Klin Neurophysiol 2019; 50(02): 96-106
DOI: 10.1055/s-0043-118295
SOP/Arbeitsablauf
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

SOP Methodik evozierter Potenziale

Methodology of Evoked Potentials
Helmut Buchner
,
Volker Milnik
Further Information

Korrespondenzadresse

Prof. Dr. med. Helmut Buchner
Klinik für Neurologie und Klinische Neurophysiologie
Klinikum Vest
Dorstener Straße 151
45657 Recklinghausen

Publication History

Publication Date:
19 June 2019 (online)

 

Zusammenfassung

Auf der Grundlage der von der DGKN vorgegebenen Mindeststandards sowie Empfehlungen der IFCN und aktueller Fachliteratur liefert diese SOP konkrete Handlungsanweisungen für die im klinischen Alltag gebräuchlichen Methoden zur Messung evozierter Potenziale: akustisch evozierte Potenziale (AEP), magnetisch evozierte motorische Potenziale (MEP), somatosensorisch evozierte Potenziale (SEP) und visuell evozierte Potenziale (VEP).


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Abstact

The Commission Evoked Potentials of the DGKN has established minimum requirements for the conduct of the investigations, with the objectives of ensuring quality and comparability of results. Together with the recommendations of the International Federation for Clinical Neurophysiology (IFCN), as well as books, publications and book contributions to evoked potentials, for the most used methods: acoustic evoked potentials (AEP), magnetically evoked motor potential (MEP), somatosensory evoked potentials (SEP) and visually evoked potentials (VEP) have developed very concrete instructions. These include: measurement parameters, indications for examination, general requirements; stimulus and registration parameters, execution, frequent errors and their avoidance and evaluation of findings


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Abkürzungen

AEP akustisch evozierte Potenziale

DGKN Deutsche Gesellschaft für klinische Neurophysiologie und funktionelle Bildgebung

EP evoziertes Potenzial

IFCN Internationale Fachgesellschaft für klinische Neurophysiologie

MAP Muskelaktionspotenzial

MEP magnetisch evoziertes motorisches Potenzial

NLG Nervenleitgeschwindigkeit

PML periphere Leitzeit

SEP Somatosensorisch evoziertes Potenzial

sNAP sensibles Nervenaktionspotenzial

VEP visuell evozierte Potenziale

ZML zentrale Leitungszeit

Auf der Grundlage der von der DGKN vorgegebenen Mindeststandards sowie Empfehlungen der IFCN und aktueller Fachliteratur liefert diese SOP konkrete Handlungsanweisungen für die im klinischen Alltag gebräuchlichen Methoden zur Messung evozierter Potenziale: akustisch evozierte Potenziale (AEP), magnetisch evozierte motorische Potenziale (MEP), somatosensorisch evozierte Potenziale (SEP) und visuell evozierte Potenziale (VEP).

Ziel dieser SOP

Evozierte Potenziale untersuchen die Funktion peripherer Nerven und zentraler Bahnen.

Die EP-Kommission der DGKN hat Mindestanforderungen für die Durchführung der Untersuchungen festgelegt mit dem Ziel der Sicherung von Qualität und Vergleichbarkeit der Befunde. Die hier aufgeführten Mindestanforderungen stellen einen Leitfaden dar und umfassen definitionsgemäß nicht das gesamte für eine qualifizierte Ausführung erforderliche Wissen. Hierfür sei auf einschlägige Lehrbücher verwiesen [1].


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Anforderungen an Gerät und Raum

Für die qualifizierte Nutzung des Geräts ist eine Einweisung durch den Hersteller sowie die technische Prüfung erforderlich. Eine reibungslose Untersuchung erfordert außerdem,

  • dass die Raumgröße ausreichend für eine Untersuchungsliege oder einen Untersuchungsstuhl mit kippbarer Rückenlehne und Beinauflage ist, die frei im Raum stehen und

  • dass der Raum ausreichend klimatisiert und störungsfrei ist. Es sollten z. B. Lärm, Licht, Netzspannung, Funkwellen, Steckdosenleisten, Leuchtstoffröhren und Dimmer vermieden werden.


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Vorbereitung und Ausführung

Zur Vorbereitung des Patienten wird dieser über den Ablauf der Untersuchung informiert und in entspannter Position auf der Liege oder dem Untersuchungsstuhl platziert. Beim Anbringen der Elektrode ist auf guten Kontakt zu achten (ausreichend „feucht“ durch genügend Kontaktpaste). Der Patient muss über den Start der Messungen informiert werden, da während der Untersuchung keine Kommunikation erfolgen soll.

Benötigtes Material
  • Oberflächenelektroden und Elektrodenpaste

  • abrasive „Schmirgelpaste“ und Watteträger

  • Nadelelektroden zur einmaligen Verwendung; steril verpackt

  • Kabel mit passenden Steckern in ausreichender Anzahl

  • Tupfer (nicht steril)

  • Reinigungsmaterial für Oberflächen (Liege, Stuhl, usw.)

Ausführung der Untersuchung

Im Folgenden sind die einzelnen Schritte des Untersuchungsablaufs aufgeführt:

  1. Starten des Untersuchungsprogramms und prüfen der Geräteeinstellungen.

  2. Prüfen der Elektrodenübergangswiderstände. Bei VEP, SEP, AEP und Oberflächenelektroden sollten die Übergangswiderstände unter 5 kΩ betragen und zwischen den Elektroden nicht wesentlich unterschiedlich sein. Bei Nadelelektroden ist der Übergangswiderstand höher; dafür gibt es weniger Unterschiede zwischen den Elektroden, weshalb 20 kΩ ausreichend sind. Bei Verwendung von Nadelelektroden ist keine Widerstandsmessung erforderlich.

