Anatomical risk factors for recurrent laryngeal nerve injury and the role of intraoperative neuromonitoring in thyroid surgery

Aim of the study. (1) to assess in detail the variants of anatomical variability of the RLN; (2) to establish potential relationships between intraoperative anatomy of the RLN and electrophysiological responses; and (3) to compare the complication rates in different anatomical variants, risk factors for RLN injury, and to use the obtained information to minimize complications and ensure safe intraoperative neuromonitoring (IONM) using different types of electrodes. Material and methods. A multicenter prospective study was conducted from 2021 to 2024, which included 209 RLNs. The first and second groups of this study included controlled thyroid surgeries performed in accordance with standardized IONM recommendations. The third group (control group) included surgeries using only visual identification of the RLN. Assessment of the surgical anatomy of the RLN was performed using the International Anatomical Classification System for the RLN. In cases of signal loss, the mechanism of nerve injury was determined, and functional assessment of the vocal cord was performed using laryngoscopy. Results. A total of 209 RLNs were assessed in 129 patients undergoing thyroid surgery. The percentage of nerves following an abnormal intraoperative trajectory was higher than expected (14.35%, n=30). Impaired laryngeal muscle mobility was detected in 3.82% (n=8) of patients, with 95% of injured nerves following an abnormal intraoperative trajectory. Nerve injury was more likely in cases of an altered nerve trajectory, nerves fixed to the thyroid capsule, extensive dissection, and cancer invasion. Traction injury was found to be the most common form of RLN injury. Conclusion. This prospective multicenter study (2021–2024, 209 recurrent laryngeal nerves in 129 patients) provided a detailed characterization of the surgical anatomy of the recurrent laryngeal nerve (RLN) during thyroid surgery and assessed the role of intraoperative neuromonitoring (IONM) in reducing postoperative complications. Based on the data obtained, the following conclusions were drawn. Abnormal RLN trajectories occur significantly more often than previously reported in the literature – 14.35% of nerves had an intraoperatively identified atypical location. This confirms the need for routine visual nerve identification during surgery. Nerve injury occurs significantly more often in cases of an abnormal RLN trajectory – in our study, 7 out of 8 cases of postoperative paresis/ paralysis were observed in nerves with an acquired abnormal trajectory (fixation to the thyroid capsule, traction in the region of Berry's ligament, cancer invasion, extensive dissection). Traction injury is the dominant mechanism of RLN injury (60% of all injuries), with the most common location being the region of Berry's ligament. The use of IONM significantly reduces the risk of postoperative laryngeal muscle dysfunction – the odds of developing paresis/paralysis in the non monitored group were 3.5–5.9 times higher (p < 0.05) compared with groups in which any type of electrodes (intramuscular or endotracheal) was used. IONM allows not only identification of the nerve but also assessment of its functional integrity. Extralaryngeal branching (identified in 41.6% of nerves) is not a major risk factor by itself, but in combination with other anatomical features it may increase the likelihood of injury. Extensive nerve dissection (>2 cm, especially 360° circumferential dissection) is associated with an increased risk of injury. Clinical symptoms of postoperative paresis (hoarseness, voice changes) were present in only 25% of patients with objectively confirmed vocal fold mobility impairment. This proves the need for routine postoperative laryngoscopy to accurately assess neurological outcomes. Since preoperative prediction of an abnormal RLN trajectory is impossible (except for rare cases of a non recurrent nerve), routine use of IONM should be considered a necessary component of safe thyroid surgery – especially in large goiters, substernal goiter, autoimmune thyroiditis, and thyroid cancer. Thus, the implementation of a standardized anatomical classification of the RLN combined with intraoperative neuromonitoring can significantly reduce the rate of iatrogenic nerve injury, even in the presence of complex acquired abnormalities of its trajectory.

