Somatosensorisk fremkalt respons

Definisjon

Stimulusfremkalte responser registrert fra medulla og fra hjernebark etter stimulering av en perifer nerve eller hud.

Forhold til anatomi og fysiologi

Somatosensorisk fremkalt respons er en undersøkelse av innadledende lange baner i sentralnervesystemet. Ved å stimulere ulike perifere nerver kan en undersøke forskjellige deler av det perifere og sentrale nervesystemet. Når en stimulerer f. eks. n. medianus i håndleddsregionen kan svarene avledes fra ulike steder i den perifere nerven og gi opplysninger om blandet motorisk og sensorisk nerveledningshastighet i forskjellig nivå. Videre avledes ett eller flere svar fra nakken og et svar
fra hodet.

Nakkesvaret er sammensatt av flere komponenter som gjerne har et navn bestående av en bokstav og et tall, f.eks. N13, P15 etc. Disse forkortelsene sier om potensialet er negativt (N) eller positivt (P) i forhold til referanse elektroden. Tallene gir den omtrentlige normale latenstida i millisekunder fra stimulus. I nakkesvaret sees som regel tre komponenter hvorav den viktigste eller selve toppen kalles N13. Dette er et synaptisk potensial som dannes i ryggmargens bakhorn.

Når impulsene kommer fram til hjernebarken dannes et komplisert svar med mange komponenter. I vanlig klinisk bruk benyttes bare det første eller de to første komponentene. Ved medianus stimulering kalles det første kortikalsvaret for N20. Dette er et postsynaptisk potensial som dannes i pyramidecellene i hjernebarken av impulsene fra periferien som kommer inn.

Tidsintervallet mellom SEP svarene fra de enkelte elektrodeplasseringene benyttes for å få et mål på perifere og sentrale ledningstider. Tiden mellom SEP svarene fra pleksus til nakkesvar sier noe om ledningstida i pleksus og cervikale røtter. Tida mellom nakke og kortikalsvar, N13–N20, kalles sentral ledningstid, og sier noe om hastigheten og ledningsevnen i de afferente sensoriske baner. Ved skader her, f.eks. en lokal demyelinisering ved multippel sklerose, vil den sentrale ledningstida ofte bli betydelig forlenget. Enkelte ganger kan det også oppstå full blokkering for impulser i en eller flere afferente baner, og dette kan f.eks. sees som manglende kortikalt svar på den ene eller begge sider.

Registreringsmetodikk

Filter: Det anbefales et lavfrekvensfilter på ca 10 Hz og høyfrekvensfilter mellom 1–2 kHz. Cortikalsvaret tåler noe mer reduksjon av høyfrekvenssignalet, mens nakkesvarets enkeltkomponenter da vil bli mer utydelige.

Summasjon: For SEP fra nerver i overekstremitetene anbefales 300–500, og for underekstremiteter må en oftest ha i 500–1000 enkeltpotensialer til summering.

Analysetid: For vanlig rutine SEP er en analyselengde på 50–80 ms for overekstremitetene og ca. 80–100 ms for underekstremitetene tilstrekkelig.

Elektrodeplassering

Ved SEP registrering fra overekstremitet bør det registreres med minst tre samtidige elektroder; en plassert i Erbs punkt for å registrere aktivitet i den perifere nerve, en elektrode i midtlinjen i nakken, i et punkt midtveis mellom processus C7 og bakhodeknuten (ca C5-C6), se Figur 1. Den kortikale elektroden skal plasseres kontralateralt ca 6 cm lateralt fra midtlinjen, 2 cm bak en tenkt linje i frontalplanet mellom processus mastoidei (kalt Cc, tilsvarer C3` eller C4`). Det er viktig at de kortikale elektrodene plasseres bak sentralfuren.

  

Figur 1: Somatosensorisk fremkalt respons. Plassering av elektroder og registrerte potensialer ved stimulering av n. medianus i håndleddet.

