NEUROFISIOLOGÍA CLÍNICA
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POTENCIALES EVOCADOS
SÍNTESIS CONCEPTUAL
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Se denomina potencial evocado a la actividad eléctrica generada en el tejido nervioso como respuesta a un estímulo (potenciales evocados) o a una tarea cognitiva (potenciales cognitivos o relacionados con eventos).
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Se denominan potenciales evocados motores a la respuesta muscular generada por la estimulación magnética o eléctrica de la corteza motora.
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Existen numerosos tipos de potenciales en función del tipo de estimulación sensorial (auditiva, visual y somatosensorial) o del origen de las ondas (espinales, troncoencefálicos y corticales).
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La técnica de registro y análisis de los potenciales evocados presenta peculiaridades respecto del electroencefalograma. Es necesario aplicar estímulos sincronizados con el inicio de la adquisición de la señal y promediar numerosos barridos alineados en función del estímulo.
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La amplitud de los potenciales evocados es muy inferior a la actividad electroencefalográfica de fondo, por eso es necesaria la técnica de promediación que permite eliminar el ruido y aislar la actividad ligada en fase al estímulo.
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Los potenciales evocados evalúan el estado funcional de los órganos sensoriales y de las vías sensoriales. Su aplicación en la monitorización quirúrgica de las vías ha crecido ostensiblemente en los últimos años.
INTRODUCCIÓN
Sabemos que la conducta y la percepción humanas tienen actividad nerviosa. Esta actividad genera corrientes eléctricas que dependen de la "vida" de la neurona. Así, ya es conocido, que en el cerebro humano, la actividad bioeléctrica (E.E.Gm) es la resultante de la actividad de millones de neuronas.
Las variaciones transitorias que se observan en el E.E.Gm. por estímulos físicos o psíquicos ya fueron descriptos por el creador de la técnica, Hans Berger, en 1929, quien señaló la disminución de la amplitud de las ondas cerebrales por estímulos táctiles, auditivos y visuales.
Este cambio de la actividad eléctrica cerebral por estímulos se denomina Potencial Evocado (PE) que se registra en el cráneo con electrodos a disco fijados en el cuero cabelludo.
Podemos definir que cualquier estimulo que sea suficiente para causar despolarización de un nervio periférico, sensitivo o mixto puede evocar potenciales en el S.N.C. y suministrar información sobre la percepción relacionada a estímulos específicos.
La actividad bioeléctrica del PE, ("'señal") es ue muy baja amplitud, siempre inferior a 10 m.v., presentándose por lo general entre 0,5 - 1 m.v. Con motivo de esta amplitud tan baja, quedaba sumergida en la actividad cerebral espontánea (E.E.Gm.), pero con el aporte de Dawson, (4) o sea la introducción de la promediación con el empleo de computado-ras, se logró realzar o aumentar la señal del PE, mientras que la actividad de fondo del E.E.Gm. ("ruido") se atenúa, lo mismo que toda actividad eléctrica no-neuronal.
Los equipos diseñados en la actualidad pueden acumular datos en una cinta magnética o disco, fotografiar la imagen osciloscópica, o inscribir la actividad en papel.
Se han desarrollado en las últimas décadas tres técnicas de PE: el visual (PEV), el auditivo (PEA) o auditivo de tronco (PEAT) y el somatosensorial (PESS) .
Los estímulos más usados en la práctica son: para la visión el flash estroboscópico y el damero reversible; para el oído, el click y para el somestésico un estimulo sensorial de un nervio periférico, siendo el más común el nervio mediano.
En la actualidad, el PE se usa en la clínica como método de gran utilidad para evaluar la función sensorial correspondiente. Sus ventajas primordiales están dadas porque siendo un método no cruento no se altera con el uso de fármacos o anestésicos pudiendo, entonces, aplicarse en pacientes cualquiera sea su edad o su estado de conciencia.
El PE anormal tiene una alta probabilidad de indicar el hecho lesional del S.N. y contribuye a poner en evidencia la actividad específica del cerebro, siendo un indicador objetivo de la función sensorial que permite distinguir trastornos orgánicos de psicogénicos.
El PE puede poner de manifiesto la presencia de lesiones no demostradas por la clínica, sobre todo en el diagnóstico de Esclerosis Multiple.
