INTRODUCCIÓN A LA MONITORIZACIÓN NEUROFISIOLÓGICA INTRAOPERATORIA DRA. L. URBINA NEUROFISIOLOGÍA CLÍNICA HVS

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1 INTRODUCCIÓN A LA MONITORIZACIÓN NEUROFISIOLÓGICA INTRAOPERATORIA DRA. L. URBINA NEUROFISIOLOGÍA CLÍNICA HVS

2 MNIO Uso de técnicas neurofisiológicas para valorar la función e integridad del sistema nervioso y detectar cambios durante procedimientos quirúrgicos. Se utiliza en las cirugías con elevado riesgo de afectación del SN, siendo las más comunes escoliosis, tumores, trauma, estenosis de canal.

3 Evolución Utilización +/- habitual de MNIO se inicia en los 80 con la comercialización de los primeros equipos, gracias a mejoras: Equipos (reducción tamaño, mejora amplificadores, transistores ) Técnicas de promediación para poder registrar señales de pequeño tamaño. Ordenadores con microprocesadores que permiten registro simultáneo de varios canales y diferentes capacidades de filtrado. Avance progresivo durante los últimos 20 años, aumentando las aplicaciones y popularizando la técnica.

4 Objetivos MNIO Minimizar daño neurológico durante la cirugía. Identificar estructuras anatómicas neurológicas que pueden no ser fácilmente reconocibles en el campo intraoperaorio. Evitar/Limitar en los posible déficits postoperatorios Labor investigadora en ciencias básicas, fisiopatologóa y manejo terapéutico.

5 En qué consiste Extraer información neurofisiológica Analizarla de forma inmediata para reconocer patrones Integrar estos patrones con factores clínicos (anestesia, cirugía, fisiología ) para limitar en la medida de los posible falsos positivos/negativos Avisar al cirujano lo antes posible en caso de alarma para tratar de impedir una lesión irreversible si posible

6 Técnicas de monitorización intraoperatoria: MULTIMODAL Monitorización Información continua de la integridad funcional de las estructuras valoradas. Mapeo Permite identificar estructuras neurales que pueden no ser fácilmente reconocibles

7 Potencial evocado (PE) Cualquier respuesta neuronal provocada por estimulación de receptores sensoriales o nervio periférico y cualquier actividad neuronal relacionada en el tiempo con un proceso cognitivo o programación motora. En función del estímulo: PESS, PEV, PEAT.

8 PE Sistema Basado en la relación entre la posición de un electrodo y el área de corteza cerebral subyacente

9 Electrodos Impedancia Campo de registro Uso Otros Monopolar/ pareado Intermedia Intermedio Músculos en planos superficiales Falsos +/ por colocación inexacta, posible fragmentación y desplazamiento. Invasivo. Hookwire Elevada Pequeño Músculo profundo/difícil acceso /Muy selectivo Relativa facilidad de desplazamiento e interferencia. Colocación percutánea. Menos invasivo.

10 Electrodos Impedancia Campo de registro Uso Otros Sacacorcho Intermedia Intermedio Cuero cabelludo No desplazamiento, invasivo. Superficie Menor Grande Tubo endotraqueal Registra la actividad laríngea, (eficacia avalada en cirugía de tiroides y paratiroides). No invasivo.

11 Potenciales evocados somatosensoriales (PESS) Test rutinario para la valoración de la vía sensitiva que asciende por la columna dorsal de la médula.

12 PES S Estimulación N. mediano N. tibial posterior Registro : Área somatosensorial primaria Fz/Cz C3 /Fz y C4 /Fz

13 PESS Ventajas No genera movimiento del paciente (muy leve). Fácilmente cuantificable. Buena reproducibilidad Inconvenientes: Vía polisináptica sensible a agentes anestésicos Muy baja amplitud, por lo que requiere promediación (TIEMPO)

14 PESS

15 PESS Criterios de alarma Disminución 50%de amplitud Aumento 10% latencia Riesgo de déficit neurológico postoperatorio: Muy bajo si recuperación < 5 minutos Elevado si >15 minutos La hipotensión empeora los cambios en los PESS.