Valg av referanseelektroder har betydning for hvilke svarpotensialer vi ser, men også for grad av støy/artefakter. Både International Federation of Clinical Neurophysiology (IFCN) og American Clinical Neurophysiology Association (ACNS) har kommet med anbefalinger i forhold til elektrodeoppsett for SEP medianus. Det anbefales minst 4 ulike kanaler/avledninger. Både IFCN og ACNS anbefaler en kortikal avledning med en «non cephalic» referanse for å fange opp subkortikale farfield potensialer, de viktigste P14 (fra nedre hjernestamme) og N18 (fra øvre hjernestamme og thalamus). Noen ganger kan den subkortikale N18 bølgen blandes med den kortikale N20 bølgen. Dette vil være problematisk, spesielt ved prognostisk vurdering av koma pasienter. Ved å bruke en ekstra avledning fra Cc-Ci (c = kontralateral, i = ipisilateral), vil man med sikkerhet se om N20 er tilstede. Denne avledningen vil eliminere alle subkoritkale potensialer (felles for Cc og Ci) og stå igjen med kun det kortikale svaret (som bare registreres fra Cc). For nærmere detaljer vises til de to anbefalingene fra hhv ACNS (2006) og ICNS (2008).

I Norge har det vært litt ulik praksis for SEP gjennomføring. Et eksempel på oppsett som er brukt i flere år blant annet ved St.Olav og Stavanger Universitetssykehus er følgende:

1: Erb – C6
2: C6 – Fz
3: Cc – Fz
4: Cc – Ai

Oppsettet er ulikt de nevnte internasjonale anbefalinger, men fordelen er at man får mindre støy ved bruk av Ai (ipsilaterale øre/mastoid) og Fz som referanse. Ved å ha to avledninger fra kortikal elektrode får man også en ekstra kontroll på om det kortikale svaret er tilstede. N18 ses tydeligst i kanal 4 (Cc-Ai), mens N20 svaret ses både i kanal 3 og 4. Ved manglende N20 svar vil man oftest se en nærmest flat linje i kanal 3, mens man i kanal 4 kan se et N18 svar. Er det et lavamplitudig svar i kanal 3 og kanal 4 kan det imidlertid være vanskelig å si med sikkerhet om dette er et lavamplitudig N20 svar eller et N18 svar. Har man mulighet for en ekstra kanal vil man da kunne bruke Cc-Ci for eliminere N18.

Ved SEP fra underekstremitetene skal kortikalelektroden plasseres 2 cm bak samme tenkte linje mellom begge processi mastoidei, 2 cm fra midtlinjen eller på midtlinjen (Cz’). Ved å plassere kortikalelektroden ipsilateralt (Ci) vil man ofte få en tydeligere P40 bølge (med høyere amplitude). Dette skyldes skrå orientering av generatorer for P40 i interhemisfærisk fissur.

Eksempel på oppsett (St.Olav) er følgende:

1: FOP (fossa poplitea) – Hc (kontralaterale hoftekam)
2: Th12 – Hc
3: Cz – Fz
4: Ci - Fz

Plassering av referanse elektrode er noe omdiskutert, men vi anbefaler at elektroden plasseres i pannen, Fpz eller Fz. Andre anbefaler referanse elektrode annet sted enn på skallen, f.eks. på motsatt skulder. Signalenes utseende forandres betydelig med endring av referansepunkt. Ved å bruke referanse elektrode på skallen unngår en tilblanding av potensialer som lages andre steder.

Stimulering

Stimulering gjøres med hudelektroder som ved vanlig SEP plasseres over den aktuelle perifere nerve med katoden proksimalt (NB anodalt blokk). Stimulus bør være en kort firkantpuls med varighet 0.2 ms. Frekvens ved rutine SEP bør ikke være over ca. 5 Hz idet dette vil ha innvirkning på kortikalsvarene. Ved SEP hos små barn bør frekvensen ikke overstige 2 Hz. Stimuleringsstyrken må tilpasses individuelt og er avhengig av blant annet hudmotstand, nervens leie etc. Sensoriske fibre hos friske personer har lavere terskel enn motoriske. En vanlig regel er at stimulusstyrken skal reguleres opp til det kommer en tydelig muskelkontraksjon. Enkelte ganger er dette vanskelig blant annet hos pasienter med perifere neuropatier. I slike tilfeller kan styrken justeres til ca 2 ganger sensorisk terskel.