  3. Wahl des Untersuchungsprogramms nach jeweiliger Modalität; siehe unten (VEP, AEP, SEP, MEP)

  4. Start der Untersuchung

  5. Effekt der Stimulation prüfen: VEP – Kontrastwechsel; SEP und MEP – Zuckung des Zielmuskels; AEP – Klickgeräusch

  6. Reproduktion der Messungen.

  7. Beobachtung des Patienten (entspannt/verspannt); ggf. Mitarbeit verbessern.

  8. Beobachtung und Bewertung der Messungen; Fehler und Artefakte erkennen und beseitigen (siehe unten)

  9. Dokumentation der Messergebnisse (digital; Papier) mit Datum, Patientenkennung, Patientendaten (Alter, je nach Modalität Größe, Visus, Hörschwelle), Untersucher, ggf. Besonderheiten/Kommentare

  10. Entfernen von Elektroden. Bei Oberflächenelektroden mit Abwischen der Paste, bei Nadelelektroden ggf. mit Tupfer, um Blutstropfen abzudrücken.

  11. Information an den Patienten. Untersuchung beendet – Auswertung folgt.


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Fehler und Artefakte erkennen und beseitigen

Technische Fehler sowie Fehlverhalten und Einschränkungen des Patienten können die Messungen beeinträchtigen und damit zu einer Fehlinterpretation führen. [Tab. 1] gibt Informationen über mögliche technische Probleme und bietet Lösungsvorschläge. Biologisch bedingte Artefakte sind:

Tab. 1 Mögliche Gerätefehler und Abhilfe.

Gerätefehler

Abhilfe

Netzschalter eingeschaltet?

Netzschalter betätigen

Leuchten alle Anzeigelampen auf?

Anzeigelampen ggf. überprüfen lassen, technische und biologische Eichung durchführen

Sind die üblichen Gerätegeräusche vorhanden?

Bei unklaren Geräuschen Gerätefirma verständigen (Hotline)

Fragliche Spannungsversorgung durch defekte Steckdose/Sicherung

Gerät mit einer anderen Steckdose verbinden, ggf. Haustechnik zu Rate ziehen

Schlecht abgeglichene Verstärker (CMRR, „common mode rejection ratio“, Gleichtaktunterdrückung)

Untersuchung und Eichung in einem anderen Kanal durchführen

„Brummen“=Störung mit hoher Amplitude; häufig defekte Kabelkontakte

Kabel wechseln – Elektrode wechseln

„Brummen“=50 Hz

Erdung prüfen – Elektrodenübergangswiderstände prüfen
Lange Kabel miteinander verdrehen – abschirmen (keine parallel liegenden Kabel) – kurze Kabel verwenden
Störquellen abschalten (ggf. Leuchtstoffröhren, etc.)

  • Unruhe des Patienten – Lagerung des Patienten optimieren, auf entspannte Schultern und Kiefer achten

  • Tremor, Pulswellen, EKG, metallische Zahnfüllungen

  • Mangelnde Mitarbeit des Patienten – Information an Patienten wiederholen


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Auswertung und Normalwerte

Die Auswertung von Latenzen und Interpeaklatenzen erfolgt anhand publizierter Normalwerte mit der Angabe oberer Grenzwerte. Unter Einhaltung der Standards für Stimulation und Registrierung sind diese Werte sichere Parameter. Es wird jedoch für jedes Labor die Untersuchung von mind. 10 gesunden Personen für jede Modalität der EP zur Überprüfung in ca. jährlichem Abstand empfohlen. Die Amplituden der AEP, SEP und VEP werden im Seitenvergleich bewertet.

Im Folgenden werden konkrete Handlungs- und Auswertungsempfehlungen für die im klinischen Alltag häufigsten Methoden, visuell evozierte Potenziale (VEP), akustisch evozierte Potenziale (AEP), somatosensorisch evozierte Potenziale (SEP) und magnetisch evozierte Potenziale (MEP) gegeben.


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Visuell evozierte Potenziale (VEP) ([Abb. 1])

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Abb. 1 Visuell evozierte Potenziale – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.

Parameter

  • P100 wird generiert im Sulcus calcarinus im visuellen Cortex

  • Latenz der P100

  • Seitendifferenz der Latenz

  • Amplitude der P100 zum folgenden negativen Gipfel


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Indikationen

Visuell evozierte Potenziale dienen dem Nachweis einer retrobulbären Leitstörung durch Messung der Leitgeschwindigkeit des N. opticus. Keine Indikationen sind Störungen des Gesichtsfelds, insbesondere peripherer Gesichtsfeldanteile. Diese sind mit der Standardtechnik einer Ganz-, als auch einer Halbfeldstimulation der VEP nicht feststellbar.


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Anforderungen

  • konstante Lichtverhältnisse in halbdunklem Raum (Schwarz-Weiß-Kontrast von über 80%; muss immer konstant sein)

  • getrennte Untersuchnung der Augen; das nicht-stimulierte Auge wird abgedeckt

  • normaler (ggfs. korrigierter) Visus des Patienten erforderlich (Brille); bei pathologischen Messergebnissen Wiederholung nach Korrektur des Visus

Angaben zu erforderten Reizparametern und Registrierparametern befinden sich in [Tab. 2].

Tab. 2 Technische Empfehlungen für die Messung evozierter Potenziale.

Parameter

VEP

AEP

SEP

MEP

Reizparameter

Reizart

Kontrast-VEP

  • Augen getrennt stimulieren

  • Reizfeld ≥12–15° (300 * 220 mm=15*12°)

  • Abstand: 1 m

  • Schachbrett: 15’/50–60’ (15*15 mm=50*50‘)

  • Leuchtdichte/Kontrast: >80% konstant!

