BASICS OF EVOKED POTENTIALS
Evoked potentials zijn eenvoudig van concept, ondanks de geavanceerdheid van de apparatuur die wordt gebruikt. Net zoals het elektro-encefalogram (EEG) de spontane elektrische activiteit van de hersenen (hersenschors) registreert, registreren evoked potentials de elektrische potentiëlen die worden geproduceerd na stimulatie van specifieke neurale tracten. De meest gebruikte evoked potentials zijn die welke worden geproduceerd door stimulatie van het zintuiglijk systeem, sensory evoked potentials. Stimulatie van de sensorische tractus initieert een elektrische volley die naar de cerebrale cortex reist en kan worden gemeten op verschillende plaatsen langs de betrokken neurale tractus.
De opgenomen plot van spanning versus tijd heeft een eerste artefact dat de stimulatie van de tractus voorstelt, gevolgd door de neuronale respons, die wordt geregistreerd als een reeks pieken en dalen (Fig. 7-1). De pieken kunnen positief of negatief zijn (ten opzichte van de actieve elektrode) en kunnen, afhankelijk van de conventie, naar beneden of naar boven worden uitgezet. Aangenomen wordt dat de pieken (en dalen) afkomstig zijn van specifieke neurale generatoren (vaak meer dan één neurale structuur) op een wijze die vergelijkbaar is met de pieken op een elektrocardiogram die volgen op een door een pacemaker geïnitieerde respons. De geregistreerde informatie is gewoonlijk de amplitude (piek tot aangrenzend dieptepunt) en de tijd vanaf de stimulatie tot aan de piek (latentie genoemd) (zie fig. 7-1). Bovendien kan de tijd tussen de pieken (interpieklatentie of geleidingstijd) worden gemeten. Pieken worden gewoonlijk bij conventie genoemd – I tot en met V, Pa, Pb – of bij polariteit en latentie – P (positief) of N (negatief) gevolgd door de latentie in milliseconden (msec) (bv. N20).
Wanneer de respons groot is in vergelijking met achtergrondruis, kan één enkele meting of respons voldoende zijn. Voor de meeste zintuiglijke reacties is de opgewekte respons echter zeer klein (1-2 microvolt) in vergelijking met het veel grotere EEG (50-100 microvolt) en elektrocardiogram (1000-2000 microvolt). Omdat de signalen vaak klein zijn, vermindert een versterker de elektrische ruis door het signaal aan een referentie-elektrode af te trekken van dat aan de opname-elektrode. Filtering van dit signaal en verdere vermindering van de ruis in een derde, geaarde elektrode helpt de aandacht te richten op de opgewekte respons die van belang is. Omdat de opgewekte respons altijd op een bepaald tijdstip na stimulatie optreedt, wordt door het middelen van responsen de in de tijd vergrendelde respons vergroot, terwijl de achtergrondactiviteit als een willekeurig signaal fungeert en tot nul wordt uitgemiddeld. Het aantal responsen dat wordt gemiddeld varieert van één tot enkele duizenden, afhankelijk van de verhouding tussen de opgewekte respons en de achtergrondruis.
De tijd die nodig is voor deze signaal-middeling kan voldoende zijn om snelle terugkoppeling naar de chirurg te vertragen. Om dit probleem op te lossen, worden enkele nieuwe bewakingstechnieken toegepast. In sommige gevallen worden nieuwe responsen gemiddeld met eerder geregistreerde gemiddelden (b.v. voortschrijdend gemiddelde). Meer gebruikelijk, stimuli worden gespreid, zodat de tweede reactie niet de eerste overlapt (bijvoorbeeld links dan rechts achterste tibialis zenuw SSEP’s)
Effectieve intraoperatieve monitoring vereist registratie van reacties op de functionele gezondheid van de betrokken neurale tracten af te leiden. Het doel van de monitoring is om dreigende neurale aantasting snel te identificeren, zodat kan worden ingegrepen om blijvend letsel te voorkomen. Dit doel vereist preoperatieve identificatie van het type en de locatie van het neurale weefsel dat risico loopt op vasculair en mechanisch letsel tijdens de operatie. Op basis van deze informatie kiest het controleteam de meest geschikte evoked potentials om op deze beschadigingen te controleren. De potentialen worden vervolgens tijdens de operatie bewaakt om het begin van een insult vast te stellen, dat wordt gesignaleerd door afname van de amplitude en toename van de latentie. Naast het monitoren van operatieve insulten, kunnen evoked responsen worden gebruikt voor diagnostische testen tijdens de operatie, waardoor weloverwogen operatieve beslissingen kunnen worden genomen (b.v. de rand van tumor en functioneel neuraal weefsel) en niet-chirurgische problemen kunnen worden geïdentificeerd die mogelijk correctie behoeven (b.v. positie-gerelateerd brachiaal plexus letsel).
Wanneer een evoked respons verandert, moeten de fysiologische, anesthetische en chirurgische omgeving worden beoordeeld om de bijdrage aan de verandering te bepalen. Ischemie leidt in het algemeen tot een verlies van de respons, vooral als er synaptische componenten bij betrokken zijn. In het algemeen houdt de tolerantie voor ischemie (b.v. de tijd tot onomkeerbare schade) rechtstreeks verband met de resterende bloedstroom en omgekeerd evenredig met de metabole vraag van het weefsel. Gelukkig wordt de opgewekte respons gewijzigd bij een niveau van bloedstroom dat ver boven het niveau ligt dat onomkeerbare schade veroorzaakt. Tenzij het permanente ischemische letsel zeer ernstig is, is er dus meestal tijd beschikbaar om in te grijpen voordat blijvend letsel optreedt. Studies suggereren dat een langzaam verlies van responsamplitude (en toename van de latentie) te wijten kan zijn aan diffuse ischemie. Snelle verliezen (met minimale latentieverandering) kunnen te wijten zijn aan mechanisch letsel of gelokaliseerde ischemie, vooral in de grijze stof.1,2 Als algemeen principe geldt dat een amplitudevermindering van 50% of latentieverhoging van 10% van een opgewekt potentieel als significant wordt beschouwd, hoewel kleinere veranderingen kunnen wijzen op een dreigend gevaar. De ervaring van het bewakingsteam is van cruciaal belang voor een doeltreffende bewaking en om te kunnen beoordelen wanneer moet worden ingegrepen. Anesthesie speelt vaak een cruciale rol bij de interventie.