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Evozierte Potentiale (EP)

  • Johannes C. WöhrleEmail author
Living reference work entry
Part of the Springer Reference Medizin book series (SRM)

Zusammenfassung

Evozierte Potenziale sind Potenziale der Hirnaktivität, welche auf einen spezifischen Reiz hin entstehen und aus der allgemeinen EEG-Aktivität herausgemittelt werden können. Als einfache Reize kommen sensible Stimuli (SEP), visuelle Muster (VEP) oder Töne (AEP) in Frage, andererseits kann bei einer weiteren Begriffsfassung auch ein komplexer Reiz bei einer Diskriminationsaufgabe (ereigniskorreliertes Potenzial P300, „oddball experiment“) zu einem Potenzial führen, welches aus den späten Potenzialkomponenten der jeweiligen Modalität erkannt werden kann. Die sog. motorisch evozierten Potenziale (MEP), welche eigentlich evozierte motorische Potenziale heißen müssten, unterscheiden sich hiervon grundlegend, da sie nach Stimulation des zentralmotorischen Systems in der Peripherie vom Muskel abgeleitet werden. Sie werden daher in einem gesonderten Kapitel behandelt.

Evozierte Potenziale sind Potenziale der Hirnaktivität, welche auf einen spezifischen Reiz hin entstehen und aus der allgemeinen EEG-Aktivität herausgemittelt werden können. Als einfache Reize kommen sensible Stimuli (SEP), visuelle Muster (VEP) oder Töne (AEP) in Frage, andererseits kann bei einer weiteren Begriffsfassung auch ein komplexer Reiz bei einer Diskriminationsaufgabe (ereigniskorreliertes Potenzial P300, „oddball experiment“) zu einem Potenzial führen, welches aus den späten Potenzialkomponenten der jeweiligen Modalität erkannt werden kann. Die sog. motorisch evozierten Potenziale (MEP), welche eigentlich evozierte motorische Potenziale heißen müssten, unterscheiden sich hiervon grundlegend, da sie nach Stimulation des zentralmotorischen Systems in der Peripherie vom Muskel abgeleitet werden. Sie werden daher gesondert in Kap. „Transkranielle Magnetstimulation – motorisch evozierte Potenziale (MEP)“ behandelt.

1 Somatosensibel evozierte Potenziale (SEP)

SEP prüfen die Funktion des sensiblen Systems. Sie werden im Allgemeinen wegen der guten Reproduzierbarkeit durch elektrische Reize eines peripheren Nervs ausgelöst. Durch einen Stimulus von 0,2 ms Impulsbreite und einer Intensität knapp oberhalb der motorischen Schwelle eines gemischten Nervs oder der 3- bis 5-fachen Schwellenreizstärke eines sensiblen Nervs wird eine relativ synchrone Impulswelle in peripheren IA-Fasern (weniger auch IB- und II-Fasern) erzeugt, deren Weg entlang peripherer und zentraler afferenter Bahnen an verschiedenen Punkten bis nach kortikal verfolgt werden kann. Gemäß der Generatortheorie gibt es auf diesem Weg verschiedene neurale Generatoren für die einzelnen SEP-Komponenten, allerdings nehmen auch physikalische Effekte, welche bei Änderung des Volumenleiters (z. B. Übergang der Impulswelle vom Arm in den Rumpf und in den Spinalkanal) auftreten, erheblichen Einfluss auf die Potenzialkonfiguration. Die Vorstellung der Generierung von Potenzialkomponenten durch spezielle anatomische Strukturen (z. B. eine Gruppe von Nervenzellen eines Nucleus und deren synaptische Verbindungen) stellt eine Vereinfachung dar, die sich in der klinischen Routine bei der Interpretation von SEP-Veränderungen mit ausreichender Korrektheit bewährt hat.

