О возможности применения метода термоэстезиометрии для контроля состояния тонких нервных волокон у детей при патологии позвоночника

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ

  • Максим Андреевич Богатырев Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова https://orcid.org/0000-0003-4637-2435
  • Марат Саматович Сайфутдинов Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова https://orcid.org/0000-0002-7477-5250
  • Дмитрий Михайлович Савин Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова https://orcid.org/0000-0001-6284-2850
Ключевые слова:
estesiometry nerve fibers temperature sensitivity scoliosis эстезиометрия нервые волокна температурная чувствительность сколиоз

Аннотация

Хирургическая коррекция деформации позвоночника у детей сопровождается повышенным риском появления и развития неврологических нарушений в послеоперационном периоде. Современные инструментальные методы тестирования (стимуляционная электронейромиография, вызванные потенциалы разной модальности) состояния спинальных корешков и проводящих путей спинного мозга у детей с деформацией позвоночника дают количественную информацию о функции преимущественно быстропроводящих миелинизированных нервных проводников, в то время как состояние тонких миелинизированных и немиелинизированных нервных волокон оценивают с помощью качественных косвенных методов. В этом отношении остается неиспользованным потенциал метода термоэстезиометрии, позволяющего получать объективную информацию о состоянии нервных проводников малого диаметра у детей с патологией позвоночника для осуществления объективного контроля их неврологического статуса в процессе хирургического лечения. Суть метода термоэстезиометрии заключается в измерении температурных порогов ощущения тепла и боли от горячего. Для его эффективного применения необходимо соблюдать стандартные условия проведения тестирования: создание зоны температурного комфорта для пациента, оптимизация температурных стимулов — площади нагреваемого участка кожи, скорости нагревания зонда. Нужно учитывать половые, возрастные, анатомические, физиологические и психологические особенности тестируемых субъектов. При учете всех этих обстоятельств метод термоэстезиометрии может быть надежным источником диагностических сведений о состоянии тонких нервных проводников корешков спинного мозга у детей в процессе хирургического лечения деформаций позвоночника.

Биографии авторов

Максим Андреевич Богатырев, Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова

аспирант кафедры травматологии, ортопедии и смежных дисциплин

Марат Саматович Сайфутдинов, Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова

д.б.н., ведущий научный сотрудник, лаборатория Клиники патологии позвоночника и редких заболеваний

Дмитрий Михайлович Савин, Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова

к.м.н., нейрохирург, травматолог-ортопед, заведующий травматолого-ортопедическим отделением № 9, Клиника патологии позвоночника и редких заболеваний

Библиографические ссылки

1. Deng Y., Zhang T., Gao B., Liu J., Yang J., Yang J., Sui W. Long-term neurological outcomes following significant intraoperative neuromonitoring alarms: a longitudinal study of 115 patients with severe spinal deformities. Global Spine J. 2025:21925682251403544. https://doi.org/10.1177/ 21925682251403544.

2. Шеин А.П., Криворучко Г.А., Рябых С.О. Реактивность и резистентность спинно-мозговых структур при выполнении инструментальной коррекции деформаций позвоночника. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2016;102(12):1495–1506. EDN: XXMONJ. Shein A.P., Krivoruchko G.A., Ryabykh S.O. Reactivity and resistance of the spinal structures when performing instrumental correction of spinal deformities. Russian journal of physiology. 2016;102(12):1495–1506. (In Russ.). EDN: XXMONJ.

3. Неврология: национальное руководство. В 2 т. Е.И. Гусев, А.Н. Коновалов, В.И. Скворцова, ред. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2022. Т. 1. 880 с. Neurology: a national guide. In 2 vol. E.I. Gusev, A.N. Konovalov, V.I. Skvortsova, eds. 2nd ed., revised and supplemented. Moscow: GEOTAR-Media; 2022. Vol. 1. 880 p. (In Russ.).

4. Dyck P.J., Zimmerman I., Gillan D.A. et al. Cool, warm and heat-pain detection thresholds: testing methods and inferences about anatomic distribution of receptors. Neurology. 1993;43(8):1500–1508. https://doi.org/10.1212/wnl.43.8.1500.

5. Hagander L.G., Midani H.A., Kuskowski M.A. et al. Quantitative sensory testing: effect of site and skin temperature on thermal thresholds. Clin Neurophysiol. 2000;111(1):17–22. https://doi.org/10.1016/s1388-2457(99)00192-3.

6. Dunker O., Lie M.U., Nilsen K.B. Can within-subject comparisons of thermal thresholds be used for diagnostic purposes? Clin Neurophysiol Pract. 2021;6:63–71. https://doi.org/10.1016/j.cnp.2021.01.002.

