[Rothman 7th ed] S2 DIAGNOSIS - 15. Intraoperative Neurophysiologic Monitoring of the Spine

Intraoperative Monitoring of the Spinal Cord

• **Intraoperative neurophysiologic monitoring (IONM)**의 목적은 마취된 상태에서 neurologic examination이 불가능한 환자에게서 수술 중 발생할 수 있는 neurologic injury를 조기에 감지하고, 영구적 마비를 예방하는 데 있다.
• 환자의 신경계가 자극에 반응하는 방식을 기록하여, 해당 신경 pathway의 기능적 무결성을 모니터링할 수 있다.
• Baseline recording은 수술 전 시행되며, 이후 수술 중 내내 계속된다. baseline과 비교해 significant change가 발견될 경우 neurologic injury를 의심할 수 있다.
• 변화는 기술적 문제, 생리학적 변수 변화, 마취제 영향에 의해서도 발생할 수 있으므로, IONM 팀은 이에 대한 구별이 필요하다.

Somatosensory-Evoked Potentials (SEPs)

• SEP는 수년간 척수 기능을 모니터링하는 데 사용되어 왔으며, scoliosis correction, intraspinal tumor 제거, AVM 제거 등의 수술에서 신경학적 손상 위험을 줄여주었다.
• SEPs는 dorsal column 감각 경로만을 모니터링하며, motor function에 대한 직접적인 정보는 제공하지 못한다.
• Dorsal column은 posterior spinal artery, motor tract은 anterior spinal artery의 혈류 공급을 받기 때문에, anterior cord ischemia는 SEP로 감지되지 않을 수 있다.
• 이 경우, wake-up test 또는 motor-evoked potential (MEP) 모니터링이 필요할 수 있다.

Motor-Evoked Potentials (MEPs)

• 초기에는 spinal cord stimulation으로 시행되었으나, invasive하고 자극 정확도가 낮은 문제가 있어 현재는 transcranial electrical stimulation (TCES) 방식이 표준이 되었다.
• Myogenic MEP: 말초 근육에서 반응을 직접 측정하여 motor pathway integrity 평가
• TCES는 reliable하고, MEPs는 corticospinal tract을 직접적으로 평가할 수 있으며 SEP의 보완적 역할을 한다.
• Anesthetic 요인의 영향: inhalational agent는 MEP amplitude 감소, total intravenous anesthesia가 MEP 유지에 유리함

Monitoring Strategy and Interpretation

• Significant change 기준:
  • SEP: amplitude 감소 >50%, latency 증가 >10%
  • MEP: baseline 대비 amplitude 감소 >75%, threshold voltage 상승 >50V
• SEP와 MEP의 병용은 wake-up test의 필요성을 줄여줄 수 있다.
• 수술 중 pedicle screw stimulation을 통한 root injury 예방 가능
  • Screw 자극 후 myogenic response 기록 → 반응 유무에 따라 breach 여부 판단

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Summary

• Intraoperative neurophysiologic monitoring은 척추 수술 중 발생 가능한 신경 손상의 조기 발견과 예방을 가능하게 하며, neurologic outcome을 개선할 수 있다.
• 성공적인 IONM을 위한 필수 요소:
  1. EMG, SEP, MEP 등 multimodal 장비의 구비
  2. 숙련된 neurophysiologic 팀
  3. 수술팀 및 마취팀과의 신속한 소통
  4. 해부학 및 기술적 한계에 대한 충분한 이해
• MEP + SEP의 병합 전략은 motor와 sensory 경로 모두를 실시간으로 평가 가능하게 하여 신뢰성과 정확도를 높인다.
• TCES-induced MEP는 최근 spinal surgery에서 가장 널리 사용되는 motor monitoring modality로 자리 잡았으며, neurologic safety 확보에 있어 핵심적 역할을 한다.