Die afferente Impulswelle in den schnell leitenden, stark myelinisierten Nervenfasern wird an der oberen Extremität noch im Bereich des peripheren Nervs meist über dem Erb-Punkt, dann über HWK6 und/oder HWK2 und schließlich kortikal über C3′ (=2 cm hinter C3) bzw. C4′ (=2 cm hinter C4), d. h. über der kontralateralen Skalpregion des Gyrus postcentralis, abgeleitet. Als Referenzelektrode dient die Position Fz; gelegentlich müssen auch extrazephale Referenzen (Jugulum, Handrücken) zur genauen Zuordnung der Potenzialkomponenten gewählt werden. Eine Erdelektrode wird an der stimulierten Extremität zwischen Reizelektrode und erster Ableiteelektrode angebracht. Bei der geringen Potenzialamplitude im Mikrovoltbereich müssen 250–1000 (2000) Einzelreize bei einer Frequenz von 3–5 Hz gemittelt werden. Zur Stimulation eignen sich gemischte Nerven, wie der N. medianus und N. ulnaris am Handgelenk, aber auch jeder andere beliebige sensible Nerv, wie z. B. der Hautast des N. musculocutaneus. Entsprechend können für die untere Extremität der N. tibialis am Malleolus medialis und der N. peronaeus communis in Höhe der Kniekehle als gemischte Nerven und als sensible Nerven der N. saphenus, z. B. in Höhe des Kniegelenkes, oder der N. cutaneus femoris lateralis am Leistenband stimuliert werden. Bei radikulären Läsionen bevorzugen einige Autoren auch die dermatomorientierte elektrische Stimulation von Hautarealen. Die Leitung der Impulswelle erfolgt über die Hinterstränge, die Nuclei gracilis et cuneatus, den Lemniscus medialis, in welchem die Kreuzung zur Gegenseite bis in Höhe des oberen Pons abgeschlossen ist, den Nucleus ventralis posterolateralis des Thalamus und seine Projektionen zum primären sensiblen Kortex des Gyrus postcentralis. Die einzelnen Spitzen der Potenziale werden gemäß ihrer Polarität und der Reihenfolge des Auftretens (z. B. N1, P1, N2 etc.) oder der zugehörigen ungefähren Latenz (z. B. N20, P25) bezeichnet. Stellvertretend für eine Ableitung an der oberen Extremität zeigt Abb. 1 ein Medianus-SEP und für die unteren Extremitäten Abb. 2 ein Tibialis-SEP mit den zur Auswertung gelangenden Potenzialparametern.
Abb. 1

Medianus-SEP in Vierkanaltechnik, Normalbefund. Überlagerung zweier getrennter Ableitungen zur Demonstration der Reproduzierbarkeit. N20 = 19,5 ms, P25 = 22,2 ms, Verstärkung 1,25 μV/div für die kortikale Reizantwort. N13b = 14,1 ms, N13a = 14,1 ms, N9 = 10,5 ms; Verstärkung 2,5 μV/div für die zervikalen und Erb-Reizantworten. Referenz Fz für alle Ableiteorte

Abb. 2

Tib-SEP in Einkanaltechnik, Normalbefund. Überlagerung zweier getrennter Ableitungen zur Demonstration der Reproduzierbarkeit. P40 = 41,6 ms, N50 = 52,4 ms; Verstärkung 1,25 μV/div. Referenz Fz

Die Zuordnungen der Potenziale zu ihren Generatoren nach Stimulation an der oberen oder unteren Extremität erläutern die Tab. 1 und 2, Normwerte für Medianus- und Tibialis-SEP finden sich in Tab. 3.
Tab. 1

Medianus-SEP: Zuordnung der Generatorstrukturen zu den Potenzialkomponenten (deutlichste Potenzialkomponente in Fettdruck)

Ableiteort

Potenzialkomponente

Entstehung

Erb-Punkt

N9

Vorbeiziehendes gemischtes Nervenaktionspotenzial (NAP) des Plexus brachialis

Zervikal HWK6

N9

Fernpotenzial von Erb

N11

Impulswelle der Hinterstrangaxone

N13a

Dorsales Grau der Wurzeleintrittszone („root entry zone“)

Zervikal HWK2

N9

Fernpotenzial von Erb

N11

Impulswelle der Hinterstrangaxone

N13b

Potenzial des Nucleus cuneatus

Kortikal C3′ bzw. C4′

N20/P25

Primärsensibler Kortex, Gyrus postcentralis (und thalamokortikale Projektion)

Tab. 2

Tibialis-SEP: Zuordnung der Generatorstrukturen zu den Potenzialkomponenten (deutlichste Potenzialkomponente in Fettdruck)

Ableiteort

Potenzialkomponente

Entstehung

Kniekehle

N10

Vorbeiziehendes gemischtes NAP des N. tibialis

LWK5

N20

Cauda equina

LWK1/Th12

N21

Dorsales Grau der Wurzeleintrittszone des Conus medullaris/Cauda equina

HWK2

N30

Nucleus gracilis/Impulswelle der Hinterstränge

Kortikal Cz′

P40/N50

Primärsensibler Kortex, Gyrus postcentralis (und thalamokortikale Projektionen)

Tab. 3

Normwerttabelle Medianus- und Tibialis-SEP. (Mod. nach Jörg und Hielscher 1997)

