KR20120037392A - 신경학적 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

신경학적 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20120037392A
KR20120037392A KR1020117029708A KR20117029708A KR20120037392A KR 20120037392 A KR20120037392 A KR 20120037392A KR 1020117029708 A KR1020117029708 A KR 1020117029708A KR 20117029708 A KR20117029708 A KR 20117029708A KR 20120037392 A KR20120037392 A KR 20120037392A
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티머시 테일러 데이비스
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Abstract

정확한 위치 결정, 가상 묘출, 및 제안된 수술 부위를 통과하는 코스를 지나가거나 상기 수술 부위를 주변의 코스를 지나가는 신경(들) 또는 신경 구조체들의 테스팅을 고려하는 방법, 시스템 및 제품들이 기술된다. 상기 방법 및 시스템은 정향성 및 역향성 방식뿐만 아니라 트리거링되는 근전도 감사를 이용하여 감각 신경, 운동 신경, 및 혼합된 신경 전달 검사들을 통합하는 다양한 유형들의 신경 진단 테스트들을 이용한다. 이 방법, 시스템, 및 제품들은 수술 절차 이전, 도중, 이후에 베이스라인 기능 및 신경들 및 신경 조직체들의 연속적인 완전성을 평가하기 위한 훨씬 더 구체적이고 민감한 방법을 고려한다.

Description

신경학적 모니터링 시스템 및 방법{NEUROLOGIC MONITORING SYSTEM AND METHOD}
관련 출원들과의 상호-참조들
본 출원은 2009년 12월 15일에 제출된 미국 임시 출원 번호 제 61/286,703호의 이점 및 2009년 5월 11일에 제출된 미국 임시 출원 번호 제 61/177,181호의 이점을 주장하고, 양 출원들 모두는 본원에 참조로서 분명히 통합되어 있다.
수술, 특히 미세 삽입 수술(Minimally Invasive Surgery)은 흔히 리트랙터(retractor)들을 이용할 것을 요구한다. 리트랙터는 절개부 내로 삽입되거나 신체 내에서 개방할 때, 조직을 분리하여 기본이 되는 수술의 목표물(target)에 대한 더 양호한 시각화(visualization) 및 액세스(access)를 가능하게 하는데 이용되는 의료 도구이다. 리액터들은 흔히 초기의 피부 절개부를 원래 크기의 두배 이상으로 확장시켜서 프로세스 중에 주변의 조직(신경, 혈관, 및 다른 연부 조직 구조체들)에 대한 압착을 발생시킨다. 미세 삽입 수술은 트라우마를 줄이고, 수술 후 통증을 완화하고, 회복을 더 빠르게 하고, 수술 상처를 더 작게 하는 장점들을 제공한다. 그러나 연구들은 미세 삽입 수술에 대한 학습 곡선(learning curve)이 심지어 경험이 풍부한 척추 외과의에게도 급격할 수 있음을 보여준다. 이로 인해 효과적인 기술을 개발하기 전의 학습 단계 동안 합병증들 및 불필요한 긴 수술들의 가능성이 남아 있다. 미세 삽입 절차는 통상적으로 특화된 리트랙터를 요구할 것이다. 이 특화된 리트랙터들은 목표가 되는 조직에 대한 양호한 시야를 가능하게 하지만, 작은 절개부로 인해, 주변 구조체들에 대한 적절한 시야가 가능하지 않다. 리트랙터를 이용한 결과로서 신경 구조체에 대한 과도한 압착 또는 수축은 결과적으로 신경 기능의 손상 및 영구적 손실을 야기하여, 수술 후에 통증, 무감각, 및 약화로 전이될 수 있다.
측부 액세스 척추 수술에서, 절개는 옆구리에서 행해지고 해부는 척추(spinal column)로의 액세스가 가능하도록 후복막 공간(retroperitoneal space)를 통과한 후에 요근(psoas muscle)을 통과하여 실행된다. 리트랙터는 이 동일한 관을 통해 전진하고 이후에 요근에서 확장하여, 척추를 드러낸다. 요수신경얼기(lumbar plexus)(레그(leg)를 공급하는 신경 다발)가 요근을 횡단하므로, 해부 및 임상 연구들은 요수신경얼기의 가지(branch)들이 트랜스프소아스(transpsoas) 척추 방법 동안 잠재적인 위험 상태에 있다는 것을 나타내고 있다. 측부 액세스 트랜스프로사스 척추 수술을 겪은 환자들은 수술 후에 수술 시점의 30 퍼센트 신경 이 부족하다고 보고되어 왔다. 그러므로 신경(들)의 접촉 및 후속 압착 또는 손상이 리트랙터의 배치 및 확장 동안 그리고 척추 내의 측면 액세스 수술 과정 전체에 결쳐 발생하기 때문에 이것들을 식별하는 것이 필요하다. 현재의 수술중 신경 모니터링 시스템(neuromonitoring system)들은 수술의 실행 중에 이용되는 의료용 기구를 이용하는 신경 구조체들의 테스팅을 고려한다. 미국 특허 출원 공개 번호 2005/0182454는, 예를 들면, 신경들에 의해 자극되는 근육 그룹들의 EMC 응답을 모니터링하는 동안 수술 액세스 구성요소들의 원위에 있는 하나 이상의 자극 전극들을 통해 신경들을 전기 자극하는 수술 시스템을 개시한다. 이것은 다리들에 있는 주요 근육 그룹들 위에 있는 피부 상에 배치되는 8개의 쌍의 EMG 전극들을 통해 달성된다. 미국 특허 번호 제 6,466,817호는 교정 전극 및 근위 전극에 자극을 제공함으로써 신경의 근접점 및 신경의 상태를 검출하는 시스템을 개시한다. 상기 시스템은 자극이 교정 또는 근위 전극에 인가된 후에 응답을 수신하는 EMG 전극들을 포함한다. 교정 전극은 신경 부근에 위치된다. 근위 전극은 캐뉼러(cannular), 바늘(needle), 카테터(catheter), 절제 디바이스, 레이저 등을 포함하는 임의의 의료 디바이스에 연결될 수 있다.
상기 유형들의 테스트들은 흔히 수술 동안에 특정되지 않는 신경 진단의 변경을 제공하고, 이로 인해 해석의 여지가 있을 수 있다. 신경 경로는, 전기 임펄스들이 환자에 의해 내부에서 생성되거나 신경 모니터링의 방법에 의해 외부에서 생성되거나간에, 상기 전기 임펄스들을 하나의 종단에서 다른 종단으로 전달할 것이다. 신호들은 제공된 경로의 증가한 길이들에 걸쳐 그리고 신호들이 시냅스(synapse)(신경-대-신경 연접부)를 가로지를 때 더욱 퇴화될 수 있다.
종래 방법들과는 달리, 개시되는 방법 및 장치는 신경 경로의 더 짧은 세그먼트(segment)들을 테스트하는 것을 포함하고, 개시된 방법은 수술 부위(surgical site)에 의료 디바이스/전극으로부터의 자극을 제공하는 것과는 달리, 구체적으로, 부상이 의심되는 부위 또는 수술 부위에 걸쳐, 예를 들면, 원위에서 근위로, 또는 이 역으로 테스트한다. 더 짧은 신경 세그먼트는 보다 재생가능하고 신뢰성 있는 응답을 제공할 것이다.
본 발명은 위치를 식별하고 수술 이전에 신경 구조체들의 성능을 테스트하고 신경 구조체들이 발전하는 바에 따른 신경 세포들의 성능 변경들을 검출함으로써 수술 절차들 동안 신격 구조체들을 보호하는 시스템, 제품들, 및 관련 방법들을 포함한다. 기능적인 완전성을 위해 신경 및 신경근(nerve root)을 모니터링하거나 수술 절차 동안 부상을 검출하는 것은 부상의 잠재적인 부위인, 수술 근위의 위치로부터 수술 부위의 원위까지 걸친 신경의 세그먼트의 신경 기능을 측정하는 것에 의해 개시된다. 이는 정상 신경 기능의 "베이스라인(baseline)"을 획득하기 위해 수술 이전에 실행되고 수술 부위에 걸친 기능의 퇴화 또는 연속 정상 신경 기능을 검증하기 위해 상기 절차 동안 반대 방향들로 그리고 다수회로 실행된다.
제어 유닛, 환자 내의 내부 배치 프로브(probe)들/전극들, 자극을 프로브/전극에 송신할뿐만 아니라 신호를 수신 프로브(들)/전극(들)로부터 수신할 수 있는 있는 결합 슬레이브 박스(slave box)들, 및 잠재적인 수술 부위로의 삽입 동안 신경 구조체들을 검색하기 위해 자극을 송신하도록 설계되는 위치 결정(localization) 프로브를 포함하는 신경 진단 시스템이 개시된다. 제어 유닛은 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어로 구성되어 있고, 상기 제어 유닛은 자극을 전달할 뿐만 아니라 환자에 부착되거나 환자 내부에 있는 수신 전극들로부터 신호들을 수신하여, 이 아날로그 신호를 디지털 포맷, 그 후에 파형들로 변환하는 능력을 갖추고 있다. 상기 제어 유닛은 또한 인가되는 자극 및 생성되는 파형의 관계를 식별할 수 있다. 제어 유닛 및 소프트웨어는 파형들의 분석을 실행하고 전달 속도들, 자극 및 응답 사이의 경과 시간들, 레이턴시(latency)들, 진폭들, 전달 속도, 또는 복합 동작 전위의 에어리어(area)를 계산할 수 있고, 임의의 결합 또는 이 값들을 이용하는 계산을 할 수 있다. 베이스라인 파형들은 저장되고 수술 절차 동안 신경 기능의 변경들을 검출하기 위해 동일한 신경 구조체에 대한 미래의 테스팅과 비교된다. 생성되는 파형들은 제어 유닛 상의 디스플레이 스크린뿐만 아니라 수술을 실행하는 의사가 시각화할 수 있는 스크린으로 투사된다. 제어 유닛 디스플레이는 CAT 5, 이더넷 라인과 같은 디지털 통신 케이블, 또는 디지털 정보를 저장하고, 통신하고 이동시키는 임의의 종류의 네트워크에 접속되는 통신 케이블의 임의의 다른 변형물을 통해 원격 감독자에 의해 시각화될 수 있다.
다른 양태에서, 뼈, 근육, 및 연부 조직 구조체를 통하는 신경의 깊은 코스로 인해 이전에 액세스 가능하지 않았던 신경의 지점으로의 액세스를 가능하게 하는 프로브/전극 및 프로브를 삽입하는 방법이 제공된다. 프로브는 신체 내에 깊은 위치에서 그리고 수술 부위 근위 또는 원위에서 실행되는 테스트를 가능하게 한다. 이 기능은 현재 시장에서 판매 중인 "종래의" 근전도(electromyography) 검사 바늘을 이용하여 실행될 수 없다. 현재의 바늘들은 길이가 제한되고 휘어지도록 설계되지 않는다. 이 바늘들은 표면 종단에 허브(hub)를 가지므로 수술 중에 쉽게 부딪혀서 수술 중에 신경을 찌를 것이다. 개시된 프로브/전극은 충분히 길어서 신체 체형(환자의 크기, 신체 둘레) 또는 신경 코스의 깊이와는 관계 없이 팁(tip)을 임의의 환자 내의 신경 또는 신경 구조체들에 근접하는 것을 인에이블(enable)한다. 일단 프로브가 제자리에 있게 되면, 프로브는 피부의 표면과 높이가 같아지도록 휘어져서 프로브가 원하는 것보다 더 깊은 곳으로 뚫고 지나가지 않는 것을 보장할 수 있다. 현재의 근전도 바늘들에 있어서, 바늘의 근위 부분의 길이는 환자에 따라 수정될 수 없다. 그러므로, 마른 환자에게는, 피부의 외부에 계속 노출되어있는 바늘의 일부가 존재하므로, 이 일부는 수술 절차 동안 부딪히게 되면, 바늘과 인접해있던 신경 또는 신경 구조체를 찌른다. 개시되는 프로브는 무딘 팁(blunt tip)을 가진다. 개시되는 프로브는 유도 바늘(introducer needle)을 이용하여 예를 들면, 투시장치(fluoroscopy), CAT 스캔, 및 초음파 수단과 같은 이미징 기술의 도움으로 조직 내 깊숙히 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 프로브는 예리하고, 전극 배선으로의 연결은 최소 직경으로 이루어지며, 상기 프로브는 게다가 피부와 높이가 같아지도록 휘어질 수 있다. 이 실시예에서, 유도 바늘은 필요하지 않다.
추가적인 실시예에서, 상기 시스템은 결합 슬레이브 박스를 이용한다. 결합 슬레이브 박스는 제어 유닛에 접속되고 시스템의 하나의 실시예에서는 매뉴얼 스위치를 통해 또는 시스템의 다른 실시예에서는 제어 유닛에 있는 원격 전자 스위치를 통하여 기술자에 의해 조작된다. 이 슬레이브 박스는 수신 프로브(들)/전극(들)으로부터 신호를 수신하는 증폭기로 작동하기 위해서 한 형태의 테스팅 동안 특정한 프로브(들)/전극(들)을 통해 자극을 송신한 후에 기능을 전환하는 케이퍼빌리티(capability)를 가진다. 예를 들면, 슬레이브 박스로 인해 동일한 프로브는 하나의 테스트에서 자극을 송신하고, 다른 테스트에서 상기 동일한 프르브에 의해 신호를 수신하는 이 둘 모두에 이용될 수 있다. 이것은 유용하게도 상이한 테스트들의 경우 프로브들을 접속 해제하고나서 다시 접속해야 하는 것을 방지한다.
하나의 실시예에서, 상기 시스템은, 신호들을 한 위치에서 다른 위치로 일제히 전달(volley)하는 신경 진단 검사들을 실행하기 위해서 테스팅 동안, 기술가가 전극을 지정된 슬레이브 자극 박스로부터 지정된 진폭기 박스로, 그리고 그 역으로 전환할 것을 요구한다. 이 검사들은 본 명에서의 설명 섹션에서 상세히 설명될 것이다.
추가적인 실시예에서, 신경 구조체의 위치 결정이 가능한 위치 결정 프로브가 개시된다. 위치 결정 프로브는 신경 구조체의 위치를 결정하는데 이용될 수 있고 반면에 이후에 리트랙터가 배치될 조직 내에 관이 만들어진다. 신경 조직체 주위 및 상기 신경 구조체와 떨어지도록 외과의를 유도하는데 위치 결정 프로브를 이용함으로써, 신경 구조체에 대한 손상을 최소화하면서 관의 생성이 달성된다. 더욱이, 리트랙터가 이용될 때, 신경 구조체가 리트랙터 부근에 있지 않도록 관은 신경 구조체를 피하여 형성될 것이다. 하나의 실시예에서, 위치 결정 프로브는 수술을 실행하는 외과의에 의해 수동으로 동작된다. 이 프로브는 외과의가 전달되는 자극 강도의 레벨을 제어하는 것을 인에이블하는 자극 강도 다이얼을 가질 수 있거나 가지지 않을 수 있다. 이 프로브는 자신이 삽입되어 있을 때 회전되고 자극은 단방향 방식으로 전송된다. 자극은 신경(들) 또는 신경 구조체를 통해 전달되고 신경근들, 대퇴 신경(femoral nerve), 및 근육들에 있는 수신 프로브(들)/전극(들)로 전달되는 신호들을 발생시킨다. 이 신호들은 증폭기 슬레이브 박스(들)를 통해 라우팅(routing)되고, 제어 유닛으로 전달되고, 제어 유닛에 의해 자극이 전달되는 깊이, 전달되는 자극의 레벨, 자극의 강도/방향, 수신 프로브(들)/전극(들)의 위치, 기록 프로브(들)/전극(들)에 의해 포획되는 신호의 강도, 자극 및 신호 기록 사이의 경과 시간, 및 신경 구조체들의 공지되어 있는 해부 구조를 이용하여 교정들이 행해진다. 이 계산들을 이용함으로써, 3차원 가상 이미지는 수술 부위를 통과하거나 우회하여 횡단하는 신경(들) 또는 신경 구조(들)의 피부로부터의 근접성, 방향 및 깊이에 관하여 정확하게 시뮬레이팅되고 디스플레이될 수 있다.