La interpretación está basada en datos numéricos aunque también existen elementos subjetivos que deben tenerse en cuenta en la clasificación de la forma de onda y sus medidas.
Los potenciales evocados, en sus diversas modalidades, son respuestas generadas en el tejido nervioso como respuesta a un estímulo sensorial (potenciales evocados) o a una tarea cognitiva (potenciales cognitivos o relacionados con eventos). Se considera en ocasiones a los potenciales evocados motores generados por la respuesta muscular a la estimulación magnética o eléctrica de la corteza motora.
Los potenciales evocados tienen una amplitud muy baja, mucho menor que el electroencefalograma (EEG) basal, lo que produce que queden enmascarados por la actividad electroencefalográfica y los artefactos de registro.
Para su obtención son necesarias técnicas especiales de registro y procesamiento de la señal, como la promediación. Los potenciales evocados tienen un interés tanto clínico, como en investigación. Se utilizan con el fin de explorar los órganos sensoriales, las vías sensoriales o ciertas funciones corticales. Su aplicación en la monitorización quirúrgica de las vías sensoriales ha crecido ostensiblemente en los últimos años. En este apartado se revisan sus fundamentos, metodología y aplicaciones clínicas generales.
George Duncan Dawson en 1947 fue el primero en registrar un potencial evocado en un hombre de forma incruenta a través de electrodos en el cuero cabelludo.
Al aplicar varios estímulos eléctricos en un nervio periférico de un paciente con una epilepsia mioclónica progresiva, Dawson registró actividad cerebral que aparecía unos milisegundos después del estímulo con forma y morfología constante. Este fisiólogo comprobó que esta actividad está ligada en fase al estímulo, ya que al superponer varios segmentos del EEG postestímulo y alinearlos en función de su inicio, las ondas coincidían en morfología y polaridad.
Caton ya había descrito en animales, años antes, cambios en la actividad eléctrica de la corteza cerebral tras la aplicación de estímulos sensoriales. Berger, cuando realizó los primeros registros de EEG en el hombre, había intentado encontrar cambios en el EEG provocados por estímulos sensoriales, pero fracasó.
La diferencia entre los hallazgos de estos tres neurofisiólogos se debe a que Hans Berger intentó registrar potenciales en sujetos sanos, mientras que Dawson demostró la existencia de los potenciales evocados somatosensoriales en un paciente que tenía los potenciales patológicamente muy aumentados de amplitud, potenciales evocados gigantes. Hoy se sabe que los pacientes con epilepsia mioclónica progresiva, tienen un gran aumento de amplitud de los componentes corticales de los potenciales evocados somatosensoriales.
En sujetos normales los potenciales evocados son de amplitud tan pequeña que quedan completamente enmascarados por la actividad electroencefalográfica de fondo, Por ello, la técnica de los potenciales evocados no se pudo extender a la clínica hasta el año 1954, en el que el mismo Dawson presentó a la Sociedad de Fisiología de Londres el primer promediador electrónico. Este sistema permitía registrar potenciales de menos de 10 pV de amplitud al eliminar la actividad electroencefalográfica de fondo. Se fundamenta en la promediación de barridos de EEG postestímulo. Permite extraer el potencial evocado de la actividad de fondo, ya que la actividad del EEG y el electromiograma (EMG) sigue un patrón aleatorio, atenuándose a medida que aumenta el número de registros promediados, mientras que el potencial evocado, que es una respuesta ligada en fase al estímulo, y permanece constante. (figura 1)
Figura 1. Ejemplo de promediación de un potencial evocado auditivo de tronco cerebral. Se puede observar cómo se va configurando al ir aumentando el número de barridos promediados.
Al hacer la media de los distintos barridos, toda actividad no ligada en fase con el estímulo desaparece y permanece sólo la actividad ligada al estímulo, es decir aquellas ondas que tienen la misma polaridad o fase siempre a la misma latencia. Cuanto mayor es el número de promediaciones, mejor será la relación señal-ruido. Para obtener potenciales de muy poca amplitud será necesario hacer más promediaciones, que para respuestas de mayor amplitud. El número de promediaciones necesarias oscila entre 128 y 2.048.
