Evokované potenciály. doc. MUDr. Jan Pokorný, DrSc.

Transkript

1 Evokované potenciály doc. MUDr. Jan Pokorný, DrSc.

2 Evokované potenciály Evokovaný potenciál (EP) = bioelektrický projev zpracování a odpovědi mozku (event. dalších oddílů nervové soustavy) na zevní podnět, 1. senzorický podnět => somatosenzorické evokované potenciály (SEP) 2. motorický podnět => motorické evokované potenciály (MEP) 3. zrakový (vizuální) podnět => vizuální EP (VEP) 4. sluchové podněty (kmenové) => brainstem auditory EP (BAEP)

3 Technický princi EP Evokované potenciály (EP) snímané ze skalpu (z míchy) jsou řádově velikosti mikrovoltů (0,1 20 uv) => mnohonásobně nižší než EEG a různé artefakty snímané ze skalpu Extrakce EP skrytých v EEG a dalších potenciálových změnách umožní zprůměrnění počítačem - averaging EP se objevuje vždy v konstantní době od repetitivního stimulu ( time-locked ) zatímco ostatní elektrická aktivita se objevuje bez časového vztahu k podnětu

4 Technický princi EP zprůměrňovače elektronicky sumují a zprůměrní vzorky elektrické aktivity snímané v konstantní době od aplikace stimulu zprůměrněním se náhodná aktivita (např. EEG) potlačí a zvýrazní se EP (často nutné stovky až tisíce odpovědí!) stimulační paradigma užívané v klinice je volené tak, aby odpověď byla dostatečně stereotypní a umožnila stanovit normální fyziologické parametry odpovědi

5 Technický princi EP MEP užívají ke stimulaci motorického kortexu speciální elektrický stimulátor (stimuly o vysoké voltáži a malé intenzitě), nověji magnetický stimulátor na rozdíl od SEP jsou MEP snadno registrovatelné a nevyžadují averaging

6 Klinický význam EP objektivizace a zpřesnění klinické informace zvl. kvantitativní zjištění postižení příslušné dráhy nebo senzorického systému již při subklinickém postižení monitorace funkčního stavu uvažovaného systému/dráhy v časové závislosti peroperační monitorace u operací míchy, n. VII a n. VIII abnormality EP jsou etiologicky nespecifické

7 VEP zrakové evokované potenciály VEP jsou generované ve zrakovém okcipitálním kortexu. Charakter podnětu má vliv na to která část zrakového systému bude podrážděna jaká bude senzitivita použitého testu Užívané podněty: flash VEP stimulace pomocí záblesků strukturovaný podnět ( pattern reversal ) černo-bílá šachovnice s rytmickým zvratem políček černých v bílé a naopak => EP závisí na zrakové ostrosti!

8 VEP zrakové evokované potenciály pohybové (motion) VEP omezeno na specializované laboratoře relativně nezávislé na zrakové ostrosti Při stimulaci jednoho oka (monokulární VEP) nad okcipitálním kortexem obvykle elektrodou Oz snímán - trifázický komplex (s dominující pozitivní vlnou) - latence ca 100 ms (proto vlna P 100) - generovaný zejména v okcipitálním zrakovém kortexu je získaný stimulací celého zorného pole (full field VEP) - vzniká prostorovou sumací odpovědí získaných z obou polovin zorného pole (pravé a levé half-field)

9

10 VEP pravého oka normální nález full-field VEP vlna P 100, elektroda O Z Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

11 VEP zrakové evokované potenciály stimulace jedné poloviny zorného pole vyvolá fyziologicky trifázickou odpověď (NPN-komplex) distribuovaný převážně nad ipsilaterálním okcipitálním komplexem odpověď je generována centrální částí zorného pole => makulární komponenta paradoxně jsou podněty zpracovány kontralaterální hemisférou => trifázický komplex je zrcadlovým obrazem makulárního komplexu (PNP-komplex) odpověď je generována převážně periferní částí zorného pole => paramakulární komponenta Nejvýznamnějším parametrem je latence a amplituda P100

12 Monokulární pattern reversal, half-field VEP, amplituda je maximální v ipsilaterálních svodech vzhledem ke stimulované polovině zorného pole Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

13 Normální full-field PRVEP Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

14 Abnormální full-field PRVE (LO prodloužená latence, snížená amplituda vlny 100) Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

15 Elektroretinogram umožňuje detekci poruch zrakové dráhy na úrovni sítnice v závislosti na typu stimulace: zábleskový podnět (ERG) generuje odpověď v zevních a středních vrstvách sítnice a jeho abnormita znamená poruchu 1. a 2. sítnicového neuronu degenerace, amoce sítnice strukturovaný šachovnicový podnět ( pattern reversal P- ERG) je generován 3. sítnicovým neuronem - gangliovými buňkami sítnice a jeho abnormita znamená dysfunkci gangliových buněk

16 Elektroretinogram Kombinace ERG, P-ERG a VEP umožňuje bližší lokalizaci léze zrakové dráhy. abnormita ERG = léze sítnicového neuronu abnormita P-ERG N95 = léze 3. sítnicového neuronu pro abnormitu dráhy za 3. sítnicovým neuronem svědčí: - normální ERG a P-ERG a abnormální VEP nebo - prodloužení retinokortikálního času = RCT RCT = latence P100 (VEP) - latence P55 (PERG)

17 Elektroretinogram klinické použití K abnormitám VEP vede nejčastěji: neuritida optického nervu tumory optiků/komprimujících zrakovou dráhu atrofie optiků u degeneraticních onemocnění korová slepota