16 PESS cirugía de escoliosis Nuwer et al estudió la Mnio de PESS en cirugías de escoliosis Menores déficits neurológicos en los que el equipo de MNIO tenía más experiencia Falsos negativos 0,063% Sensibilidad 92% y especificidad 98,9% VPN 99,3% VPP 42% Scoliosis Research Society 2009 considera la monitorización neurofisiológica como método de elección para la detección precoz de un déficit de la médula espinal o en evolución inminente durante la manipulación quirúrgica de la columna vertebral, siendo la prueba del despertar (previamente rutinaria) útil como adjunta.

17 Potenciales evocados auditivos de tronco (PEAT) Generado por un estímulo auditivo Habitualmente clics A través de audífonos Registro: A1-Cz, A2-Cz, A1-A2, Cz-C7 Los cambios puedes reflejar una disfunción neuronal en las vías auditivas Daño traumático a la cóclea, VIII PC (avulsión, compresión estiramiento), troncoencéfalo Compromiso de la arteria auditiva interna o vascularización del tronco

18 PEAT No hay criterios universales de alarma: Latencia Aumento >1 ms (Manninen 1994), 0,5 ms (Polo 2004). Aumento de latencia onda V/ interlatencia I-V >10 % (Legatt 2005) Amplitud: Más variable Caída >50% onda V (Hatayama&Moller,1998) Puede depender del tipo de cirugía (James & Housain 2005) Pérdida de audición sólo si pérdida de onda V no en tumores de APC. En tumores de APC, pérdida auditiva incluso con disminución de amplitud <50% o aumento de latencia <1ms.

19 PEAT Limitaciones Rostrales al núcleo del VIII PC No se monitoriza por encima del mesencéfalo PEAT y PESS monitorizamos aproximadamente un 20 % del troncencéfalo: Necesidad de MNIO multimodal Dificultades técnicas en quirófano

20 PEAT Susceptibles a: Nivel de arousal, posición corporal (artefacto muscular) Técnicos: Fluidos o cera en el conducto, malfuncionamiento/salida del estimulador Artefactos (motor, ruido ambiental ) Cambios sistémicos Temperatura (aumento de latencia con disminución de temperatura, desaparición < 27º) Medicación: Poco artefactados por anestésicos Pérdida auditiva previa: Leve-moderada puede aumentar la latencia Moderada-severa puede hacer desaparecer los potenciales.

21 PEAT Usos más habituales: Neurinoma del acústico Lesiones ángulo ponto-cerebeloso Descompresión microvascular, espasmo hemifacial Neuralgia del trigémino Neuralgia glosofaríngea Descompresión fosa posterior Lesiones de tronco

22 PEV Utilización de un estímulo visual (Flash mediante LED) para la valoración de la vía visual desde la retina hasta el córtex. Registro: P2-N2 en torno a 100ms Electrodos transcraneales (O1, Oz, O2, Fz, A1 y A2, canto externo para ERG) Tira cortical sobre corteza occipital Posible necesidad de midriasis intraoperatoria mediante ciclopléjico

23 PEV Criterios de alarma (no consenso) Aumento latencia más de un 10% / +2DE (cirugías de la órbita) Pérdida de amplitud de más de un 50% Más de 4 minutos de ausencia de PEV previamente normal (ausencia intermitente es normal

24 PEV Pros: Única forma de valoración de la vía visual Potenciales posiblemente estables si: Vía visual intacta Anestesia muy estable Pocos promedios (< registro cortical) Contras: Dificultades técnicas muy importantes Obtención complicada si déficit visual previo Necesaria frecuencia de estímulo baja (0,5-1,5 Hz) y promediación Ausencia criterios claros de alarma Falta correlación alteración PEV-déficit visual posterior.

25 Potenciales evocados motores (PEM) 1937, Penfield y Boldrey/Jasper: Utilizan EET para generar movimiento. Más adelante, EDC córtex motor con trenes Hz En 1980, Merton y Morton obtienen PEM en pacientes despiertos utilizando EET. Esimulación anódica, 1 único pulso. Más adelante utilizado para obtener potenciales consistentes a nivel de la médula espinal. 1993: Taniguchi et al. Cambian el protocolo a una técnica multipulso: PEM más consistentes y fiables bajo anestesia general. Esta técnica se ha ido refinando por diferentes equipos, siendo la más utilizada en diferentes cirugías.

