I potenziali evocati sensoriali (SEP) sono registrati dal sistema nervoso centrale in seguito alla stimolazione degli organi di senso, per esempio, i potenziali evocati visivi suscitati da una luce lampeggiante o da un modello che cambia su un monitor, i potenziali evocati uditivi da uno stimolo a click o a tono presentato attraverso le cuffie), o i potenziali evocati tattili o somatosensoriali (SSEP) suscitati dalla stimolazione tattile o elettrica di un nervo sensoriale o misto in periferia. I potenziali evocati sensoriali sono stati ampiamente utilizzati nella medicina diagnostica clinica dagli anni ’70, e anche nel monitoraggio neurofisiologico intraoperatorio (IONM), noto anche come neurofisiologia chirurgica.
Ci sono tre tipi di potenziali evocati in uso clinico diffuso: potenziali evocati uditivi, di solito registrati dal cuoio capelluto ma originati a livello del tronco encefalico; potenziali evocati visivi, e potenziali evocati somatosensoriali, che sono suscitati dalla stimolazione elettrica del nervo periferico. Esempi di utilizzo di SEP includono:
- SSEP può essere usato per localizzare lesioni come il nervo periferico o il midollo spinale.
- VEP e BAEP possono integrare neuroimaging come parte di workup per diagnosticare malattie come la sclerosi multipla.
- EP a breve latenza come SSEP, VEP, e BAEP può essere utilizzato per indicare la prognosi per lesioni cerebrali traumatiche e anossiche. All’inizio dopo una lesione cerebrale anossica, nessuna risposta indica con precisione la mortalità. Nella lesione cerebrale traumatica, le risposte anormali indicano il mancato recupero dal coma. In entrambi i tipi di lesioni, le risposte normali possono indicare un buon esito. Inoltre, il recupero nelle risposte spesso indica il recupero clinico.
Long e Allen sono stati i primi ricercatori a segnalare i potenziali evocati uditivi del tronco encefalico (BAEPs) anormali in una donna alcolizzata che ha recuperato dalla sindrome da ipoventilazione centrale acquisita. Questi ricercatori hanno ipotizzato che il tronco encefalico della loro paziente fosse stato avvelenato, ma non distrutto, dal suo alcolismo cronico.
Potenziale evocato visivoModifica
Il potenziale evocato visivo (VEP) è un potenziale evocato suscitato dalla presentazione di un flash di luce o da uno stimolo di pattern che può essere usato per confermare i danni alle vie visive, compresi retina, nervo ottico, chiasma ottico, radiazioni ottiche e corteccia occipitale. Gli elettrodi sono collocati sulla testa del bambino sopra la corteccia visiva e un campo grigio è presentato alternativamente con una scacchiera o un modello di griglia. Se le caselle o le strisce della scacchiera sono abbastanza grandi da essere rilevate, si genera il VEP; altrimenti non se ne genera nessuno. È un modo oggettivo per misurare l’acuità visiva del bambino.
VEP può essere sensibile alle disfunzioni visive che non possono essere trovate con i soli esami fisici o la risonanza magnetica, anche se non può indicare le eziologie.Il VEP può essere anormale nella neurite ottica, neuropatia ottica, malattia demielinizzante, sclerosi multipla, atassia di Friedreich, carenza di vitamina B12, neurosifilide, emicrania, malattia ischemica, tumore che comprime il nervo ottico, ipertensione oculare, glaucoma, diabete, ambliopia tossica, neurotossicità da alluminio, intossicazione da manganese, neurite retrobulbare e lesioni cerebrali.Può essere usato per esaminare il deterioramento visivo del bambino per le vie visive anormali che possono essere dovute alla maturazione ritardata.
La componente P100 della risposta VEP, che è il picco positivo con il ritardo di circa 100 ms, ha una grande importanza clinica. La disfunzione della via visiva anteriore al chiasma ottico è forse il punto in cui i VEP sono più utili. Per esempio, i pazienti con neurite ottica acuta grave spesso perdono la risposta P100 o hanno risposte molto attenuate. Il recupero clinico e il miglioramento visivo avvengono con il ripristino della P100 ma con una latenza anormale aumentata che continua indefinitamente, e quindi, forse è utile come indicatore di una neurite ottica precedente o subclinica.
