Basic of INM - 수술 중 신경계감시의 기본 3

Transcranial motor evoked potential, TceMEP - 운동유발전위

 

운동유발전위의자극부위(머리)와 기록부위(팔, 다리)

운동유발전위는 수술 중 환자의 운동기능에 대한 객관적인 평가를 위해서 시행됩니다. 일반적으로 체성감각유발전위검사와 함께 시행하는 경우가 많은데 MEP와 SSEP가 서로 상호보완적인 기능을 갖고 있기 때문입니다. 예를 들어 수술 중 신경이 손상되어 검사에 변화가 생길 경우 MEP 만 감소하거나 SSEP만 감소하는 경우는 드물게 나타납니다. 그래서 두 가지 검사를 비교해 보고 동시에 파형의 감소가 생겼을 때 더 신경손상에 대한 신뢰도가 높다고 할 수 있고, 운동유발전위의 경우 특히 마취에 영향을 받기 때문에 이런 경우 역시 좌우측의 MEP 파형을 비교하고 SSEP를 함께 비교해 마취의 이상인지 수술적 요인에 의한 감소인지 분별할 수 있습니다. 

자극방법

 

운동유발전위는 좌측 혹은 우측 반구의 운동영역(motor cortex)을 두피의 C1-C2 또는 C3-C4에서 자극하고 상지와 하지, 얼굴 등 신체의 근육에서 나타나는 복합근육활동전위(compound muscle action potential, CMAP)를 기록합니다. 항전압(constant voltage) 또는 항전류(constant current)방식을 이용하며, 연속펄스자극(train)을 3~7회로 설정하고, 펄스간격(interpulse interval)은 1~5ms(250~1000Hz), 펄스기간(pulse duration)은 0.05~0.2ms, 민감도는 20uV~5mV 범위, 시간축(timebase)은 10~20ms 내외로 설정하고 자극세기는 150~500 volt 사이의 자극을 이용해 검사합니다.

 

 

기록방법

상지에서는 승모근(trapezius), 삼각근(deltoid), 이두근(biceps), 삼두근(triceps), 짦은 엄지벌림근(APB), 새끼벌림근(ADQ), 하지에서는 대퇴사두근, 앞정강근(TA), 엄지벌림근(AH), 얼굴에서는 눈둘레근, 입둘레근, 턱근등 육안으로 식별하기 용이한 근육을 선택하여 기록할 수 있습니다. 

 

상지와 하지에서 기록된 운동유발전위 파형

분석

파형의 잠복기는 고려하지 않으며, 진폭의 감소가 50%이상일 때 즉시보고합니다. 운동유발전위검사의 단점은 검사에 위양성과 위음성이 혼재하는 검사로 위양성은 수술 중 파형의 감소가 발생했지만 실제로 수술 후 환자에서는 손상이 발생하지 않은 경우를 말하고, 반대로 위음성은 수술 중에 검사에서는 이상이 없었지만 수술 후 환자에게서는 실제로 운동능력의 감소가 발견되는 경우입니다. 이런 사항들을 보완하기 위해 첫 번째로 자극 시 역치 정도의 자극으로 파형의 진폭이 500uv이상 측정되는 수준을 일정하게 유지한 상태로 검사합니다. 자극세기가 강해지면 대뇌의 전반적인 영역이 전부 활성화되어 파형이 계속 커지게 되기 때문에 실제로 신경손상이 발생해도 파형의 크기가 그대로 유지되기 때문입니다. 그리고 두 번째로 뇌종양 수술 환자에서는 운동유발전위와 함께 직접피질자극(direct cortical stimulation)과 피질하자극(subcortical stimulation)으로 환자의 반응을 이중으로 체크하며 검사하면 이런 오류들을 줄일 수 있습니다. 

 

Electromyography, EMG - 근전도감시

신경손상시 반응(좌)과 신경주변자극시 신경이 자극될 때 반응(우)

 

신경과 근육은 서로 연결되어있습니다. 그래서 신경에 전기자극을 주거나 물리적인 압력이 가해지면 근육에서는 수축반응이 일어나는데 이런 원리를 이용해서 신경의 상태를 파악합니다. 신경의 상태는 수술 중에 신경이 손상을 받거나 종양 때문에 신경의 위치가 보이지 않아 손상되거나 절단되는 것을 방지하기 위해 신경으로 의심될 만한 곳을 자극해서 근육의 수축 반응이 일어나는지 확인할 수 있습니다(direct nerve sitmulation, triggerd EMG). 

 

뇌신경에 연결된 근육

Cranial nerve	Innervated muscles
III, IV, V	Extraocular muscles (EOM)
V	Masseter, Temporalis
VII	Frontalis, Orbicularis oculi, Orbicularis oris, Mentalis, Others
IX	Stylopharyngeus
X	Pharyngeal and laryngeal muscles
XI	Sternocleidomastoid, Trapezius
XII	Tongue

 

뇌 수술에서 뇌신경과 연결된 근육에서 반응을 감시할 수 있습니다.