  • Fixation: Mitte

  • Reizfrequenz: 1–2 Hz (ungerade Zahl z. B. 1,7 Hz)

Druck und Sog:

  • sequenziell oder alternierend

Klick:

  • Reizdauer: 0,1 ms

  • Reizfrequenz: 10–15 Hz (ungerade Zahl, z. B. 14,7 Hz)

  • Reizstärke: 60–70 dB über individueller Hörschwelle (max. 90 dB)

  • Gegenohr mit 40 dB der Reizstärke verrauscht

  • Rechteckreiz: 0,2 ms konstant Strom, Kathode proximal

  • Reizfrequenz: 1–10 Hz (ungerade Zahl z. B. 4,3 Hz)

  • Reizstärke: 4 mA über motorischer Schwelle, bei rein sensiblem Nerven 3–4fache sensorische Schwelle

  • ringförmige Flachspule

  • Handmuskeln: Kortex flach mittig über Cz aufgelegt, zervikal mittig über HWK7

  • Beinmuskeln: Kortex flach mittig über Fz aufgelegt, lumbal über LWK5

  • Reiz: Reizstrom im Uhrzeigersinn Zielmuskel links und umgekehrt

  • leicht tonisch angespannter Zielmuskel mit ca. 20% Maximalkraft bei kortikaler Stimulation (Handmuskel, M.tibialis anterior)

  • Reiz: 1,5fache Schwellenreizstärke

Ableitparameter

Elektrodenposition

  • 1-Kanal: Oz/Fz oder Oz/A1–A2

  • 3-Kanal: O1/Oz/O2gegen Fz oder A1–A2

  • Erdung Cz

  • Cz gegen ipsilaterales Mastoid

  • Erdung Fz

Armnerven: Erb, HWK 7, HWK 2, CP3/CP4 gegen FzoderHWK 7 zu anteriorem Hals (oder extrazephale Referenz) Beinnerven: LWK 1 gegen Beckenkamm, CPz gegen Fz

Handmuskeln: M. interosseus dorsalis I, M. abductor pollicis brevis, M. abductor digiti minimi
Beinmuskeln: M. tibialis anterior, M. abductor hallucis, M. extensor digitorum brevisElektroden: differente über Muskelbauch (Endplattenregion) Referenzelektrode über distalem Sehnenansatz

Polung

  • negativ nach oben

  • Referenz positiv

  • positiv nach oben

  • Referenz negativ

  • negativ nach oben

  • Referenz positiv

  • negativ nach oben

  • Referenz positiv

Elektrodenübergangswiderstand

<5 k Ω

<5 k Ω

<5 k Ω

Filtereinstellungen (6 dB/Oktave)

≤0,5 Hz, ≥100 Hz

≤100–200 Hz, ≥3000 Hz

kortikal: ≤5 Hz, ≥1000 Hz

5–2000 Hz

Analysezeit

250 ms

10 ms

  • Armstimulation: 50 ms

  • Beinstimulation: 100 ms

100 ms

Mittelungsschritte

100

2000

250–2000

Signal-Rausch-Verhältnis

1/2

1/10

1/4–1/10

Reproduktionen

≥1-mal reproduziert

≥1-mal reproduziert

≥1-mal reproduziert

4–5- mal reproduziert

Auswertung

Reproduzierbarkeit

  • 1 ms Latenz P100

  • ±20% Amplitude P100

  • 0,1 ms Latenz Welle I, III, V

  • ±20% Amplituden

  • Armnerven: 0,25 ms Latenz

  • Beinnerven: 0,5 ms Latenz

  • ±20% Amplitude

  • 0,5 ms Latenz

  • ±20% Amplitude

Auswertung

  • P100-Latenz

  • P100-Amplitude

  • P100-Wellenform

  • Wellen-Latenz: I, III, V

  • Inter-Peak-Latenzen

  • AmplitudenquotientI/V

  • Latenzen: Arm: N9, N13, N14, N20 Bein: N22 lumbal, P40

  • Amplituden: N20 bzw. P40

  • Seitenvergleich

  • Körpergröße beachten

  • zentrale, periphere Latenz und zentrale Leitungszeit: Armmuskel: Kortex – zervikal Beinmuskel: Kortex – lumbal

  • Amplitudenquotient Kortex/peripher

  • Potenzialform

  • Körpergröße beachten


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Ausführung

  • Aufforderung an den Patienten, die markierte Mitte des Bildschirms zu fixieren. Der Blick soll waagerecht auf den Fixierpunkt gerichtet sein.

  • Beobachtung des Patienten – ist der Blick auf die Markierung fixiert? Sind die Augen offen? Sind häufiges Blinzeln oder Augenbewegungen/Nystagmus erkennbar?

  • Bei vielen Störungen sollte die Messung unterbrochen und der Patient neu informiert werden. Bei stark tränenden Augen muss die Untersuchung ebenfalls unterbrochen werden um die Augen zu trocknen.


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Auswertung

  • Reproduzierte Messungen prüfen – diese dürfen nicht mehr voneinander abweichen als: Latenz der P100±1 ms - Amplitude der P100±20%.

  • Auswertung Latenz und Amplitude der P100; auch im Seitenvergleich

  • Beschreibung der Wellenform, wenn diese von der typischen abweicht


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Häufige Fehlerquellen und ihre Vermeidung

  • Notwendig ist ein ausreichender Visus (mind. ca. 0,5) und eine sichere Fixierung des Reizes. Unter der Verwendung einer Schachbrettmusterkästchengröße von über 35 Bogenminuten führt eine Sehschärfe von mind. 20/200 nicht zu einer Verlängerung der P100 Latenz. Ein verminderter Visus führt zunächst zu einer Latenzverlängerung, bei stärkerer Visusminderung zu einer zusätzlichen Amplitudenminderung.

