Grundlagen der evozierten Potentiale
Evozierte Potentiale sind trotz der Raffinesse der verwendeten Geräte einfach im Konzept. So wie das Elektroenzephalogramm (EEG) die spontane elektrische Aktivität des Gehirns (Großhirnrinde) aufzeichnet, zeichnen evozierte Potentiale die elektrischen Potentiale auf, die nach der Stimulation bestimmter Nervenbahnen entstehen. Die am häufigsten verwendeten evozierten Potentiale sind diejenigen, die durch Stimulation des sensorischen Systems erzeugt werden, die sensorisch evozierten Potentiale. Die Stimulation der sensorischen Bahnen löst einen elektrischen Stromstoß aus, der zur Großhirnrinde wandert und an mehreren Stellen entlang der beteiligten Nervenbahnen gemessen werden kann.
Die aufgezeichnete Kurve der Spannung über der Zeit hat ein anfängliches Artefakt, das die Stimulation der Bahnen darstellt, gefolgt von der neuronalen Antwort, die als eine Reihe von Spitzen und Tälern aufgezeichnet wird (Abb. 7-1). Die Spitzen können positiv oder negativ sein (in Bezug auf die aktive Elektrode) und können je nach Konvention nach unten oder nach oben aufgetragen werden. Es wird angenommen, dass die Spitzen (und Täler) von spezifischen neuronalen Generatoren (oft mehr als eine neuronale Struktur) stammen, ähnlich wie die Spitzen auf einem Elektrokardiogramm, die auf eine durch einen Herzschrittmacher ausgelöste Reaktion folgen. Die aufgezeichneten Informationen sind in der Regel die Amplitude (Spitze bis zum angrenzenden Tiefpunkt) und die Zeit von der Stimulation bis zur Spitze (Latenz genannt) (siehe Abb. 7-1). Zusätzlich kann auch die Zeit zwischen den Peaks (Interpeak-Latenz oder Leitungszeit) gemessen werden. Peaks werden üblicherweise nach Konvention benannt – I bis V, Pa, Pb – oder nach Polarität und Latenz – P (positiv) oder N (negativ), gefolgt von der Latenz in Millisekunden (msec) (z. B. N20).
Wenn die Reaktion im Vergleich zum Hintergrundrauschen groß ist, kann eine einzige Messung oder Reaktion ausreichend sein. Bei den meisten sensorischen Reaktionen ist die evozierte Antwort jedoch sehr klein (1-2 Mikrovolt), verglichen mit dem viel größeren EEG (50-100 Mikrovolt) und Elektrokardiogramm (1000-2000 Mikrovolt). Da die Signale oft klein sind, reduziert ein Verstärker das elektrische Rauschen, indem er das Signal an einer Referenzelektrode von der Aufzeichnungselektrode subtrahiert. Die Filterung dieses Signals und die weitere Reduzierung des Rauschens an einer dritten, geerdeten Elektrode hilft, sich auf die interessierende evozierte Reaktion zu konzentrieren. Da die evozierte Antwort immer zu einem bestimmten Zeitpunkt nach der Stimulation auftritt, erhöht die Mittelung der Antworten die zeitlich festgelegte Antwort, während die Hintergrundaktivität wie ein Zufallssignal wirkt und sich zu Null mittelt. Die Anzahl der Antworten, die gemittelt werden, variiert von einem bis zu mehreren Tausend, je nach dem Verhältnis von evozierter Antwort zu Hintergrundrauschen.
Die Zeit, die für diese Signalmittelung benötigt wird, kann ausreichen, um eine schnelle Rückmeldung an den Chirurgen zu verzögern. Um dieses Problem zu lösen, werden einige neuartige Überwachungstechniken eingesetzt. In einigen Fällen werden neue Antworten mit zuvor aufgezeichneten Durchschnittswerten gemittelt (z. B. gleitender Durchschnitt). Häufiger werden die Stimuli gestaffelt, so dass die zweite Reaktion die erste nicht überlappt (z. B. SSEPs des linken und dann des rechten hinteren Schienbeinnervs).
Eine effektive intraoperative Überwachung erfordert die Aufzeichnung von Reaktionen, um auf den funktionellen Zustand der beteiligten Nervenbahnen zu schließen. Das Ziel des Monitorings ist es, eine drohende neurale Beeinträchtigung schnell zu erkennen, um ein Eingreifen zu ermöglichen, damit eine dauerhafte Schädigung verhindert wird. Dieses Ziel erfordert eine präoperative Identifizierung der Art und Lage des neuralen Gewebes, das durch vaskuläre und mechanische Verletzungen während der Operation gefährdet ist. Auf der Grundlage dieser Informationen wählt das Überwachungsteam die am besten geeigneten evozierten Potenziale aus, um diese Insulte zu überwachen. Die Potenziale werden dann während der Operation überwacht, um den Beginn eines Insults zu identifizieren, der durch eine Abnahme der Amplitude und eine Zunahme der Latenzzeit signalisiert wird. Zusätzlich zur Überwachung auf einen operativen Insult können evozierte Antworten für diagnostische Tests während der Operation verwendet werden, was eine fundierte operative Entscheidungsfindung (z. B. Rand des Tumors und funktionelles Nervengewebe) sowie die Identifizierung von nicht-chirurgischen Problemen, die möglicherweise korrigiert werden müssen (z. B. lagebedingte Verletzung des Plexus brachialis), ermöglicht.
Wenn sich eine evozierte Antwort ändert, muss die physiologische, anästhetische und chirurgische Umgebung bewertet werden, um ihren Beitrag zu dieser Änderung zu bestimmen. Eine Ischämie führt im Allgemeinen zu einem Verlust der Reaktion, insbesondere wenn synaptische Komponenten beteiligt sind. Im Allgemeinen steht die Ischämietoleranz (z. B. die Zeit bis zur irreversiblen Schädigung) in direktem Zusammenhang mit dem Restblutfluss und umgekehrt mit dem metabolischen Bedarf des Gewebes. Glücklicherweise wird die evozierte Reaktion bei einem Blutflussniveau verändert, das weit über dem Niveau liegt, das eine irreversible Verletzung verursacht. Daher ist, sofern die permanente ischämische Verletzung nicht sehr schwerwiegend ist, in der Regel Zeit für eine Intervention verfügbar, bevor eine permanente Verletzung entsteht. Studien deuten darauf hin, dass ein langsamer Verlust der Reaktionsamplitude (und eine Zunahme der Latenzzeit) auf eine diffuse Ischämie zurückzuführen sein kann. Schnelle Verluste (mit minimaler Latenzänderung) können auf eine mechanische Verletzung oder eine lokalisierte Ischämie, insbesondere in der grauen Substanz, zurückzuführen sein.1,2 Grundsätzlich gilt eine Amplitudenverringerung von 50 % oder eine Latenzvergrößerung von 10 % eines evozierten Potenzials als signifikant, obwohl kleinere Veränderungen auf eine bevorstehende Beeinträchtigung hinweisen können. Die Erfahrung des Überwachungsteams ist entscheidend für eine effektive Überwachung und für die Beurteilung, wann eingegriffen werden muss. Das Anästhesiemanagement spielt oft eine entscheidende Rolle bei der Intervention.