Neurophysiological evidence on the intravenous methylprednisolone use in spinal surgery

Abstract

The use of corticosteroids after a spinal cord injury has been studied to increase side effects without providing benefits, leading to a general recommendation against their use. However, the studies forming the basis of this advice have a limitation in that they conducted randomized studies without controlling for patients' symptoms or electrophysiological parameters. In response to this, the present study focused on patients undergoing spinal surgery with intraoperative neurophysiological monitoring, targeting those with motor evoked potential (MEP) amplitude that had deteriorated by more than 50% compared to the baseline waveform. The subjects were divided into a steroid group, treated with intravenous methylprednisolone (IVMP), and a non-steroid group. The study compared the degree of MEP recovery and motor recovery according to IVMP administration in cases where each muscle's MEP had decreased within five ranges: -100%, -100% to -80%, -80% to -50%, -50% to 0%, and no reduction. The analysis included 100 patients: 71 in the steroid group and 29 in the non-steroid group, with a total of 807 muscles examined using MEP; 524 in the steroid group and 183 in the non-steroid group. After IVMP administration, a significant increase in MEP amplitude was only observed in the -100% to -80% MEP reduction group compared to the non-steroid group, and in the -80% to -50% range, the IVMP group only showed a tendency to display a greater MEP amplitude. The range that showed a significant positive correlation between the recovery of MEP amplitude and an increase in motor score was the -80% to -50% range. In cases where the MEP had completely disappeared to -100%, IVMP did not show any MEP or motor recovery, regardless of the IVMP dose. This current study is the first to investigate the effects of IVMP on the deterioration degree of MEP waves, and it further explores the impact of IVMP on postoperative motor outcomes in relation to the degree of MEP deterioration. It is expected that IONM specialists can now more actively recommend the use of IVMP to surgeons when the MEP amplitude deteriorates more than 50%, except in cases of complete disappearance.

척수 손상 후 코르티코스테로이드의 사용은 부작용을 증가시키는 반면 신경학적 증상 개선에는 효과적이지 않은 것으로 연구되어 현재 가이드라인에서는 사용이 권장되지 않는다. 그러나 이러한 결정의 배경이 된 연구들은 환자의 증상이나 전기생리학적 지표의 통제 없이 이루어진 무작위 연구들로, 방법론적 한계를 갖고 있다. 본 연구는 수술중신경계감시를 시행 받은 척추(수) 수술 환자들 중 운동유발전위의 진폭이 기저파형의 50% 이상 감소된 환자들을 대상으로, 운동유발전위 저하 직후 경정맥 메틸프레드니솔론을 투여 받은 71명 (스테로이드 그룹)과 메틸프레드니솔론을 투여 받지 않은 29명(대조군)으로 나누어 후향적 대조군 연구를 수행하였다. 총 807개의 근육(스테로이드 그룹 524개, 대조군 183개)의 운동유발전위 데이터를 최종 분석하였다. 각 근육의 기저파형 대비 운동유발전위의 진폭 감소는 5개 구간(-100%, -100% ~ -80%, -80% ~ -50%, - 50% ~ 0%, 감소 없음)으로 분류하였다. 이후, 두 그룹 간 각 구간 운동유발전위 진폭 및 운동 점수의 회복 정도를 비교 분석하였다. 경정맥 메틸프레드니솔론 투여 후 대조군과 비교하여 -100% ~ -80% 감소 구간에서 운동유발전위 진폭의 유의미한 증가가 관찰되었고, -80% ~ -50% 감소 구간에서는 대조군 대비 증가 경향성만 보였다. 운동유발전위 진폭의 회복과 운동 점수 회복 간에는 양의 상관 관계가 있었으며, -80% ~ -50% 감소 구간에서만 유의한 상관 관계를 보였다. 운동유발전위가 완전히 소실된(-100%) 경우, 경정맥 메틸프레드니솔론 용량에 관계없이 운동유발전위나 운동 점수의 회복이 없었다. 본 연구는 수술 중 운동유발전위의 진폭의 유의미한 감소가 발생했을 때, 경정맥 메틸프레드니솔론의 투여가 운동유발전위의 회복 및 운동 예후에 미치는 영향을 진폭 감소 구간별로 나누어 조사한 최초의 연구이다. 운동유발전위가 완전히 소실된 경우를 제외하고, 기저파형 대비 50% 이상 감소한 경우에는 경정맥 메틸프레드니솔론의 사용을 수술의에게 더 적극적으로 권장할 수 있을 것으로 보인다. 이는 수술중신경계감시 전문가들에게 새로운 지침을 제시할 수 있는 중요한 발견이다.