추가적인 실시예에서, 위치 결정 프로브는 상술한 바와 동일하지만, 또한 반복 자극뿐만 아니라 수신 전극들에 의해 수신되는 신호들과 동기화되는 전동 구동 회전을 가진다.
추가적인 실시예에서, 위치 결정 프로브는 상술한 바와 동일하지만, 또한 이전 정보 및 계산들과 동기화되는 자동 깊이 게이지(gauge)를 가진다.
추가적인 실시예에서, 아크(arc) 유도 장치가 개시된다. 아크 유도 장치는: 회전 축; 회전 축에 연결되고, 아크 유도 바늘에 연결되도록 구성되는 레이디어스 암(radius arm)을 포함하고, 아크 유도 장치는 가이드와이어(guidewire)를 통하여 삽입되도록 구성된다. 아크 유도 장치는 레이드어스 암의 하나의 종단에 유도 바늘을 추가로 포함할 수 있다.
추가적인 실시예에서, 신체의 조직 내에 신경 모니터링 전극을 배치하기 위한 방법은 깊은 조직에 도달하도록 신체 내에 가이드와이어를 배치하는 단계; 상술한 레이디어스 유도 장치를 가이드와이어를 통해 신체의 표면과 대략 높이가 같아지도록 삽입하는 단계; 레이디어스 유도 장치의 레이디어스 암을 신체 내의 가이드와이어의 깊이와 대략 동일한 길이로 조정하는 단계; 모니터링될 신경 구조체에 도달하기 위해 아크 유도 바늘을 구비하는 레이디어스 암을 피봇(pivot)하여 아크 유도 바늘을 삽입하는 단계; 및 아크 유도 바늘을 통해 연성(flexible) 신경 모니터링 전극을 삽입하고, 아크 유도 바늘을 제거아혀 모니터링될 신경 구조체에 또는 상기 신경 구조체에 가까이 전극을 배치하는 단계를 포함한다.
상술한 양태들 및 본 발명의 부수적인 장점들의 다수는 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 양호하게 이해되는 바와 같이, 마찬가지로 도면들과 함게 취해질 때, 더욱 용이하게 인식될 것이다.
도 1은 수술 절차 동안 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법의 하나의 실시예의 흐름도.
도 2는 상기 수술 절차의 부위의 원위, 근위, 및 횡단을 포함하는, 신경들의 베이스라인 기능을 설정하기 위한 방법의 하나의 실시예의 흐름도.
도 3은 리트랙터 배치를 위한 부위를 결정하기 위해 위치 결정 프로브를 이용하기 위한 방법의 하나의 실시예의 흐름도.
도 4a는 수술 절차 동안 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법의 하나의 실시예의 흐름도.
도 4b는 수술 절차 동안 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법의 하나의 실시예의 흐름도.
도 5는 신체의 영역 내에 있는 전극의 위치를 결정하기 위한 방법의 하나의 실시예의 흐름도.
도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 다라 신경 기능을 모니터링하는데 이용되는 시스템의 도식도.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따라 신경 기능을 모니터링하기 위해 신경 위치 및 전극 배치를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 신경의 위치를 결정하기 위한 시스템의 도식도.
도 9는 신경의 위치를 결정하는 절차를 위해 신경 위치 및 전극 배치를 도시하는 도면.
도 10은 신경 기능을 모니터링하는데 이용되는 내부 전극의 도식도.
도 11은 단방향 신호를 송신하기 위한 회전 전극의 도식도.
도 12는 슬레이브 박스의 자극기의 도 11의 전극의 단면의 개략도.
도 13은 차동 증폭기 회로 및 자극기 회로 사이의 스위칭 능력을 구비하고 자극기 회로로 스위칭되고 있는 슬레이트 박스의 개략도.
도 14는 차동 증폭기 회로 및 자극기 회로 사이의 스위칭 능력을 구비하고 차동 증폭기 회로로 스위칭되고 있는 슬레이트 박스의 개략도.
도 15는 근위 전극에서 원위 전극까지 신경 진단 테스트를 실행하기 위해 신경 모니터링 기계 및 환자에 연결되는 두 슬레이브 박스들의 도식도.
도 16은 근위 전극에서 원위 전극까지 신경 진단 테스트를 실행하기 위해 신경 모니터링 기계 및 환자에 연결되는 두 슬레이브 박스들의 도식도.
도 17a 및 도 17b는 다중점 전극 및 커플러의 도식도들.
도 18a 내지 도 18h는 후외측 유합(posterior lateral fusion mass)을 우회하도록 신경 프로브/전극을 유도하는 장치 및 방법에 대한 단계들의 도식도들.
도 1을 참조하면, 준비하여 수술 절차 동안 신경 기능을 모니터링하기 위한 실시예가 도시된다. 설명 및 도면들이 측면 액세스 척추 수술과 같이 특정한 형태의 수술을 언급할 수 있을지라도, 본원에 개시되는 방법들은 하나의 방식 또는 다른 방식으로 신경들에 수축 또는 압착을 가할 수 있는 의료 기구들을 이용하는 것을 포함하는 임의의 미세 삽입 절차 또는 절개 수술(그러나 지만 이로 제한되지는 않는다)을 포함하는 다른 유형들의 수술에서 이용될 수 있다. 더욱이, 본원에서 개시되고 청구되는 방법들은 다른 목적들을 위해 신경 기능의 모니터링과 관계하므로, 상기 개시되고 청구되는 방법들은 수술 절차들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본원에 개시되는 방법들은 임의의 수술 절차 동안 신경 기능을 모니터링하는데 민감도를 더 크게 제공하거나, 아니면 그와는 반대로 제공하는데, 왜냐하면 본 방법들의 목적은 감각 신경(sensory nerve) 및 운동 신경(motor nerve)들을 포함하고 전도 방향이 하나 이상인, 하나 이상의 유형의 신경 섬유의 모니터링을 제공하는 것이기 때문이다. 본원에 개시되는 상기 방법들은 정향성(orthodromic)뿐만 아니라 역향성(antidromic) 방식 이 둘 모두로 신경들을 테스팅함으로써 신경 기능의 모니터링을 행하는 것을 고려한다. 최종적으로, 본원에 개시되는 방법들은 수술 부위 근위에 있는 위치들에서 신경들을 자극하여 수술 부위의 원위에 있는 위치들에 있는 신경들에 의한 응답들을 수신하고, 아니면 이의 역으로 자극 및 수신하고, 따라서 수술 부위에 걸친 신경 신호들에 대해 양 방향들로 효과적으로 테스팅함으로써 신경 기능의 모니터링이 가능해진다.
도 1을 참조하면, 준비하고 신경 기능의 모리터링을 실행하는 방법이 도시된다. 블록 102는 수술 동안 테스팅될 신경들의 베이스라인 기능을 설정하기 위한 것이다. 상기 발명은 유용하게도, 상기 절차의 부위의 원위이고, 상기 절차의 부위에 근위하고, 상기 절차의 부위를 걸치거나, 통과하거나 주변의 코스에 있는 다양한 신경(들) 섬유들을 테스팅함으로써 신경 기능의 손실에 대한 더 큰 민감도를 제공한다. 테스팅은 또한 정향성 및 역향성 테스팅을 포함한다. 본원에서 이용되는 바와 같은 정향성은 축색돌기(axon)를 따라 정상적인 방향으로 전파되는 임펄스를 테스팅하는 것을 칭한다. 역향성은 신경이 전달하는 통상적인 방향과 반대의 전파를 테스팅하는 것이다. 블록 102는 도 2와 관련하여 더욱 상세하게 기술된다.
신경들의 베이스라인 기능이 설정되면, 상기 방법은 블록 104로 진행한다. 블록 104에서, 위치 결정 프로브는 리트랙터의 배치를 위한 부위를 결정하는데 이용된다. 본원에서 리트랙터가 의료 기구로서 개시되고, 이 리트랙터의 이용이 신경 기능에 미치는 자체의 영향에 대해 모니터링될지라도, 본원에 개시되는 방법들 및 시스템들은 카테터들, 내시경들 등과 같이 임의의 수효의 상이한 수술 절차들에서 이용될 수 있는 다른 의료 기구들을 모니터링하는데 이용될 수 있다. 더욱이 단계104는 수술 절차가 리트랙터 또는 유사한 기구를 요구하지 않는 경우 선택사양일 수 있다. 실행될 때, 블록 104의 목적은 리트랙터와 같이 수술 절차에서 이용될 의료용 기구의 배치를 위해 경로를 결정하는 것이다. 더욱 상세하게 후술될 위치 결정 프로브는 리트랙터를 배치할 때 이 신경들을 손상시키는 것을 방지하기 위해 임의의 신경들의 위치를 결정하는데 이용된다. 블록 4는 도 3과 연계하여 더욱 상세하게 설명된다.
블록 104의 완료 후에, 상기 방법은 블록 106으로 진입한다. 블록 106에서, 수술 절차가 실행될 수 있다. 수술 동안의 신경 기능 모니터링이 본원에 개시되는 하나의 목적이지만, 신경 전도 검사들 및 신경 전도 검사들을 행하는 방법 및 순서는 수술 이외의 목적들에 이용될 수 있다. 이 블록에서 이용되는 전극들은 블록 102에서 이용되었던 전극과 동일한 전극들일 수 있다. 블록 102에서 이용되는 전극들이 신경들의 베이스라인 기능을 설정하는데 이용되었으므로, 신경들이 수술 동안 기능의 손실을 겪는지를 결정하기 위해, 수술 절차 동안 동일한 신경들이 테스팅될 수 있다. 본원에 개시되는 전극들은 이중의 목적을 가질 수 있다. 예를 들면, 하나의 테스트는 신경 자극을 위하여 전극을 이용할 수 있다. 테스팅이 정향성 및 역향성 테스팅을 요구할 때, 또는 전도가 역향성인지의 여부와는 관계 없이, 근위에서 원위 위치들로, 또는 이의 역으로 전도할 때와 같은 상이한 테스트에서, 하나의 테스트에서 신경 자극에 이용된 동일한 전극이 또한 신경의 응답을 기록하는데 이용될 수 있다. 블록 106은 도 4a와 연계하여 더욱 상세하게 기술된다.
이제, 도 1의 블록 102의 더 상세한 설명과 대응하는 도 2를 참조하면, 신경 기능 베이스라인을 설정하기 위한 흐름도가 도시된다. 수술 절차가 실행되어야 하는 환자는 실제 수술에서와 같이 위치된다. 바람직하게도, 환자는 일반적인 마취 하에 있을 것이다. 시작 블록 200으로부터, 상기 방법은 블록 202에 진입한다. 블록 202는 환자 내의 조직 내에 프로브들을 위치시키기 위한 것이다. 본원에 이용되는 바와 같이, 프로브는 전기 신호의 전달 및/또는 전기 신호의 수신 이 둘 모두를 행하는데 이용될 수 있는 전기 전도체이다. 전기 전도체 프로브로서, 상기 프로브는 상기 용량 내에서 실행될 때, 또한 전극으로 칭해질 수 있다. 이 목적을 위한 적절한 프로브가 후술된다. 하나의 실시예에서, 척추의 요추 부위에 대한 측면 트랜스프소아스 접근법을 위하여 프로브 위치들이 개시된다. 그러나, 다른 수술 절차들을 위해 모니터링되는 신경들은 본 명세서로부터 당업자에게는 명백할 것이다. 본원에 개시되는 방법들의 목적은 수술 상처의 근위 및고 원위에 있는 위치들에 프로브들을 위치시키는 것이다. 이 방식에서, 수술 상처를 통과하하거나, 수술 상처를 통하여 전진하거나, 또는 수술 상처 근위에 있고 수술 상처 원위에 있는 신경들이 정향성 및 역향성으로, 그리고 수술 상처에 걸쳐 효과적으로 모니터링될 수 있다. 개시되는 방법은 감각 신경들 및 운동 신경들과 같은, 다양한 유형들의 신경 섬유들을 모니터링하는데 추가로 제공된다. 개시된 방법은 유용하게도 잠재적인 신경 손상을 의사하게 더 양호하게 고지하기 위해 더 큰 민감도를 제공한다.
척추의 요추 부위에 대한 측면 트랜스프소아스 접근법을 위하여 신경 기능을 모니터링하기 위한 하나의 실시예는 하나의 신경근 또는 신경근들의 임의의 결합체에 프로브들을 위치시키는 것을 포함한다. 측면 트랜스프소아스 접근법 수술의 경우, L2, L3, 및 L4 신경들은 근위 신경들로 간주된다. 본원에서 이용되는 바와 같이, 근위(proximal)은 다르거나 또 다른 위치들에 비해, 척수(spinal cord) 또는 뇌에 가장 까까운 하나 또는 두 위치들을 칭한다. 본원에서 이용되는 바와 같이, 원위(distal)는 근위의 위치에 비해 신경 경로 상에서 더 멀리 있는 위치를 칭한다. 본원에서 이용되는 바와 같이 신경근은 신경공(neuroforamen)에 존재하는 신경의 일부이다. 프로브들은 신경근 또는 신경 가까이 배치될 수 있고 더욱 자세하게 후술되는 바와 같이 투시 진단 위치 결정의 도움을 받아서 배치된다. 예시적인 측면 트랜스프소아스 접근법을 기술하기 위해, L2, L3, 및 L4 신경근들 중 하나 또는 결합체에 위치되는 프로브들은 수술 부위에 대해 근위에 있다. 전극/프로브는 또한 수술 부위에 원위인 대퇴부 신경에 위치된다. 최종적으로, 전극들/프로브들은 또한 수술 부위의 원위인 L2, L3 및 L4 피절(dermatome)들 및 근절(myotome)들에 배치된다. L2, L3, 및 L4에 대응하는 근절들 및 피절들은 당업자에게는 명백하다. L2, L3, 및 L4 근절들 및 피절들에 대응하는 신체의 에어리어들은 문헌으로부터 널리 공지되어 있다. 특정 신경들이 본원에서 측면 트랜스프소아스 척추 액세스 수술 동안 모니터링되고 있는 것으로 개시될지라도, 신체 내의 어떠한 신경들 및 신경근들도 개시된 프로브를 이용하여 액세스될 수 있다. 상이한 수술 위치들이 프로브들을 상이한 위치들에 배치할 것을 요구할 것임이 명백하다. 신경근들(L2, L3, 및 L4)을 모니터링하는 것은 단지 요근을 횡단하는 것을 포함하는 절차를 나타낸다. 다른 수술 절차들에서, 다른 신경근들이 선택될 수 있다. 이 특정한 설명에서, L2, L3, 및 L4 신경근들이 선택되는데 왜냐하면 이것들은 결합하여 요추(lumbar spine)에 요근에 근접하게 대퇴 신경을 형성하기 때문이다. 그러므로, 이 특정 신경근들 및 대퇴 신경은 직접 측면 트랜스프소아스 수술 접근법 동안 지속적으로 위험 상태에 있다. 수술 부위 근접 및 원위, 그리고 상기 수술 부위에 걸쳐 있는 감각 및 운동 신경들을 모니터링하는 것은 신경 기능의 손실에 대한 더 큰 민감도를 제공하기 위해 신경 시스템 전체에 결친 임의의 신경근들 또는 신경들에 적용될 수 있다.
