טפיחה עדינה על פרק כף היד שולחת אות חשמלי הממהר לעבר המוח. בתוך עשרים מילישניות, חריגה קטנה אך ניתנת לשחזור ברמה גבוהה מופיעה ברישום אלקטרואנצפלוגרם (EEG) של קרקפת.
הבזק הקצר הזה ידוע כגל N20 והוא פוטנציאל מעורר סומטוסנסורי (SEP), תגובה קליפתית מוגבלת בזמן לגירוי עצבי היקפי, והוא הפך לאחד הסימנים הנבדקים ביותר מבחינה קלינית לשלמות מערכת העצבים התחושתית.
מהו פוטנציאל מעורר סומטוסנסורי (SSEP)?
פוטנציאל מעורר סומטוסנסורי הוא תגובה חשמלית מדידה הנוצרת על ידי מערכת העצבים לאחר גירוי של מסלול תחושתי.
במחקר קליני, פולסים חשמליים קצרים מועברים בדרך כלל לעצב היקפי, בעוד שאלקטרודות מתעדות את הפעילות הנוצרת בנקודות נבחרות לאורך המסלול ועל הקרקפת. במקרים אלה, הבדיקה יכולה לעזור לבחון האם דחפים עוברים דרך עצבים היקפיים, חוט השדרה ומסלולי המוח בצורה הצפויה.
כיצד עובדת בדיקת פוטנציאל מעורר סומטוסנסורי?
בדיקת SSEP מתחילה בגירוי של עצב היקפי מוגדר, בדרך כלל בזרוע או ברגל. אלקטרודות רישום הממוקמות על הקרקפת ולעיתים במיקומים אנטומיים נוספים מזהות שינויי מתח כשהדחף נע דרך המערכת התחושתית. המחשב מיישר ניסויים רבים לגירוי וממוצע אותם, ובכך מפחית פעילות רקע לא קשורה וחושף צורת גל הדירה. לאחר מכן, המעריך בוחן את העיתוי, הגודל, יכולת השחזור והפיזור של התגובה.
שני מאפיינים שימושיים במיוחד בבדיקות SSEP. חביון מתאר את המרווח בין הגירוי לרכיב של צורת הגל, בעוד שאמפליטודה מתארת את הגודל של אותו רכיב.
תגובה מושהית, מופחתת או חסרה עשויה להצביע על הולכה משתנה, אך היא יכולה גם לשקף גורמים טכניים, טמפרטורת גוף, תרופות, הרדמה או שינויים במצב הפיזיולוגי.
סוגי בדיקות SSEP
שמו של מחקר SSEP מזהה בדרך כלל את העצב המגורה ואת המסלול הנבדק. מחקרים בגפיים העליונות משתמשים לרוב בעצב המדיאני או האולנרי, בעוד שמחקרים בגפיים התחתונות משתמשים לרוב בעצב הטיביאלי האחורי.
העצב הנבחר תלוי בשאלה הקלינית ובחלק של מערכת העצבים הנמצא תחת הערכה. הרישום עשוי לכלול אתרים היקפיים, צוואריים, תת-קורטיקליים וקורטיקליים כדי לסייע באיתור הפרעה או שינוי.
סוג המחקר | אתר גירוי נפוץ | המסלול העיקרי שנבחן | תגובה הנדונה לעיתים קרובות |
|---|---|---|---|
SSEP של העצב המדיאני | שורש כף היד או האמה | עצב היקפי של הגפה העליונה, חוט השדרה הצווארי ומסלול קורטיקלי | N20 ורכיבים קשורים |
SSEP של העצב האולנרי | שורש כף היד או האמה | המסלול התחושתי האולנרי והולכה מרכזית | תגובות קורטיקליות של הגפה העליונה |
SSEP של העצב הטיביאלי האחורי | קרסול או שוק | עצב היקפי של הגפה התחתונה, חוט השדרה ומסלול קורטיקלי | תגובות קורטיקליות של הגפה התחתונה |
SSEP של העצב הפרוניאלי | שוק או קרסול | מסלול תחושתי חלופי לגפה התחתונה | תגובות היקפיות ומרכזיות |
מעבדה עשויה להשתמש במונטאז'ים שונים או במוסכמות שונות למתן שמות לרכיבים, והערכים הנורמליים משתנים בהתאם לגיל, גובה, טמפרטורה, ציוד ושיטה טכנית. השוואת תגובה לנתוני ייחוס מתאימים היא לפיכך מרכזית לפענוח אחראי.