  • Eine unzureichende Fixierung der Markierung in der Mitte des Bildschirms führt zu erniedrigten Amplituden und einer geringen Verlängerung der Latenz.

  • Müdigkeit oder verminderte Aufmerksamkeit auf den Stimulus hat niedrigere Amplituden zur Folge und kann zu einem sogenannten alpha-driving führen. Dabei kommt es zur Überlagerung mit EEG-Wellen, die in der Frequenz der Stimulation einschwingen.

  • Die sogenannte W-Formvariante der visuell evozierten Potenziale ist eine physiologische Potenzialform und keine pathologische Veränderung. Die W-Form bei beidseitiger Stimulation wird durch die große anatomische Variabilität des visuellen Kortex und Kortexasymmetrien verursacht. Sie tritt am Ableitort (Oz) auf. Es sollte eine zweite Messung erfolgen mit alternativ: (1) einer Reizung mit kleinerer Kästchengröße, z. B. 16 Bogenminuten, (2) einer Platzierung der Ableitelektrode reizipsilateral bei O1/O2, (3) einer Referenz am Mastoid unter Beibehalten der Standardableitposition bei Oz, (4) eine Reizung des unteren Halbfeldes. Letztere projiziert in den visuellen Kortex oberhalb der Fissura calcarina und weist eine geringere Variabilität auf.


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Wertung von Befunden

[Tab. 3] gibt Auskunft über Grenzwerte bei Normalbefund. Zu Fehlern in der Bewertung kann es bei komplettem Ausfall des VEP kommen, der technisch verursacht sein kann. In diesem Fall sollte die Stimulation und Ableitung geprüft und eine unzureichende Fixierung des Zielpunktes, sowie eine Visusminderung ausgeschlossen werden.

Tab. 3 Normalwerte der P100 [1].

Merkmal

Normalwert

Anmerkungen

Latenz oberer Grenzwert

111 ms

Seitendifferenz der Latenz

5 ms

Innerhalb dieses Werts lagen 90% aller Werte von 1761 Personen mit einer P100-Latenz unter 111 ms

Amplitude im Seitenvergleich

50%

Minderung im Seitenvergleich


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Akustisch evozierte Potenziale (AEP) ([Abb. 2])

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Abb. 2 Akustisch evozierte Potenziale – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.

Parameter

  • Welle I entsteht im intracraniellen Abschnitt des N. cochlearis; Welle III und V im Hirnstamm

  • Latenzen der Wellen I, III, und V

  • Interpeaklatenzen I-III, I-V, III-V

  • Seitendifferenzen der Latenzen


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Indikationen

Gründe für die Messung akustisch evozierter Potenziale sind

  • eine retrocochleäre Hörstörung durch z. B. Kleinhirnbrückenwinkel-Tumore

  • zentrale Läsionen (z. B. eine Multiple Sklerose)

  • eine Prognose im Koma oder die Diagnose eines irreversiblen Hirnfunktionsausfalls (wenn im Verlauf beurteilt)


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Anforderungen

Raum und Stimulation

  • Offenheit des Gehörgangs

  • Kopfhöhrer mit guter, bequemer Position

  • Die Kopfhörer müssen geprüft und immer gleich sein; unterschiedliche Kopfhöhrer erzeugen unterschiedliche Reize und damit unterschiedliche AEP

  • Keine In-Ohr oder über einen Schlauch geleitete Stimulation


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Reizparameter und Registrierparameter

Angaben zu Reizparametern und Registrierparametern befinden sich in [Tab. 2]. Darüber hinaus sind folgende Anmerkungen von Nutzen:

  • Klick=Reckteckstromimpuls von 0,1 ms Dauer – der Kopfhöhrer kann zeitlich auf die Auslenkung der Kopfhörermembran zum Trommelfell hin (Druck) oder vom Trommelfell weg (Sog) getriggert werden. Dies führt zu unterschiedlichen Wellenformen.

  • Die Stimulation mit Druck und Sog sollte, wenn technisch möglich, getrennt erfolgen. Dies kann eine Identifikation der Wellen erleichtern (siehe unten).

  • Zur Bestimmung der Hörschwelle wird eine Erhöhung der Lautstärke in Schritten von 5 dB empfohlen, bis der Klick gehört wird, gefolgt von dem Erniedrigen der Lautstärke, bis der Klick nicht mehr gehört wird.

  • Reizstärke: 70 dB über individueller Hörschwelle, maximal 90 dB


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Ausführung

Für einen reibungslosen Ablauf sollte der Patient möglichst entspannt sitzen/liegen, nicht sprechen und nicht auf die Zähne beißen. Das Verhalten des Patienten sollte beobachtet werden – bei vielen Störungen kann eine Unterbrechung und erneute Information des Patienten notwendig werden.


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Auswertung

  • Grundlage für die Auswertung der AEP ist die Identifizierung der verschiedenen Wellen (insbesondere I, III und V) anhand folgender Kriterien:

  • Welle I ist in der reizkontralateralen Ableitung nicht enthalten. Bei hohem bzw. langem Reizartefakt (Druck- oder Sogstimulation) kann sie im Artefakt untergehen. Dies wird mit einer alternierenden Reizung (wechselnd Druck/Sog) bzw. der Addition einer druck- und sogstimulierten Ableitung vermieden. Bei niedriger Amplitude in der Ableitung vom Mastoid – alternative Elektrode am Ohrläppchen oder im inneren Gehörgang mit dann höherer Amplitude.

  • Welle II ist nicht bei allen gesunden Personen identifizierbar.

  • Welle III ist in der ipsi- und kontralateralen Ableitung gut abgegrenzt, im kontralateralen Kanal mit einer geringeren Amplitude und etwas kürzeren Latenz.