Nerv

Ableiteort

Potenzialkomponente

Latenz (ms)

Seitendifferenz (ms)

Mittelwert ± SD

Mittelwert ± SD

N. medianus

Erb

N9

10,9 ± 0,9

0,6 ± 0,6

HWK6

N13a

11,6 ± 0,9

 

HWK2

N13b

12,8 ± 1,2

 

Skalp

N20

20,0 ± 1,6

 

Skalp

P25

26,0 ± 2,6

 

N. tibialis

Kniekehle

N10

8,8 ± 1,6

0,5 ± 0,4

LWK1

N21

24,1 ± 1,9

1,3 ± 1,5

HWK2

N30

31,5 ± 1,8

 

Skalp

P40

41,4 ± 2,8

 

Skalp

N50

49,5 ± 3,2

 

Die Indikationsgebiete der SEP-Diagnostik lassen sich in zwei grundsätzliche Kategorien einteilen: periphere Nervenläsionen und zentralnervöse Läsionen.

Dabei eignen sie sich zur/zum
  • topografischen Diagnostik,

  • Objektivierung pathologischer klinischer Befunde,

  • Nachweis subklinischer Funktionsstörungen,

  • Demonstration der Intaktheit des sensiblen Systems bei funktionellen, psychogenen Störungen,

  • Nachweis des progredienten Ausfalls der somatosensorischen afferenten Leitung bei schwerer Hirnschädigung (prognostische Aussage, Zusatzdiagnostik im Rahmen der Hirntodfeststellung).

Immer sind jedoch die Grenzen der Technik zu beachten: Die gemessenen Latenzen beziehen sich im Wesentlichen auf die am schnellsten leitenden Fasern; sind jedoch mehr die langsameren peripheren oder zentralen Faserpopulationen betroffen, so resultieren eher Veränderungen der Amplituden, die an sich schon eine relativ große Variabilität aufweisen. Zusätzlich können die Amplituden durch den sog. Verstärkereffekt der aufeinanderfolgenden Neuronenverbände trotz einer bestehenden Schädigung noch lange unbeeinträchtigt bleiben. Somit beweisen „normale“ SEP noch nicht das Fehlen einer Läsion der sensiblen Afferenzen.

Für die praktische Durchführung gibt Tab. 4 eine Empfehlung für die Geräteeinstellung (Filterfrequenzen untere Grenzfrequenz 1–10 Hz, obere Grenzfrequenz 2000–10.000 Hz).
Tab. 4

Geräteeinstellungen für SEP der oberen und unteren Extremitäten

 

Reizfrequenz (Hz)

Analysezeit (ms)

Eingangsverstärkung/Gesamtverstärkung (μV/div)

Reizserie

Medianus-SEP

3–5

50–100

2–5/bis 0,05

250–500 Impulse

Tibialis-SEP

3–5

100–200

2–5/bis 0,05

500–1000 Impulse

Die Beurteilung der Potenziale orientiert sich an den folgenden Kriterien für pathologische Potenzialveränderungen.

SEP-Verlust

Das vollständige Erlöschen eines kortikalen Potenzials ist sicher pathologisch und zeigt eine afferente Reizleitungsstörung für die Strecke nach dem letzten noch erhältlichen Potenzial an. Bei einer zweikanaligen Ableitung z. B. von HWK2 und C3′ bzw. C4′ kann bei normalem Potenzial von HWK2 (N13b) eine Läsion oberhalb der unteren Medulla oblongata angenommen werden. Liegt das Hirntodsyndrom vor, so fehlen zumindest das kortikale Potenzial und die N13b-Komponente des HWK2-Potenzials. Andererseits ist z. B. ein Potenzialverlust über dem Erb-Punkt nach Ulnarisstimulation nicht prinzipiell pathologisch, wenn die nachfolgenden zervikalen und kortikalen Potenziale normal zur Darstellung gelangen, da auch bei Gesunden je nach anatomischen Verhältnissen und Entspannung des Patienten das Potenzial schwer abzugrenzen sein kann.

Pathologische Verzögerung einer Potenzialkomponente

Sie besteht, wenn ihre Latenz außerhalb der 2,5-fachen Standardabweichung liegt. Dies bezieht sich auf die absolute Latenz, die Rechts-links-Differenz und auf Interpeaklatenzen. Man orientiert sich im kortikalen Primärkomplex N1/P1 an der am besten reproduzierbaren frühen Potenzialkomponente N1 (= N20) für die Stimulation eines Armnervs und P1 (= P40) für die Stimulation von Beinnerven. Die entsprechend relevanten Potenzialkomponenten der übrigen Ableiteorte sind in Tab. 1 und 2 fettgedruckt.