7. Hilz M.J., Stemper B., Schweibold G., Neuner I., Grahmann F., Kolodny E.H. Quantitative thermal perception testing in 225 children and juveniles. J Clin Neurophysiol. 1998;15(6):529–534. https://doi.org/10.1097/00004691-199811000-00012.

8. Lilliesköld V.H., Nordh E. Method-of-limits; Cold and warm perception thresholds at proximal and distal body regions. Clin Neurophysiol Pract. 2018;3:134–140. https://doi.org/10.1016/j.cnp.2018.06.004.

9. Медведев А.А., Соколова Л.В. Особенности и механизмы температурной чувствительности (обзор). Журнал медико-биологических исследований. 2019;7(1):92–105. https://doi.org/10.17238/issn2542-1298.2019.7.1.92. Medvedev A.A., Sokolova L.V. Features and Mechanisms of Temperature Sensitivity (Review). Journal of Medical and Biological Research. 2019;7(1):92–105. (In Russ). https://doi.org/10.17238/issn2542-1298.2019.7.1.92.

10. Parsons K. Human thermal environments: the effects of hot, moderate and cold on human health, comfort and performance. 2nd ed. London: Taylor & Francis; 2001. 527 p.

11. Green B.G. Temperature perception and nociception. J Neurobiol. 2004;61(1):13–29. https://doi.org/10.1002/neu.20081.

12. Zhang H., Huizenga C., Arens E., Wang D. Thermal sensation and comfort in transient non-uniform thermal environments. Eur J Appl Physiol. 2004;92(6):728–733. https://doi.org/10.1007/s00421-004-1137-y.

13. Силина Е.В., Строков И.А., Ахмеджанова Л.Т., Шалыгин В.С., Дроконова О.О., Суслова Е.Ю., Шагбазян А.Э. Нейрофизиология температурной чувствительности. Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии. 2015;(11–12):71–80. EDN: YFMOXV. Silina E.V., Strokov I.A., Akhmedjanova L.T., Shalygin V.S., Drokonova O.O., Suslova E.Ju., Shagbazyan A.A. Thermal sense neurophysiology. Bulletin of neurology, psychiatry and neurosurgery. 2015;(11–12):71–80. (In Russ.). EDN: YFMOXV.

14. Диверт В.Э. Влияние скорости нарастания температуры стимула на пороги локальных кожных термоощущений. Физиология человека. 2002;28(5):74–80. EDN: RZVKBZ.

15. Divert V.E. The influence of the rate of stimulus temperature rise on local skin thermal thresholds. Human Physiology. 2002;28(5):74–80. (In Russ.). EDN: RZVKBZ.

16. Huang J., Zhang X., Mc Naughton P.A. Modulation of temperature-sensitive TRP channels. Semin Cell Dev Biol. 2006;17(6):638–645. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2006.11.002

17. Kenshalo R. Correlations of Temperature Sensation and Neural Activity: A Second Approximation. In: Thermoreception and Thermoregulation. J. Bligh, K. Voigt, H.A. Braun, K. Brück, G. Heldmaier, eds. Berlin: Springer; 1990. P. 67–88.

18. Pertovaara A., Kauppila T., Hämäläinen M.M. Influence of skin temperature on heat pain threshold in humans. Exp Brain Res. 1996;107(3):497–503. https://doi.org/10.1007/BF00230429.

19. Defrin R., Shachal-Shiffer M., Hadgadg M., Peretz C. Quantitative somatosensory testing of warm and heat-pain thresholds: the effect of body region and testing method. Clin J Pain. 2006;22(2):130–136. https://doi.org/10.1097/01.ajp.0000154048.68273.d8.

20. Green B.G., Cruz A. Warmth insensitive fields: evidence of sparse and irregular innervation of human skin by the warmth sense. Somatosens Mot Res. 1998;15(4):269–275. https://doi.org/10.1080/08990229870682.

21. Kumazawa T., Perl E.R. Primate cutaneous sensory units with unmyelinated (C) afferent fibers. J Neurophysiol. 1977;40(6):1325–1338. https://doi.org/10.1152/jn.1977.40.6.1325.

22. Light A.R., Perl E.R. Peripheral sensory systems. Peripheral Neuropathy. Eds. P.J. Duck, P.K. Thomas, J.W. Griffin et al. Philadelphia, PA: W.B. Saunders; 1993.

23. Willis W.D. The Pain System: the neural basis of nociceptive transmission in the mammalian nervous syste. Basel: Karger; 1985. 346 p.

