電極を固定した。Tc-MEPの記録条件は,低域遮断フィルタ30 Hz,高域遮断フィルタ1.5 kHz,解析時間10 ms/divに設定した。刺激のタイミングは最終刺激から20分毎または術者より指示があった場合のみ実施し,刺激条件は500 Vの定電圧のBiphasicモードを用い,パルス持続時間75 μsで7連発するトレイン刺激を用いた。SEPの記録条件は,低域遮断フィルタ30 Hz,高域遮断フィルタ1.5 kHz,解析時間5 ms/div(上肢SEP),10 ms/div(下肢SEP)に設定した。刺激条件はパルス持続時間200 μs,周波数5.1 Hz,上下肢とも刺激強度20 mAで500~1,000回の加算平均処理を行った。Free run EMGの記録条件は低域遮断フィルタ30 Hz,高域遮断フィルタ1.5 kHz,解析時間500 ms/divに設定した。

麻酔薬はプロポフォール,鎮痛薬はフェンタニル,レミフェンタニルによる完全静脈麻酔で行われ,筋弛緩薬は麻酔導入時のみロクロニウムが投与された。また麻酔深度は麻酔深度モニター(BIS),筋弛緩薬の影響については筋弛緩モニター(TOF)で評価した。

アーチファクト除去対策として1点アースで接地し,周辺機器からの電磁誘導の影響を避けるために機器を電極ボックスから離し,電極をまとめアルミホイルで束ねた。安全対策としてTc-MEPは刺激による歯牙損傷や咬舌を引き起こす可能性があるため,ガーゼあるいはバイトブロックを用いて保護した。術中のアラームポイント基準は,検査間差異の影響を防ぐために,高谷らの報告2)に沿って統一した。

IV  術中モニタリング所見

Tc-MEPは,右手の小指外転筋の導出がやや不良であったが,その他は両上下肢ともに良好な波形が認められた。SEPは両上下肢ともに良好なN20とP37が導出され,それぞれ潜時や振幅の左右差は認められなかった。

両側の椎間孔拡大術では,右側C4/5レベルの椎間孔拡大時に三角筋,上腕二頭筋,上腕三頭筋でFree run EMGの25~75 μV/div程度の波形異常を認め,術者に警告し一時中断された(Figure 2A, B)。その後左側C2/3レベルの椎間孔拡大を行った際には筋電図は縮小したが消失はしなかった(Figure 2C, D)。再度右側の椎間孔拡大時にFree run EMG波形異常が再び大きくなったが(Figure 2E, F),減圧に伴い徐々に縮小していき三角筋の筋電図波形が消失した後に上腕二頭筋と上腕三頭筋が消失した(Figure 2G, H)。これらの反応は椎間孔の減圧終了時にFree run EMG波形異常が消失したため,神経根障害の影響がなくなったと判断し術者に報告した。Free run EMG波形異常は約1時間程度持続したが,上下肢ともにTc-MEPとSEPは波形の振幅低下や消失はみられなかった(Figure 3)。その後椎弓形成術が施行されたが,術中脊髄モニタリングの異常所見は認められず,術後の麻痺症状の出現はなかった。

Figure 2 Free run EMG波形異常の時系列変化(A~I)

椎間孔拡大時に上腕二頭筋を中心とした振幅および周波数が大きいFree run EMG波形異常を認めた。治療の進行に伴い改善していく様子が観察され,最終的に消失した。

Figure 3 術中脊髄モニタリング時におけるTc-MEP,SEPの時系列変化

Free run EMG 波形異常時(図点線)は両上下肢とも潜時の延長や振幅低下および消失は認められなかった。

V  考察

C5麻痺は三角筋を中心とした頸椎手術後の症状であり,ほとんど全ての麻痺は手術後1週間以内に発生するとされている。また原因としては脊髄分節障害または神経根障害があるが,機械的圧迫や伸展によって生じるのは神経根障害によるものと報告されている3)

Tc-MEPやSEPは単一の神経根障害を感知するのは困難でありFree run EMG波形異常は神経根障害を捉えるのに有用と考えられる。しかし必ずしも術後麻痺を反映するわけではないため,加えて神経直接刺激を用いて鑑別の精度を上げていくことが大切である。本症例は長時間持続するFree run EMGの異常を認めたが,その間Tc-MEPとSEPは波形異常を認めなかった。またFree run EMG波形異常は,神経組織に手術器具が接していないタイミングや操作に関係なく持続しており,伸展による神経根障害が発生しているものと判断した。Haghighiら4)はFree run EMGを認めた34例中5分以上の持続した波形異常を示した10例のうちC5麻痺が術後に発生したのは5例であり,いずれもTc-MEPとSEPの波形異常を認めなかったことを報告している。本症例においてもFree run EMGのみ波形異常を示したことや長時間持続していた点は共通していたが,術後麻痺が起きなかったことからC5麻痺が発生しなかった残りの5例に該当していると考えられた。

Free run EMG波形異常の有無だけでなく,時系列変化において振幅や周波数,波形異常の持続時間について確認し,術者と情報共有していくことが大切であると考えられた。本症例ではFree run EMGは25~75 μV/div程度の波形異常を認めたが,治療の進行に伴い改善していく様子がみられた。Skinnerら5)はFree run EMGを周波数,複雑性,持続時間から波形を分類したところ,重症度が高いほどTc-MEPの消失や術後麻痺の発生と関連することを報告している。本症例ではバーストを伴う放電はみられなかったが,減圧開始時は周波数や振幅が高く,1時間程度持続していたことから,術後麻痺を起こす可能性は十分にあったと考えられた。

VI  結語

術中脊髄モニタリングにおいて長時間持続するFree run EMG波形異常の経時的な変化を観察した1例を経験した。Free run EMG波形異常は神経根障害を捉えるのに有用とされているが,加えて神経直接刺激を用いて鑑別の精度を上げていくことが大切であると考えられる。またFree run EMG波形異常を観察する際は出現の有無だけでなく,時系列変化において振幅や周波数,波形異常の持続時間に注目していくことが重要である。

COI開示

本論文に関連し,開示すべきCOI 状態にある企業等はありません。

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