Amplitudenreduktion

Ein weniger hartes Kriterium für ein pathologisches Potenzial ist die Amplitude. Hier gilt erst eine Amplitudenreduktion auf weniger als 50 % im Seitenvergleich als pathologisch. Außerdem kann ein N20/N13-Amplitudenquotient von <0,65 für eine Hirnschädigung hinweisend sein (Stöhr et al. 1991).

Sowohl bei Läsionen des peripheren als auch des zentralen Nervensystems ist pathophysiologisch zwischen demyelinisierenden und axonalen Störungen zu unterscheiden. Für die SEP gilt jedoch nicht, dass eine zugrunde liegende demyelinisierende Erkrankung der afferenten Fasersysteme immer mit einer Latenzverzögerung und eine axonale Pathologie mit einer Amplitudenreduktion einhergeht. Hier spielen die Phänomene der temporalen Dispersion, welche allein über die langen Leitstrecken hinweg zur Amplitudenreduktion führen kann, und der synaptischen Umschaltungen, wo räumliche und zeitliche Summierungen für die Transmission eines Impulszuges von Nervenaktionspotenzialen nach Erregung afferenter Fasern von Bedeutung sind, eine grundlegende Rolle, sodass es bei beiden Prozessen zu pathologischen Latenzverlängerungen und Amplitudenminderungen kommen kann.

2 Visuell evozierte Potenziale (VEP )

Visuell evozierte Potenziale (VEP) werden in Abhängigkeit eines einfachen, wiederholt dargebotenen Reizes über dem okzipitalen Kortex aus der Hintergrund-EEG-Aktivität herausgemittelt. Die klinisch relevanten Potenzialkomponenten entstehen im primären Kortex (Area 17), es gehen jedoch in diese Potenzialantworten auch neurale Aktivitäten der Area 18, d. h. aus den nachgeschalteten Assoziationsfeldern, ein. Im Gegensatz zu den SEP, bei denen die frühen Potenzialkomponenten die wesentliche klinische Bedeutung besitzen, wird bei den VEP die mittlere Potenzialantwort (P2 oder P100) zur klinischen Diagnostik herangezogen, da diese die größte und stabilste Ausprägung hinsichtlich Latenz und Amplitude aufweist und, obwohl sie eher Ausdruck der kortikalen Verarbeitung darstellt, auch auf Läsionen in den vorderen Abschnitten des visuellen Systems (z. B. N. opticus) mit deutlichen Veränderungen reagiert.

Technische Durchführung

Als optische Stimuli eignen sich besonders Schachbrettmuster mit Schwarz-Weiß-Umkehr, die bei den modernen Geräten mit TV-Monitoren präsentiert werden. Die Größe des Monitors und der Quadrate des Musters bestimmen, ob eine mehr foveale oder parafoveale oder gar Ganzfeldstimulation erfolgt. Kritisch sind auch die Kontraste der Quadrate sowie die Umgebungshelligkeit, sodass jedes Labor seine eigenen Normwerte erstellen muss. In der täglichen Routine findet meist die foveal/parafoveale Stimulation Anwendung, die für jedes Auge getrennt durchgeführt wird. Hierbei sitzt der Proband in einem Abstand von etwa 1 m vor dem Monitor und fixiert einen zentralen Fixationspunkt in der Mitte des Bildschirmes, dabei sollten mindestens 20 Grad des Gesichtsfeldes stimuliert werden. Die Musterumkehr erfolgt mit einer Frequenz von 1–2 Hz, in der Regel sind 128 Reize ausreichend. Auf eine ausreichende Visuskorrektur und unbeeinträchtigte Pupillenfunktion (Augentropfen!) sowie Kooperation ist zu achten. Tab. 5 gibt einen zusammenfassenden Überblick über die Möglichkeiten der visuellen Stimulation .
Tab. 5

Zusammenfassung der Möglichkeiten der visuellen Stimulation

Reizmodus

Stimulationsart

Auswirkung auf VEP-Hauptkomponente

Besonderheiten

Schachbrettmuster, klein, Quadrate 8–25′ mit Bildgesamtgröße 3 × 3

Foveale Stimulation

P100: Latenzen länger, da die foveozentralen Nervenfasern kleinkalibriger sind. Kleine Amplitude