24. Skedung L., El Rawadi C., Arvidsson M., Farcet C., Luengo G.S., Breton L., Rutland M.W. Mechanisms of tactile sensory deterioration amongst the elderly. Sci Rep. 2018;8(1):5303. https://doi.org/10.1038/s41598-018-23688-6.

25. Averbeck B., Seitz L., Kolb F.P., Kutz D.F. Sex differences in thermal detection and thermal pain threshold and the thermal grill illusion: a psychophysical study in young volunteers. Biol Sex Differ. 2017;8(1):29. https://doi.org/10.1186/s13293-017-0147-5.

26. Fillingim R.B., Maddux V., Shackelford J.A. Sex differences in heat pain thresholds as a function of assessment method and rate of rise. Somatosens Mot Res. 1999;16(1):57–62. https://doi.org/10.1080/08990229970654.

27. Lautenbacher S., Rollman G.B. Sex differences in responsiveness to painful and non-painful stimuli are dependent upon the stimulation method. Pain. 1993;53(3):255–264. https://doi.org/10.1016/0304-3959(93)90221-A.

28. Lautenbacher S., Strian F. Sex differences in pain and thermal sensitivity: the role of body size. Percept Psychophys. 1991;50(2):179–183. https://doi.org/10.3758/bf03212218.

29. Säterö P., Klingenstierna U., Karlsson T. et al. Pain threshold measurements with cutaneous argon laser, comparing a forced choice and a method of limits. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2000;24(3):397–407. https://doi.org/10.1016/s0278-5846(99)00107-4.

30. Edwards R.R., Fillingim R.B., Yamauchi S., Sigurdsson A., Bunting S., Mohorn S.G., Maixner W. Effect of gender and acute dental pain on thermal pain responses. Clin J Pain. 1999;15(3):233–237. https://doi.org/10.1097/00002508-199909000-00011.

31. Fillingim R.B., Maixner W., Kincaid S., Silva S. Sex differences in temporal summation but not sensory discriminative processing of thermal pain. Pain. 1998;75(1):121–127. https://doi.org/10.1016/S0304-3959(97)00214-5.

32. Meh D., Denislic M. Quantitative assessment of thermal and pain sensitivity. J Neurophysiol Sci. 1994;127(2):164–169. https://doi.org/10.1016/0022-510x(94)90069-8.

33. Riley J.L. 3rd, Robinson M.E., Wise E.A. et al. Sex differences in the perception of noxious experimental stimuli: a met analysis. Pain. 1998;74(2-3):181–187. https://doi.org/10.1016/s0304-3959(97)00199-1.

34. Tracy L.M., Koenig J., Georgiou-Karistianis N., Gibson S.J., Giummarra M.J. Heart rate variability is associated with thermal heat pain threshold in males, but not females. Int J Psychophysiol. 2018;131:37–43. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2018.02.017.

35. Moloney N.A., Hall T.M., Doody C.M. Reliability of thermal quantitative sensory testing: a systematic review. J Rehabil Res Dev. 2012;49(2):191–207. https://doi.org/10.1682/jrrd.2011.03.0044.

36. Сайфутдинов М.С., Щурова Е.Н., Рябых С.О. Субклинический сенсомоторный дефицит после хирургической коррекции деформации позвоночника. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2019;119(9):31–38. https://doi.org/10.17116/jnevro201911909131. Saifutdinov M.S., Shchurova E.N., Ryabykh SO. Subclinical sensory-motor deficit after surgical correction of the spinal deformity. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2019;119(9):31–38. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/ jnevro20191190913.

37. Шеин А.П., Криворучко Г.А., Щурова Е.Н., Коваленко П.И., Поздняков А.В. Влияние степени деформации позвоночника на нейрофизиологические характеристики сенсомоторного дефицита. Хирургия позвоночника. 2007;(1):35–43. EDN: HYIJXD. Shein A.P., Krivoruchko G.A., Shchurova E.N., Kovalenko P.I., Pozdniakov A.V. The effect of spinal deformity grade on neurophysiological characteristics of sensomotor deficit. Russian Journal of Spine Surgery. 2007;(1):35–43. (In Russ.). EDN: HYIJXD.

38. Щурова Е.Н., Рябых С.О., Кобызев А.Е., Очирова П.В. Особенности состояния температурно-болевой чувствительности у подростков с идиопатическим сколиозом III–IV степени. Физиология человека. 2016;42(1):100–105. https://doi.org/10.7868/S0131164615060089. Shchurova E.N., Riabykh S.O., Kobyzev A.E., Ochirova P.V. The details of thermoesthesia and algesthesia state in patients with idiopathic scoliosis of III–IV Degree. Human Physiology. 2016;42(1): 100–105. (In Russ.). https://doi.org/10.7868/S0131164615060089.