다양한 신경들을 모니터링하기 위해 부근에 있거나 도달할 조직들에 프로브들을 삽입하는 절차가 이제 도 5와 연계하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 이 절차는 프로브들을 코스가 깊은 신경들 내로 유도하는데 이용될 수 있다. 프로브들을 조직들 내로 유도하는 방법은 널리 공지되어 있는 Seldinger 기술과 유사하다. Seldinger 기술은 다양한 중공 기관(hollow organ)들 또는 혈관들에 카테터를 삽입하는데 이용된다. 그러나, 지금까지, Seldinger-형 기술은 신경 모니터링을 행하기 위해 전극 프로브들을 삽입하는 것에 대해서는 알려져 있지 않다. 도 5를 참조하면, 블록 502에서, 중공 유도 바늘이 조직 내로 전진된다. 유도 바늘은 널리 공지되어있는 의료 기구이다. 유도 바늘의 하나의 실시예는, 예를 들면, 가변 게이지 및 가변 길이일 수 있다. 블록 502로부터, 상기 방법은 블록 504로 진입한다. 블록 504에서, 상기 방법은 의사가 유도 바늘을 시각화하고 관심 신경에 도달하는데 상기 유도 바늘을 연부 조직을 통해 유도하는 것을 인에이블하도록 투시장치를 이용하는 것을 포함한다. 대안으로, CAT 스캔, 초음파, 또는 다른 적절한 이미징 기술이 이용될 수 있다. 블록 504로부터, 상기 방법은 블록 506으로 진입한다. 블록 506에서, 일단 유도 바늘이 원하는 위치에 도달했다면, 의사는 원하는 깊이에 도달하기 유도 바늘 내의 위해 프로브를 전진시킨다. 블록 506으로부터, 상기 방법은 블록 508에 진입한다. 블록 508에서, 의사는 전극을 상술한 신경근 부위들 중 하나에, 또는 그렇지 않으면 임의의 다른 신경에 배치하여 남겨 두고 유도 바늘을 제거한다. 대안으로, 프로브를 삽입하기 위한 다른 실시예에서, 레이디어스 궤적 장치가 이용될 수 있다. 도 18a 내지 도 18h는 신경 프로브/전극을 도입하기 위한 대안의 방법에서 이용되는 장치 및 단계들을 도시한다. 도 18a 내지 도 18h의 하나의 실시예에서, 본원에서 기술되는 레이디어스 유도 장치는 후외측 유합(1082)을 우회하는데 이용될 수 있다. 그러나, 개시된 장치 및 방법은 다른 신경들을 우회하는데 이용될 수 있다. 이 장치 및 방법은 연성 프로브를 이용함으로써 프로브 배치 동안 특정한 신경 구조체들을 피하는데 이용된다. 특정한 신경 구조체들을 피하는 것은 목표하는 신경에 도달하는데 바람직한데, 왜냐하면 프로브는 자극을 모니터링하거나 제공하도록 의도되기 때문이다. 도 18a는 유도 가이드와이어(1804)가 직접 후외측 투시 진단 접근법으로부터 후외측 유합(1802)에 측면이고 횡단 프로세스의 팁에 미치지 않는 위치로 배치되는 것을 도시한다. 가이드와이어(1804)의 팁은 상기 팁이 신경공의 배부(dorsal aspect)에 있을 때까지 측면 투시 진단 시야 쪽으로 전진한다. 본원에 개시되는 바와 같은 레이디어스 궤도 장치 또는 레이디어스 유도 장치(1806)는 길이를 변경하도록 조정될 수 있는 레이디어스 암(1808)을 포함한다. 레이디어스 암(1808)은 레이디어스 암(1808)의 하나의 종단에서 회전 축(1810)에 연결된다. 레이디어스 암(1808)의 반대쪽 종단은 유도 바늘(1812)을 잡아쥐도록 구성된다. 레이디어스 암(1808)은 조각들 또는 끼워넣거나 회전 축(1810)에 연결함으로써 길이가 조정될 수 있거나, 아크 유도 바늘(1812)은 회전 축(1810)으로부터 유도 바늘(1812)까지의 길이를 변경하기 위해 레이디어스 암 상에서 상하로 이동될 수 있다. 아크 유도 바늘(1812)은 유도 바늘과 유사하지만; 아크 유도 바늘(1812)은 특정한 곡률 반경을 제공하는 형상이다. 이것은 연성 프로브가 직접 선형으로 접근하는 방향 이외의 방향으로부터 배치되도록 한다. 하나의 실시예에서, 레이디어스 암(1808)은 강성이고 필수적으로 선형이고 아크 유도 바늘(1812)은 강성이고 곡률 반경을 가진다. 레이디어스 암(1808)을 회전 축(1810) 또는 아크 유도 바늘(1812)에 부착하기 위해, 레이디어스 암(1808), 회전 축(1810), 아니면 아크 유도 바늘(1812)은 크램핑 디바이스(clamping device)를 가질 수 있다. 예를 들면, 레이디어스 암(1808)은 절반씩 두 개로 구성되는 회전 축(1810)의 칼라(collar) 또는 소켓 내에 삽입될 수 있고, 그 후에 레이디어스 암(1808)을 중심으로 조여져서 마찰을 통해 레이디어스 암을 유지할 수 있다. 아크 유도 바늘(1812)을 레이디어스 암(1808)에 부착하기 위해, 클램프는 레이디어스 암(1808)의 종단에 있을 수 있고 아크 유도 바늘(1812)은 클램프의 두 절반들 내로 슬라이딩되고나서, 아크 유도 바늘(1812)을 중심으로 조여진다. 레이디어스 유도 장치(1806)는 도 18b에 도시되는 바와 같이 피부와 높이가 같아질 때까지 회전 축(1810)에 있는 가이드와이어(1804)에 걸쳐 삽입된다. 유도 가이드와이어(1804)는 깊이를 나타내는 표시들을 가진다. 피부에 있는 깊이 표시자가 주목되고 레이디어스 암(1808)은 또한 도 18b에 도시되는 바와 같이 동일한 깊이로 조정된다. 도 18c 및 도 18d는 아크 바늘 유도자(1812)가 그 후에 레이디어스 암(1808)의 길이 만큼 지시되는 바대로 아크에서 피봇되고 팁이 가이드와이어(1804)의 종단에 있을 때까지 신체 내에 삽입되는 것을 도시한다. 도 18e 내지 도 18h에서, 연성 프로브/전극(1814)이 아크 유도 바늘(1812)을 통해 도입되고 있으므로, 프로브/전극(1814)의 팁이 도 18g에 도시되는 바와 같이 유합(1802)의 측면 경계의 중간에서 돌출하는 것이 보일 수 있을 때까지, 프로브/전극(1814)이 아크 유도 바늘(1812)를 통해 배치되도록 하기 위해 탐침 또는 바늘(1812)이 제거될 필요가 있다. 도 18h는 유도 바늘(1812)이 모니터링/자극되는 신경에 인접한 프로브/전극(1814)을 남겨두고 제거되고 있는 것을 도시한다. 이 방법은 본원에 개시된 연성이고 곡선의 유도 바늘(1812)을 통해 삽입될 수 있는 프로브를 이용하여 가능해진다.
일단 유도 바늘이 제거되면, 프로브는 예를 들면, 수술용 테이프로 환자에게 고정될 수 있고, 그리고/또는 프로브를 휘어서 프로브가 피부에 테이핑되기 전에 환자의 피부 가까이 놓이도록 한다. 이를 위해, 본원에서는 휘어질 수 있는, 연성 프로브가 개시된다. 프로브들은 상술한 바와 같이 L2, L3, L4 신경근들 및 대퇴 신경에 배치된다. 프로브들의 배치를 위한 절차들 및 근절들 및 피절들에서 이용되는 프로브들의 유형들은 당업자게게 명확하므로 간소화를 위해 본원에서는 설명되지 않을 것이다.
도 2로 돌아와서, 일단 프로브들이 L2, L3, 및 L4 신경근들, 대퇴 근들, 및 선택된 근절들 및 피절들에 위치되면, 상기 방법은 블록 202로부터 204, 206, 208, 210, 212, 214, 및 216으로부터 선택된 하나 이상의 블록들로 동시에, 연속해서, 또는 무작위로 진입한다. 블록들 204 내지 216은 다양한 신경 기능 모니터링 방식들을 나타낸다. 다른 모니터링 방식들이 이용될 수 있고, 본원에 기술되는 것들은 단시 예시적임이 이해되어야 한다. 개시된 방법은 개별적으로 또는 동시에 또는 무작위로 적절히 결합하여 이용될 수 있는 다수의 전기 진단 방식들을 이용하여, 수술 절차 전에 그리고 수술 절차 동안 신경 또는 신경들의 세그먼트에 걸쳐 신경의 완전성을 평가한다. 더욱이, 이 방법은 정향성 및 역향성 방식뿐만 아니라 신경 완전성 및 성능을 평가하는 수단으로서 트리거(trigger)되는 근전도 검사로 감각, 운동, 및 혼합 섬유 신경들을 테스팅하는 것을 기술한다. 근위로부터 원위으로의 방향에서의 적어도 하나의 신경 전도 검사 또는 EMG 및 원위으로부터 근위로의 하나의 신경 전도 검사가 실행된다. 신경 기능 모니터링 방식들이 이제 기술된다.
블록 204는 대퇴 신경에서의 원위에서 신경근 프로브/전극 기록 부위에서의 근위로 전도되는 자극으로 정향성 감각 신경 전도 검사를 측정 및/또는 도표화하는 방법을 제공한다. 이 단계는 환자에 대한 감각 신경 섬유들의 이 해부학적 섹션에 대한 "베이스라인" 성과를 발생시킨다. 그리고나서 이 신경 전달 검사는, 실제 수술 동안 신경 섬유들에 대한 손상을 압착, 수축으로 식별하기 위해 자극 부위 및 기록 부위 사이의 위치에서 수술 리트랙터가 이용 중이거나 혈관혈류이상(vascular compromise)이 발생할 때, 이후 단계들에서 반복된다.
블록 206은, 신경근 프로브에서의 근위에서 대퇴 신경 기록 부위에서의 원위로 전달하는 한번에 한 프로브씩 제공되는 자극으로 혼합된(감각 및 운동) 신경 전달 검사를 측정 및/또는 도표화하는 방법을 제공한다. 이 단계는 환자에 대한 감각 및 운동 신경 섬유들의 이 해부학적 섹션에 대한 "베이스라인" 성과를 발생시킨다. 이는 자극되는 각각의 신경근에 대해 별개의 고유의 파형을 생성할 것이다. 그 후에 이 신경 전달 검사들은, 실제 수술 동안 심경 섬유들에 대한 손상을 압착, 수축으로 식별하기 위해 자극 부위 및 기록 부위 사이의 위치에서 수술 리트랙터가 이용 중이거나 혈관혈류이상이 발생할 때, 이후 단계들에서 반복된다.
블록 208은 피적 위치들에서의 원위에서 신경근 프로브 기록 부위에서의 근위으로 전달하는 자극으로 정향성 감각 신경 전달 검사를 측정 및/또는 도표화하는 단계를 제공한다. 이 단계는 환자에 대한 감간 신경 섬유들의 이 해부학적 섹션에 대한 "베이스라인" 성과를 발생시킨다. 그 후에 이 신경 전달 검사들은, 실제 수술 동안 신경 섬유들에 대한 손산을 압착, 수축으로 식별하기 위해 자극 부위 및 기록 부위 사이의 위치에서 수술 리트랙터가 이용 중이거나 혈관혈류이상이 발생할 때, 이후 단계들에서 반복된다.
블록 210은 신경근 프로브/전극에서의 근위에서 피절 기록 부위에서의 원위로 전달하여 한번에 한 프로브씩 제공되는 자극으로 역향성 감각 신경 전달 검사를 측정 및/또는 도표화하는 방법을 제공한다. 이 단계는 환자에 대한 감각 및 운동 신경 섬유들의 이 해부학적 섹션에 대한 "베이스라인" 성과를 발생시킨다. 이는 자극되는 각각의 신경근에 대해 별개의 고유의 파형을 생성할 것이다. 그 후에 이 신경 전달 검사들은, 실제 수술 동안 심경 섬유들에 대한 손상을 압착, 수축으로 식별하기 위해 자극 부위 및 기록 부위 사이의 위치에서 수술 리트랙터가 이용 중이거나 혈관혈류이상이 발생할 때, 이후 단계들에서 반복된다.
블록 212 내지 블록 214는 신경근 프로브에서의 근위에서 상술한 신경근, 표면 전극 또는 바늘 전극에 대응하는 근정 기록 부위에서 원위로 전달하여 한번에 한 프로브씩 제공되는 자극에 대하여 트리거링되는 근전도 검사 응답을 측정 및/또는 도표화하는 방법이 제공된다. 이 단계는 환자에 대한 신경근 접합부뿐만 아니라 운동 신경 섬유들의 이 해부학적 색션에 대한 "베이스라인" 성과를 발생시킨다. 이것은 자극되는 각각의 신경근에 대응하는 근절들로부터 발생되는 별개의 고유의 파형을 발생시킬 것이다. 이 트리거링되는 근전도 검사들은, 실제 수술 동안 심경 섬유들에 대한 손상을 압착, 수축으로 식별하기 위해 자극 부위 및 기록 부위 사이의 위치에서 수술 리트랙터가 이용 중이거나 혈관혈류이상이 발생할 때, 이후 단계들에서 반복된다. 마취가 신경근 접합부에 부정적으로 영향을 미치는 상황에서, 블록 212 내지 블록 216에서 기술되는 것과 같은, 근전도 테스팅은 신뢰할 수 없을 수 있다. 개시된 테스팅의 방법은 하나 이상의 신경에 대한 다양한 테스트들을 실행함으로써 이 결점을 극복한다.
블록 204 내지 블록 216은 신경 또는 신경들의 세그먼트에 대한 전기 진단 테스팅의 예들을 제공한다. 각각의 예에서, 신경 모니터링 기계에 의해 제공되어 자극기/증폭기 박스(슬레이브 박스)로 송신되는 자극으로 시작하는 회로가 형성된다. 자극기/증폭기 박스는 자극 프로브에 접속되고, 자극 프로브는 자극을 환자의 신경 조직의 세그먼트 또는 신경 조직 및 근육 조직의 결합체에 적용한다. 신경은 기록 전극에 의해 멀리 있는 신경에 기록되어 있는 자극에 반응한다. 기록 전극에 의해 수신되는 신호는 자극기/증폭기 박스 내의 증폭기 회로에 의해 증폭되고, 아날로그 대 디지털 변환기에 의해 프로세싱되고, 그 후에 디지털 정보를 파형으로 프로세싱할 수 있는 신경 모니터링 기계로 역으로 송신된다.