Fixation erforderlich

Schachbrettmuster, groß, Quadrate 50′ bis 1°, insgesamt Fernsehbildschirmgröße

Foveale und parafoveale Stimulation

P100: kürzere Latenzen, große Amplitude

Fixation erforderlich, jedoch auch bei Säuglingen ab 3 Monaten aufgrund unwillkürlicher Fixation durchführbar, häufigste Form der klinischen Anwendung

Blitzlichtstimulation

Ganzfeldstimulation

P100: tendenziell kürzere Latenzen, hohe interindividuelle Variation

Auch beim komatösen Patienten durchführbar

Die Ableitung erfolgt nach Hautpräparation über dem okzipitalen Kortex mit der differenten Elektrode in Position Oz gegenüber der Referenzelektrode Fz (oder Fpz). Die Schaltung erfolgt derart, dass eine Positivität unter Oz zu einem Ausschlag nach unten führt, als Analysezeit werden 200 ms und im pathologischen Falle bis 500 ms empfohlen. Für eine nicht routinemäßig erfolgende Halbfeldstimulation sollten die Positionen O1 und O2 zusätzlich als differente Elektrodenpositionen verwendet werden. Jede Ableitung sollte mindestens einmal reproduziert werden. Die Kurve bei einem Normalprobanden mit den Beschriftungen der Potenzialkomponenten zeigt Abb. 3a.
Abb. 3

a,b Visuell evozierte Potenziale (VEP). a Normales VEP mit P2 (=P100) =103 ms; b pathologisches VEP mit P2 = 150 ms bei Zustand nach Retrobulbärneuritis. Verstärkung in a und b 5 μV/div, Reizung großes Schachbrett, Fernsehbildschirm, zwei separate Ableitungen überlagert

Die frühen Potenzialkomponenten zeigen eine erste negative Welle bei etwa 17 ms und eine erste positive Welle bei etwa 30 ms, die in den vorderen Teilen des optischen Systems (N. opticus, Chiasma, Tractus opticus und Sehstrahlung) entstehen. Die nachfolgende mittlere Potenzialantwort (Sekundärantwort) N2/P2/N3 ist die stabilste Potenzialkomponente und findet für die klinische Routine Beachtung. Normwerte sind Tab. 6 zu entnehmen.
Tab. 6

VEP-Normwerte (Altersgruppe 20–60 Jahre). (Mod. nach Jörg und Hielscher 1997)

Potenzialkomponente

Latenz (ms)

Seitendifferenz der Latenz (ms)

P2 (=P100)

o.s. 97,3 ± 4,4

2,1 ± 1,9

o.d. 98,1 ± 5,3

 

o.s. Oculus sinister, o.d. Oculus dexter.

Als pathologisch werden die folgenden VEP-Veränderungen gewertet:

  • Potenzialverlust

  • Verzögerung der P2-(P100-)Latenz auf einen Wert außerhalb der 2,5-fachen Standardabweichung (98,8 %iges Vertrauensintervall) (Abb. 3b)

  • Pathologische Seitendifferenz der P100-Latenz (meist ≥8 ms)

  • Signifikante Minderung der größten Amplitude des N2/P2/N3-Komplexes auf <50 % der Gegenseite, wobei auch hier, ähnlich der Situation bei den SEP, eine große interindividuelle Schwankungsbreite der absoluten Amplituden existiert. Wir möchten keine Grenze der Absolutwerte angeben, auch wenn bei bestimmten Erkrankungen, wie z. B. der Migräne, eine Tendenz zu einer erhöhten Amplitude besteht.

  • Deutliche Seitendifferenz der Potenzialkonfiguration

Klinische Anwendung

Das VEP hilft, Funktionsstörungen im visuellen System bei Erkrankungen des N. opticus oder des ZNS zu dokumentieren. Insbesondere in der Diagnostik der multiplen Sklerose kann es wertvolle Zusatzhinweise auf eine abgelaufene Demyelinisierung als zweite Lokalisation der Erkrankung auch bei negativen Bildgebungsbefunden ergeben, wenn z. B. eine spinale Verlaufsform der MS vorliegt. Aber auch Erkrankungen des Auges selbst können zu VEP-Veränderungen, im Wesentlichen Amplitudenreduktionen, führen, sodass eine sichere Beurteilung oft auch das Erheben eines ophthalmologischen Befundes erfordert. Als einfachste Maßnahmen sind eine Visusbestimmung und eine Ophthalmoskopie unerlässlich.

Einige Beispiele für VEP-Befunde gibt Tab. 7.
Tab. 7

Klinische Anwendung der VEP

Erkrankung

VEP-Befunde

Erkrankungen des Auges, z. B. Katarakt, Retinaerkrankungen, Glaukom etc.