26 PEM Estímulo transcraneal : Eléctrico vs. magnético Elevada intensidad (vencer la alta resistencia del cráneo). Estimulación anódica de la corteza genera una corriente transmembrana que despolariza el axón produciendo un potencial de acción. Tren corto de estimulación de 5-7 pulsos a elevada frecuencia (>200Hz) estimula la vía córtico-espinal en paciente anestesiado, por la facilitación para la generación de un potencial por la sumación de los potenciales excitatorios postsinápticos.

27 PEM: Montaje Varias opciones Preferencia Más MMII: Cz+6cm habitual, montaje lado a lado: C1-C2 / C3- C4 Intensidad alta, posible activación de áreas corticales para generar PEMs miogénicos en las 4 extremidades.

28 PEM Estimulación: Transcraneal ECD

29 PEM: 2 TÉCNICAS Pulso único: Registro onda D en médula Multipulso : Registro ondas D e I en médula, la sumación de potenciales postsinápticos en el tracto córtico espinal activan las MTN alfa produciendo PEMs miogénicos registrables.

30 PEM Registro Músculo Registro de superficie vs. aguja (más fácil, menor riego desplazamiento, no gel) Requiere Elevada la transmisión a través de UNM. variabilidad de la amplitud entre estímulos (activación de diferentes células piramidales /MTN ): dificulta el establecimiento de criterios de alarma.

31 PEM Registro Medular (electrodo epidural) Onda D refleja la activación directa de los axones de las células piramidales. Ondas I: Se generan por activación de interneuronas, causando activación transináptica de neuronas corticales. +: Puede predecir un déficit definitivo, criterios alarma definidos, anestesia -: Necesidad de electrodo de registro epidural, dificultad técnica, elevados falsos positivos en cirugías de escoliosis, incapacidad de monitorizar 2º MTN.

32 PEM: Anestesia Por las sinapsis corticales y de la médula involucradas en la generación de PEM miogénicos, son más sensibles a cambios anestésicos. Monitorizable con TIVA Muy vulnerable a los agentes inhalados, pueden suprimir PEM miogénicos. Los que menos efectos tienen son el propofol y ketamina. Los bloqueantes neuromusculares suprimen la respuesta de PEMs miogénicos, no alteran los medulares.

33 PEM: Problemas prácticos/posibles complicaciones Movimiento del paciente Mordedura de lengua Quemadura/Irritación de la piel Bradicardia Alteración TA Crisis: 0%(medular)-0,2% (ortopédica columna)-1.8% (craneales)-5,4% (ECD) Contraindicación relativa: marcapasos, estimulador neural

34 PEM: Criterios de alarma No hay consenso PEMs miogénicos Todo o nada Disminución amplitud (>50-90% en función de estudio y/o tipo de cirugia) Simplificación del potencial? Aumento del umbral de estimulación.? Onda D Disminución 50% de amplitud respecto al basal/electrodo cefálico.

35 Potenciales córtico-bulbares (CoMEP) Grupo de fibras que abandonan el tracto córtico-espinal por debajo del pedúnculo para ir a inervar los núcleos de los distintos nervios craneales motores Técnica de monitorización continua y en tiempo real de la integridad funcional de los nervios craneales.

36 Estimulación hemisférica transcraneal C3-Cz y C4/Cz (electrodos sacacorcho). Tren corto de estímulos (3-5) para obtener respuesta central Posteriormente estímulo único para valoración de activación periférica. CoMEP

37 CoMEP Registro con electrodos hookwire o subdérmicos.

38 Registro X PC Tubo endotraqueal: No invasivo, pero NO SELECTIVO Cuerdas vocales: Invasivo, selectivo. M. Cricotiroideo: Colocación en paciente despierto, selectivo.