  • Welle IV und V: Die in der reizipsilateralen Ableitung oft „verschmolzenen“ Wellen IV und V sind in sogstimulierten Potenzialen und in Ableitungen von der nicht-stimulierten Seite leichter trennbar. Die Latenzen können gering unterschiedlich sein. Die Wellenform IV–V sollte an ihrer Basis eine Dauer von mehr als 1,5 ms haben. Ist der IV-V-Komplex kürzer, so weist dies darauf hin, dass nur die Welle IV erhalten und die Welle V ausgefallen ist.

  • Varianten der Wellenformen

    • Welle I zeigt selten 2 Komponenten

    • Welle II kann auch bei Gesunden fehlen

    • Welle III hat sehr selten 2 Gipfel

    • Wellen IV-V in variabler Form; meist hat Welle V eine höhere Amplitude

  • Reproduzierte Messungen dürfen nicht mehr voneinander abweichen als: Latenz der Wellen I, III, V±0,1 ms - Amplitude der Welle V±20%.

Weichen die Wellen von der typischen Form ab, sollte die Wellenform beschrieben werden.


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Häufige Fehlerquellen und ihre Vermeidung

  • Periphere oder cochleäre Hörstörungen schließen eine Beurteilung der zentralen Anteile der AEP aus. Achtung – das Ergebnis der Bestimmung der Hörschwelle beachten; häufig Schallleitungsstörung bei intubierten Patienten.

  • Eine Hochtonhörstörung führt zu verkürzter Interpeaklatenz I-V – ein Tonaudiogramm klärt die Diagnose.

  • Im höheren Alter ist oft mit peripherer oder cochleärer Hörstörung zu rechnen. Die Latenz der Welle I ist dann bis 0,3 ms verlängert.

  • Latenzen der zentralen Wellen sind abhängig von der Körperkerntemperatur – eine Temperatur unter 34°C führt zu einer deutlich längere Latenz der Wellen I-V.

  • Medikamente: Sedativa können die Interpeaklatenz I-V verlängern, während Aminoglykosidantibiotika und andere Medikamente die cochleäre Funktion schädigen können.

  • Bei einer Position der Elektrode über dem M. retroauricularis kann ein Muskelreflex mit einer nach positiv gerichteten Antwort nach ca. 10 ms und hoher Amplitude ausgelöst werden. Eine Position der Elektrode am unteren Mastoid oder Ohrläppchen kann dieses Artefakt vermeiden.


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Wertung von Befunden

[Tab. 4] gibt Auskunft über Normalwerte und Grenzwerte der AEP. Die Normwerte basieren auf Messungen mit alternierendem Reiz (Druck; dann Sog; dann Druck; usw.). Bei getrennter Ableitung von Druck- und Sog-stimulierten AEP ist deshalb eine nachträgliche Mittelung der Messungen auf Druck und Sog erforderlich. Dies liefert die Kurve der alternierenden Stimulation.

Tab. 4 Normalwerte und Grenzwerte der AEP in ms [2].

Parameter

Welle

Oberer Grenzwert

Seitendifferenz

Latenz

V

6,4

0,5

Inter-Peak-Latenz

V–I

4,5

0,5

III–I

2,5

0,5

V–III

2,4

0,5

Amplitudenverhältnis

V/I

>0,5

Tab. 5 Normalwerte der Latenzen und Amplituden der Komponenten N9, N13, N14, N20, sowie der Interpotenziallatenzen N9–N14 und N14–N20 der Medianus-SEP.

Latenzen (ms)

Potenzial

Maximalwert

Max. Seitendifferenz

Korrelation zu Größe

N9

11,5

0,9

signifikant

N13

14,5

0,7

signifikant

N14

16,7

0,8

signifikant

N20

23,0

1,4

signifikant

N9–N14

5,0

1,3

nicht signifikant

N14–N20

6,8

1,6

nicht signifikant

Tab. 6 Normalwerte der Latenzen und Amplituden der Komponenten N22 und P40 der Tibialis-SEP.

Latenzen (ms)

Potenzial

Maximal

Max. Seitendifferenz

Korrelation zu Größe

N22

25,2

1,1

signifikant

P40

43,9

2,1

signifikant

N22–P40

20,6

2,1

nicht signifikant


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Fehler in der Bewertung einer AEP

  • Ein kompletter Ausfall der AEP kann technisch verursacht sein (zu niedrige Reizstärke). Die Stimulation muss überprüft werden.

  • Nur bei erhaltener Welle I können die Wellen III und IV-V zur Aussage einer zentralen Störung genutzt werden.


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Somatosensorisch evozierte Potenziale (SEP) ([Abb. 3])

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Abb. 3 a Somatosensorisch evozierte Potenziale zum N. medianus – Anordnung der Elektroden I und typische Kurven. b Somatosensorisch evozierte Potenziale zum N. medianus – Anordnung der Elektroden II und typische Kurven. c Somatosensorisch evozierte Potenziale zum N. tibialis – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.