פענוח תוצאות פוטנציאל מעורר סומטוסנסורי N20 ופענוח תוצאות SSEP
N20 הוא רכיב של צורת גל מוגדרת המוערך בדרך כלל במחקרים של SSEP של העצב המדיאני. התווית מתייחסת לקוטביות שלו ולעיתוי המשוער שלו תחת מוסכמות רישום מסוימות, ולא לערך קבוע אוניברסלי לכל אדם או מעבדה.
המעריך בוחן האם הרכיב קיים, הדיר, מתוזמן כראוי וסימטרי באופן סביר כאשר השוואה בין צד לצד היא בעלת משמעות. צורת הגל שמסביב ואתרי רישום אחרים מספקים הקשר חשוב.
חביון ממושך יכול להצביע על הולכה איטית יותר במקום כלשהו לאורך המסלול הנבדק, אך הוא אינו מזהה אוטומטית את הנגע. האמפליטודה יכולה להיות מושפעת מאנטומיה, מיקום אלקטרודות, רעש, מיצוע וחוזק התגובה ההיקפית.
מצד שני, היעדר תגובה עשוי לשקף חוסר תפקוד נוירולוגי, אם כי יש לשקול תחילה כשל טכני ותנאים פיזיולוגיים. טווחי ייחוס ושיטות מעבדה הם לפיכך חלק מהתוצאה, ולא מחשבה שלאחר מעשה.
פענוח תוך-ניתוחי מדגיש לעיתים קרובות שינוי מקו בסיס ספציפי למטופל ולא השוואה לטווח ייחוס רחב של חולים אמבולטוריים. שינוי מהותי עשוי להוביל לבדיקה טכנית ולהערכה של מיקום, טמפרטורה, לחץ דם, תנאי הרדמה או אירועים ניתוחיים.
משמעות האות נקבעת לפי הדפוס, ההתמדה, העיתוי והנסיבות הקליניות. יש לקרוא דוחות SSEP לצד הבדיקה ובדיקות אחרות ולא להתייחס אליהם כאל תחזית עצמאית.
כיצד פוטנציאלים מעוררים סומטוסנסוריים עוקבים אחר עיבוד מגע קורטיקלי
פוטנציאל מעורר סומטוסנסורי הוא דחף חשמלי קטן המפעיל פוטנציאלי פעולה אל העצב המדיאני, האולנרי או הטיביאלי. רצף מהיר נכנס זה של דחפים עצביים עובר במעלה העמודה האחורית של חוט השדרה, חוצה אל גזע המוח במוח המוארך, יוצר סינפסה בתלמוס, ולבסוף מקרין אל קליפת המוח הסומטוסנסורית הראשונית בפיתול הפוסט-מרכזי.
כל תחנת ממסר מוסיפה עיכוב עיבוד קטן, אך התגובה הקורטיקלית הנחקרת והשימושית ביותר מבחינה קלינית מגיעה כ-20 מילישניות לאחר הגירוי. הסטייה השלילית הזו, ה-N20, מלווה בשיא חיובי בסביבות 25 מילישניות, ה-P25.
יחד רכיבי SSEP קורטיקליים מוקדמים אלה פועלים כסמנים ביולוגיים חזקים לתפקוד התלמוקורטיקלי. הם מראים לקלינאים שהאות התחושתי העולה עבר את המסלול המלא מהפריפריה לקליפת המוח ללא חסימה משמעותית.
רכיבי N20/P25 מוקדמים אלה נבדלים מפוטנציאלים מאוחרים יותר הקשורים לאירועים קוגניטיביים כמו ה-P300, הנופלים מחוץ לטווח של ניתוח SSEP. ה-N20 נובע מגל הדפולריזציה הראשון בשכבה IV של קליפת המוח הסומטוסנסורית ומשקף רישום גולמי וטרום-קשבי של הגירוי.
מעצב היקפי ל-N20/P25: המסלול העולה
לאחר שהגירוי החשמלי מפעיל עצב היקפי, האות האפרנטי נכנס לחוט השדרה ועולה באותו צד (איפסילטרלית) בתוך העמודות האחוריות. בגובה המוח המוארך, סיבים אלה יוצרים סינפסה בגרעין ה-cuneatus (עבור קלטים מהגפיים העליונות) או בגרעין ה-gracilis (עבור הגפיים התחתונות). הסיבים המשניים חוצים (decussate) ועולים כלמינסטוס המדיאלי אל הגרעין הצידי האחורי-בטני של התלמוס.