 

Spinal root myotomes

 

C1 – None
C2 – Sternocleidomastoid
C3 – Trapezius, sternocleidomastoid
C4 – Trapezius, levator scapulae
C5 – Deltoid, biceps
C6 –Biceps, triceps, brachioradialis, pronator teres, flexor carpi radialis (FCR)
C7 –Triceps, pronator teres, FCR, forearm extensors
C8 –Triceps, ulnar forearm muscles, all hand intrinsic muscles (incl. abductor pollicis brevis, first dorsal interosseous, adductor digiti minimi)
T1 –Hand intrinsic muscles, flexor carpi ulnaris
T2, T3, T4, T5, T6 – Intercostal muscles, paraspinal muscles
T6, T7, T8 – Upper rectus abdominis, paraspinal muscles, intercostal muscles
T8, T9, T10 – Middle rectus abdominis, paraspinal muscles, intercostal muscles
T10, T11, T12 – Lower rectus abdominis, paraspinal muscles, intercostal muscles
L1 –Quadratus lumborum, paraspinals, cremaster ± iliopsoas ± internal oblique
L2 –Iliopsoas, adductor longus, quadriceps, adductor magnus
L3 –Quadriceps, adductor longus, adductor magnus, iliopsoas
L4 –Quadriceps, tibialis anterior, adductor longus, adductor magnus, iliopsoas
L5 –Tibialis anterior, peroneus longus, adductor magnus
S1 – Gastrocnemius, abductor hallucis
S2 – Gastrocnemius, abductor hallucis
S2–S5 – Anal sphincter, urethral sphincter

척추 수술에서 수술 위치에 따라 근육에 전극을 삽입하여 반응을 감시합니다.

 

Dermatome과 Myotome의 개념

 

Dermatome: 피부분절, 척수신경 하나가 지배하는 피부영역으로 척수의 감각신경이 담당하는 부위

Dermatome의 이상일 때 증상을 통해 역으로 어느 신경이 원인인지 알 수 있습니다. C1은 운동신경섬유로만 구성되어 있어 피부분절이 없습니다.

Myotome: 근육분절로 척수의 단일신경뿌리가 지배하는 근육 

 

C1, 2 Cervical flexion(목뼈굽힘): 머리 긴 근, 목빗근, 목빗근,머리곧은근

C3 Cervical side flexion(목뼈 가쪽 굽힘): 승모근, 머리널판근?

C4 Scapula elevation(어깨 올림): 승모근, 어깨올림근

C5 Shoulder abduction(어깨 관절 벌림):가시위근, 가시아래근, 어깨세모근, 위팔 두 갈래 근

C6 Elbow flexion and wrist extension(팔꿈치관절굽힘, 팔꿈치관절굽힘, 손목관절폄):손목관절폄 위팔 두 갈래 근, 뒤침근, 뒤침근,손목폄근

C7 Elbow extension and wrist flexion(팔꿈치관절폄, 팔꿈치관절폄, 손목관절손목관절 굽힘): 위팔세갈래근, 손목굽힘근

C8 Thumb extension(엄지손가락폄 자뼈 쪽 치우침): 자뼈 쪽 굽힘근, 엄지손가락폄근, 엄지손가락 모음근

T1 Finger abduction(손가락 벌림과 모음): 바닥쪽뼈사이근, 등쪽뼈사이 근

 

L1, L2 Hip flexion(엉덩관절 굽힘): 엉덩허리근, 엉덩관절 모음근

L3 knee extension(무릎관절 폄): 엉덩허리근, 넙다리네 갈래근

L4 Ankle dorsiflexion(발목관절 발등굽힘): 앞정강근, 엄지발가락 폄근

L5 Big toe extension(엄지발가락폄): 엄지발가락 폄근, 종아리근, 중간볼기근, 발등굽힘근

S1 Ankle plantiflexion(발목관절 발바닥 쪽 굽힘, 발의 가쪽 번짐, 엉덩관절 폄): 종아리근, 뒤넙다리근, 볼기근, 발바닥 굽힘근

S2 knee flexion(무릎관절 굽힘, 발가락 서기): 종아라를 제외하고 S1과 같음

S3, S4(방광, 생식기능): 골반바닥근육

 

Deep tendon reflex (DTR)

 

심부건 반사는 힘줄 부위를 가볍게 쳐서 자극했을 때 힘줄이 붙어있는 근육에서 반사적으로 수축반응이 일어나는 원리로 힘줄에서는 근육에 걸리는 힘을 감지하고, 근육에서는 근육길이의 변화를 감지합니다.

반사반응이 소실되면 말초 하위운동신경원의 원인, 반사반응이 항진되면 중추 상위운동신경원의 이상으로 판단합니다. 

 

 

상지

턱- 아래턱 – 입 다문 – 5번 신경

위팔 두 갈래 근 – 위팔 두 갈래 근 힘줄 – 위팔 두 갈래 근수축 – C5-6

위팔노근 – 위팔노근힘줄 = 팔의 굽힘과 아래필의 엎침 – C5-6

위팔세갈래근 – 팔꿈치머리돌기 위의 위 팔세 갈래근의 먼쪽 – 팔꿈치관절의 폄 C7-8

 

하지

무릎뼈 – 무릎힘줄 – 무릎관절 폄 – L3-4

안쪽 뒤넙다리근 – 반막모양근 힘줄 – 무릎관절의 굴곡 L5-S1

가쪽 뒤넙다리근 – 넙다리 두 갈래 근 힘줄 – 무릎관절의 굴곡 S1-2

뒤정강근 – 안족복사뼈 뒤의 뒤정강근의 힘줄 – 안쪽 돌림된 발목관절의 발바닥 굽힘 L4-5

아킬레스 – 아킬레스건 – 발목관절의 발바닥 굽힘 -S1-S2

 

Dermatome과 Myotome, DTR에 관한 내용은 진단하는데 의미가 있으므로 참고적으로만 알아두시면 됩니다.