The efficacy of transcartilaginous needle electrodes for intraoperative neuromonitoring in thyroid surgery

Abstract

Нарушение функции возвратного гортанного нерва является одним из наиболее важных осложнений операций на щитовидной железе и может приводить к существенному ухудшению качества жизни. Внедрение интраоперационного нейромониторинга (ИОНМ) возвратного гортанного нерва стало важным этапом в развитии хирургии щитовидной железы. Наибольшее распространение получил ИОНМ с использованием ларингеального электрода, однако ларингеальный электрод имеет и ряд известных недостатков. В то же время недостаточно изученной является эффективность нейромониторинга с использованием игольчатых электродов как доступной альтернативы использованию ларингеального электрода. Целью настоящего исследования была оценка эффективности ИОНМ с использованием чрезхрящевых игольчатых электродов при хирургических вмешательствах на щитовидной железе. В ходе работы был проведен ретроспективный анализ историй болезни, протоколов операций, ИОНМ, ультразвуковой и эндоскопической ларингоскопии пациентов, госпитализированных в отделение эндокринной хирургии КВМТ им.Н.И.Пирогова в 2018-2020 годах. Была получена сплошная выборка из 956 нервов в риске у пациентов, прооперированных с использованием ларингеального электрода, 129 нервов в риске у пациентов, прооперированных с использованием чрезхрящевых игольчатых электродов, и 431 нерва в риске у пациентов, прооперированных с использованием пальпаторного нейромониторинга. Данные о подвижности голосовых складок спустя 6 месяцев после операции были получены путем телефонного интервью пациентов, у которых имелось нарушение подвижности голосовых складок на момент выписки. В рамках проспективного исследования проводилась регистрация электромиографических параметров ИОНМ 36 нервов в риске при использовании игольчатых электродов и ларингеального электрода последовательно у каждого пациента. По результатам исследования частота парезов в группе игольчатых электродов составила 4,7% и была выше, чем в группе ларингеального электрода (2,7%) (p=0,1228) и в группе пальпаторного нейромониторинга (3,4%) (p=0,2679), однако различия между тремя группами не были статистически значимыми. Частота параличей гортани при ИОНМ с игольчатыми электродами составила 0,8%, что не отличалось от частоты параличей в группе ларингеального электрода (0,9%) (p=0,4714), и в группе пальпаторного нейромониторинга (2,8%) (p=0,0956), при том, что частота параличей в группе ларингеального электрода (0,9%) была значимо ниже, чем в группе пальпаторного нейромониторинга (2,8%) (p=0,0072). Чувствительность потери сигнала в определении нарушения подвижности голосовых складок в послеоперационном периоде при использовании игольчатых электродов составляла 100%, специфичность – 100%, положительная предиктивная ценность (PPV) – 100%, отрицательная предиктивная ценность (NPV) – 100%. Средние амплитуды электромиографического сигнала, зарегистрированного при помощи игольчатых электродов, были выше, чем амплитуды сигнала, зарегистрированного при помощи ларингеального электрода, на всех этапах нейромониторинга. Таким образом, в ходе исследования была продемонстрирована эффективность чрезхрящевых игольчатых электродов, обладающих высокой чувствительностью и более низкой стоимостью как перспективной альтернативы ларингеальному электроду в профилактике нарушений подвижности голосовых складок. Дальнейшие исследования в этом направлении должны способствовать большей безопасности операций на щитовидной железе.

Recurrent laryngeal nerve injury is one of the most serious complications of thyroid surgery, and it can result in a significant decrease in the quality of life. The introduction of intraoperative neuromonitoring (IONM) of the recurrent laryngeal nerve has become an important step in the development of thyroid surgery. The most widely used means of signal registration in IONM involves a laryngeal electrode. The laryngeal electrode, however, is also known to carry a number of disadvantages. Meanwhile, the effectiveness of IONM employing needle electrodes as an affordable alternative to the laryngeal electrode to this day remains insufficiently studied. The aim of the present study was to evaluate the effectiveness of IONM using transcartilaginous needle electrodes in thyroid surgery. A retrospective analysis of case histories, operative reports, IONM, ultrasound and endoscopic laryngoscopy protocols of patients undergoing thyroid surgery in 2018-2020 at the Department of Endocrine Surgery, St Petersburg State University N.I.Pirogov Clinic of High Medical Technologies, was carried out. The obtained sample included 956 nerves at risk undergoing IONM with a laryngeal electrode, 129 nerves at risk undergoing IONM with transcartilaginous needle electrodes, and 431 nerves at risk undergoing IONM with laryngeal palpation. Data on vocal fold mobility at 6 months after surgery were obtained by telephone interview of patients who had impaired vocal fold mobility at the time of discharge. Additionally, electromyographic parameters of IONM of 36 nerves at risk were recorded using needle electrodes and a laryngeal electrode sequentially in each patient. The frequency of paresis in the needle electrode group was 4.7%, which was higher than that in the laryngeal electrode group (2.7%) (p=0.1228) and in the laryngeal palpation group (3.4%) (p=0.2679). However, the differences between the three groups were not statistically significant. The incidence of laryngeal paralysis in the needle electrode group was 0.8%, which was not significantly different from the laryngeal electrode group (0.9%) (p=0.4714) and laryngeal palpation group (2.8%) (p=0.0956). At the same time, the incidence of paralysis in the laryngeal electrode group (0.9%) was significantly lower than in the laryngeal palpation group (2.8%) (p=0.0072). When using needle electrodes, the sensitivity of loss of signal in predicting postoperative vocal cord movement impairment was 100%, specificity was 100%, positive predictive value (PPV) was 100%, and negative predictive value (NPV) was 100%. The average electromyographic signal amplitudes recorded with needle electrodes were higher than those recorded with a laryngeal electrode at all steps of neuromonitoring. Thus, the present study demonstrated the effectiveness of transcartilaginous needle electrodes, which offer a high sensitivity at a lower cost, as a promising alternative to the laryngeal electrode in prevention of vocal cord mobility impairment. Further research in this direction should contribute to improving the safety of thyroid surgery.