Nel 1934, Adrian e Matthew notarono che i cambiamenti potenziali dell’EEG occipitale possono essere osservati sotto la stimolazione della luce. Ciganek ha sviluppato la prima nomenclatura per i componenti occipitali dell’EEG nel 1961. Durante lo stesso anno, Hirsch e colleghi registrarono un potenziale evocato visivo (VEP) sul lobo occipitale (esternamente e internamente), e scoprirono che le ampiezze registrate lungo la fessura calcarina erano le più grandi. Nel 1965, Spehlmann ha utilizzato una stimolazione a scacchiera per descrivere i VEP umani. Un tentativo di localizzare le strutture nella via visiva primaria fu completato da Szikla e colleghi. Halliday e colleghi hanno completato le prime indagini cliniche usando il VEP registrando i VEP ritardati in un paziente con neurite retrobulbare nel 1972. Un’ampia varietà di ricerche per migliorare le procedure e le teorie è stata condotta dagli anni ’70 a oggi e il metodo è stato descritto anche negli animali.
Stimoli VEPModifica
Lo stimolo flash a luce diffusa è raramente usato al giorno d’oggi a causa dell’alta variabilità all’interno e tra i soggetti. Tuttavia, è utile usare questo tipo di stimolo quando si testano i neonati, gli animali o gli individui con scarsa acuità visiva. Gli schemi a scacchiera e a reticolo utilizzano rispettivamente quadrati e strisce chiare e scure. Questi quadrati e strisce sono di dimensioni uguali e vengono presentati, un’immagine alla volta, attraverso lo schermo di un computer.
Posizionamento degli elettrodi VEP
Il posizionamento degli elettrodi è estremamente importante per ottenere una buona risposta VEP priva di artefatti. In una configurazione tipica (un canale), un elettrodo è posto 2,5 cm sopra l’inione e un elettrodo di riferimento è posto a Fz. Per una risposta più dettagliata, due elettrodi aggiuntivi possono essere posizionati a 2,5 cm a destra e a sinistra di Oz.
VEP WavesEdit
La nomenclatura del VEP è determinata dall’uso di lettere maiuscole che indicano se il picco è positivo (P) o negativo (N) seguito da un numero che indica la latenza media del picco per quella particolare onda. Per esempio, P100 è un’onda con un picco positivo a circa 100 ms dall’inizio dello stimolo. L’ampiezza media delle onde VEP è di solito compresa tra 5 e 20 microvolt.
I valori normali dipendono dall’hardware di stimolazione utilizzato (stimolo flash contro tubo catodico o display a cristalli liquidi, dimensione del campo a scacchiera, ecc.)
Tipi di VEPEdit
Alcuni VEP specifici sono:
- Inversione del modello monoculare (il più comune)
- Potenziale evocato visivo a scansione
- Potenziale evocato visivo binoculare
- Potenziale evocato visivo cromatico
- Potenziale evocato visivo a campo emicampo visivo potenziale evocato
- Potenziale evocato visivo flash
- Potenziale evocato visivo LED Goggle
- Potenziale evocato visivo di movimento
- Potenziale evocato visivo multifocale
- Potenziale evocato visivocanale potenziale evocato visivo
- Potenziale evocato visivo multifrequenza
- Potenziale evocato visivo stereo-elicitato
- Potenziale evocato visivo allo stato stazionario
Potenziale evocato uditivo
I potenziali evocati uditivi (AEP) possono essere utilizzati per tracciare il segnale generato da un suono attraverso la via uditiva ascendente. Il potenziale evocato è generato nella coclea, passa attraverso il nervo cocleare, attraverso il nucleo cocleare, il complesso olivario superiore, il lemnisco laterale, al collicolo inferiore nel mesencefalo, al corpo genicolato mediale e infine alla corteccia.
I potenziali evocati uditivi (AEP) sono una sottoclasse dei potenziali evento-relati (ERP). Gli ERP sono risposte cerebrali che sono legate al tempo di qualche “evento”, come uno stimolo sensoriale, un evento mentale (come il riconoscimento di uno stimolo target), o l’omissione di uno stimolo. Per gli AEP, l'”evento” è un suono. Gli AEP (e gli ERP) sono piccolissimi potenziali elettrici di tensione originati dal cervello, registrati dallo scalpo in risposta a uno stimolo uditivo, come toni diversi, suoni del parlato, ecc.
I potenziali evocati uditivi del tronco cerebrale sono piccoli AEP registrati in risposta a uno stimolo uditivo da elettrodi posti sullo scalpo.
