Objective: To compare monopolar and bipolar mapping in point-by-point fashion by using of threshold amperage, frequency of positive motor responses and the number of muscles involved in response.
Material and methods: A prospective non-randomized study included 14 patients with supratentorial tumors who underwent surgery in 2018-2019. All neoplasms were localized within 2 cm from the motor cortex and pyramidal tract. Age of patients ranged from 25 to 74 years. There were 9 women and 5 men. Eight patients had malignant glioma (grade III - 4, grade IV - 4), 6 patients - meningioma. Motor functions were assessed in all patients before and after surgery (1, 7 days and 3 months later) by using of a 5-point scale. In addition to routine neurophysiological monitoring, comparative mono- and bipolar mapping of the pyramidal tract within the bed of excised tumor was carried out at the end of surgery. The points of motor responses were marked. Comparative analysis of mono- and bipolar stimulation at identical points included threshold amperage, frequency of positive motor responses and the number of muscles involved in response (leg, forearm, hand, facial muscles). Brain MRI was performed in early postoperative period for assessment of resection quality.
Results: There were 64 points of motor responses in 14 patients. The number of these points ranged from 2 to 8 per a patient (mean 5 points). Motor responses were recorded in 57 points during monopolar and bipolar stimulation, in other 7 points - only during monopolar stimulation. Amperage of monopolar stimulation was 3-15 mA, bipolar stimulation - 2.5-25 mA. Threshold amperage (7.37 mA for monopolar stimulation and 8.88 mA for bipolar stimulation; p=0.12), frequency of positive motor responses and the number of muscles involved in response (p=0.1 and p=0.73) were similar. Seven (50%) patients had neurological deterioration in early postoperative period (4 patients with glial tumors and 3 patients with meningiomas). At the same time, only 2 patients (14.3%) had persistent neurological deficit (both patients with infiltrative meningioma). According to postoperative MRI in T1+C mode, resection volume was 100% in 1 patient with contrast-enhanced glioma and 94% in another one. According to FLAIR MRI data, resection volume exceeded 70% in 2 patients with non-enhancing glioma and less than 70% in 2 patients. Meningioma resection volume was estimated according to postoperative T1+C MRI data and made up over 90% in 4 patients.
Conclusion: Monopolar stimulation is a reliable method of pyramidal tract identification in supratentorial brain tumor surgery.
Цель исследования: Провести поточечное сравнение моно- и биполярного картирования по пороговой силе тока, частоте положительных моторных ответов и количеству вовлекаемых в ответ групп мышц.
Материал и методы: На базе ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии имени акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России проведено проспективное нерандомизированное исследование, в которое включено 14 пациентов (из них 9 женщин и 5 мужчин) с супратенториальными опухолями, расположенными не далее 2 см от моторной коры и пирамидного тракта, оперированных в 2018—2019 гг. Возраст больных варьировал от 25 до 74 лет. У 8 больных выявлены злокачественные глиомы (Grade III — 4, Grade IV — 4), у 6 — менингиомы. У всех пациентов непосредственно до операции и после (на 1-е, 7-е сутки и через 3 мес) проведена оценка двигательной функции по 5-балльной шкале. Помимо рутинного нейрофизиологического мониторинга, в конце операции проведено сравнительное поточечное моно- и биполярное картирование пирамидного тракта в ложе удаленной опухоли с последующим маркированием точек, в которых получены моторные ответы. Сравнительный анализ данных, полученных при моно- и биполярной стимуляции в идентичных точках, включал сопоставление пороговых значений силы тока, частоты положительных моторных ответов и оценку вовлекаемых в моторный ответ групп мышц (мышцы ноги, предплечья, кисти, лица). В раннем послеоперационном периоде пациентам проведена магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга для оценки радикальности удаления опухоли.
Результаты: При проведении сравнительной поточечной моно- и биполярной стимуляции у 14 пациентов выявлены 64 точки, в которых зарегистрированы моторные ответы. Число таких точек у каждого пациента варьировало от 2 до 8 (в среднем 5 точек). В 57 точках моторные ответы зарегистрированы как при монополярной, так и при биполярной стимуляции, в оставшихся 7 точках — только при монополярной. Сила тока при монополярной стимуляции находилась в пределах 3—15 мА, при биполярной — 2,5—25 мА. При проведении статистического анализа нами не выявлено статистически значимой разницы ни в величине пороговой силы тока (7,37 мА для монополярной стимуляции и 8,88 мА для биполярной; p=0,12), ни в частоте положительных моторных ответов и вовлекаемых в моторный ответ групп мышц (p=0,1 и p=0,73 соответственно). У 7 (50%) пациентов отмечено нарастание неврологического дефицита в раннем послеоперационном периоде (4 пациента с глиальными опухолями и 3 — с менингиомами). При этом только у 2 (14,3%) пациентов отмечено развитие стойкого неврологического дефицита (оба больных с инфильтративными менгиомами). Объем удаления глиом, накапливавших контраст, по данным послеоперационной МРТ, в режиме T1+C составил 100% у 1 пациента и 94% еще у одного. Для неконтрастируемых глиом, по данным МРТ, в режиме FLAIR объем резекции у 2 пациентов превышал 70% и у 2 — менее 70%. Объем удаления менингиом оценивали по данным послеоперационной МРТ в режиме T1+C, он составил более 90% у 4 пациентов.
Выводы: Монополярная стимуляция является надежным методом идентификации пирамидного тракта в хирургии супратенториальных опухолей головного мозга.
Keywords: bipolar stimulation; corticospinal tract; direct subcortical electrical stimulation; glial tumors; gliomas; monopolar stimulation; motor cortex.