Meist Amplitudenreduktion, u. U. normales VEP, seltener Latenzzunahme der P2

Erkrankungen des N. opticus, z. B. Retrobulbärneuritis oder Papillitis

Im akuten Stadium meist Potenzialverlust, selten (5 %) auch normales VEP, immer pathologisches VEP bei Amaurosis. Bei Remission verzögerte P2-Latenz bzw. pathologische interokuläre Latenzdifferenz, Besserung bis auf Normwerte möglich

Erkrankungen des ZNS

 

Multiple Sklerose

80 % pathologische VEP bei sicherer MS

70 % pathologische VEP bei wahrscheinlicher MS

37,5 % pathologische VEP bei möglicher MS (nach Diener 1980)

Kompression von Chiasma opticum oder N. opticus

Amplitudenreduktion, weniger häufig P2-Latenzzunahme

Speichererkrankungen (z. B. metachromatische Leukodystrophie)

P2-Latenzzunahme

Photosensitive Epilepsie

Amplitudenzunahme, jedoch ohne wesentliche diagnostische Relevanz

Hirninfarkt

Amplitudenabnahme, Potenzialdeformierung; bei Einsatz von Halbfeldstimulation auch VEP-Verlust. Bei bilateralen Posteriorinfarkten mit kortikaler Blindheit Potenzialverlust

Parkinsonsyndrom

30–40 % P2-Latenzverzögerung (zumindest teilweise aufgrund der Veränderungen des Dopamin-Systems der Retina)

Psychogene Blindheit

Normales VEP

3 Akustisch evozierte Potenziale (AEP )

Die akustisch evozierten Potenziale werden von der Kopfhaut nach ein- oder beidseitiger Applikation von Klicklauten abgeleitet, wobei für die klinisch neurologische Diagnostik im Wesentlichen die frühen akustisch evozierten Potenziale (AEP) mit einer Latenz bis 8 ms als Ausdruck der Funktion des Hörnervs und der nachgeschalteten Hörbahn des Hirnstamms von Bedeutung sind. Die Auffassung über die Generatoren der konstant nachweisbaren ersten 5 der meist darstellbaren 7 Potenzialgipfel der AEP hat sich in den letzten 20 Jahren grundsätzlich gewandelt. Während man ursprünglich jeden der 5 Potenzialgipfel einer Neuronenpopulation der 5 Stationen der Hörbahn zuordnete, weiß man heute aufgrund tierexperimenteller Daten und Dipolmodellrechnungen, dass diese 1:1-Abbildung eine zu starke Vereinfachung ist. Vielmehr entstehen Peak I und II im Bereich des ipsilateralen distalen und proximalen Hörnervs und Peak III–V im Bereich des Hirnstamms, bilateral, durch eine Aktivität von Corpus trapezoideum, Nucleus olivaris superior, Lemniscus lateralis und Nucleus lemnisci lateralis sowie Colliculus inferior.

Tab. 8 zeigt die praktische Durchführung der AEP. Im Gegensatz zu den sonstigen Konventionen erfolgt in den meisten Labors die Darstellung derart, dass die zur Auswertung gelangenden positiven Peaks nach oben abgebildet werden.
Tab. 8

Praktische Durchführung der AEP (Filtereinstellung untere Grenzfrequenz 150–300, obere Grenzfrequenz 2000–3000)

Reiztechnik

Zahl der Stimuli

Ableitetechnik

Monaurale Klicklaute, 60–70 dB über individueller Hörschwelle (Druck oder Sog)

1000–2000

Cz gegen Mastoid ipsilateral, ggf. zusätzlich kontralateral

Mindestens 2 Durchgänge

Einen Normalbefund eines AEP zeigt Abb. 4. Die Wellen I–V sind bei Normalpersonen meist darstellbar und gelangen in der klinischen Diagnostik zur Auswertung. Die Wellen VI und VII sind inkonstant und werden daher nicht berücksichtigt. Es können auch die Welle IV, und weniger häufig die Wellen II und I nicht gut abgrenzbar sein, hierbei geht die Welle IV in einen IV/V-Verschmelzungkomplex ein. Zu beachten ist, dass die Latenzen der einzelnen Peaks mit höherer Stimulusstärke und -frequenz und bei Applikation von Sogreizen (im Vergleich zu Druckreizen) abnehmen. Auch können die Interpeaklatenzen von diesen Veränderungen, wenn auch in geringerer Ausprägung, betroffen sein. Eine wesentliche Altersabhängigkeit besteht nur für die Welle I, und es sind insbesondere die Interpeaklatenzen bereits ab dem 3. Lebensjahr altersunabhängig. Besonders wichtig für intensivmedizinische Fragestellungen ist die relative – wenn auch nicht uneingeschränkte – Robustheit der Potenziale gegenüber dem Einsatz sedierender Substanzen.
Abb. 4