전기 자극은 강도가 예를 들면, 감독관 의사의 명령하에 기술자에 의해 제어되면서, 신경 모니터링 기계에서 생성된다. 이 자극은 환자의 신체 내의 하나의 위치에 있는 자극 프로브를 통해 적용되고, 생성되는 전기 임펄스는 신경 섬유들을 따라 탈분극(depolarization)에 의해 기록 전극을 향하는 특정 방향으로 전송되고, 기록 전극은 이 전기 임펄스를 수신한다. 그 후에 전기 임펄스는 자극기/증폭기 박스 내의 증폭 회로로 전달되고, 이 증폭 회로는 또한 기준 전극을 이용함으로써 다른 배경 전기 신호들을 필터링한다. 나머지 신호는 그 후에 신경 모니터링 기계로 전송되고 여기서 신호들은 아날로그 대 디지털 변환기를 통해 프로세싱되어 파형으로 변환되는 디지털 정보를 발생시킨다. 자극은 고정된 재생 가능 파형을 생성하기 위해 1회 또는 다수회 생성될 수 있다. 신경 감각 검사들은 흔히 각각의 자극에 대한 단일 파형을 발생시키는 수백의 자극을 요구할 수 있다. 그리고나서 신경 모니터링 컴퓨터는 그러한 특정 신경 섬유들을 나타내는 단일 파형을 발생시키기 위해 응답들을 평균화한다.
블록 218에서, 각각의 전기 진단 방식에 대해, 기록 전극에서 고정된 응답이 생성되는 자극 강도가 측정되고 기록되어 메모리, 예를 들면, 신경 모니터링 기계에 저장된다. 후속해서 형성되는 파형은 또한 그래프 형태로 뿐만 아니라 레이턴시(latency) 대 개시(onset) 또는 피크/곡(peak/trough) 및 진폭에 관하여 기록될 수 있다.
임의의 삽입 수술 절차 이전에 블록 204 내지 블록 216에서 이 전기 진단 검사들을 실행함으로써 획득되는 정보는 환자에 대한 대표적인 "베이스라인" 신경 기능을 발생시킨다. 그러한 베이스라인 정보는 미래에서의 비교를 위해 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스 내의 신경 모니터링 기계의 메모리 또는 다른 메모리에 저장될 수 있다.
블록 220에서, 베이스라인 파형은 각각의 테스팅 방식에 대한 데이터로부터 생성될 수 있다. 베이스라인 파형은 마취 상태에 있는 환자가 이완된 위치에 있거나(정적 상태), 사지 조작이 없거나(다리 굴/신(flexion/extension) 등) 프로브들에 대한 것 외에는 다른 수술 기계장치가 없을 때 설정될 수 있다. 실행되는 각각의 전기 진단 검사에 대해, 자극은 제어 유닛에서 개시되고 그 후에 자극은 자극기/증폭기 슬레이브 박스로, 그리고나서, 프로브/전극을 통해 환자 내의 신경(들) 또는 신경 구조체들의 특정 지점으로 송신된다. 그 후에 신호는 신경 구조체의 섹션을 따라 기록 프로브(들)/전극(들)의 위치까지 전달된다. 그리고나서 신호는 또한 기준 전극을 통합하는 자극기/증폭기 슬레이브 박스로 전달되어 배경 전기 간섭, "잡음"을 감소시키고나서, 신호는 역으로 제어 유닛으로 전달되고 여기서 신호는 아날로그 대 디지털 변환기를 이용하여 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환된다. 그 후에 디지털 정보는 파형으로 플롯팅(plotting)되고, 자극 강도 및 그 결과에 따른 파형 사이의 관계는 시간 대 신호 강도 응답 및 자극의 강도 대 신호 응답의 크기(진폭)을 이용하여 식별된다. 개시된 방법들에서 이용될 수 있는 대표적인 신경 모니터링 기계는 CASCADE 시스템이고, 이 시스템은 미국, 워싱턴, Kennewick의 Cadwell Laboratories에 의해 제공된다.
베이스라인 파형 생성 루틴은 블록 222에서 종료한다. 블록 222로부터, 상기 방법은 도 1의 블록 102로 복귀되고 블록의 하위 루틴에 진입하고, 이는 도 3과 연계하여 더욱 자세하게 설명된다.
도 3을 참조하면, 근육 조직 내의 신경의 위치를 결정하기 위한 흐름도가 도시된다. 본원에서 이용되는 바와 같이, "위치 결정"은 수술 상처 근처에 있는 임의의 신경 구조체의 위치를 결정하기 위한 절차를 칭하여, 일단 그 위치를 인지하면, 의료 기구가 안전하게 그리고 터치하거나 더 가까이 근접한 곳 내에 있는 것을 예방하여 신경에 대한 부상의 위험성을 방지하는 방식으로 이용될 수 있도록 의도된다. 예를 들면, 측면 척추 수술 시에, 리트랙터를 삽입하기 위한 절개는 척추골에 액세스하기 위하여 요근에서 행해진다. 트랜스프소아스 접근법을 실행하는 경우, 리트랙터의 안전한 도입이 가능하도록 요수신경얼기의 위치를 결정하는 것이 바람직하다. 요수신경얼기 위치 결정 절차 동안 식별될 수 있는 신경들은 음부 대퇴 신경(genitofemoral nerve)(L1, L2 근들) 및 측면 외측 대퇴피 신경(femoral cutaneous nerve)(L2, L4)를 포함하는데, 왜냐하면 트랜스프소아스 접근법 동안 위험에 빠지기 때문이다. 요수신경얼기의 위치 결정은 트랜스프소아스 절차에 특정되는 것이 이해되어야만 한다. 그러나, 본 발명은 이로 제한되지 않는다. 상이한 수술 절차가 실행되고 있는 경우에, 당업자에게는 수술 부위에 근접한 신경(들) 및 신경 구조들의 위치가 측정될 필요가 있을 것임이 분명할 것이다.
신경 또는 신경 구조체의 위치 결정을 위한 방법은 블록 300에서 시작한다. 블록 300으로부터, 상기 방법은 블록 302로 진입한다. 블록 302는 신경근들(L2, L3, 및 L4), 대퇴 신경, 및 근절들 및 피절들에 있는 프로브들 및/또는 전극들이 도 2와 관련하여 상술된 베이스라인 파형 결정 절차로부터 제 위치에 있음을 나타내는 블록이다. 블록 302로부터, 상기 방법은 블록 304로 진입한다. 블록 304에서, 위치 결정 프로브는 요근 내로 전진된다. 위치 결정 프로브는 단방향 자극 신호를 제공할 수 있다. 단방향 신호는 일반적으로 한 방향으로만 이동하는 신호이므로, 상기 신호는 360도 아크 중 3 내지 4도 이상의 도에 걸쳐서 퍼지지 않는다. 따라서, 위치 결정 프로브는 자극될 잠재적인 에어리어가 모든 360도의 회전을 포함하도록 회전될 수 있다. 그와 같은 목적을 위해, 단방향 신호를 제공하는 위치 결정 프로브는 이후에 더 상세하게 기술될 것이다. 프로브는 임의의 방향으로 신호를 제공하를 위해 360도에 걸쳐 더 회전될 수 있다. 프로브에는 단방향 신호의 방향을 참조로서 일정한 기준점으로 결정하기 위한 수단이 제공되어 신호가 발생될 때 상기 기준점에 의해 회전 각도가 인지되는 것이 가능하도록 한다. 상기 프로브는 또한 수동 또는 자동인 깊이 게이지를 가진다. 깊이 게이지는 단방향 신호 발생 시에 깊이 측정을 제공한다. 그러므로, 단방향 신호의 방향 및 깊이 이 둘이 결정될 수 있다. 프로브 회전은 또한 더 자세하게 후술되는, 신경 모니터링 기계의 제한 하에 있을 수 있다. 그러므로, 신호가 위치 결정 프로브를 이용하여 인가되면, 임의의 자극 신호에 대해 깊이 및 방향을 인지된다. 이는 신경 구조체들을 3차원들로 매핑(mapping)할 수 있는 능력을 제공한다.
블록 304로부터, 상기 방법은 블록 306 및 블록 308 중 하나 또는 이 둘 모두로 진입할 수 있다. 블록 306은, 자극이 위치 결정 프로브로부터 발생된 후에, 신경근들(L2, L3, 및 L4)에서 신경 기능 응답이 있다면 이 응답을 측정 및/또는 도표화하는데 이용된다. 블록 308은, 자극이 위치 결정 프로브로부터 발생된 후에, 근절에서 신경 기능 응답이 있다면 이 응답을 측정 및/또는 도표화하는데 이용된다. 응답 신호를 기록, 측정 및 프로세싱하는데 이용되는 신경 모니터링 기계는 도 2와 관련하여 개시되는 신경 모니터링 기계와 동일할 수 있다.
블록 306 및 블록 308로부터, 상기 방법은 블록 310으로 진입한다. 블록 310에서, L2, L3, L4 및 근절 전극들에 기록되는 응답들로부터 어떤 파형이라도 존재하는지에 관한 결정이 행해진다. 상기 결정이 NO라면, 상기 방법은 신경이 자극 신호의 방향에 있지 않다는 것을 의미하는 블록 314로 진입한다. 상기 결정이 YES라면, 존재하는 파형들이 고 레벨의 자극인지에 관한 제 2 결정이 행해진다. 일반적으로 어떠한 파형이라도 요수신경얼개가 자극 신호의 방향에 있음을 표시한다. 저 또는 고 레벨의 파형이 검출되는지의 여부에 따라, 프로브에 대한 신경의 근접성이 표시된다. 더욱이, 다양한 유형들의 신경들이 테스팅되고 있으므로, 일부 유형들의 신경 섬유들은 자극이 될 것이고, 반면에 다른 신경 섬유들을 자극되지 않을 것이다. 자극 강도, 진폭, 레이턴시, 깊이 및 베이스라인 파형과의 임의의 차이에 대한 대응하는 값들을 지니는 모든 파형들은 단말기 상에 디스플레이될 수 있다. 의사는 위치 결정 프로브와 관련되는 신경(들) 또는 신경 구조체들의 가상 이미지 및 신경(들) 또는 신경 구조체들과 접하게 된 깊이를 전달하는 디스플레이를 볼 수 있다. 이로 인해 의사는 요수신경얼개 신경을 치지 않고 요근을 통하는 길을 찾기 위해 위치 결정 프로브를 더 전진시키거나 상기 프로브를 회전시킬 것인지에 대한 여부를 결정할 수 있다. 상기 절차 중의 이 부분 동안, 의사는 감각 및 운동 신경 전달 검사들 및 트리거링되는 근전도 응답들을 실행할 것이다.
도 3에 개시되는 방법은 리트랙터와 같은 의료 기구가 삽입될 요근을 통하는 경로를 의사가 네비게이팅(navigating)하는 것을 인에이블하기 위한 툴(tool)이다. 도 3에 도시된 방법은 리트랙터가 전진하고 후속해서 확장될 때 어떠한 신경 조직도 손상시키지 않도록 요수신경얼개와 같은 신경(들) 또는 신경 구조의 위치를 결정하는데 유용하다.
도 3의 하부 루틴의 완료 후에, 시스템은 수술 절차를 진행할 준비를 한다. 블로 104로부터, 상기 방법은 도 1의 블록 106으로 진입한다. 블록 106은 블록 102 및 블록 104의 예비의 하부 루틴들이 완료된 후에 수술 절차 동안 실행되는 하부 루틴이다. 블록 106은 도 4a와 연계하여 더욱 상세하게 기술된다.
도 4a를 참조하면, 신경 기능을 모니터링하는 동안 수술 절차를 실행하기 위한 방법이 개시된다. 수술 방법은 예를 들면, 신경들의 손상을 야기할 수 있는 수축 및/또는 압착을 가하는 의료 기구를 이용하는 것을 포함하는 방법이다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는데, 왜냐하면 본원에 개시된 시스템은 수술에 필요하지 않은 상태들 하에서 신경들을 모니터링하는데 이용될 수 있기 때문이다. 수술이 실행 중인 상황들에서, 그러한 신경들의 기능들을 모니터링하여 부상이 발생할 수 있는 때를 이해하고 수술의 에어리어 내에서 상기 신경들에 영구적인 손상을 방지하도록 정확한 동작을 실행하는 것이 바람직하다. 개시된 방법에 따르면, 수술 부위의 근위 및 수술 부위의 원위에 있는 신경들이 모니터링되어 수술 부위에 걸쳐 효과적으로 테스팅됨으로써, 리트랙터가 배치될 수 있는 장소와 같이 수술 부위에 있거나, 또는 수술 부위에 근접한 신경 기능에 어떤 손실이 발생하는지를 결정하기 위한 더욱 민감한 방법을 제공한다. 근위 대 원위 그리고 원위 대 근위 방식으로 수술 부위에 결쳐 효과적으로 테스팅하는 것 외에도, 상기 방법은 또한 다양한 유형들의 신경 섬유들을 테스팅할뿐만 하니라 정향성 및 역향성 방식으로 신경들을 테스팅하는 단계를 이용한다. 도 4a는 모니터링되는 신경들이 L2, L3, 및 L4 신경근들을 포함하는 것을 도시할지라도, 본원에 개시되는 방법은 이로 인해 제한되지 않는다. 도 4b에서, 예를 들면, C1 내지 S5 신경근들, 모든 근들, 줄기들, 분열들, 코드(cord)들, 팔신경 얼기(brachial plexus) 및 허리엉치신경얼기(lumbosacral plexus), 음부대퇴, 외측대퇴피신경, 대퇴, 및 폐쇄 신경들의 가지들 중 임의의 하나를 포함할 수 있는 신경 기능을 모니터링하는 동안 수술 wfjck를 실행하기 위한 방법이 개시된다.
상기 방법은 블록 400에서 시작한다. 블록 400으로부터, 상기 방법은 블록 402로 진입한다. 블록 402는 신경근들(L2, L3, L4), 대퇴 신경에 있는 프로브들, 근절들에 있는 프로브들, 및 피절들에 있는 프로브들이 도 2와 연계하여 설명된 하부 루틴으로부터 제 위치에 있음을 지정하기 위한 것이다. 블록 402로부터, 상기 방법은 블록 404로 진입한다. 블록 404에서, 리트랙터와 같은 의료 기구는 전진하거나, 확장되거나, 또는 도 3과 연계하여 설명된 하부 루틴, 위치 결정 절차에서 행해졌던 절개부 내의 제 위치에 유지된다. 개시된 방법은 리트랙터가 이용되는 동안의 임의의 시간에, 신경 기능의 손신의 발생이 곧 발생할 수 있는지의 여부에 대한 표시를 의사에게 제공한다. 신경 기능은 조직들이 수축 또는 압착에 영향을 받도록 배치될 때 손상될 것이다. 더욱이, 신경 기능의 손실은 또한 시간 의존적일 수 있다. 따라서, 수술 절차 전체에 걸쳐, 개시된 방법은 방향들이 상이한 다양한유형들의 신경 섬유들을 계속 테스팅하여 의사에게 임의의 신경 기능의 손실에 대한 더욱 민감한 정보를 제공한다. 감각 전달 검사는 전형적으로 우선 신경들의 기능상실을 나타낼 것이다. 혼합 전달 검사는 전형적으로 다음에 신경들의 기능상실을 나타낼 것이다. 트리거된 EMG 연구는 전형적으로 마지막에 신경의 기능의 손실을 나타낼 것이다.