Parameter

N. medianus Stimulation

  • Latenzen

  • N9 – entsteht im Plexus brachialis

  • N13 – entsteht in zervikalen segmentalen Interneuronen

  • N14 – entsteht im Lemniscus medialis

  • N20 – entsteht im somatosensorischen Kortex

  • Interpeaklatenzen

  • N9-N14

  • N14-N20

  • Seitendifferenzen der Latenzen

  • Amplitudenminderung N20 zum folgenden positiven Peak um mehr als 50% im Seitenvergleich


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N. tibialis Stimulation

  • Latenzen

  • N22 – entsteht im lumbalen Plexus

  • P40 – entsteht im somatosensorischen Kortex

  • Interpeaklatenz

  • N22-P40

  • Seitendifferenzen der Latenzen

  • Amplitudenminderung P40 zum folgenden positiven Peak um mehr als 50% im Seitenvergleich


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Indikationen

  • Demyelinisierende Erkrankungen des zentralen Nervensystems, z. B. Multiple Sklerose

  • Erkrankungen, die das Rückenmark komprimieren, z. B. Spinalkanalstenose

  • Polyneuropathien, proximale Leitungsstörungen

  • periphere Läsionen einzelner Nerven

  • Prognose im Koma

  • Nachweis einer irreversiblen Schädigung in der Diagnose des irreversiblen Hirnfunktionsausfalls


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Allgemeine Anforderungen

Für die Untersuchung sollte sich der Patient in liegender oder halb-sitzender Position befinden. Eine Auflistung der Reizparameter befindet sich in [Tab. 2]. Dabei gilt es zu beachten, dass eine sichere Stimulation oberhalb der motorischen Schwelle des stimulierten Nervens erfolgen muss. Für die Elektrodenposition gilt: Ein SEP nach Stimulation der Armnerven entsprechend Anordnung I ([Abb. 3a]) oder Anordnung II ([Abb. 3b]) ist nur in deutsprachigen Ländern gebräuchlich. Für die klinische Routinediagnostik sind beide Anordnungen gleichwertig. Wesentlich ist, dass sich ein Labor für eine Anordnung entscheidet und so Konstanz und Erfahrung sichert. Die N14 in Anordnung I entspricht der N13b in Anordnung II. Als Minimalstandard wird eine 2-Kanal-Anordnung gefordert, die aus der kortikalen Ableitung (CP3/4 – Fz) und einer subkortikalen bzw. zervikalen oder der Ableitung vom Erbʼschen Punkt besteht. Ein SEP nach Stimulation der Beinnerven erfolgt entsprechend [Abb. 3c].


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Ausführung

  • Auf Entspannung des Patienten achten.

  • Bei vielen Störungen, meist Muskelartefakten, sollte die Messung unterbrochen und der Patient erneut informiert werden; ggf. ist eine Wiederholung unter leichter Sedierung möglich.

  • Bei „stromempfindlichen“ Personen kann die Reizdauer auf 0,1 ms reduziert werden.


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Auswertung

Reproduzierte Messungen dürfen nicht mehr voneinander abweichen als:

SEP nach Stimulation der Armnerven Latenz±0,25 ms, Amplitude±20%;

SEP nach Stimulation der Beinnerven Latenz±0,5 ms, Amplitude±20%.

Die Wellenform sollte beschrieben werden, wenn sie vom Standard abweicht.


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Häufige Fehlerquellen und ihre Vermeidung

  • Stimulation: sicher supramaximal – Zielnerv (N. medianus oder N. tibialis) – entsprechende typische stimulationsinduzierte Bewegung der Finger- bzw. der Zehen kontrollieren. Eine hohe Reizstärke kann die benachbarten Nerven stimulieren. Dies kann der Fall sein bei höhergradigen Läsionen des N. medianus, sodass der N. ulnaris stimuliert wird - auf typische Bewegung des Daumens bzw. des Kleinfingers achten. Eine unzureichende Vorbereitung der Haut zur Erniedrigung des Übergangswiderstandes verursacht eine zu hohe Reizstärke. „Brückenbildung“ an den Reizelektroden durch zu viel Kontaktgel führt zu verminderter Stimulationsstärke.

  • N. tibialis SEP zeigt statt der typischen W-Form ein biphasisches Potenzial: Verschieben der Position der Ableitelektrode ca. 2 cm ipsilateral von der Standardposition bei CPz. Der Grund dafür ist eine sogenannte „paradoxe“ ipsilaterale Lateralisation des maximalen Potenzials der P40, die durch die Entstehung des Potenzials in der Mittellinie verursacht wird. Alternativ kann der N.suralis stimuliert werden. Da in diesem Fall nur kutane Afferenzen gereizt werden, ist die P40 oft stabiler.


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Wertung von Befunden

[Tab. 5] und [Tab. 6] geben die Normalwerte an.

Für den Normalbefund gilt, dass

  • Latenzen der SEP von Körpergröße und Temperatur abhängig sind. Die Interpeaklatenzen zwischen spinalen und kortikalen Potenzialen sind dagegen weitgehend unabhängig von der Körpergröße und nur bei deutlicher Hypothermie verlängert.

  • Amplituden auch bei Gesunden sehr variabel und abhängig von vielen Parametern.


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Fehler in der Bewertung

  • Körpergröße nicht berücksichtigt – mind. 2-Kanal-Messung spinal und kortikal – Interpeaklatenzen sind weitgehend von der Körpergröße unabhängig

  • erniedrigte Körpertemperatur führt zu längerer peripherer Leitzeit

  • unter intensivmedizinischer Hypothermie kann die N20 ausfallen (sehr selten)

  • Medikamente haben keinen Einfluß


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Magnetisch evozierte motorische Potenziale (MEP) ([Abb. 4])

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Abb. 4 a Magnetisch evozierte motorische Potenziale zur Hand – Anordnung der Elektroden und typische Kurven. b Magnetisch evozierte motorische Potenziale zum Bein – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.

Parameter

Für die Beurteilung magnetisch evozierter motorischer Potenziale werden die Latenzen des schnellsten von 4 Muskelaktionspotenzialen nach zentraler und nach cervicaler bzw. lumbaler Stimulation gemessen. Alternativ kann die Latenz der F-Wellen des N.medianus bzw. N.tibialis untersucht werden. Zusätzlich sollte eine distale Stimulation erfolgen mit der Messung der distalen Latenz und der Amplitude des Muskelaktionspotenzials.