Akustisch evozierte Potenziale (AEP), Normalbefund. Die Wellen I–V sind in zwei Durchgängen gut reproduziert. Die nachfolgenden Wellen VI und VII sind nicht ganz sicher reproduziert, daher auch nicht beschriftet. Monaurale Klicks (Sog), 10 Hz, 80 dB, linkes Ohr, Zeitbasis 1 ms/div, Verstärkung 0,15 μV/div

Zwei Beispiele von Normwerten liefert Tab. 9.
Tab. 9

Normwerte AEP

Technik

Mittlere Peaklatenzen ± SD

Literaturstelle

I

II

III

IV

V

80 dB, Klick, 10 Hz

1,44 ± 0,13

2,65 ± 0,18

3,73 ± 0,19

4,97 ± 0,17

5,75 ± 0,19

Maurer et al. (1979)

60 dB, Klick, 10 Hz

1,7 ± 0,15

2,8 ± 0,17

3,9 ± 0,19

5,1 ± 0,24

5,7 ± 0,25

Chiappa et al. (1979)

 

Interpeaklatenzen ± SD

 

I–III

III–V

I–V

2,1 ± 0,15

1,9 ± 0,18

4,0 ± 0,23

Bewertung finden die absoluten Latenzen der Potenzialkomponenten I–V, die Interpeaklatenzen (IPL) I–III, III–V und I–V und Seitendifferenzen der Latenzen. Eine mehr qualitative Aussage erfolgt über die Ausprägung der Potenziale, wobei von manchen Autoren auch der Amplitudenquotient P5/P1 beurteilt wird. Die besondere Bedeutung der AEP liegt in der Funktionsbeurteilung des N. cochlearis einschließlich des überwiegend unteren Hirnstammes, welche nicht durch bildgebende Verfahren, einschließlich modernster MRT-Untersuchungen, mit dieser Auflösung möglich ist. Einschränkend gilt hierbei, dass die Signale nur aus mit dem Hören assoziierten Strukturen stammen und keine streng seitengetrennte Signalgenerierung erfolgt. So ist bei zweikanaligen Ableitungen in der Schaltung Cz-kontralaterales Mastoid nur die Welle I unilateral nachweisbar, die nachfolgenden Potenzialkomponenten sind bereits beidseits erhältlich.

Tab. 10 zeigt eine Auswahl von klinischen Befunden der AEP bei verschiedenen zugrunde liegenden Erkrankungen. Bereits beim Durchsehen dieser inkompletten Auflistung wird klar, dass es keine für eine Erkrankung spezifischen Befunde der AEP gibt
Tab. 10

Beispiele klinischer AEP-Befunde

Funktionsstörung

Diagnose

AEP-Befund

Bemerkung

Diffuse oder multifokale Hirnerkrankung

Multiple Sklerose

Variable Veränderungen von Welle II–V, IPL und oft Potenzialverlust nach Welle I

Möglicherweise Nachweis einer subklinischen Läsion

Vaskuläre Hirnstammläsionen

Variable Veränderungen von Welle II–V und IPL

 

Koma und Hirntod

Je nach Schwere der Schädigung und Komatiefe Latenzverlängerung bzw. Verlust der Wellen III–V. Sukzessiver Verlust von III–V bei erhaltener Welle I ist mit Diagnose Hirntod vereinbar, beweist diese jedoch nicht alleine

Eine einzeitige AEP-Messung hat keine diagnostische Bedeutung für die Hirntoddiagnose.

Cave: Thiopental und Lidocain sowie Hypothermie beeinträchtigen die Ausprägung der AEP

Systemdegeneration

Olivopontozerebellare Atrophie

Welle II, III pathologisch, IPL verzögert

 

Fokale Hirnerkrankung

Akustikusneurinom

I–V-IPL oder nur I–III-IPL erhöht oder pathologische R/L-Seitendifferenz oder Peak-V-Verlust

Bei kleineren Tumoren (<2 cm Durchmesser) Abnahme der Sensitivität

IPL Interpeaklatenzen.

.