39 CoMEP Criterios de alarma Aumento de intensidad umbral imporante? Disminución de amplitud de potencial >50%

40 EMG barrido libre Técnica que permite el registro de actividad muscular en reposo Depende de la integridad y función de la fibra muscular, la UNM, nervio periférico, raíz ventral y MTN alfa. Electrodos colocados en el vientre muscular. El objetivo es obtener actividad continua de la actividad que se produce durante la intervención quirúrgica secundaria a irritación/agresión de los nervios o raíces motoras que se encuentran en riesgo.

41 EMG barrido libre Tipo A: Semejantes a descargas neurotónicas ( μv de amplitud, inicio y fin brusco, frecuencia Hz, de ms a s). Son las únicas que parecen estar relacionadas con un déficit funcional postoperatorio. En función de la duración: Tipos de actividad: Puntas Salvas Trenes (A, B y C) < 0,5 s, dudoso déficit 0,5 s- 10 s, déficit moderado >10 s, déficit severo.

42 EEG Basado en la captación, amplificación y registro de la actividad eléctrica cerebral, así como su cuantificación e interpretación. Registra la actividad eléctrica de las células piramidales de la corteza cerebral generada por las corrientes iónicas generadas por los diversos procesos bioquímicos producidos a nivel cerebral.

43 EEG Registro mediante electrodos de superficie (EEG de superficie) o mediante tira cortical (ECoG). Sistema Se recomienda mantener impedancias bajas y trenzar los cables (minimizar artefactos). Cuantos más electrodos, mayor detección de isquemia focal. Comparar ambos hemisferios para detectar asimetrías. Mayor sensibilidad para detección de hipoxia-isquemia con las frecuencias beta que con las alfa. Técnica sensible para la valoración de trastorno hipoxico-isquémico cerebral (junto con PESS): Sensible, no invasiva, permite monitorización continua.

44 EEG Indicaciones Endarterectomía carotídea (Evidencia clase II y III. Recomentación de tipo A) Cirugía cardíaca Cirugía aórtica Cirugía vascular intracerebral Test de oclusión en procedimientos endovasculares Valoración del nivel de consciencia intraoperatoria (Evidencia clase II y III. Recomendación tipo B) Valoración de la profundidad anestésica (Evidencia clase II y III. Recomendación tipo D)

45 Anestesia y EEG Puede tanto excitar como deprimir EEG Propofol activador por interacción con los mecanismos de arousal del tronco interfiriendo con los receptores GABA(a dosis altas depresor) Agentes inhalados depresores (habitualmente dosis dependiente, varía en función del agente utilizado), interfiriendo con receptores GABA, receptores de glicina, glutamato y canales de potasio. Dosis muy altas pueden provocar un brote supresción o incluso inactividad electro-cerebral que impide una correcta monitorización durante la cirugía

46 EEG : interpretación Altamente subjetiva, gran variabilidad en cuanto a valoración de cambios significativos. Dificultada por la interacción de factores anestésicos/isquemia cerebral. Estrecha colaboración anestesia-neurofisiología. La hipotermia severa puede deteriorar la actividad EEG. Cambios en el EEG y las respuestas evocadas corticales directamente relacionados con el flujo sanguíneo cerebral, relacionado a su vez con la tensión arterial (atención a la hipotensión). FSC N: 50ml/100g/min.

47 EEG Y FSC FSC <30, casi siempre cambios EEG FSC<20, siempre cambios EEG FSC 7-15 aplanamiento actividad EEG Mínimo FSC para metabolismo cerebral adecuado ml Cuánto tiempo sin daño? + de 20 min: daño tisular irreversible. Signos de isquemia 1º: Disminución >50% de frecuencias beta uni o bihemisférico (FSC 18 ml o<) 2º: Aumento >50% actividades lentas (uni o bi) 3º: Disminución de la amplitud que puede progresar a inactividad electro-cerebral (FSC<15 ml) Cambios observables entre 30 segundos y 3 minutos después del clampaje.

48 EEG endarterectomía carotídea izquierda

49 EEG La circulación colateral requiere un tiempo para actuar, no dar alarma hasta pasados 30 segundos sin recuperación de cambios EEG. Generalmente, la isquemia cerebral produce deterioro de la actividad EEG previo a provocar un daño irreversible. Las alteraciones EEG no pueden determinar la etiología. Cambios poco sensibles a isquemia subcortical y lesiones corticales pequeñas. Errores potenciales: Anestesia, hipotensión, no valoración de actividad fuera de pasos quirúrgicos considerados como críticos.