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Indikationen

  • demyelinisierende Erkrankungen des zentralen Nervensystems, z. B. Multiple Sklerose

  • Erkrankungen, die das Rückenmark komprimieren, z. B. Spinalkanalstenose

  • Polyneuropathien

  • proximale Leitungsstörungen

  • amyotrophe Lateralsklerose zum Nachweis einer subklinischen Beteiligung des ersten Motoneurons

Absolute Kontraindikation für ein MEP ist ein metallisches Objekt/Gerät in der Nähe der Magnetspule, wie z. B. das Kabel einer Tiefen Hirnstimulation, ein Cochlearimplantat oder eine Medikamentenpumpe [3]. Außerdem darf keine Untersuchung erfolgen, wenn die evozierte Kontraktion der Muskulatur Nebeneffekte haben kann, z. B. bei einer instabilen Fraktur der Wirbelsäule.

Relative Kontraindikationen bestehen, wenn eine der folgenden Fragen bejaht wird. In diesem Fall muss die Indikation streng gestellt und der Patient über ein mögliches Risiko aufgeklärt werden (vom Autor übersetzt nach [3]):

  1. Haben sie eine Epilepsie oder hatten sie jemals einen epileptischen Anfall?

  2. Hatten sie jemals eine Ohnmacht oder einen Kreislaufzusammenbruch (Synkope)? Wenn Ja, beschreiben sie bitte das Ereignis?

  3. Hatten sie jemals eine Kopfverletzung mit einer Bewußtlosigkeit oder wurde eine Hirnkontusion diagnostiziert?

  4. Haben sie eine Hörstörung oder ein Ohrgeräusch?

  5. Haben sie ein Cochlearimplantat?

  6. Bei Frauen: Sind sie schwanger oder könnten sie es sein?

  7. Haben sie etwas Metallisches im Kopf oder an einer anderen Körperstelle (z. B. OP-Clip, Splitter etc.)? Wenn Ja, können sie genau sagen wo und welches Metall?

  8. Haben sie einen implantierten Neurostimulator (z. B. Tiefe Hirnstimulation, Spinale Stimulation, Vagus-Nerv-Stimulator)? Achtung: Siehe Absolute Kontraindikationen!

  9. Haben sie einen Herzschrittmacher oder Kabel in der Brust?

  10. Tragen sie eine Medikamentenpumpe?

  11. Nehmen sie Medikamente? Wenn ja, welche?

  12. Hatten sie schon mal eine MEP-Untersuchung? Wenn ja, gab es irgendein Problem?


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Anforderungen

Raum und Stimulation

Die Lagerung des Patienten muss optimal sein, da die Messung stark von der Mitarbeit des Patienten abhängt. Dazu muss dieser gut vorbereitet und über den „Klick“ bei der Stimulation und das Zucken der stimulierten Muskeln aufgeklärt werden.


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Reizparameter und Registrierparameter

  • Elektrodenpositionen: Kathode über Muskelbauch – Anode über distaler Sehne bzw. Endglied

  • Zielmuskeln sind üblicherweise die Handmuskeln ([Abb. 4a]) (M. interosseus dorsalis I, M. abductor pollicis brevis, M. abductor digiti minimi) und am Bein der M. tibialis anterior ([Abb. 4b]) oder die Fußmuskeln (M. abductor hallucis brevis, M. extensor digitorum brevis).

  • Die Spule wird flach auf dem Kopf bzw. dem Nacken oder lumbal aufgelegt – der Stromfluss durch die Spule im Uhrzeigersinn stimuliert linksseitige Zielmuskeln und umgekehrt.

Es gibt Stimulatoren, die mono- wie auch biphasische Reize abgeben. Bei der Verwendung von biphasischen Stimulatoren ist die Spulenausrichtung von geringerer Bedeutung, bei Verwendung von monophasischen Stimulatoren kann durch die Wahl der falschen Stromrichtung (also die falsche Wahl der nach oben weisenden Spulenfläche) eine längere Latenz vorgetäuscht werden.

  • Bei kortikaler Stimulation ist der Zielmuskel leicht tonisch angespannt mit ca. 20% seiner normalen Maximalkraft.

  • Die Reizstärke, die zu einer sicher identifizierbaren elektrisch gemessenen Antwort im Zielmuskel führt (mind. 50 µV), wird bestimmt. Dann wird der Zielmusken mit dem 1,5-fachen dieser Stärke stimuliert.

  • Die Stimulation erfolgt zervikal bzw. lumbal, um die zentralmotorische Leitzeit (siehe unten) zu bestimmen.

  • Zum Vergleich der Amplitude des elektroneurografisch evozierten mit der des magnetisch evozierten Muskelaktionspotenzials wird zusätzlich eine periphere supramaximale elektrische Stimulation des Nervs zum entsprechenden Zielmuskel empfohlen.

  • Die Elektrodenanordnung kann zur Ableitung der F-Welle als Parameter zur Bestimmung der zentralmotorischen Leitzeit verwendet werden.


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Ausführung

  • Auf Entspannung und Information des Patienten achten.

  • Durch Magnetimpuls schädigbare Dinge aus der Untersuchungsumgebung entfernen; Patient danach befragen (z. B. Speicherkarten, Checkkarten, Handy).

  • Vorspannen des Zielmuskels mit geringer Kraft (z. B. Fingerspreizen bei Zielmuskel M. abductor dig. V oder M. interosseus dorsalis I; oder Halten eines Balls. Ist der M. tibialis ant. Zielmuskel, sollte ein zweiter Untersucher den Widerstand zur Fußhebung durch Gegenhalten sichern.).