리액터는 위치 결정 프로브를 이용하여 초기에 행해졌던 절개 내에 배치될 수 있다. 의사가 리트랙터를 전진하도록 하고/하거나 확장시킬 때, 또는 심지어 리액터가 제 자리에서 유지되고 있을 때조차도, 자극 신호는 다양한 신위 위치들에서 열련의 프로브들에 의해 제공되고 자극 위치의 원위 또는 근위에 있는 다른 다양한 신경 위치들에서 측정된다. 본질적으로, 신호들은 자극 위치로부터 응답 위치로 수술 상처를 걸쳐 횡단하게 된다. 이 방식에서, 수술 동안의 신경 기능은 수술 상처가 존재하지 않았을 때 수집된 초기의 베이스라인 신경 기능 데이터와 비교될 수 있다. 블록 406 내지 블록 418은 수술 절차 동안 신경 기능을 모니터링하는데 실행될 수 있는 대표적인 검사들을 기술한다. 이 블록들에 의해 규정되는 신경 연구들은 베이스라인 파형들을 규정하는데 초기에 이용되었던 것과 동일한 검사들이다. 블록 406에서, 자극은 원위 대퇴 신경에서 제공되고 응답은 근위 신경근들(L2, L3, 및 L40에서 측정 및/또는 도표화된다. 블록 408에서, 자극은 한번에 하나씩, 근위 신경근들(L2, L3, 및 L4)에서 제공되고, 신경 기능 응답은 원위 대퇴 신경에서 측정 및/또는 도표화된다. 블록 410에서, 자극은 원위의 피절들에서 한번에 하나씩, 제공되고, 신경 응답은 근위 신경근들(L2, L3 및 L4)에서 측정 및/또는 도표화된다. 블록 412에서, 자극은 한번에 하나씩, 근위 신경근들(L2, L3, 및 L4)의 각각에서 제공되고, 신경 기능을 원위 피절들에서 측정 및/또는 도표화된다. 블록 414에서, 자극은 근위 신경근(L2)에서 제공되고 EMG 응답은 원위 근절에서 측정 및/또는 도표화된다. 블록 416에서, 자극은 근위 신경근(L3)에서 제공되고 EMG 응답은 원위 근절에서 측정 및/또는 도표화된다. 블록 418에서, 자극은 근위 신경근(L4)에서 제공되고 EMG 응답은 원위 근절에서 측정 및/또는 도표화된다. 자극의 타이밍, 자극이 어떤 프로브에 제공되는지, 전압, 진폭, 암페어, 시간 지연, 및 자극 신호의 지속기간뿐만 아니라 베이스라인에 대한 응답을 판독 및 비교하는 것은 더욱 자세하게 후술될 신경 모니터링 기계의 제어 하에 있을 수 있다. 예를 들면, 자극 신호의 진폭 및 지속기간은 계단식 증분들로 증가할 수 있다.
블록들(406 ~ 418) 중 한 블록에서 자극이 제공되고 신경 또는 EMG 반응이 얻어질 때마다, 반응은 도 2에 개시된 방법으로부터 얻어진 베이스라인 파형과 비교된다. 베이스라인 파형에 신경 기능 반응 파형의 비교는 (1) 무변화, (2) 증가된 레이턴시, (3) 감소된 진폭, 또는 (4) 파형의 완전한 유실인 4가지 가능성들 중 하나를 보일 것임이 가능하다. 어떠한 변화도 나타나지 않는다면, 신경은 올바르게 기능하고 있음을 의미하는 것으로, 즉 베이스라인과 전혀 다르지 않다. 이외 다른 상태들 중 어느 하나가 나타난다면, 시스템은 의사에게 통보할 수 있고, 그래프에 시간을 기록한다. 다양한 전기진단 테스트 모드들에서 인식되는 변화 정도는 외과의사에게 "실시간" 신경 실행이라는 생각을 갖게 하고 조기 신경 이상 징후를 알려준다. 외과의사가 이 정보를 어떻게 이용할 것인가의 예들은 다양하고 각 외과의사에 달려있다. 예를 들면, 다음 상태들 일어날 수 있다: (1) 견인기를 적치하고 확장된 후에도 파형들이 베이스라인으로부터 변화가 없다면, 외과의사는 변경없이 시술을 계속할 수 있다; (2) 일단 견인기가 적치되고 확장되고 감각 파형들이 하락을 나타내기 시작한다면, 신경(들) 또는 신경구조들은 이미 어떤 량만큼 압박/수축되고 있는 것으로 더 하락에 관해 면밀히 모니터되어야 한다; (3) 더욱 하락이 일어난다면, 견인기를 풀고 크기를 줄여야 하고 신경 실행이 베이스라인까지 또는 베이스라인으로부터 적합한 범위 내로 되돌아 갈 때까지 시술을 잠시 멈추어야 한다. 그외 조치들이 가능할 수 있고, 위에 언급된 것들은 취해질 유일한 가능한 조치들로서 해석되지 않아야 한다. 예를 들면, 자극 강도는 증가하거나 감소할 수 있고, 또는 다른 조치들이 적합할 수도 있다. 신경들의 하락은 일반적으로 증가된 레이턴시에 의해서 -이것은 자극에 이어 반응 이 기록되는 시간까지의 시간이 증가함을 의미한다- 또는 반응의 감소하는 진폭에 의해 알 수 있다. 이어서, 견인기가 다시 확장될 수 있고 수실이 진행된다. 신경구조가 보전될 수 있게 하기 위해 외과수술 동안 견인기를 다수회 완화시키는 것이 필요할 수 있다. 감각, 운동, 혼합, 및 유발성 근전도 검사를 포함한 파형들이 일단 견인기가 적치된 후에 자극에 대한 반응이 없는 지점까지 즉각적인 하락을 나타낸다면, 현저한 신경 상해 가능성이 임박하기 때문에 외과 시술법을 급박하게 바꿀 것이 고려될 수 있다.
견인기 적치 및 확장 동안, 다양한 유형들의 신경들에 다양한 정도의 압박 및 수축이 가해질 것이다. 개시된 방법은 잠재적으로 서로 다른 하락률들을 보일 수 있는 서로 다른 신경들을 테스트하기 위해 선택한다. 감각 전도 검사들은 블록들(406, 410, 412)에 나타내었고, 혼합 신경 전도 검사들은 블록(408)에 나타내었고, 유발성 EMG들은 블록들(414, 416, 418)에 나타내었다. 신경 실행이 압박, 수축, 및/또는 도관 이상에 의해 부정적 영향을 받는 특정한 순서(예를 들면, 감각 > 혼합 > 운동 또는 운동 > 혼합 > 감각)는 다를 수 있다.
의사에게 근위 대 말초 또는 말초 대 근위 수술 부위에 걸친, 또는 주위의 또는 이를 통하는 감각, 운동, 및 혼합 신경들에 관한 정보를 제공함으로써, 의사는 신경(들) 또는 신경구조들에 어떤 잠재적 손상이 행해지고 있는지를 평가하고 신경 온전성 및 기능을 보존하기 위해 필요한 외과수술, 또는 시술법을 수정할 수 있게 될 것이다.
도 4b는 도 4a에 개시된 방법과 유사하나, 모니터링될 신경들은, C1 내지 S5 신경근들, 상완 및 요천추 신경총의 모든 근들, 트렁크들, 디비전들, 코드들, 또는 브랜치들, 음부대퇴부, 측방 대퇴부 피부, 대퇴부 및 폐쇄 신경들 중 하나 이상으로부터 선택된 임의의 신경들을 포함한다. 도 4b의 모든 다른 단계들은 도 4a의 단계들과 유사하다.
다음에, 위에 언급된 검사들에서 이용되는 하드웨어가 기술될 것이다.
도 6은 도 2, 도 4a 및 도 4b에 관련하여 기술된 바와 같은 신경 전도 및 EMG 검사들을 실행하기 위한 시스템을 도시한 것이다.
시스템은 신경감시 기계(602)를 포함한다. 신경감시 기계(602)의 기능은, 무엇보다도, 소정의 스케쥴로, 각각의 프로브들의 각각에 자극을 제어하는 것이다. 예를 들면, 각각의 자극의 전압, 전류량(amperage), 주파수, 및 기간 또는 펄스폭은 신경감시 기계(602)에 의해 제어될 수 있다. 여기에 개시된 바에 따라 구성될 수 있는 적합한 신경감시 기계는 Cadwell Laboratories 사에 의해 제작된 명칭 CASCADE로 시판되고 있다.
적합한 신경감시 기계(602)는 전기적 자극을 발생하고 근육 또는 신경 조직들에 의해 발생된 전기 신호들을 수신하여 처리하고, 반응을 그래프 형태로 디스플레이하고 반응 신호를 베이스라인 신호와 비교하기 위해서 여기에 개시된 방법들에 따라 프로그램될 수 있는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다. 비교는 베이스라인 및 전류 파형을 동시에 실시간으로 디스플레이하고, 서로를 또는 서로 다른 스크린들을 또는 한 스크린의 부분들을 중첩시킴으로써 행해질 수 있다. 또 다른 비교들은 다른 파형에 한 파형의 "근사성"의 표시를 줄 수 있는 수학적 알고리즘을 이용함으로써 실행될 수 있다. 신경감시 기계(602)은 소프트웨어 및 콘트롤들을 포함한다. 예를 들면, 콘트롤들은 스위치들 또는 다이얼들과 같은 하드 또는 소프트 콘트롤들일 수 있다. 콘트롤들은 기술자 또는 의사가 자극 신호에 대한 다양한 조절들을 하여 자극 신호에 대해 이용할 프로브 또는 프로브들에 관해 선택할 수 있게 한다. 또한, 콘트롤들은 기술자 또는 의사가 반응 신호들의 파형들을 보여주는 디스플레이 윈도우를 커스터마이즈할 수 있게 한다. 또한, 밝기 및 콘트라스트와 같은 공지의 콘트롤들도 신경감시 기계에서 이행될 수 있다. 또한, 기술자 또는 의사와 신경감시 기계 간에 통신은 그래픽에 의한 이용자 인터페이스 또는 GUI에 의해서 정보를 전달할 수 있다. 또한, 신경감시 기계는 임의의 추가의 부속품들, 소프트웨어 드라이버들 및 모듈들, 및 자극기/증폭기(슬레이브 박스) 및/또는 여러 신경 및 EMG 또는 근절 또는 피절 프로브들 및 전극들에 연결하기 위한 전기부품들을 포함한다. 여기에 구체적으로 언급되지 않은 이들 추가의 부품들은 당업자들에게 명백하다. 신경감시 기계 상에 콘트롤들은 기술자 또는 의사가 자극 세기, 자극 기간, 및 주파수를 제어할 수 있게 할 것이다. 신경감시 기계의 소프트웨어는 기술자 또는 의사가 이들 변수들 중 어느 하나를 증가시키는 시퀀스 및/또는 단계적 증분들을 프로그램할 수 있게 한다. 또한, 소프트웨어는 기술자 또는 의사가 임의의 간섭 또는 배경잡음을 제거하기 위해 수신기 프로브들의 감도를 조절할 수 있게 한다.
다음 신경 전도 및 EMG 검사들은 측방 트랜스-요근 수술을 실행할 때 대표적인 것이고 이하 확인되는 검사들만으로 국한되는 것은 아니다. 신경 전도 검사들 1 내지 4는 근전도 검사들 5 내지 7와 결합될 수도 있다.
1. 말초 대퇴신경에 자극을 인가하고 근위 L2, L3, 또는 L4 신경근들에서 반응을 측정함에 의한 순방향성 감각 전도 검사(블록(406)).
2. 한번에 하나씩 근위 신경근들 L2, L3, 및 L4 각각에 자극을 인가하고 말초 대퇴신경에서 반응을 측정함에 의한 혼합 신경 전도 검사(블록(408)).
3. 말초 피절에 자극을 인가하고 대응하는 근위 신경근 L2, L3, 또는 L4에서 반응을 측정함에 의한 순방향성 감각 전도 검사(블록(410))
4. 한번에 하나씩 근위 신경근 L2, L3, 및 L4에 자극을 제공하고 대응하는 말초 피절에서 반응을 측정함에 의한 역방향성(antidromic) 감각 전도 검사(블록(412)).
5. 근위 L2 신경근에 자극을 제공하고 대응하는 말초 근절에서 반응을 측정함에 의한 유발성 근전도 검사(EMG)(블록(414)).
6. 근위 L3 신경근에 자극을 제공하고 대응하는 말초 근절에서 반응을 측정함에 의한 유발성 근전도 검사(EMG)(블록(416)).
7. 근위 L4 신경근에 자극을 제공하고 대응하는 말초 근절에서 반응을 측정함에 의한 유발성 근전도 검사(EMG)(블록(418)).
감각싱경 및 운동신경 둘 다가 모니터링될 수 있다. 감각 및 운동 신호들은 유사한 방식으로 발생되고 기록되는데, 그러나 자극 및 기록 파라미터들은 서로 다를 수 있다. 감각 전도 검사는 일련의 자극들에 의해 실행될 수 있고, 이어서 반응들이 평균화된다. 평균화는 발생된 신호가 진폭이 작고 다른 전기 신호들, 간섭, 또는 "배경잡음"이 기록을 좌우할 가능성이 있을 때 실행된다. 평균화는 이 "배경잡음"을 제거할 수 있게 한다. 감각 신경 전도 검사는 10 ~ 100 mA의 자극 세기, 0.02 ~ 0.07 ms의 기간, 및 3 ~ 6 Hz의 주파수를 취할 수 있다. 평균화될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 복합 감각 신경 작용 전위 기록은 일반적으로 10 ~ 100 μV 진폭, 및 10 ~ 100 ms 시간베이스의 감도 설정으로 기록되고, 레이턴시는 파형의 피크에 대해 측정된다.
운동신경 전도 검사는 30Hz에 설정된 저-주파수 필터, 1 kHz의 설정들로 설정한 고-주파수 필터, 1 ~ 100 mA의 자극 세기, 0.02 ~ 0.05 ms의 기간, 및 1 ~ 5 Hz의 주파수를 취할 수 있다. 복합 운동 작용 전위 반응은 일반적으로 감도 설정을 10 ~ 20 mV 진폭으로 하고 25 ~ 50 ms 시간베이스로 하여 기록되고, 레이턴시는 파형의 발현에 대해 측정된다.
프리 런 근전도 검사 감도는 디비전당 스위프 속도를 10 ~ 200 ms로 하여, 50 ~ 500 μV, 저-주파수 필터(LFF) 20 ~ 30 Hz, 고-주파수 필터 10 kHz에 설정된다.
유발성 근전도 검사 설정들은 0.1 ~ 3 mA의 자극 세기, 1 ~ 3 Hz의 주파수, 0.2 ms 기간의 펄스폭, 25 ~ 50 ms의 시간 베이스 및 50 ~ 100 mV로 설정된 감도를 이용할 수 있다. 모든 자극 및 기록 파라미터들은 각각의 개개의 경우마다 가변된다. 시간 베이스는 테스트되는 신경의 구간의 길이에 따를 것이다. 테스트되는 신경의 구간이 길수록, 신경 또는 근육 반응을 캡처하기 위해 더 긴 시간 베이스가 요구된다. 파라미터들은 환자들마다 및/또는 서로 다른 시술들마다 변경될 수 있다. 또한, 신경감시 기계(602)는 의사로부터 피드백 또는 측정된 반응에 기초하여 어느 프로브들이 자극을 수신할 것인지를 판단하는 알고리즘을 구비할 수도 있다.