50 Técnicas de mapeo Mapeo cortical Localizar zonal elocuentes cortex cerebral Aplicación estímulo eléctrico directo sobre corteza evaluando la respuesta que evocan. Motora se puede realizar bajo anestesia general. Valoración del lenguaje, paciente necesariamente despierto. Mapeo subcortical Permite delimitar las vías motoras cerebrales en profundidad. Mapeo suelo 4º ventrículo Permite delimitar la situación de los núcleos motores de los pares craneales.

51 Mapeo Cortical Mapeo de área motora en pacientes anestesiados Penfield Tren corto de estímulos Técnica Bipolar 2 ms de duración Hz 3-4 segundos Monopolar 0,5 ms de duración ISI 4 ms Frecuencia de repetición 1 Hz Respuesta Movimiento tónico Potencial evocado motor

52 Técnicas de mapeo

53 Localización del surco central

54 Localización del surco central

55 Técnicas de mapeo: Raíces y tornillos Estímulo directo sobre las raíces: identificación de estructuras neurales que pueden ser dañadas durante cirugías espinales. Estímulo directo sobre tornillos permite valorar la colocación correcta de los mismos en función de la intensidad umbral.

56 Técnicas de mapeo del nervio periférico

57 Un día en quirófano ANESTESISTA

58 Planificación quirófano Cirugía columna Cirugía tronco Cirugía supratentorial PESS PESS PESS PEM PEM PEM (TC+ECD) Mapeo tornillos/raíces CoMEP CoMEP EMG barrido libre Mapeo tronco/nervio periférico Mapeo cortical/subcortical Inversión de fase EMG barrido libre? EMG barrido libre

59 En quirófano Obtención registro basal Usar modalidad de control Discriminar factores quirúrgicos/no quirúrgicos Posibles alteraciones por posicionamiento del paciente INCIDENCIA DE PLEXOPATÍ A BRAQUIAL 3% EN POSCIÓN PRONO Prevention of positional brachial plexopathy during surgical correctos of scoliosis J Spinal Disor 2000;13: Importancia condiciones fisiológicas/ anestésicas Atención artefactos

60 Indicaciones más habituales Tumor APC C. Vascular Escoliosis Cono medular Mielopatías Tumor medular Fracturas vertebrales Plexo braquial Cirugías cuello/tiroides Estenosis de canal Reconstrucción de nervio periférico Epilepsia Tumor cerebral próximo/en áreas funcionales

61 Conclusiones La monitorización del tracto córtico-bulbar y de las vías largas ofrece información continua y en tiempo real sobre la integridad funcional de estas estructuras y puede predecir su pronóstico de forma precisa y segura. El mapeo de los nervios craneales y periféricos, así como de la vía piramidal y sensitiva permite su rápida identificación pero sólo puede ser aplicada de forma intermitente y si la estructura está expuesta. La combinación de técnicas demonitorización y mapeo constituyen la estrategia multimodal de MNIO óptima. Ha demostrado reducir las complicaciones postquirúrgicas por daño de estructuras nerviosas.

62 Preguntas? Gracias por vuestra atención

63 Bibliografía Neurophysiology in Neurosurgery V. Deletis (2002) Intraoperative Neurophysiology Mirella Simon (2010) Intraoperative Neurophysiological Monitoring Moller (2011) Intraoperative Monitoring of Neural Function Nuwer (2008) Técnicas neurofisiológicas en monitorización intraoperatoria. Recomendaciones Sociedad española de Neurofisiología Clínica (2014) MNIO en cirugías de base de cráneo Dra. I. Fernández-Conejero (2010) PEM, PESS, EEG en MNIO Jaime R. López (2016) PEAT en MNIO Scherezade Le (2016) Evaluación neurofisiológica durante la cirugía de columna Dra. G. de Blas (2015) Intraoperative monitoring of visual evoked potential: introduction of a clinically useful method Tatsuya Sasaki et al. (2010)