Somatosensory evoked potentials in clinical practice: a review / Potenciais evocados somatossensitivos na prática clínica: uma revisão

Abstract The authors present a review of the current use of somatosensory evoked potentials (SSEPs) in neurological practice as a non-invasive neurophysiological technique. For this purpose we have reviewed articles published in English or Portuguese in the PubMed and LILACS databases. In this review, we address the role of SSEPs in neurological diseases that affect the central nervous system and the peripheral nervous system, especially in demyelinating diseases, for monitoring coma, trauma and the functioning of sensory pathways during surgical procedures. The latter, along with new areas of research, has become one of the most important applications of SSEPs.

Resumo Os autores apresentam uma revisão do uso atual do potencial evocado somatossensitivo (PESS) na prática neurológica como uma técnica neurofisiológica não invasiva. Revisamos artigos publicados em Inglês ou Português nas bases de dados PubMed e LILACS. Nesta revisão abordamos o papel do PESS nas doenças neurológicas que atingem o sistema nervoso central e o sistema nervoso periférico, especialmente, nas doenças desmielinizantes, no monitoramento do coma, do trauma e da função das vias sensitivas durante os procedimentos cirúrgicos, que se tornou uma de suas aplicações mais importantes, assim como novas áreas de pesquisa.

Potencial evocado somatossensitivo transoperatório na malformação de Chiari: relato de caso e argumentação / Somatosensory evoked potential intraoperatively in malformation Chiari. Case report and discussion

Os autores relatam o caso uma mulher de 23 anos, sintomática pela malformação de Chiari, submetida à descompressão cirúrgica da fossa posterior do crânio, com o transoperatório monitorizado por meio de potencial evocado somatossensitivo que auxiliou no resultado satisfatório obtido. É sugerido que as cirurgias para tratamento da malformação de Chiari sejam sempre monitorizadas por esse método.

The authors report the case of a woman 23 years, symptomatic for Chiari malformation, that underwent surgical decompression of the cranium posterior fossa, with intraoperative monitored by evoked potential somatosensitivo, who assisted in the satisfactory outcome. It is suggested that the surgical treatment of Chiari malformation are always monitored by this method.

Comparação entre o teste de despertar e a monitoração neurofisiológica intra-operatória com potencial evocado somato-sensitivo nas cirurgias de escoliose / Comparación entre el teste de despertar y la monitorización neurofisiológica intraoperatoria con potencial evocado somato sensorial en las cirugías de escoliosis / Comparison between the wake-up test and the intra-operative neurophysiologic monitoring with somato-sensitive evoked potentials in surgery for scoliosis

Comparar a incidência de lesões neurológicas em cirurgias corretivas de curvas rígidas de escoliose idiopática, utilizando-se somente o teste do despertar e utilizando-se a monitoração neurofisiológica intra-operatória por meio dos Potenciais Evocados Somato-Sensitivo (PESS). MÉTODOS: foram realizadas 111 cirurgias para correção de escoliose idiopática, com curvas rígidas por meio de instrumentação e artrodese pela via posterior, no período de janeiro de 1985 a maio de 2001. Os procedimentos foram divididos em dois grupos, sendo 80 pacientes operados sem a monitoração intra-operatória, utilizando somente o teste do despertar, no período de janeiro de 1985 a janeiro de 1998. A partir de maio de 1998, as cirurgias passaram a ser monitoradas com potencial evocado somato-sensitivo (PESS), para prevenção de lesão neurológica, formando um segundo grupo de 31 pacientes. RESULTADOS: no primeiro grupo, um paciente teve lesão neurológica irreversível e quatro pacientes tiveram lesão neurológica reversível. Entre os 31 pacientes do segundo grupo, com monitoração neurofisiológica sensitiva durante a cirurgia, oito apresentaram lesão neurológica reversível constatada no intra-operatório, sem nenhuma repercussão clínica após o procedimento. CONCLUSÃO: os resultados apresentados sugerem a eficácia da monitoração intra-operatória, com o potencial evocado somato-sensitivo, para a prevenção de lesões neurológicas, nas cirurgias corretivas de curvas rígidas na escoliose idiopática.