시스템은 자극이 제공되고 각각의 반응을 수신하게 될 각각의 프로브에 연결되는 하나 이상의 자극기/증폭기 박스들("슬레이브" 박스들)을 포함한다. 시스템은 하나 또는 서로 근접하여 있는 일군의 프로브들을 내줄 복수의 이러한 박스들, 또는 모든 프로브들이 부착된 단일 박스를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 자극기/증폭기 박스들은(604),(614), 628, 및(630)를 포함한다. 자극기/증폭기 박스들은 프로브(들)에 자극을 제공함과 아울러 신경감시 기계(602)에 보내기 전에 프로브(들)에 의해 검출된 임의의 신호를 증폭하는 증폭 회로들을 제공하는 회로들을 포함한다. 이에 관하여, 프로브는 한 검사에서 자극을 신경에 전달하게 기능할 수 있고, 또 다른 검사에서 반응을 수신하기 위해 동일 프로브가 이용될 수 있다. 또한, 자극기/증폭기 박스들은 자극 제공기로부터 반응 수신기에 프로브 기능을 전환할 수 있게 하는 스위치를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 시스템은 L2, L3, 및 L4 신경근들에 대응하여, 각각, 신경근들 L2, L3, 및 L4의 각각을 위한 프로브들(706, 708, 710), 대퇴신경을 위한 프로브(712), 및 근절들 및 피절들을 위한 프로브들(624, 626)을 포함한다. 시스템은 기준, 접지, 또는 캐소드 전극들로서 기능하게 각각의 자극기/증폭기 박스에 연결된 추가의 전극들을 포함한다. 이러한 추가의 전극은 프로브가 자극을 제공하고 있을 땐 캐소드로서, 또는 프로브가 반응을 제공하고 있을 땐 기준으로서 기능할 수 있다. 예를 들면, 시스템은 L2, L3, 및 L4 신경근들에 프로브들이 수신기 프로브들로서 기능할 수 있게 자극기/증폭기 박스(614)에 연결된 기준 전극(702)을 포함한다. 기준 전극은 환자를 통하거나 주위로 도통할 수 있는 다른 비-바이탈 전기 신호들을 검출하기 위해 이용된다. 이들 비-바이탈 신호들은 기준 전극에 의해 증폭기 박스에 전달되고, 기록 프로브(들)/전극(들)을 통해 얻어진 신호에서 감하여져, 바이탈 신호 정보만이 온전하게 있게 하여 신경감시 기계(602)에 다시 보내져 파형으로 변환된다. 전극(702)은 신경근 프로브들(706, 708, 710)이 자극 프로브들(애노드들)로서 기능하고 있을 때 캐소드로서 기능할 수 있다. 다른 기준/캐소드 전극들은 예를 들면, 피절 프로브들(626)에도 연결되는 자극기/증폭기 박스(630)에 연결된 전극(716), 및 대퇴신경 프로브(712)에도 연결되는 자극기/증폭기 박스(604)에 연결된 전극(713)을 포함한다. 접지 전극(700)은 자극기/증폭기 박스들 각각에 연결된다. 예를 들면, 접지 전극(700)은 L2, L3, 및 L4 신경근들에 프로브들이 수신기 프로브들로서 기능할 수 있게 자극기/증폭기 박스(614)에 연결된다. 접지 전극(612)은 이상적으로는, 전위를 변경함이 없이 무한량의 전류를 흡수할 수 있는 전하에 대한 무한 소스 또는 싱크이다. 시스템은 인터페이스(616)를 포함할 수 있다.
인터페이스(616)는 각각의 수신기 프로브로부터 파형과 같은 반응을 기술자가 볼 수 있게 하는 디스플레이들을 포함할 수 있다. 또한, 인터페이스(616)는 신경감시 기계(602)에 원격 조정들을 하기 위해 소프트 또는 하드 콘트롤들을 구비할 수도 있다. 시스템은 스크린(618)을 포함할 수 있다. 스크린(618)은 도 3에 관련하여 기술된 서브루틴 동안 요신경총의 위치파악을 디스플레이하기 위해 이용될 수 있다. 시스템은 원격 인터페이스 및/또는 디스플레이(620)를 포함할 수 있다. 원격 인터페이스 및/또는 디스플레이는 신경감시 기계(602)의 원격 제어를 위한 능력을 제공할 수 있다. 원격 인터페이스(620)는 또한 반응 파형들을 볼 수 있게 하는 능력을 제공할 수 있다. 신경감시 기계(602)는 인터페이스 디스플레이(616), 스크린(618), 및 원격 인터페이스 및 디스플레이(620)에 및 이들로부터 통신한다. 또한, 신경감시 기계(602)는 하나 이상의 자극기/증폭기 박스들(604, 614, 628, 630)에 및 이들로부터 통신한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 자극기/증폭기 박스(604)는 피부 상에 있거나 대퇴신경 위에 피부까지 깊히 삽입되는 대퇴신경 프로브/전극(712) 또는 전극들의 조합과 통신한다. 자극을 제공하게 기능할 때, 프로브는 애노드로서 간주된다. 또한, 자극기/증폭기 박스(604)에는 캐소드 전극(713)에 연결된다. 전기 자극을 제공하기 위해 애노드들으로 작용할 때, 캐소드 전극은 프로브들 가까이에 놓여진다.
도 7은 구체적으로 측방 트랜스-요근 시술을 위한 신경 전도 검사들에서 이용하기 위해 개시되는 다양한 신경들 및 프로브 배치 위치를 도시한 것이다. 피절 및 근절 위치들은 이들 위치들이 당업자들에게 명백하기 때문에 도시되지 않았다. 대퇴신경 전극(714)은 대퇴신경(704) 상에 또는 내에 위치된다. 유사하게, 프로브들은 위치들(706, 708, 710)에 각각 신경근들 L2, L3, 및 L4에 또는 이들에 근접하여 놓여진다. 프로브들 L2, L3, L4의 위치는 측방 트랜스-요근 시술의 수술 부위에 관련하여 근위에 있으며, 대퇴신경을 위한 프로브 위치(714)는 말초에 있다. 대퇴신경 및 L2, L3, L4 신경근들에 프로브들의 배치는 현재 이용하고 있는 프로브들과는 다른 여기에 개시된 바와 같은 프로브를 이용할 수 있다. 프로브들은 도 5에 관련하여 위에 개시된 바와 같은 절차를 이용하여 놓여진다. 도 6에 626으로서 총괄적으로 도시된 피절 전극들은 도 7에는 도시되지 않았다. 그러나, L1, L2, L3 신경근들에 대응하는 피절 위치들은 당업자에게 명백하다. 도 6에 624로서 총괄적으로 도시된 EMG 전극들은 도 7에는 도시되지 않았다. 근절 위치들의 근육들은 요근, 내측광근, 및 대퇴직근을 포함한다. EMG 검사들에서 피절들 및 근절들에 적합한 전극들은 당업자들에게 명백하다.
순방향성 감각 전도 검사(블록(406))에서, 자극을 제공하기 위한 애노드인 말초 대퇴신경 프로브(712)는 도 7에 위치(712)에 대응하고, 전극(713)은 캐소드로서 이용되고 있고 도 7에 위치(713)에 대응한다. 프로브들 둘 다는 도 6에 도시된 자극기/증폭기 박스(604)에 연결한다. 자극기/증폭기 박스(604)는 자극 신호를 대퇴신경 프로브(712)에 보내기 위해, 이하 상세히 기술되는, 자극기 회로를 이용한다. L2, L3, L4를 위한 근위 수신기 프로브들은 자극기/증폭기 박스(614)에 연결하는 도 7에 위치들(706, 708, 710)에 대응한다. 수신기 프로브들로부터 반응들을 측정하기 위해, 기준 및 접지 전극이 요구된다. 이를 위해서, 전극(702)은 위치(702)에 대응하고, 전극(700)은 위치(700)에 접지에 대응한다. 두 전극들(702, 700)은 자극기/증폭기 박스(614)에 연결된다. 자극기/증폭기 박스(614)는 신경근 프로브들 각각으로부터 측정된 반응을 판정하기 위해, 이하 상세히 기술되는 차동 증폭기 회로를 이용한다. L2, L3, L4 프로브들은 프로브의 말단 단부들이 신경 소공(neuroforamen)에서 나가는 L2, L3, L4 신경근들 근접하여 있고 및/또는 이들에 접촉하도록 깊이 위치된다. 기준 전극(702)은 피부 상에 또는 피부에 대해 깊으며, 접지 전극(700)은 피부 상에 위치된다. 순방향성 감각 전도 검사들은 파형들이 디스플레이(616) 상에 보여질 수 있게 할 수 있다. 대표적 디스플레이는 예를 들면, 한 디스플레이 내에 여러 윈도우들을 보여줄 수 있다. 순방향성 감각 전도 검사들은 디스플레이의 한 윈도우 내 표시될 수 있다. 파형들을 보여주는 각각의 윈도우는 이용자가 디스플레이에 영향을 미치는 다양한 특징들을 선택할 수 있게 하는 툴 바들 또는 메뉴들을 포함할 수 있다. 제 2 윈도우는 신경이 활성적으로 조작되고 있을 때 징후들을 보여줄 수 있는 프리 런 근전도 검사의 파형들을 디스플레이할 수 있다. 자극 세기, 펄스폭, 주파수, 필터들, 저장된 파형 대 현재 파형들, 시간 베이스, 감도, 평균화에 대해 조절들이 행해질 수 있다. 제 3 윈도우는 이전에 실행된 검사들 또는 저장된 파형들이 불러들여 비교될 수 있게 서로 다른 테스트 몽타주들이 불러들일 수 있고, 파형들의 더 나은 시각화를 위해서 윈도우들이 조작되고 감소될 수 있게, 서로 다른 검사들을 실행하기 위한 이용자 선택가능의 선택들을 보여줄 수 있다.
예를 들면, 신경근들 L2, L3, L4 각각에 개별적으로 자극을 제공하고 대퇴신경에서 반응을 측정하기 위한, 혼합 신경 전도 검사(블록(408))를 실행하기 위한 시스템은 도 6에 관련하여 위에 기술된 바와 동일한 하드웨어를 이용할 수 있으므로, 간략성을 위해 기술되지 않을 것이다. 그러나, 순방향성 감각 전도 검사들과는 반대로, 혼합 신경 전도 검사들의 동작은 한번에 하나씩 프로브들(706, 708, 710)을 통해 신경근들 각각에 자극을 제공하고 이어서 프로브(712)를 통해 대퇴신경에서 반응을 측정할 것을 요구한다. 또한, 이 검사에서, 자극기/증폭기 박스(604)는 전극(713)을 기준 전극으로서 이용하고, 자극기/증폭기 박스(604)는 대퇴신경 전극(712)에서 반응을 판정하기 위해 차동 증폭기 회로를 이용한다. 자극기/증폭기 박스(614)는 신경근 프로브들이 자극을 제공하고 있기 때문에 자극기 회로를 이용한다. 전극(702)은 이제 애노드들로서 작용하는 L2, L3, L4 프로브들에 대한 캐소드 전극으로서 기능한다. 대신에, 인터페이스(616) 상에 그래픽적인 디스플레이들은 혼합 신경 전도 검사들에 의해 생성된 파형들을 디스플레이할 수 있으며 이에 따라 표기될 것이다. 유사하게, 콘트롤들 및 조절들은 현재 실행되고 있는 검사를 위해 표기될 것이다.
예를 들면, 피절들 각각으로부터 한번에 하나씩 신경근들에 순방향성 감각 전도 검사들(블록(410))을 실행하기 위한 시스템은 도 6에 관련하여 기술된 바와 동일한 하드웨어를 이용할 수 있고 피절 전극들(626)을 자극기 프로브들로서 이용할 수 있다. L2, L3, L4 신경근들에 대응하는 피절 위치들은 당업자들에게 공지되어 있다. 예를 들면, "Atlas of Human Anatomy" Frank H.Netter, M.D., Ciba-Geigy Corp., pub., plate 150, 1989로부터, 이 검사에서, 피절 전극들(626)에 연결된 자극기/증폭기 박스(630)는 피절 프로브들 각각을 위한 복수의 연결부위들을 가질 수 있다. 자극기 프로브로서 동작할 때, 캐소드 프로브의 이용이 요구된다. 이를 위해서, 자극기/증폭기 박스(630)는 이 검사에서는 캐소드 전극인 전극(716)에 연결된다. 도 7은 전극(716)이 장골릉 또는 골반의 다른 두드러진 뼈에 놓여지는 것을 도시한다. 신경근 프로브들(706, 708, 710)은 수신기 프로브들로서 기능하고, 따라서, 전극(702)은 기준 전극으로서 기능한다. 필절에서 신경근으로의 순방향성 감각 검사는 피부에 감각섬유들의 말단 지점들에서 신경근에 이르는 이들 감각 섬유들을 테스트한다. 이 검사는 조기 신경 압박, 수축, 또는 도관 상해에 대한 가장 민감한 검사일 가능성이 있다. 대신, 인터페이스 상에 그래픽적 디스플레이들은 순방향성 감각 전도 검사들에 의해 생성된 파형들을 디스플레이할 수 있으며 이에 따라 표기될 것이다. 유사하게, 현재 실행되고 있는 검사를 위해 콘트롤들 및 조절들이 표기될 것이다.
예를 들면, 신경근에 자극을 제공하고 피절들에서 신경 반응을 측정하는 역방향성 감각 전도 검사들(블록(412))을 실행하기 위한 시스템은 도 6에 연관하여 기술된 바와 동일한 하드웨어를 이용할 수 있다. 그러나, 피절들에 제공되는 자극와는 반대로, 자극은 한번에 하나씩 신경근들 L2, L3, L4에 제공된다. 이것은 피절들과 같은 감각 신경들에 대해서, 정규 방향은 피부에서 뇌로 전도하는 것이기 때문에 역방향성인 것으로 간주된다. 이 검사는 반대 방향으로 테스트한다. 자극기/증폭기 박스(614)는 신경근 프로브들이 자극을 제공하는 애노드들이기 때문에 전극(702)을 캐소드 전극으로서 이용한다. 피절 전극들은 반응을 수신하기 위해 활성되고, 따라서 전극(716)은 기준 전극으로서 기능한다. 대신, 인터페이스(616) 상에 그래픽적 디스플레이들은 역방향성 감각 전도 검사들에 의해 생성되는 파형들을 디스플레이할 수 있고, 이에 따라 표기될 것이다. 유사하게, 현재 실행되고 있는 검사를 위해 콘트롤들 및 조절들이 표기될 것이다.
L2 신경근 유발성 근전도 검사(EMG)(블록(414))을 실행하기 위한 시스템은 도 6에 연관하여 기술된 바와 동일한 하드웨어를 이용할 수 있고 근절에서 EMG 바늘을 이용한다. 이외 어떤 다른 근육들뿐만 아니라, 요근, 사두근(내측광근, 중간광근, 외측광근, 대퇴직근을 포함한다)와 같은 근육들, 및 L2 신경근에 대응하는 내전근군(단 내전근, 중 내전근, 장 내전근, 박근, 펙티너스를 포함한다)이 반응을 측정하기 위해 이용될 수 있다. 하드웨어는 L2 신경근에 자극을 제공하고, 반응이 EMG 바늘로 측정된다. 기준으로서 이용되는 프로브는 EMG 바늘에 가까이 있는 돌출 뼈 상에 위치될 수 있다. 대신, 인터페이스 상에 그래픽적 디스플레이들은 근전도 검사에 의해 생성되는 파형들을 디스플레이할 수 있고, 이에 따라 표기될 것이다. 유사하게, 현재 실행되고 있는 검사를 위해 콘트롤들 및 조절들이 표기될 것이다.
L3 신경근 유발성 근전도 검사(EMG)(블록(416)))을 실행하기 위한 시스템은 도 6에 연관하여 기술된 바와 동일한 하드웨어를 이용할 수 있고 근절에서 EMG 바늘을 이용한다. 임의의 다른 근육들뿐만 아니라, 요근, 사두근(내측광근, 중간광근, 외측광근, 대퇴직근을 포함한다)와 같은 근육들, 및 L3 신경근에 대응하는 내전근군(단 내전근, 중 내전근, 장 내전근, 박근, 펙티너스를 포함한다)이 반응을 측정하기 위해 이용될 수 있다. 하드웨어는 L3 신경근에 자극을 제공하고, 반응은 EMG 바늘로 측정된다. 대신, 인터페이스 상에 그래픽적 디스플레이들은 근전도 검사에 의해 생성되는 파형들을 디스플레이할 수 있고, 이에 따라 표기될 것이다. 유사하게, 현재 실행되고 있는 검사를 위해 콘트롤들 및 조절들이 표기될 것이다.