Gli AEP servono per valutare il funzionamento del sistema uditivo e la neuroplasticità. Possono essere utilizzati per diagnosticare le difficoltà di apprendimento nei bambini, aiutando lo sviluppo di programmi educativi su misura per quelli con problemi di udito e di cognizione.
Potenziale evocato somatosensorialeModifica
I potenziali evocati somatosensoriali (SSEP) sono EP registrati dal cervello o dal midollo spinale quando si stimola ripetutamente un nervo periferico. Gli SSEP sono utilizzati nel neuromonitoraggio per valutare la funzione del midollo spinale di un paziente durante un intervento chirurgico. Vengono registrati stimolando i nervi periferici, più comunemente il nervo tibiale, mediano o ulnare, tipicamente con uno stimolo elettrico. La risposta viene poi registrata dallo scalpo del paziente.
Anche se stimoli come il tatto, la vibrazione e il dolore possono essere utilizzati per SSEP, gli stimoli elettrici sono più comuni a causa della facilità e affidabilità.SSEP può essere utilizzato per la prognosi in pazienti con grave trauma cranico.Perché SSEP con latenza inferiore a 50 ms è relativamente indipendente dalla coscienza, se usato presto nel paziente comatoso, può prevedere il risultato in modo affidabile ed efficiente.Per esempio, i pazienti comatosi con nessuna risposta bilaterale ha il 95% di possibilità di non recuperare dal coma.Ma la cura dovrebbe essere presa analizzando il risultato. Per esempio, l’aumento della sedazione e altre lesioni del SNC come il midollo spinale possono influenzare SEP.
A causa della bassa ampiezza del segnale una volta che raggiunge il cuoio capelluto del paziente e la quantità relativamente elevata di rumore elettrico causato da EEG di fondo, EMG muscolare del cuoio capelluto o dispositivi elettrici nella stanza, il segnale deve essere mediato. L’uso della media migliora il rapporto segnale-rumore. In genere, in sala operatoria, devono essere utilizzate più di 100 e fino a 1.000 medie per risolvere adeguatamente il potenziale evocato.
I due aspetti più osservati di un SSEP sono l’ampiezza e la latenza dei picchi. I picchi più predominanti sono stati studiati e nominati in laboratorio. Ad ogni picco viene data una lettera e un numero nel suo nome. Per esempio, N20 si riferisce a un picco negativo (N) a 20ms. Questo picco viene registrato dalla corteccia quando il nervo mediano viene stimolato. Molto probabilmente corrisponde al segnale che raggiunge la corteccia somatosensoriale. Quando viene utilizzato nel monitoraggio intraoperatorio, la latenza e l’ampiezza del picco rispetto alla linea di base post-intubazione del paziente è un’informazione cruciale. Aumenti drammatici della latenza o diminuzioni dell’ampiezza sono indicatori di disfunzione neurologica.
Durante la chirurgia, le grandi quantità di gas anestetici utilizzati possono influenzare l’ampiezza e le latenze dei SSEP. Tutti gli agenti alogenati o il protossido di azoto aumentano le latenze e diminuiscono le ampiezze delle risposte, a volte fino al punto in cui una risposta non può più essere rilevata. Per questo motivo, un anestetico che utilizza meno agenti alogenati e più ipnotici e narcotici per via endovenosa è tipicamente usato.
Potenziale evocato dal laserModifica
I SSEP convenzionali monitorano il funzionamento della parte del sistema somatosensoriale coinvolto nelle sensazioni come il tatto e la vibrazione. La parte del sistema somatosensoriale che trasmette il dolore e i segnali di temperatura è monitorata utilizzando i potenziali evocati dal laser (LEP). I LEP sono evocati dall’applicazione di calore finemente focalizzato e in rapido aumento sulla pelle nuda utilizzando un laser. Nel sistema nervoso centrale possono rilevare danni al tratto spinotalamico, al tronco cerebrale laterale e alle fibre che portano segnali di dolore e temperatura dal talamo alla corteccia. Nel sistema nervoso periferico i segnali di dolore e calore sono trasportati lungo fibre sottili (C e A delta) fino al midollo spinale, e i LEP possono essere usati per determinare se una neuropatia è localizzata in queste piccole fibre rispetto alle fibre più grandi (tatto, vibrazioni).