The objective of this study is to compare the incidence of neurological injuries in corrective surgeries for rigid curves of idiopathic scoliosis using only the wake-up test and using the intraoperative neurophysiologic monitoring with somato sensitive evoked potentials. METHODS: we performed 111 surgeries to correct idiopathic scoliosis, with rigid curves through instrumentation and posterior fusion in the period January 1985 to May 2001. The procedures were divided into two groups, with 80 patients operated without the intra-operative monitoring, using only the wake-up test, from January 1985 to January 1998. From May 1998 the surgeries began to be monitored with somato-sensitive evoked potential (PESS) for prevention of neurological damage, forming a second group of 31 patients. RESULTS: in the first group, one patient had irreversible neurological damage and four patients had reversible neurological damage. Among the 31 patients in the second group, with s somato-sensitive evoked potential during surgery, eight had reversible neurological damage in the intra-operatory, without any clinical effect after the procedure. CONCLUSION: the findings suggest the effectiveness of intra-operative monitoring, with the somato-sensitive evoked potential, for the prevention of neurological injuries in the corrective surgeries of rigid curves in idiopathic scoliosis.

Comparar la incidencia de lesiones neurológicas en cirugías correctivas de curvas rígidas de escoliosis idiopática, utilizado la prueba del despertar y la monitoración neurofisiológica intra-operatória de por medio de Potenciais Evocados Somato-Sensitivos (PESS). MÉTODOS: fueron ejecutadas 111 cirugías correctivas de escoliosis idiopática rígida, por medio de instrumentación y artrodesis por vía posterior, entre el período de enero de 1985 ha mayo de 2001. Los procedimientos fueron divididos en dos grupos, siendo 80 pacientes operados sin monitoración intra-operatória, utilizado la prueba del despertar, en el período de enero de 1985 a enero de 1998. A partir de mayo de 1998 las cirugías comenzaron a ser supervisadas con monitoración del potencial evocado somato-sensitivo (PESS) para la prevención de lesión neurológica, formando así un segundo grupo de 31 pacientes. RESULTADOS: en el primer grupo, un paciente presento lesión neurológica irreversible y cuatro pacientes tuvieron lesión neurológica reversible. Entre los 31 pacientes, com monitoración neurofisiológica somato sensitiva, ocho pacientes presentaron lesión neurológica reversible evidenciada en el intra-operatório, sin ninguna repercusión clínica después del procedimiento. CONCLUSIÓN: los actuales resultados sugieren la eficacia de la monitoración intra-operatória, con el potencial evocado somato-sensitivo, para la prevención de lesiones neurológicas, en las cirugías correctivas de curvas rígidas de escoliosis idiopática.

Diseño de un protocolo de registro del potencial evocado somatosensorial del nervio tibial posterior / A Protocol Design for the Record of the Somatosensory Evoked Potential of the Posterior Tibial Nerve

La respuesta cortical del Potencial Somatosensorial del nervio tibial posterior se registra en la mayor parte de los laboratorios utilizando una sola derivación precisándose cada vez más el diseño de nuevos protocolos que abarquen el registro de mayor número de áreas corticales. Esta investigación se propuso diseñar e implementar el registro del Potencial Evocado Somatosensorial con 19 derivaciones del Sistema Internacional 10/20 en el equipo MEDICID-4 lo que permite el mapeo de la respuesta cortical de la P40 del nervio tibial posterior. Inicialmente se buscó el valor del corte a las altas más bajo, que permitiera obtener el registro sin modificar sus características. Para ello se registró el potencial en 10 sujetos sanos con el electromiógrafo NEURONICA-4 utilizando diferentes filtros a las altas frecuencias. Posteriormente se diseñó un protocolo con 19 derivaciones en el electroencefalógrafo MEDICID-4, utilizando un ancho de banda entre 0.5 y 300 Hz. Fue necesario modificar el software TrackWalker para que permitiera una frecuencia de muestreo de 1 kHz y para lograr que las marcas de sincronismo del estimulador externo fueran reconocidas por el software EP Workstation. Los resultados arrojaron que los cortes a las altas inferiores a 300 Hz modificaron marcadamente la latencia del componente P40. Con este corte se logró obtener respuestas sin diferencias significativas (p> 0.05) en latencia, amplitud y frecuencia a la obtenida con el corte a las altas frecuencias más recomendado en la literatura. Se concluyó que con este protocolo diseñado, es posible registrar la respuesta cortical del Potencial Evocado Somatosensorial del nervio tibial posterior en más de una derivación lo que permitirá contribuir a la caracterización del patrón de anormalidad en ciertos estados patológicos.