L4 신경근 유발성 근전도 검사(EMG)(블록(418)))를 실행하기 위한 시스템은 도 6에 연관하여 기술된 바와 동일한 하드웨어를 이용할 수 있고 근절에서 EMG 바늘을 이용한다. 임의의 다른 근육들뿐만 아니라, 요근, 사두근(내측광근, 중간광근, 외측광근, 대퇴직근을 포함한다)와 같은 근육들, 및 L4 신경근에 대응하는 내전근군(단 내전근, 중 내전근, 장 내전근, 박근, 펙티너스를 포함한다)이 반응을 측정하기 위해 이용될 수 있다. 하드웨어는 L4 신경근에 자극을 제공하고, 반응은 EMG 바늘로 측정된다. 대신, 인터페이스 상에 그래픽적 디스플레이들은 근전도 검사에 의해 생성되는 파형들을 디스플레이할 수 있고, 이에 따라 표기될 것이다. 유사하게, 현재 실행되고 있는 검사를 위해 콘트롤들 및 조절들이 표기될 것이다.
이제 완전히 이해될 수 있는 바와 같이, 자극기/증폭기 박스들(604, 614, 628, 630)의 특징은 실행되고 있는 검사가 순방향성 또는 역방향성인지, 근위에서 말초로 실행하는지, 아니면 말초에서 근위로 실행하는지에 따라, 자극기 및 증폭기 둘 다로서 기능하는 능력이다. 한 전극은 신경 위치에 제 2 전극이 신경을 자극하기 위해 이용되고 있는지 아니면 신경으로부터의 반응을 기록하기 위해 이용되고 있는지에 따라 기준 및 캐소드 전극 둘 다로서 기능할 수 있다. 이를 위해서, 자극기/증폭기 박스들(604, 614, 628, 630)은 신경감시 기계(602)로부터 콘트롤을 통해 수동으로 또는 자동으로 전환하는 능력을 가진 자극기 회로 및 차동 증폭기 회로를 구비한다. 이 능력은 이하 상세히 기술된다.
도 8은 도 3에 연관하여 기술되는 요신경총 위치파악 기술을 실행하기 위한 시스템을 도시한 것이다. 이 시술을 위한 시스템은 도 6에 연관하여 기술된 하드웨어의 일부를 포함하고, 또한, 도 11 및 도 12에 연관하여 이하 더욱 기술되는 회전하는 팁을 가진 위치파악 프로브(804)를 포함한다. 도 8에 도시된 구성에서, L2, L3, L4 신경근들의 프로브들(706, 708, 710), 및 전극(702)은 모두 단일 자극기/증폭기 박스(810)에 연결할 수 있다. 회전하는 위치파악 프로브(804)는 자극기/증폭기 박스(808)에 연결할 수 있다. 자극기/증폭기 박스들(808, 810)는 신경감시 기계(602)에 연결할 수 있다. 자극기/증폭기 박스(808)는 자극 신호를 위치파악 프로브(804)의 말단 팁에 보낼 수 있다. 위치파악 프로브(804)의 외장은 캐소드로서 기능할 수 있거나, 또는 대안적으로 이 목적에 전용되는 전극이 제공될 수 있다. 회전 각도 센서(806)는 단방향성 신호의 방향을 판정할 수 있게 말단 팁 위치를 추적한다. 회전 프로브(804)는 팁에 폭에서 단지 몇도(총 360 중에서)에서만 단방향으로 말단 팁에 자극을 제공할 수 있다. 단방향 신호가 팁에 의해 제공될 때, 그리고 신호의 방향인 신경구조에 따라, 신경은 신경근들 L2, L3, L4, 또는 근절들에 위치된 프로브들에 의해 측정되는 반응을 생성할 수 있다. 신경구조가 회전 프로브 팁에 가까울수록, 반응은 더 강해질 것이다. 예를 들면, 신경이 프로브 팁의 활성 부분에 대한 프로브의 대향하는 측 상에 위치된다면, 반응은 초기에는 미약하거나 얻어질 수 없다. 반응은 프로브의 활성 팁을 신경에 더 가깝게 가져가는 매 회전식 조절에 따라 증가할 것이다. 프로브 신호 궤적이 신경(즉, 신경에 관련하여 프로브가 있는 가장 가까운 지점)을 향하여 지향될 때, 가장 강한 반응이 관찰될 것이다. 이어서 프로브가 신경으로부터 멀어지게 회전됨에 따라, 반응은 매 회전 조절에 따라 점차적으로 사라질 것이다. 회전은 프로브의 전체 또는 활성 팁만을 회전시키는 것을 포함할 수 있다. 위치파악 프로브(804)는 외과의사가 자극 세기, 펄스폭, 깊이, 방향을 조절할 수 있게 하고 프로브를 수동으로 또는 주변 조직에 신경구조의 3차원 이미지를 생성하기 위해 자극 및 신호 획득에 관한 모든 데이터를 기록하고 분석하는 운동 동기화 시스템을 통해 회전시킬 수 있게 하는 콘트롤 수단을 포함할 수 있다. 기준점에 관련하여 프로브 회전 및 프로브 팁의 깊이 및 피부로부터 거리를 추적함으로써, 신경 또는 신경구조 또는 피해야 구조들은 어떠한 기준점도 이용되지 않을 때 비해 더 큰 정확도로 매핑될 수 있다. 이들 측정들은 방사선 이미지들 및 해부학적 측정들 또는 마커들이 신경구조 위치파악의 계산들에 적용되는 보다 정확한 가상 이미지를 생성할 수 있다. 디스플레이는 신경의 동화 버전을 생성하여 예를 들면, 임의의 신경에 관하여 회전 프로브의 위치를 3차원을 보여줄 수 있다.
도 9는 도 8에 연관하여 기술된 시스템에 대한 프로브 배치를 도시한 것이다. 회전 위치파악 프로브(804)는 측방 척추 접근 수술을 위해 요근 근육 내 놓여진다. 그러나, 위에 언급된 바와 같이, 여기에서 논의되는 방법들은 임의의 한 특정한 수술로 제한되는 것은 아니며, 측방 척추 접근 수술을 위한 요근 근육의 이용은 개시된 개념들을 예시하기 위한 한 대표적 예로서 언급될 뿐이다. 신경 전도 검사들 및 근전도 검사에서와 유사하게, 요신경총 위치파악 검사에 의해 생성되는 파형들도 디스플레이될 수 있다. 대표적 디스플레이는 예를 들면, L2, L3, L4 신경근들에 반응들, 및 회전 프로브(804)으로부터의 자극에 따른 근절들 내에서 유발성 근전도 검사 반응들을 동시에 보여줄 수 있다. 대퇴신경에서 검출된 파형들도 보여질 수 있다. 파형들을 보여주는 윈도우는 이용자가 디스플레이에 영향을 미치는 다양한 특징들을 선택할 수 있게 하는 툴 바들 또는 메뉴들을 포함할 수 있다. 자극 세기, 펄스폭, 주파수, 필터들, 저장된 파형 대 현재 파형들, 시간 베이스, 감도, 및 평균화를 증가 또는 감소시키기 위해 소프트 버튼들에 의해 디스플레이를 통해 조절들이 행해질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 피부에 대해 깊은 신경 또는 신경구조에 액세스하기 위해 이용될 수 있는 프로브/전극(1000)을 도시한 것이다. 이 프로브/전극(1000)은 척추 신경근들 L2, L3, L4 중 어느 하나, 및 대퇴신경 또는 여기에 언급된 그외 다른 신경구조를 포함한, 다양한 위치들에 대해 이용될 수 있다. 신경근 프로브/전극(1000)은 직경 및 길이가 가변될 수 있는 절연된 모노필라멘트 또는 편복 전기전도성 물질을 포함한다. 프로브는 의료용 등급의 모노필라멘트(1002) 또는 전기 절연체(1004)가 코팅된 편복선으로 만들어지며 내부 (말단측) 단부(1006) 및 외부 (기부측) 단부(1008)에는 하나 이상의 노출된 활성 지점들이 있다. 일실시예에서, 프로브는 절연된 27 게이지, 8 인치 의료용 등급의 모노필라멘트선(스테인레스 스틸)이고 양 단부는 2mm가 노출되어 있다. 이 특정한 실시예에 있어서는 요망되는 위치에 프로브(1000)를 배치하기 위해 18 게이지, 3.5 인치 삽입기 바늘이 이용될 수 있다. 일실시예에서, 각각의 활성 지점은 자극기 또는 수신기 부위로서, 또는 애노드 또는 캐소드로서 독립적으로 기능할 수 있다. 프로브는 신경구조들에 대해 신호를 최소로 열화시키게 하는 적절한 직경 및 저항을 갖는다. 프로브는 유연하고 쉽게 휘어질 수 있어 이것은 프로브의 외부 부분이 피부와 같은 높이에 놓여질 수 있게 한다. 팁은 신경, 신경 외장, 시컬 색(thecal sack), 또는 도관 구조들을 찌르는 것을 피하기 위해 무디게 되어 있다. 커플러는 프로브(1000)의 외부 (근위측) 단부(1008)를 자극기/증폭기 박스로부터의 리드에 연결한다.
도 11을 참조하면, 도 3의 위치파악 서브루틴에서 이용되는 자극기 프로브(804)가 도시되었다. 프로브(804)는 상측 기부측 바디(1108)를 포함한다. 바디(1108)는 말단 단부 전에 끝나 있는 것을 제외하고 실질적으로 프로브의 길이를 따라 이어진 외부 절연체 또는 외장(1102)에 연결된다. 일실시예에서, 외장은 캐소드로서 기능하게 도전성일 수 있다. 외장(1102) 내부에 있고 이 옆에 나란히 절연체 물질(1104)이 놓여 있다. 제 2 절연체(1104)는 외장(1102) 내에서 회전하게 구성된다. 이를 위해서, 절연체(1104)는 이의 맨 위에 단부에 회전 휠(1110)에 연결될 수 있다. 휠(1110)은 기계적으로 또는 손으로 회전될 수 있다. 고정된 기준점에 휠의 회전 정도들을 전기적으로 전달하는 휠(1110) 상에 자기 스위치 또는 일련의 스위치들이 제공될 수 있다. 절연체(1104)의 내부 내에는 절연체(1104)와 함께 회전하는 전기전도성 물질(1106)이 제공된다. 도 12에 팁의 단면도로 보인 바와 같이, 전기전도성 물질(1106)은 이의 일측에서 프로브(804)의 말단 (내부) 팁이 절연되어 있지 않아 일측 상에서만 전기전도성 물질(1106)의 작은 노출된 표면(1114)을 남겨둔다. 이렇게 하여, 자극 신호는 노출된 표면(1114)으로부터만 보내질 수 있다. 이것은 몇도의 호의 단방향성 신호를 생성한다. 위치파악 프로브(804)는 자극기/증폭기 박스(808)에 연결되고, 자극은 이것이 삽입되고 있을 때 프로브(804)를 통해 보내진다. 휠(1110)의 위치 표시자는 노출된 전기전도성 금속 표면(1114)이 지향되는 방향을 나타낸다. 방향은 디스플레이(618)(도 6)의 스크린 상에 그래픽으로 표현될 수 있다. 일실시예에서, 외장은 팁의 깊이를 나타내기 위해 증분적 측정들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 깊이는 프로브(804)의 길이를 따라 위치된 센서들을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에서, 프로브의 회전 휠(1110)은 동력을 받으며, 또 다른 실시예에서, 회전은 외과의사에 의해 수동으로 제어된다. 모터는 프로브(804)의 휠(1110)에 연결되므로, 모터가 회전함에 따라, 팁은 모터와 동일한 또는 다른 속도로 회전한다. 위치는 0°내지 360°와 같은 각도들로 보고될 수 있다. 이 정보는 신경 프로브들에 의해 수신된 전기 신호들과 동기화되고 이들과 상관된다. 이것은 신경의 위치를 매핑하게 하는데 특히 유용하다.
도 13 내지 도 16은 여기에 개시된 방법들에서 이용하기 위한 자극기/증폭기(슬레이브 박스) 장치(1200)의 일실시예를 개략적으로 도시한 것이다. 슬레이브 박스(1200)는 요소들(604, 614, 628, 630, 808, 810, 811) 중 어느 하나로서 도면들에 도시된 슬레이브 박스들일 수 있다.
도 13은 자극기 회로(1204) 및 차동 증폭기 회로(1202) 둘 다를 포함하는 슬레이브 박스(1200)를 도시한 것이다. 자극기 회로(1204)는 2개의 프로브들인 애노드 및 캐소드를 위한 콘택들(1206, 1208)을 각각 구비한다. 그러나, 복수의 프로브들을 이용할 수 있게 추가의 콘택들이 추가될 수 있다. 자극기 회로(1204)는 애노드(1206) 및 캐소드(1208)을 연결하는 회로 경로를 포함하고, 애노드(1206)는 위에 기술된 신경감시 기계으로부터 전기 자극 신호를 수신한다.
차동 증폭기 회로(1202)는 3개의 프로브들로서, 활성 프로브(1210), 기준 프로브(1212), 접지 프로브(1214)를 위한 콘택들을 포함한다. 그러나, 복수의 활성 프로브들을 구비하게 추가의 콘택들이 추가될 수 있다. 하나 이상의 활성 프로브는 동일 접지 프로브 및 기준 프로브를 이용할 수 있다. 차동 증폭기 회로(1202)는 활성 프로브(1210)에서 수신된 신호를 측정하고, 기준 프로브(1212)에서 신호를 측정하고, 신호 조절 및 증폭 후에, 차동 신호가 계산되어 신경감시 기계에 보내진다. 차동 신호는 기준 프로브를 이용하여 측정된 신호를 활성 프로브를 이용하여 측정된 신호에서 감하여 계산된다. 접지 프로브(1220)는 슬레이브 박스(1200)의 차동 증폭기 회로(1202)에 연결될 수 있다. 제 1 프로브(1216) 및 제 2 프로브(1218)는 스위치(1226)에 이의 제 1 콘택측에서 연결될 수 있다. 제 1 프로브(1216)는 스위치(1226) 위치에 따라 애노드 (자극기) 또는 활성 (수신기) 프로브일 수 있다. 제 2 프로브(1218)는 스위치(1226) 위치에 따라 캐소드 또는 기준 프로브일 수 있다. 스위치(1226)의 대향되는 콘택측은 자극기 회로(1204)의 애노드(1206) 및 캐소드(1208) 콘택들에 연결하거나 차동 증폭기 회로(1202)의 활성 콘택(1210) 및 기준 콘택(1212)에 연결하게 선택될 수 있는 한 쌍의 콘택들(1222, 1224)를 갖는다. 도 13에 도시된 바와 같은 제 1 스위치 위치에서, 스위치 콘택(1222)은 자극기 회로(1204)의 애노드(1206)에서 접촉하고 있다. 제 2 스위치 콘택(1224)는 자극기 회로(1204)의 캐소드(1208)에 접촉하고 있다. 이 모드에서, 전극(1216)은 애노드이고, 전극(1218)은 캐소드이다.