Цель исследования: детально оценить варианты анатомической изменчивости возвратного гортанного нерва (ВГН), установить потенциальные связи между интраоперационной анатомией ВГН и электрофизиологическими реакциями и сравнить частоту осложнений при различной анатомии, изучить факторы риска травмы ВГН и использование полученной информации для минимизации осложнений и обеспечения безопасного интраоперационного нейромониторинга (ИОНМ), используя различные типы электродов. Материал и методы. Проведено многоцентровое проспективное исследование с 2021 по 2024 г., в которое были включены 209 ВГН у 129 пациентов. В первую и вторую группы данного исследования были включены контролируемые операции на щитовидной железе (ЩЖ) в соответствии со стандартизированными рекомендациями ИОНМ. В третью группу (контроля) были включены операции с использованием только визуальной идентификации ВГН. Оценка хирургической анатомии ВГН проводилась с использованием Международной системы анатомической классификации ВГН. В случаях потери сигнала определялся механизм повреждения нерва и проводилась функциональная оценка голосовой связки с помощью ларингоскопии. Результаты. В общей сложности оценивали 209 ВГН у 129 пациентов, перенесших операции на ЩЖ. Процент нервов, расположенных по аномальной интраоперационной траектории, оказался выше ожидаемого (30/14,35%). Нарушение подвижности мышц гортани выявлено у 8 (3,82%) пациентов, при этом 95% поврежденных нервов следовали по аномальной интраоперационной траектории. Повреждение нерва было более вероятно в случаях измененной траектории нерва, фиксированных нервов к капсуле ЩЖ, обширной диссекции, случая инвазии рака. Было обнаружено, что тракционная травма является наиболее распро‑ страненной формой повреждения ВГН. Проведенное проспективное многоцентровое исследование (2021–2024 гг., 209 ВГН у 129 пациентов) позволило детально охарактеризовать хирургическую анатомию ВГН при операциях на ЩЖ и оценить роль ИОНМ в снижении послеоперационных осложнений. На основе полученных данных сформулированы следующие выводы. Аномальные траектории ВГН встречаются существенно чаще, чем предполагалось в литературе ранее – 14,35% нервов имели интраоперационно выявленное атипичное расположение. Это подтверждает необходимость рутинного визуального контроля во время операции. Повреждение нерва достоверно чаще возникает при аномальной траектории ВГН – в нашем исследовании 7 из 8 случаев послеоперационного пареза/паралича наблюдались у нервов с при‑ обретенной аномальной траекторией (фиксация к капсуле ЩЖ, тракция в области связки Берри, инвазия раком, обширная диссекция). Тракционная травма является доминирующим механизмом повреждения ВГН (60% всех повреждений), причем ее наиболее частой локализацией служит зона связки Берри. Применение ИОНМ значительно снижает риск послеоперационной дисфункции гортанных мышц: шансы развития пареза/ паралича в группе без нейромониторинга оказались в 3,5–5,9 раза выше (p<0,05) по сравнению с группами,где использовались любые типы электродов (внутримышечные или эндотрахеальные). ИОНМ позволяет не только идентифицировать нерв, но и оценивать его функциональную целостность. Внеларингеальное ветвление (выявлено у 41,6% нервов) само по себе не является ведущим фактором риска, но в сочетании с другими анатомическими особенностями может повышать вероятность травмы. Обширная диссекция нерва (более 2 см, особенно циркулярная на 360°) ассоциируется с повышенным риском повреждения. Клиническая симптоматика послеоперационного пареза мышц гортани (охриплость, нарушение голоса) присутствовала лишь у 25% пациентов с объективно подтвержденным нарушением подвижности голосовых складок. Это доказывает необходимость рутинной послеоперационной ларингоскопии для точной диагностики неврологических исходов. Поскольку предоперационное прогнозирование аномальной траектории ВГН невозможно (за исключением редких случаев невозвратного нерва), рутинное применение ИОНМ следует считать необходимым компонентом безопасной тиреоидной хирургии, особенно при зобе больших размеров, загрудинном расположении, аутоиммунном тиреоидите и раке ЩЖ. Заключение. Таким образом, внедрение стандартизированной анатомической классификации ВГН в сочетании с ИОНМ позволяет существенно снизить частоту ятрогенных повреждений нерва, даже в условиях сложных приобретенных аномалий его траектории.