Ved undersøkelsen må en være sikker på at nerven blir stimulert effektivt (supramaksimalt). Det er imidlertid viktig å unngå smerter både fra stimuleringen og fra andre kilder. Pasienter som har andre smerter kan eventuelt benytte smertestillende medikamenter. Muskelavslapping er svært viktig for å få et godt resultat, og diazepam kan gis til anspente pasienter. Hos komatøse pasienter som ligger på respirator kan det være til god hjelp å gi muskelrelaksantia.

Måling av latenstider

Latenstidene måles fra start av stimulering til topp av signalene, N9, N13 og N20. I de tilfeller der N13 eller N20 ikke er den dominerende topp bør en korrigere for dette for å unngå ukorrekte latenstider. Avledning fra C5 til cartilago cricothyroidea (fortil på halsen) kan bidra til korrekt identifikasjon av N13. Avledning fra kontralateral cortex til mastoid (eller kontralateral skulder) kan bidra til å identifisere N20. Spesielt bør en være oppmerksom på at frontal P22 kan framstå som «N22» i standardavledningen og bidra til feilaktig vurdering av N20 latensen.

Dermatom-SEP og sensorisk nerve-SEP har lengre latenser enn blandede nerver. SEP latensene er svært høydeavhengige. Sentral ledningstid (N13-N20) bør brukes. Perifer nevropati influerer på SEP, og en bør vite om pasienten har dette. Latensen til Erbs punkt og fossa poplitea kan brukes i vurderingen, eventuelt kan det gjøres nevrografi i tillegg.

Også amplitudemåling benyttes i SEP. Minimums amplitude for N13 og N20 (fra basislinje) skal være ca. 1 µV.

Påvirkning av sedasjon

Fordelen med SEP i forhold til EEG undersøkelse er at SEP er lite påvirket av sedasjon. I følge europeisk konsensusrapport fra 2009 er N20 svar tilstede selv ved sedasjon til isoelektrisk EEG (Guerit et al, 2009).  

Fremkalte responser kan også gjøres ved å stimulere nociceptive fibre. Dette er mye brukt i smerteforskning, og er i klinisk bruk ved en noen sentre i utlandet. Metoden er ikke i klinisk bruk i Norge i dag. Den kliniske anvendelsen av metoden er først og fremst for å påvise selektiv affeksjon av tynne nervefibre, dvs. tynnfibernevropati. De største responsene ses i midtlinjen (Cz). En benytter da ofte langt færre stimuli, og er i stor grad avhengig av EEG utstyr hvor en kan visualisere og vurdere kvaliteten på hver enkelt respons i ettertid.

Undersøkelse av SEP hos barn

SEP hos barn avhenger av lengdeveksten hos barnet. Aksonets lengde og diameter endres. Membranegenskapene endres, det skjer synaptogenese og myelinisering, og eventuelt tap av nevroner, Økt aksonlengde gir lengre latenser, mens den øvrige modningen i nervesystemet forkorter latensene og gir bedre definerte svaramplituder.

For større barn burde man ideelt sett hatt både alders og høyderelaterte referanseverdier. For nyfødte og spebarn er de individuelle forskjellene relativt små slik at aldersrelaterte referanseverdier er tilstrekkelig. Hos spebarn/nyfødte er derfor alder (modning av nervesystemet) den viktigste variabelen. Hos eldre barn (>5 år) blir aldersfaktoren mindre viktig, mens høydeforskjellene blir viktigere.

Søvn (ikke REM) vil gi forlengede latenser og lavere amplituder, samt endret utseende av potensialene. Barn bør derfor helst registreres i våken tilstand, og det må anmerkes på kurven om pasienten var våken eller sov under registreringen.

Hypoglykemi, hypo-/hypertermi og andre metabolske forstyrrelser kan gi store avvik i registreringene, men er lite kartlagt.