לאחר מכן נוירונים תלמיים מקרינים אל קליפת המוח הסומטוסנסורית הראשונית. כל הצינור הזה הוא המערכת הסומטוסנסורית הגבית, מסלול המטפל במגע מבחין ובפרופריוספציה מודעת אך אין לו חפיפה ישירה עם המסלולים המוטוריים היורדים העוברים במערכות האנטרולטרלית והקורטיקוספינלית.
מכיוון שה-N20/P25 משקף את הגעת האות לקליפת המוח לאחר מעבר דרך תחנות ממסר תת-קורטיקליות אלו, היעדר N20 מרמז על חסימה מבנית או תפקודית במקום כלשהו לאורך שרשרת זו. לעומת זאת, N20 שמור מעיד על כך שהמעגל של עמודה גבית–למינסטוס מדיאלי–תלמוקורטיקלי הוא שלם, לפחות ברגע הרישום.
ספציפיות אנטומית זו היא גם חוזק וגם חסרון. היא מאפשרת לניטור SEP להתמקד במסלול תחושתי מדויק אחד, אך מותירה אותו עיוור לפגיעות המשפיעות על המערכת המוטורית.
כיצד מחלצים אותות SEP מרעש רקע של EEG
פעילות EEG ספונטנית מתמשכת, ארטיפקט שריר ורעש חשמלי מחדר הניתוח יכולים בקלות להסתיר פוטנציאל מעורר ברמת המיקרו-וולט. כדי להביא את האות לידי ביטוי, צוותים מסתמכים לעיתים קרובות על שתי אסטרטגיות: גירוי חוזר ומיצוע אותות.
פולסים חשמליים מועברים בקצבים של כ-2 עד 5 הרץ, ומקטעי ה-EEG הנעולים בזמן לכל גירוי מיושרים וממוצעים. רעש רקע אקראי, שאינו מתואם עם הגירוי, פוחת כשורש ריבועי של מספר הניסויים, בעוד שצורת גל ה-SSEP העקבית הופכת ברורה יותר עם כל סריקה נוספת.
הנחיות התרגול שפורסמו על ידי האגודה הבינלאומית לנוירופיזיולוגיה תוך-ניתוחית מדגישות כי אופטימיזציה של יחס האות לרעש (SNR) היא בסיסית. המשמעות היא בחירת נגזרות של אלקטרודות היקפיות וקורטיקליות המניבות את התגובות הגדולות והיציבות ביותר, תוך השלכת ערוצי SNR נמוכים התורמים רק רעש.
אלקטרודות בקרה היקפיות הממוקמות מעל גזע העצב (למשל, בנקודת ארב עבור גירוי העצב המדיאני) מאשרות שהגירוי אכן הגיע לגוף, בעוד שבקרות מערכתיות קורטיקליות עוזרות להפריד בין סיבות ניתוחיות ללא-ניתוחיות לירידה באמפליטודה. ללא בקרות כאלה, ירידה ב-SEP קורטיקלי עלולה להיות מיוחסת בטעות לפגיעה ניתוחית כאשר היא נובעת למעשה מתקלה טכנית, ירידה בטמפרטורת הגפיים או העמקת ההרדמה.
חלופות ל-SSEP
SSEP הוא רכיב אחד של הערכה נוירופיזיולוגית, ובדיקות אחרות עשויות לענות על שאלות שונות. בדיקה נוירולוגית סטנדרטית מעריכה תחושה, כוח, רפלקסים, קואורדינציה ותפקודים אחרים באופן ישיר. שיטות הדמיה יכולות להראות שינויים מבניים, בעוד שמחקרי עצב היקפי יכולים לאפיין הולכה בעצבים בודדים. הבחירה תלויה ברמה האנטומית החשודה ובשאלה הקלינית.
פוטנציאלים מעוררים אחרים בוחנים מערכות תחושתיות שונות. פוטנציאלים מעוררים חזותיים מעריכים תגובות לגירוי חזותי, ופוטנציאלים מעוררים שמיעתיים של גזע המוח בוחנים היבטים של מסלול השמיעה. שיטות אלו הן חלופות בנסיבות מסוימות אך אינן ניתנות להחלפה ב-SSEP.