도 14를 참조하면, 제 2 위치에 스위치(1226)가 도시되었다. 스위치(1226) 상에 한 쌍의 콘택들(1222, 1224)은 이제 차동 증폭기 회로(1202)의 활성 콘택(1210) 및 기준 콘택(1212)에 정렬된다. 이 모드에서, 제 1 전극(1216)은 활성 프로브이고, 제 2 전극(1218)은 기준 프로브이다.
도 15를 참조하면, 대표적 근위에서 말초로의 신경 전도 검사 또는 유발성 EMG 검사를 위한 슬레이브 박스가 도시되었다.
이 구성에서, 신경감시 기계(602)는 제 1 슬레이브 박스(1200A) 및 제 2 슬레이브 박스(1200B)에 연결된다. 제 1 슬레이브 박스(1200A)는 수술 부위에 관련하여 근위 위치에 환자(800) 상에 3 이상의 전극들(1220A, 1216A, 1218A)에 연결된다. 제 2 슬레이브 박스(1200B)는 수술 부위에 관련하여 말초 위치에 환자(800) 상에 3 이상의 전극들(1220B, 1216B, 1218B)에 연결된다. 각각의 슬레이브 박스(1200A, 1200B)을 위한 3개 중 한 전극은 접지 전극이고, 이것은 이 경우에 전극들(1220A, 1220B)에 의해 나타낸다. 접지 전극이 아닌 2개의 전극들은 슬레이브 박스의 스위치 위치에 따라, 활성 및 기준 또는 애노드 및 캐소드와 같이, 쌍으로서 기능한다. 예를 들면, 근위에서 말초로 실행시, 제 1 근위 슬레이브 박스(1200A)는 스위치(1226A)를 자극기 회로(1204A)의 애노드 콘택을 제 1 근위 전극(1216A)에 연결하고 자극기 회로(1204A)의 캐소드 콘택을 제 2 근위 전극(1218A)에 연결하게 설정된 스위치(1226A)를 갖는다. 이 모드에서, 제 1 전극(1216A)은 수술 부위에 인접한 위치에서 신경을 자극한다. 제 2 말초 슬레이브 박스(1200B)에서, 차동 증폭기 회로(1202B)의 활성 콘택이 제 1 말초 프로브(1216B)에 연결되고 차동 증폭기 회로(1202B)의 기준 콘택이 제 2 말초 전극(1218B)에 연결되게 한 스위치(1226B) 가 도시되었다. 이어서, 신경감시 기계(602)는 근위 애노드 전극(1216A)에 자극을 보내고 말초 활성 전극(1216B)에서 반응을 수신할 수 있고, 이에 따라 근위 대 말초 신경 전도 또는 EMG 검사들을 할 수 있게 한다. 도 16은 각각의 제 1 및 제 2 슬레이브 박스들(1200A, 1200B) 상에 스위치들(1226A, 1226B)를 제 2 위치로 조작함으로써 도 15에 도시된 바와 동일한 하드웨어를 이용하여 말초 대 근위 신경 전도 검사들을 실행하는 것을 예시하기 위해 제공된다. 이어서, 말초 슬레이브 박스(1200B)의 제 1 말초 전극(1216B)은 자극기 회로(1204B)의 애노드 콘택에 연결될 수 있고, 제 2 말초 전극(1218B)은 자극기 회로(1204B)의 캐소드 콘택에 연결된다. 이어서, 근위 슬레이브 박스(1200A)의 제 1 근위 전극(1216A)은 차동 증폭기 회로(1202A)의 활성 콘택에 연결될 수 있고, 제 2 근위 전극(1218A)은 차동 증폭기 회로(1202A)의 기준 콘택에 연결된다. 알 수 있는 바와 같이, 근위 자극기 전극으로서 근위 대 말초 신경 전도 또는 EMG 검사들에서 근위 전극이 이용될 수 있고, 동일 근위 전극은 말초 대 근위 신경 전도 검사들에서 활성 수신기 전극으로서 이용될 수 있다. 유사하게, 말초 전극은 말초 자극기 전극으로서 말초 대 근위 신경 전도 검사들에서 이용될 수 있고, 동일 말초 전극은 근위 대 말초 신경 전도 검사들에서 활성 수신기 전극으로서 이용될 수 있다. 이것은 스위치의 조작에 의해서 그리고 프로브들을 연결을 끊고 다시 연결함이 없이 근위 대 말초로부터 그리고 말초 대 근위로부터 실행될 테스트를 할 수 있게 하는 잇점이 있다. 또한, 스위치들(1226A, 1226B)은 하드 결선된 스위치들 또는 소프트 스위치들일 수 있다. 하드 결선된 스위치에서, 의사 또는 그외 수실팀 일원은 스위치의 위치를 물리적으로 이동시킬 수도 있다. 대안적으로, 스위치들(1226A, 1226B)은 "소프트" 스위치들일 수 있으며, 신경감시 기계(602) 상에서 실행되는 소프트웨어에 의해 제어된다. 신경감시 기계(602)는 실행할 신경 전도 검사 또는 EMG를 선택할 수 있기 때문에, 신경감시 기계(602)는 신경 전도 검사 또는 EMG를 실행하는 부분으로서 스위치 위치를 선택할 수 있다.
도 17은 유연한 다지점 전극(1300) 및 대응하는 커플링(1302)을 도시한 것이다. 전극(1300)을 복수의 활성 지점들을 갖게 하기 위해서, 활성 위치들(1304, 1306, 1308, 1310)로서 도시된 전극(1300)의 말단 팁 단부에 인접한 몇개의 위치들로부터 원주방향으로 절연을 벗겨낼 수 있다. 예를 들면, 4개의 독립적으로 절연된 선들을 갖는 멀티스트랜드 도체는 4개의 활성 지점들을 갖게 할 수 있다. 말단 팁에 복수의 활성 지점들(1304, 1306, 1308, 1310)을 생성하기 위해서 내부 또는 말단 팁에 절연을 벗겨 낼 수 있다. 다른 위치에 각각의 독립적으로 절연된 선으로부터 절연을 벗겨 내는 것은 다른 지점에 선로부터 도전성 물질을 노출시켜 프로브의 복수의 활성 지점들 중 하나로서 작용하게 한다. 유사하게, 커플링(1302)을 통해 자극기/증폭기 박스에 연결할 수 있게 하는 외부 또는 기부측 팁에 있는 대응하는 지점들(1312, 1314, 1316, 1318)이 생성된다. 대표적 커플링(1302)이 전극(1300) 옆에 도시되었다. 4개의 독립적인 연결 부위들(1320, 1322, 1324, 1326)을 갖는 암 커플링(1302)은 각각 별도의 선에 연결되고 이어서 절연된 멀티스트랜드 도체(1328)에 결합되어 커플링(1302)이 된다. 절연된 멀티스트랜드 도체는 임의의 자극기/증폭기 박스에 결합될 수 있다. 다지점 전극의 외부 팁의 지점들 각각은 외부 팁 및 내부 팁 둘 다에서 서로로부터 절연된다. 예를 들면, 프로브는 복수의 절연된 선들을 포함할 수 있고 동일 위치에 다른 선들을 벗겨 냄이 없이 각각의 절연된 선을 벗겨 낸다.
발명의 바람직한 실시예가 도시되고 기술되었으나, 발명의 정신 및 범위 내에서 여러 변경들이 행해질 수 있음을 알 것이다.
602: 신경감시 기계
604, 614, 628, 630: 자극기/증폭기 박스
706, 708, 710: 신경근 프로브들 1804: 유도 가이드와이어
1808: 레이디어스 암 1812: 유도 바늘
1201: 차동 증폭기 회로 1204: 자극기 회로

Claims (29)

  1. 신경감시 기계를 이용하여 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법에 있어서:
    근위 신경에 자극을 제공하고 말초 신경에서 반응을 얻는 단계;
    자극을 말초 신경에 제공하고 근위 신경에서 반응을 얻는 단계로서, 상기 말초 신경은 상기 타겟 신경에 대해 말초이고, 상기 근위 신경은 상기 타겟 신경에 인접한 것인, 상기 얻는 단계; 및
    상기 말초 신경 반응 또는 상기 근위 신경 반응을 베이스라인 반응과 비교하는 단계를 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    근위 전극을 상기 근위 신경에 또는 이에 근접하여 배치하고 말초 전극을 상기 말초 신경에 또는 이에 근접하여 배치하는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 근위 전극으로 반응을 수신하고 자극을 상기 근위 전극으로 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 말초 전극으로 반응을 수신하고 자극을 상기 말초 전극으로 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스라인 반응은 상기 타겟 신경이 압박 또는 수축되고 있지 않을 때 상기 타겟 신경 기능의 측정인, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 근위 신경은 L1, L2, 또는 L3 신경근인, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 말초 신경은 피절, 근절, 또는 대퇴신경에 대응하는 신경인, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    신경 전도 속도, 자극과 반응 간 경과된 시간, 신경 레이턴시 시간, 또는 반응 진폭 중 하나 이상을 얻는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 말초 신경 반응 또는 상기 근위 신경 반응이 실질적으로 t아기 베이스라인 반응과 동일하지 않을 때 상기 타겟 신경 상에 수축힘 또는 압박힘을 사라지게 하는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    감각 신경들을 순방향성 및 역방향성으로 테스트하는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    감각 신경들, 운동신경들, 또는 감각 및 운동신경들을 갖는 혼합 신경구조들을 테스트하는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    근전도 검사를 실행하는 단계를 추가로 포함하는, 타겟 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 방법.
  13. 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템에 있어서:
    제 1 전극;
    상기 제 1 전극에 연결되고,
    자극을 상기 제 1 전극에 전달하는 자극 회로 및 상기 제 1 전극으로부터 반응을 수신하는 차동 증폭 회로를 추가로 포함하는, 슬레이브 박스; 및
    상기 자극 회로 또는 상기 차동 증폭 회로에 상기 제 1 전극을 연결하는 스위치를 포함하는, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 2 전극을 추가로 포함하고, 상기 스위치는 상기 제 2 전극을 상기 자극 회로 내 캐소드에 또는 상기 차동 증폭 회로 내 기준에 연결하는, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 스위치는 하드 결선된 스위치 또는 소프트 스위치인, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 슬레이브 박스들, 및 상기 제 1 슬레이브 박스에 연결된 제 1 전극 및 제 2 슬레이브 박스에 연결된 제 2 전극을 포함하고, 상기 제 1 슬레이브 박스는 상기 제 1 전극을 자극 회로 및 차동 증폭 회로에 연결하게 구성되고, 상기 제 2 슬레이브 박스는 상기 제 2 전극을 자극 회로 및 차동 증폭 회로에 연결하게 구성되는, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    제 3 및 제 4 전극을 포함하고, 상기 제 3 전극은 상기 제 1 슬레이브 박스에 연결되고, 상기 제 4 전극은 상기 제 2 슬레이브 박스에 연결되고, 상기 제 3 전극은 상기 자극 회로의 캐소드에 그리고 상기 제 1 슬레이브 박스의 상기 차동 증폭 회로의 기준에 연결하게 구성되고, 상기 제 4 전극은 상기 자극 회로의 캐소드에 연결하고 상기 제 2 슬레이브 박스의 상기 차동 증폭 회로의 기준에 연결하게 구성된, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 자극 회로 및 상기 차동 증폭 회로에 상기 제 1 전극의 연결을 제어하는 신경감시 기계를 추가로 포함하는, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 자극 회로 및 상기 차동 증폭 회로에 상기 제 1 전극의 연결을 제어하는 하드 스위치를 포함하는, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 차동 증폭 회로에 연결된 접지 전극을 추가로 포함하는, 신경의 신경 기능을 모니터링하기 위한 시스템.
  21. 신경의 위치를 검출하기 위한 위치파악 프로브에 있어서:
    말단 단부와 기부 단부를 갖는 샤프트; 및
    상기 말단 단부 상에 활성 팁을 포함하고,
    상기 활성 팁은 절연물에 의해 둘러싸인 전기전도성 물질의 노출된 부분을 가지며 상기 활성 팁은 회전하게 구성된, 신경의 위치를 검출하기 위한 위치파악 프로브.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 활성 팁은 상기 전기전도성 물질로부터 형성된 원주의 부분을 갖는 원주를 정의하고 상기 원주의 나머지는 절연물로부터 형성되는, 신경의 위치를 검출하기 위한 위치파악 프로브.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 전기전도성 물질은 프로브의 길이로 확장하고 자극 회로에 연결된, 신경의 위치를 검출하기 위한 위치파악 프로브.
  24. 신경감시 기계를 이용하여 신경을 모니터링하기 위한 방법에 있어서:
    근위 위치에 신경을 자극하고 말초 위치에서 반응을 수신하고 말초 위치에 신경을 자극하고 근위 위치에서 반응을 수신함으로써 신경구조의 베이스라인 반응을 얻는 단계로서, 상기 베이스라인 반응은 상기 신경구조가 수술 외상을 겪지 않고 있을 때 반응으로서 정의되는, 성기 얻는 단계;
    단방향으로 자극을 제공하고 상기 자극 위치에 인접하고 상기 자극 위치에서 먼 신경으로부터 반응을 수신함으로써 상기 신경구조를 찾는 단계;
    근위 위치에서 신경을 자극하고 말초 위치에서 반응을 수신하고 말초 위치에서 신경을 자극하고 근위 위치에서 반응을 수신하는 동안 상기 위치파악된 신경구조에 근접하여 압박 또는 신장(tension)을 야기시키는 단계; 및
    상기 의료 디바이스가 상기 위치파악된 신경구조에 근접하여 있을 때 얻어지는 상기 신경 반응들을 상기 베이스라인 반응과 비교하는 단계를 포함하는, 신경감시 기계를 이용하여 신경을 모니터링하기 위한 방법.
  25. 신경감시 전극에 있어서:
    전기전도성 코더 물질;
    코어 물질을 둘러싸는 절연체 물질;
    노출된 코어 물질을 갖는 무딘 말단 단부; 및
    노출된 코어 물질을 갖는 기부 단부를 포함하고, 상기 신경감시 전극은 유연한 것인, 신경감시 전극.
  26. 아크 삽입기 장치에 있어서:
    회전 축선; 및
    상기 회전 축선에 연결되고, 아크 삽입기 바늘에 연결하게 구성된 방사상 암을 포함하고, 상기 아크 삽입기 장치는 안내선으로 삽입되게 구성된, 아크 삽입기 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 회전 축선에 대향한 측 상에 상기 방사상 암 상에 아크 삽입기 바늘을 추가로 포함하는, 아크 삽입기 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 방사상 암은 단단하고 근본적으로 선형이고, 상기 아크 삽입기 바늘은 단단하고 반경 곡률을 갖는, 아크 삽입기 장치.
  29. 몸체 조직 내에 신경감시 전극을 배치하기 위한 방법에 있어서:
    깊은 조직에 도달하게 몸체 내에 안내선을 배치하는 단계;
    상기 몸체의 표면과 근사적으로 같은 평면이 되게 상기 안내선으로 제 27 항의 상기 방사상 삽입기 장치를 삽입하는 단계;
    상기 방사상 삽입기 장치의 방사상 암을 상기 몸체 내에 상기 안내선의 깊이와 대략 동일한 길이로 조절하는 단계;
    모니터링될 신경구조에 도달하게 상기 아크 삽입기 바늘을 삽입하기 위해서 상기 아크 삽입기 바늘로 상기 방사상 암을 선회시키는 단계; 및
    상기 아크 삽입기 바늘을 통해 유연한 신경감시 전극을 삽입하고, 상기 아크 삽입기 바늘을 제거하여 모니터링될 상기 신경구조에 또는 이에 근접하여 상기 전극을 배치하는 단계를 포함하는, 몸체 조직 내에 신경감시 전극을 배치하기 위한 방법.
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