18 Retinogram Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

19 Sluchové kmenové potenciály BAEP (brainstem auditory evoked potential) BAEP jsou generovány ve sluchovém nervu a mozkovém kmeni jako odpověď na sluchový podnět kliknutí. během vyšetření je druhé ucho blokováno tzv. bílým šumem aby se zabránilo jeho stimulaci kostním vedením. Normální BAEP tvořen serií pozitivních vln - s latencí do 10 ms - označovaných římskými čísly nejkonstantnější I, III, a V

20 Sluchové kmenové potenciály BAEP (brainstem auditory evoked potential) vlna I odpovídá vlně N1 elektrokochleogramu je generována distální částí n VIII vlna II vzniká v proximální části kochleárního nervu, včetně kmenové části vlna III - vzniká v dolní části pontu vlna IV a V vznikají v horním pontu a mesencefalu Lze registrovat i odpovědi: se střední latencí = ms (middle latency response) pomalé korové odpovědi s latencí ms (slow acustic evoked potentials)

21 Sluchové kmenové potenciály BAEP (brainstem auditory evoked potential) Snímání je prováděno z vertexu a processus mastoides (M i ) ušního lalůčku ipsilaterálního/kontralaterálního přičemž - vlna I charakter near field => snímána elekrodou nad M i - ostatní vlny charakter far field šíří se difusně na skalp a jsou snímány elektrodou na vertexu (C z ) Technika stimulace kliky jsou produkovány pravoúhlými elektrickými impulsy o trvání us, o frekvenci 10 Hz a vyšší frekvenci (50Hz)

22

23 Sluchové kmenové potenciály BAEP (brainstem auditory evoked potential) Intenzita stimulace ovlivňuje latenci a amplitudu - standardní intenzita (v neurologii) senzation level = db Amplitudy jednotlivých vln jsou velmi nízké ca 0,5uV => k získání reprodukovatelné odpovědí zprůměrnit ca odpovědí Latence jsou méně variabilní než amplitudy zvl. vlny I, III a V

24 Normální BAEP Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

25 BAEP klinické použití Diferenciace poruch sluchu převodní (prekochleární) poruchy - kochleární léze - retrokochleární (neurinonom n. VIII.) vysoká senzitivita (90%) Centrální (kmenové) léze sluchové dráhy leukodystrofie, mozkové gliomy Peroperační monitorace funkce mozkového kmene a n VIII při operacích v zadní jámě lební (tumory v oblasti koutu mostomozečkového)

26 Význam BAEP Hodnocené struktury CNS: mozkový kmen Použití/indikace: Prognóza úmrtí: poranění mozkového kmene hluboké koma, léze sluchové dráhy u těžkého/abnormálního průběhu správná Prognóza dobrého outcome: není - li abnormální průběh správná Problémy: poranění sluchového aparátu

27 SEP Podrážděním senzitivních receptorů nebo vláken lze vyvolat odpověď v aferentní somatosenzitivní dráze serii potenciálů generovaných ve: - smíšeném nervu - plexu - míše - mozkovém kmeni - kortexu

28 SEP Možnosti stimulace: SEP vyvolané elektrickými stimuly a s krátkou latencí n. medianus do 30 ms nebo u n. tibialis 60 ms stimulace receptorů laserem stimulace mechanoreceptorů krátkým proudem vzduchu airpuffs Umístění referenčních elektrod dva přístupy: cefalická reference - na skalpu - mimo oblast předpokládaného maxima odpovědi non-cefalická reference mimo skalp na vzdáleném místě

29 SEP n. medianus stimulace n. mediani v zápěstí registrace evokovaných odpovědí referenční elektroda: 1. kontralaterální parietální skalp ipsilaterální skalp 2. ipsilaterální skalp oblast cervikomedulární junkce 3. procesus spinosus Cž chrupavka štítná 4. Erbův bod - kontralaterálně

30 Normální SEP n. medianus Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

31

32 Normální SEP n. tibialis stimulace n. tibialis registrace evokovaných odpovědí referenční elektroda: 1. skalp ve střední čáře (Cz) - korová parietální oblast (Fpz) 2. ipsilaterální parietální skalp cervikomedulární junkce 3. procesus spinosus L1 crista iliaca kontralaterálně 4. fossa poplitea

33 Normální SEP n. tibialis Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008

34 SEP klinické použití doplnění diagnostiky perferní části nervového systému zvl. proximálních částí plexů a kořenů detekce míšních lézí detekce mozkových lézí (i subklinické povahy) onemocnění postihující centrální myelin (degenerativní onemocnění míchy a periferního nervstva) korové odpovědi s abnormálně vysokou amplitudou u některých forem epilepsie a tumorózní lézí

35 Význam SEP Hodnocené struktury CNS: perif. nervy, spinální mícha, mozkový kmen, senzorický kortex Použití/indikace : cerebrální ischémie, elevace ICP, léze senzitivní dráhy Prognóza úmrtí: u těžkého/abnormálního průběhu správná Prognóza dobrého outcome: není - li abnormální průběhu správná Problémy: poranění periferních nervů a spinální mícha

36 MEP motorické evokované potenciály Metoda testuje funkční integritu descendentních motorických drah zvl. centrálních úseků Princip: neinvazivní stimulace motorického kortexu - krátkými stimuly o vysoké voltáži - pulzním magnetickým polem motorická odpověď registrována ze svalu jako u kondučních studií

37

38 MEP motorické evokované potenciály Elektrická stimulace aktivuje přímo pyramidové buňky Magnetická stimulace nepřímo transsynapticky => má o něco delší latenci Stimulace kořenů nad krční/bederní míchou vyvolává motorickou odpověď s kratší latencí než při stimulaci kortexu => subtrakcí latence této odpovědi z latence kortikální => centrální motorický kondukční čas

39 Normální MEP z horních a dolních končetin Ambler, Z. et al.: Klinická neurologie, Triton, 2008