Monitoraggio neurologico durante gli interventi chirurgici

Ingegnere biomedico

Aprile 30, 2022

Monitoraggio neurologico durante gli interventi chirurgici

Durante gli interventi di neurochirurgia è spesso importante monitorare il funzionamento delle strutture nervose al fine di verificare e preservare la loro funzionalità. A tal fine tecniche laboratoristiche di base vengono utilizzate, durante gli interventi chirurgici, per effettuare un monitoraggio neurofisiologico intraoperatorio (IONM).

L’IONM si effettua principalmente mediante:

Tecniche di monitoraggio in senso stretto che permettono il controllo dell’integrità delle strutture neurologiche
Tecniche di mappaggio che, mediante stimoli, permettono di identificare, testare e preservare strutture nervose non identificabili solo mediante osservazione.

Le strutture che vengono monitorate durante gli interventi chirurgici sono:

Corteccia cerebrale, che ha un ruolo fondamentale nel controllo delle capacità cognitive e sensoriali
Nuclei della base, che controllano i processi di apprendimento e di movimento
Tronco encefalico, struttura responsabile del controllo dei processi vitali come il respiro
Nervi cranici, che sono fondamentali per il funzionamento del movimento e dei sensi
Midollo spinale, che fa da ‘ponte’ tra il cervello e gli organi interni per il funzionamento dell’organismo
Plessi nervosi: ultima ‘congiunzione’ tra gli organi interni e il cervello

Ma come avviene il monitoraggio dell’attività cerebrale?

Il monitoraggio neurologico in senso stretto durante l’intervento chirurgico vertebrale

Per il monitoraggio neurologico in senso stretto ci vengono in aiuto due tecniche utilizzate anche come analisi pre-intervento:

L’elettromiografia (EMG) che dà indici indiretti sull’integrità delle strutture nervose mediante la registrazione dell’attività muscolare.

Viene utilizzata soprattutto in interventi in cui sono interessati nervi periferici o la colonna vertebrale.

L’elettroencefalografia (EEG) che registra continuamente l’attività elettrica cerebrale mediante elettrodi posizionati a livello del cuoio capelluto. L’EEG è in grado di dare un’indicazione anche sulla profondità della sedazione.

Le tecniche di mappaggio durante l’intervento chirurgico vertebrale

Come tecniche di mappaggio sono ampiamente utilizzati i potenziali evocati (PE) che permettono di valutare le risposte elettriche generate dal sistema nervoso centrale (SNC) o periferico (SNP) a seguito di stimolazioni.

Per i potenziali evocati vengono posizionati degli elettrodi sul cuoio capelluto e sugli arti all’altezza dei nervi periferici e vengono dati stimoli di vario tipo.

Se gli stimoli utilizzati sono di tipo sensoriale si parla di potenziali evocati somato-sensoriali o PESS. Questi permettono di valutare come gli stimoli dalla periferia vengono elaborati a livello cerebrale e vengono utilizzati soprattutto in interventi con rischio di danno somato-sensoriale.
Se gli stimoli sono di tipo acustico si parla di potenziali evocati del tronco-encefalo o BAEPs i quali vengono eseguiti applicando stimoli sonori e registrando, mediante elettrodi, l’attività elettrica a livello del SNC. Questi quindi aiutano a valutare la funzionalità encefalica in risposta a stimoli uditivi.
Se gli stimoli sono visivi si parla di potenziali evocati visivi o PEV, mediante i quali con flash luminosi si valuta a funzionalità delle vie ottiche nella loro interezza. I dati sono registrati sempre mediante elettrodi.
E infine se gli stimoli sono motori si parla di potenziali evocati motori o PEM in cui la stimolazione avviene ‘al contrario’. La stimolazione elettrica, infatti, in questo caso, è a livello del SNC e mediante elettrodi si registra la risposta agli stimoli a livello dei muscoli distali e prossimali.

Utilità del monitoraggio neurologico durante gli interventi di chirurgia vertebrale

Il monitoraggio neurologico durante gli interventi chirurgici, che può comprendere una o più tecniche in cooperazione in base al caso specifico, ha permesso grandi progressi tecnologici nella pratica clinica poiché ha ridotto in maniera significativa i deficit neurologici post-operatori e assume oggi grandissima importanza nella chirurgia a paziente sveglio (awake surgery), tecnica operatoria utilizzata, se presente la collaborazione del paziente, soprattutto in casi complessi come tumore cerebrale ritenuto inoperabile o casi in cui si potrebbe avere un deficit postoperatorio estremamente gravoso.

Durante l’awake surgery, infatti, viene eseguito il brain mapping in cui la corteccia cerebrale viene sottoposta a stimoli neurofisiologici mentre il paziente risponde a semplici quesiti così da comprendere dove poter intervenire.

In particolare l’IONM è estremamente utile in interventi che coinvolgono il midollo spinale (per esempio neurinomi, meningiomi o fistole artero-venose), negli interventi sull’encefalo o sui nervi intracranici sia in anestesia generale che in awake surgery (per esempio neoplasie gliali, metastasi, cavernomi o ascessi), in interventi di neuromodulazione in malattie che portano a disturbi del movimento come il Morbo di Parkinson o in interventi sui nervi periferici come lesioni del plesso-brachiale.

Le tecniche di neurofisiologia sono quindi fondamentali:

come strategia chirurgica in quanto i test effettuati permettono di comprendere la reale sede su cui intervenire,
durante l’intervento in quanto sono utilizzate come ‘guida’
nel recupero post-operatorio in quanto sono in grado di dare una prognosi funzionale per il paziente sulla base dei risultati ottenuti.

Possono esserci complicanze legate al monitoraggio neurologico?

Grazie ai grandissimi progressi ottenuti in campo di sicurezza chirurgica e biochimica, le complicanze sono fortemente limitate.

Alcune tecniche di monitoraggio coinvolgono l’utilizzo di elettrodi ad ago per cui ciò potrebbe portare a infezioni legate all’applicazione. Le fasi di stimolazione potrebbero portare a morsus (morso) a causa dell’attivazione dei muscoli masticatori in presenza di stimolazione motoria o piccole ustioni cutanee locali in presenza di stimolazione elettrica.

I processi di monitoraggio sono comunque estremamente controllati da un’equipe medica integrata formata da neurochirurghi, neurofisiologi, neuro-anestesisti e tecnici di neurofisiologia che lavorano costantemente con grande competenza per rendere rare tali complicanze.