ABSTRACT The cortical response of the somatosensory potential of the posterior tibial nerve is recorded in the most of laboratories using only one derivation and requiring even more the design of the new protocols involving the record with the most cortical areas; the present research tries to design and implement the Somatosensory Evoked Potential with 19 derivations from the International System 10/20 in the 4-MEDICID-equipment, allowing a mapping of the cortical response in P40 of the posterior tibial nerve. Initially, we look for the lower cutting value in the high frequencies which allowed the record with any change in the characteristics. For this purpose the potential in 10 healthy subjects is recorded using the 4- NEURONICA- electromyography, with the application of different filters in high frequencies. Later, a protocol with 19 derivations is designed in the 4-MEDICI electromyography using a band weigh between 0.5 and 300 Hz. It was necessary to modify the Trackwalker software for allowing a 1 kHz sample frequency and for obtaining that the synchronization traces of the external stimulator were recognized by EP Workstation software. Findings yielded that cuts at high frequencies less than 300 Hz modified significatively the latency of component P40.With this cut ,responses with no significant differences were obtained ( p>0.05) according to latency, weigh and frequency in comparison to those obtained with the cut at high frequencies which is more recommended in literature. It is concluded that with this protocol is possible to record the cortical response of the somatosensory evoked potential of the posterior tibial nerve in more than a derivation, contributing to the characterization of abnormal pattern in some pathologic conditions.

Diagnóstico y evolución de la hernia discal lumbosacra mediante el uso de técnicas electrofisiológicas / Diagnosis and evolution of lumbosacral disk herniation by using electrophysiological techniques / Diagnostic et évolution de la hernie discale lombo-sacrée au moyen de l´emploi de techniques électrophysiologiques

Se estudiaron 42 pacientes atendidos en nuestro centro con diagnóstico de hernia discal lumbosacra. A todos se les realizó electromiografía, onda F de nervio peroneo y reflejo H y a 15 de ellos, potenciales evocados somatosensoriales de nervio tibial posterior y de dermatomas L5 y S1. La sensibilidad de la electromiografía fue del 84,8 % con una especificidad del 57,6 %. Ésta se incrementó al 90,9 % al añadir los resultados de onda F y reflejo H. En contraposición, la especificidad de los potenciales evocados somatosensoriales fue de sólo 26,6 %. En el seguimiento evolutivo, la electromiografía fue más sensible en apreciar la mejoría de los cambios neurológicos en comparación con la onda F y el reflejo H. Se concluye que la electromiografía, en combinación con los estudios de onda F y reflejo H muestra una destacada sensibilidad e importante especificidad en el diagnóstico del síndrome compresivo radicular lumbosacro y es útil en el seguimiento evolutivo de estos pacientes. Los potenciales evocados somatosensoriales de nervio tibial y dermatómicos se recomiendan sólo como estudio alternativo y no como examen de rutina.

42 patients who were served in our center with the diagnosis of lumbosacral disk herniation were studied. All of them underwent electromyography, F-wave of the perineal nerve and H-reflex. The somatosensory evoked potentials of the posterior tibial nerves and of L5 and S1 dermatomes were obtained. The sensitivity of electromyography was 84.8 % with 57.6 % of specificity. This rose to 90.9 % on adding the results of F-wave and H-reflex. The specificity of the somatosensory evoked potentials was just 26.6 %. In the evolutive follow-up, the electromyography proved to be more sensitive to appreciate the improvement of the neurological changes compared with F-have and H-reflex. It was concluded that electromyography combined with the studies of F-wave and H-reflex shows a significant sensitivity and an important specificity in the diagnosis of lumbosacral radicular compression syndrome, and that it is useful in the evolutive follow-up of these patients. The somatosensory evoked potentials of the tibial nerve and of the dermatomes are only recommended as an alternative study and not as a routine examination.

Dans notre centre, 42 patients avec un diagnostic de hernie discale lombo-sacrée ont été étudiés. Une élec-tromyographie, une onde F du nerf péroner et un réflexe H sont pratiqués sur tous, et despotentiels évoqués somatosensoriels du nerf postérieur du tibia etdes dermatomes L5 et S1 sur 15 d´entre eux. La sensibilité de l´électromyographie a été de 84,8 %, avec une spécificité de 57,6 %. Celle-ci a aumenté à 90,0 %, en ajoutant les résultats de l´onde F-et du réflexe H. Par contre, la spécificité des potentiels évoqués somatosensoriels n´a été que de 26,6 %. Au suivi évolutif, l´électromyographie a été plus sensible en appréciant l´amélioration deschangements neurotiques comparée à l´onde F et au réflexe H. On a conclu que l´électromyograhie, combinée aux études de l´onde F et du réflexe H, montre une sensibilité remarquable et une spécificité importante dans le diagnostic du syndrome compressif radiculaire lombo-sacré, et il est utile au suivi évolutif de ces patients. Les potentiaels évoqués somatosensoriels du nerf tibial et dermique ne sont conseillés que comme une étude alternative et non comme un examen de routine.