4 Ereigniskorrelierte Potenziale (P300)

In Abhängigkeit von sensorischen Reizen lassen sich von der Skalpoberfläche späte Potenziale ableiten, die eine gewisse Unabhängigkeit vom gewählten sensorischen Eingang aufweisen, wenn die Reizpräsentation mit einer Diskriminationsaufgabe verknüpft wird. Wie bei den bisher besprochenen evozierten Potenzialen ist hierfür eine Mittelung der EEG-Aktivität erforderlich. Am besten ist das Potenzial P300 (oder P3) mit einer Latenz von etwa 300 ms untersucht, welches als Antwort auf ein selten dargebotenes akustisches Signal entsteht. Hierbei handelt es sich um eine relativ langsame Potenzialschwankung, was bei der Wahl der Filtereinstellung besonders zu berücksichtigen ist. Die Ableitung mit dem sog. Oddball-Paradigma verlangt von dem Probanden die Diskriminierung eines seltenen Zielreizes (z. B. 2000-Hz-Ton) von einem im Verhältnis 4:1 präsentierten Standardreiz (z. B. 1000-Hz-Ton). Der Proband soll die Zielreize zählen oder mit einer Taste quittieren. Es tritt dann bei Mittelung von 30–40 Zielreizen (Analysezeit 1000 ms) im Vergleich zu den Standardreizen eine hohe positive Welle um 300 ms auf, die ihr Maximum bei Ableitung Cz oder Pz gegenüber A1/A2 hat und mitunter zweigipflig (P3a und P3b) sein kann (Abb. 5).
Abb. 5

Akustisches ereigniskorreliertes Potenzial (P300), Normalbefund. Zwei unabhängige Messungen A und B. In der oberen Spur sind jeweils die Reizantworten von Cz/A1 + A2 nach häufigem Reiz (H), in der unteren Spur nach seltenem Reiz (S) gemittelt. P300 mit Pfeil gekennzeichnet, P300-Latenz =283 ms. Töne mit 70 dB, häufiger Reiz (H) 1000 Hz, seltener Reiz (S) 2000 Hz, Verhältnis H/S = 4:1

Die P300 unterliegt vielfältigen Einflüssen, zu denen das Lebensalter und besonders die Kooperativität und das Aufmerksamkeitsniveau des Probanden zählen. Eine Konstanz der Untersuchungsbedingungen ist hinsichtlich der Stimuli und Umgebungsvariablen, Untersucher und Tageszeit besonders wichtig, da hierdurch die an sich schon hohe Retest-Variabilität reduziert werden kann. Die Reizpräsentation sollte in Intervallen von mindestens 1000 ms erfolgen, da sonst eine Interferenz mit länger anhaltenden Gleichstrompotenzialen („DC-steady-state potentials“) auftreten kann. Die Auswertung berücksichtigt das Fehlen des P300-Potenzials trotz guter Mitarbeit, eine Latenzverzögerung über die 2- (bis 2,5-)fache Standardabweichung oder eine erhebliche Latenzzunahme (z. B. >30 ms) in Verlaufsuntersuchungen.

Für die klinisch-neurologische Diagnostik ist die Bedeutung der ereigniskorrelierten Potenziale relativ eingeschränkt, sie ist noch am ehesten als Verlaufsparameter bei gut kooperierenden Patienten mit demenziellen Prozessen im Rahmen von verschiedenen Grunderkrankungen einsetzbar. Die Arbeitshypothesen der kognitiven Psychologie sehen in der P300 den Ausdruck der Aktivität des Arbeits- oder Kurzzeitgedächtnisses, dessen Inhalt durch den seltenen Zielreiz aktualisiert wird. Alternativ wäre eine Deaktivierung des parietalen Kortex in subjektiver Erwartungshaltung bei Wahrnehmung des Zielreizes denkbar. Untersuchungen wurden u. a. bisher bei Patienten mit einer subkortikalen vaskulären Demenz, Demenz vom Alzheimer-Typ, Parkinson-Plus-Demenz-Syndrom, Huntington-Chorea und Steele-Richardson-Olszewski-Syndrom durchgeführt und zeigten pathologische Ergebnisse bei Vorliegen einer mittelschweren Demenz (akustisches Oddball-Paradigma), sodass eine Frühdiagnostik mit dieser Methode nicht aussichtsreich schien.

5 Facharztfragen

  1. 1.

    Wie wird ein VEP (AEP, SEP) abgeleitet?

     
  2. 2.

    Nennen Sie pathologische Befundkonstellationen von SEP!

     

Literatur

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Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.Neurologische KlinikKatholisches Klinikum Koblenz Montabaur, Brüderhaus KoblenzKoblenzDeutschland

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