  • Beim Auftreten von Störungen, meist Muskelartefakten, Unterbrechung der Messung und erneute Information an den Patienten


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Auswertung

  • Reproduzierte Messungen dürfen nicht mehr voneinander abweichen als:

Latenz±0,5 ms (ober Extremität) bzw.±1,0 ms (untere Extremität); Amplitude±20%

  • Latenzen zu Beginn der Muskelaktivierung (MSAP)

  • zentrale Leitungszeit (ZML)=kortikomuskuläre Leitzeit – periphere Leitzeit (PML)

  • magnetische Stimulation: Periphere Leitzeit (PML)=

Latenz nach zervikaler bzw. lumbaler Stimulation

  • F-Welle nach elektrischer distaler Stimulation: Periphere Leitzeit (PML)=(F+M−1)/2

[kürzeste Latenz der F-Welle (N. medianus oder N. tibialis)+M-Wellen-Latent (distale Überleitzeit)−1]/2

  • Amplitudenquotient – Amplitude nach kortikaler (magnetischer)/Amplitude nach peripherer (elektrischer) Stimulation


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Häufige Fehlerquellen und ihre Vermeidung

  • Unzureichende Reizstärke bzw. unzureichende Vorinnervation des Zielmuskels: Bei einer Vorinnervation von ca. 20% der maximalen Kraft wird die kürzeste Latenz erreicht. Bei fehlender Vorinnervation ergibt sich eine um ca. 1 ms längere Latenz. Zur Sicherung der geeigneten Vorinnervation empfehlen wir das Halten eines Gegenstandes zwischen Daumen und Zeigefinger bzw. bei Stimulation des M. tibialis anterior das Halten des Fußes gegen den Widerstand des Untersuchers. Bei zu starker Vorinnervation besteht die Gefahr, dass der Beginn des MEP (und damit die Latenz) nicht sicher abgegrenzt werden kann.

  • Leitzeiten der MEP sind von der Körpergröße und Funktion des peripheren Nervs abhängig – immer zervikale bzw. lumbale Stimulation und immer eine periphere elektrische Nervenstimulation. Die zentrale Leitzeit wird berechnet und die Amplitude des durch periphere Stimulation induzierten AktionsPotenzials mit der Amplitude des MEP vergleichen.

  • Amplituden sind keine sicheren Parameter


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Wertung von Befunden

Bei Normalbefund befinden sich die gemessenen Latenzen und Amplituden im in [Tab. 7] aufgeführten Bereich. Fehler in der Bewertung entstehen durch Missachtung der Körpergröße, wobei die ZML weitgehend von der Körpergröße unabhängig ist, durch eine zu niedrige Körpertemperatur oder durch Medikamente (beides führt zu einer längeren peripheren Leitzeit). Es gilt zu beachten, dass die gemessenen Latenzen nicht stark mit dem Ausmaß von Paresen korrelieren.

Tab. 7 Normalwerte für die TMS-Untersuchung verschiedener Muskeln mit konventionellen Spulen. Alle Werte: Mittelwerte (MW)±1 Standardabweichung (SD)[1].

Muskel

Alter

Kortikomuskuläre Leitungszeit

Zentrale motorische Leitungszeit

Periphere motorische Leitungszeit

Normgrenze für zentralmotorische Leitungszeit (MW±3 SD)

M. deltoideus

9,5+1,5

4,1+0,7

M. biceps brachii

<60

10,8+1,0

4,6+1,0

6,4+1,1

<7,6

>60

11,4+0,9

4,9+0,9

6,8+0,9

<7,3

M. interosseus dorsalis I

<60

20,7+1,4

6,0+0,9

14,6+1,3

<8,7

>60

21,2+1,6

6,5+1,1

14,9+1,4

<9,8

M. abductor digiti minimi

19,7+1,0

6,0+0,9

14,0+1,5

<8,7

M. tibialis anterior

<60

28,3+2,5

13,4+1,9

14,7+1,3

<19,1

>60

31,1+2,5

16,1+1,9

15,5+2,0

<21,8


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Über die Autoren

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Helmut Buchner
Prof. Dr. med. Studium in Münster und Aachen. Weiterbildung zum Facharzt für Nervenheilkunde und Neurologie in Aachen und Gangelt. Oberarzt an der Klinik für Neurologie am Universitätsklinikum Aachen. 2000–2016 Chefarzt der Klinik für Neurologie und klinische Neurophysiologie, Klinikum Vest – Knappschaftskrankenhaus Recklinghausen. Leiter der Fortbildungsakademie DGKN.

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Volker Michael Milnik
Fachstudium zum staatlich geprüften Maschinenbau-Entwicklungstechniker in Duisburg. Medizinischer Assistent für Funktionsdiagnostik (MTA-F). Seit 1988 Leider der Neurophysiologischen Labors am St. Augustinus Krankenhaus Düren. Dozent für das Fach Neurologie an der Krankenpflegeschule des St. Marien Hospitals Düren.

Interessenkonflikt

Die Autoren geben an, dass kein Interessenskonflikt besteht.


Korrespondenzadresse

Prof. Dr. med. Helmut Buchner
Klinik für Neurologie und Klinische Neurophysiologie
Klinikum Vest
Dorstener Straße 151
45657 Recklinghausen


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Abb. 1 Visuell evozierte Potenziale – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.
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Abb. 2 Akustisch evozierte Potenziale – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.
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Abb. 3 a Somatosensorisch evozierte Potenziale zum N. medianus – Anordnung der Elektroden I und typische Kurven. b Somatosensorisch evozierte Potenziale zum N. medianus – Anordnung der Elektroden II und typische Kurven. c Somatosensorisch evozierte Potenziale zum N. tibialis – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.
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Abb. 4 a Magnetisch evozierte motorische Potenziale zur Hand – Anordnung der Elektroden und typische Kurven. b Magnetisch evozierte motorische Potenziale zum Bein – Anordnung der Elektroden und typische Kurven.