ניתן לבחור בשיטות תוך-ניתוחיות נוספות כאשר הניתוח מסכן מסלולים מוטוריים, עצבי גולגולת או פעילות קורטיקלית. אלקטרומיוגרפיה, פוטנציאלים מעוררים מוטוריים, EEG והערכה קלינית ישירה מספקים כל אחד מידע שונה ונושאים מגבלות פענוח משלהם. שום שיטה יחידה אינה לוכדת כל היבט של תפקוד מערכת העצבים.
סיכום
הפוטנציאל המעורר הסומטוסנסורי נותר אות EEG מתוקנן מאוד ושימושי מבחינה קלינית. רכיבי N20 ו-P25 שלו מספקים קריאה בזמן אמת של שלמות המסלול הסומטוסנסורי הגבי שאין לה מתחרים במהירותה ובספציפיות שלה.
עם זאת, רגישות גבוהה זו לאותות תחושתיים מדגישה את הנקודה העיוורת האנטומית העיקרית שלה: מכיוון שמסלולים תחושתיים ומוטוריים נבדלים מבחינה מבנית, SEP תקין אינו יכול להבטיח תפקוד מוטורי שלם. הסתמכות אך ורק על SEPs במהלך פרוצדורות בסיכון גבוה מותירה שלושה רבעים מפגיעות מתפתחות במסלול המוטורי ללא זיהוי.
כדי להתגבר על מגבלה זו, הפרקטיקה הקלינית חייבת לתת עדיפות לניטור רב-מודאלי, במיוחד השלמת SEPs עם פוטנציאלים מעוררים מוטוריים חשמליים טרנסקראניאליים (tceMEPs). על ידי פענוח SEPs במסגרת הגבולות האנטומיים שלהם ולצד שיטות אבחון אחרות, צוותים רפואיים יכולים להפוך כלי ניטור לא מושלם למגן רב עוצמה וממושמע ביותר עבור תוצאות המטופלים.
מקורות
MacDonald, D. B., Dong, C., Quatrale, R., Sala, F., Skinner, S., Soto, F., & Szelényi, A. (2019). Recommendations of the International Society of Intraoperative Neurophysiology for intraoperative somatosensory evoked potentials. Clinical neurophysiology, 130(1), 161-179. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2018.10.008
שאלות נפוצות
מהו פוטנציאל מעורר סומטוסנסורי (SEP)?
SEP הוא תגובה חשמלית נעולת-זמן הנרשמת מהקרקפת לאחר גירוי של עצב היקפי, כגון העצב המדיאני או הטיביאלי. הוא משקף את שלמות המסלול התחושתי הגבי מהפריפריה דרך חוט השדרה והתלמוס לקליפת המוח הסומטוסנסורית הראשונית.
כיצד נמדד SEP במהלך ניתוח או ביחידת טיפול נמרץ לחולים במחוסרי הכרה?
פולסים חשמליים קטנים מועברים לעצב היקפי בעוד אלקטרודות EEG מתעדות תגובות קורטיקליות, בדרך כלל שיאי N20 ו-P25. כדי לשפר את האות, ממוצעים גירויים חוזרים רבים כך שרעש רקע אקראי מתבטל והתגובה המעוררת העקבית הופכת ברורה יותר.
מה בדיוק אומר רכיב N20/P25 לקלינאים?
נוכחותם והאמפליטודה של רכיבים קורטיקליים מוקדמים אלה מצביעים על כך שאותות תחושתיים עברו בשלמות מהעצב ההיקפי דרך העמודות האחוריות, גזע המוח והתלמוס אל קליפת המוח. היעדרם או הפחתתם הניכרת מרמזים על נתק עמוק באותו מסלול תחושתי ספציפי.
Emotiv היא מובילה בתחום הנוירוטכנולוגיה המסייעת לקדם מחקר במדעי המוח באמצעות כלי EEG נגישים וכלי נתוני מוח.
הבהרה רפואית: המידע המסופק באתר זה נועד למטרות חינוכיות ואינפורמטיביות בלבד ואינו מיועד לשמש כייעוץ רפואי או בריאותי. תוכן זה עלול להכיל שגיאות ואין להסתמך עליו לצורך קבלת החלטות משנות חיים בנושאי בריאות, רפואה או סגנון חיים. פנה תמיד לקבלת ייעוץ מהרופא שלך או מכל גורם רפואי מוסמך אחר בכל שאלה שעשויה להיות לך בנוגע למצב רפואי או לטיפול.
כריסטיאן בורגוס