TIPOS DE POTENCIALES EVOCADOS
El término potencial evocado se utiliza, generalmente, para describir las respuestas ligadas a un estímulo sensitivo o sensorial que se generan a lo largo de la vía nerviosa y en las cortezas sensitivas correspondientes. En este caso la morfología del potencial y la latencia de las ondas variará en función del tipo de estímulo. Hay que diferenciar estos potenciales evocados estímulo relacionados de los potenciales desencadenados por sucesos o procesos cognitivos que se denominan potenciales endógenos, evento relacionados o cognitivos. En este caso, el potencial es independiente del tipo de estímulo que se aplique y variará en función de la tarea cognitiva que realice el sujeto. El tipo de tareas que se pueden diseñar no tiene límite y dependerá de la función cognitiva o cortical que se quiera explorar. Son muy utilizadas tareas de discriminación de dos estímulos. Estos pueden ser simples, como tonos auditivos de distintas frecuencias, o complejos, como palabras con significado o sin significado lingüístico, imágenes, expresiones de caras, etcétera.
Los potenciales evocados son respuestas cerebrales a un estímulo sensorial, por lo tanto exploran un sistema aferente a la corteza. Los potenciales evocados motores son justo lo inverso, son respuestas musculares generadas por la estimulación magnética o eléctrica de la corteza motora. Por lo tanto, explora un sistema eferente como es el sistema motor.
Los potenciales evocados se pueden clasificar de muy distintas formas: en función del tipo de estímulo empleado, su localización, su frecuencia, la latencia de las ondas del potencial, el origen del potencial y el tipo de montaje o localización de los electrodos.
Según el tipo y la localización del estímulo
La investigación de los potenciales evocados desde su descubrimiento se ha centrado en gran parte en encontrar estímulos fáciles de aplicar y que evocaran respuestas lo más amplias y constantes de morfología posibles, tanto si se repiten en el mismo sujeto como en otros.
Los potenciales más empleados son los potenciales evocados visuales, los potenciales evocados somatosensoriales o somestésicos y los potenciales evocados auditivos. Existen lógicamente otros potenciales como: los olfatorios, los potenciales a estímulos dolorosos, vibratorios u otros posibles.
Potenciales evocados visuales. Se obtienen habitualmente por la estimulación con un monitor donde se presenta un damero de ajedrez formado por cuadros blancos y negros. El estímulo lo genera el cambio de posición de cuadros, que se produce periódicamente.
Este monitor puede permitir aplicar estímulos en el campo visual completo o estimular cuadrantes o hemicampos. Los potenciales evocados visuales obtenidos por esta forma de estimulación son muy constantes en su morfología y latencia, tanto interindividualmente como intraindividualmente, por lo que son los más empleados en la clínica. Existen otros tipos de potenciales visuales menos utilizados por su variabilidad, pero que ofrecen la ventaja de no precisar la colaboración del paciente. Se pueden evocar por destellos de un flash o por el encendido de diodos emisores de luz (LED) situados en unas gafas que se le colocan al paciente.
Potenciales evocados somatosensoriales. Son aquéllos obtenidos por un estímulo somestésico del tipo que sea. Habitualmente en clínica se utiliza la estimulación eléctrica de un tronco nervioso mixto o sensitivo. Los nervios más empleados son el nervio mediano en la muñeca y el nervio tibial posterior a la altura del maléolo interno. Lógicamente se pueden realizar por estimulación de otros nervios: cubital, pe-roneo, sural, etc. También en ciertas ocasiones muy concretas se pueden obtener potenciales evocados por estimulación del nervio trigémino, potenciales pudendos o potenciales por estimulación de dermatómeros específicos.
Igualmente se pueden aplicar estímulos somasensoriales con modalidades específicas. En cualquiera de los casos, siempre deben de hacerse bilateralmente con el fin de comparar ambos lados y se deben replicar los resultados mediante la repetición de al menos dos potenciales con la consiguiente superposición de las respuestas.
Potenciales evocados auditivos. Se obtienen por estímulos repetidos de clicks o tonos aplicados mediante auriculares.
Según la frecuencia del estímulo
Según la frecuencia de estímulo se pueden distinguir dos tipos de potenciales evocados: los potenciales transitorios o transient y los potenciales de estado estable o steady state.
Potenciales transitorios. Son los que se emplean habitualmente. A partir de este punto, siempre que no se especifique otra cosa se referirá con el término potenciales evocados a los potenciales transitorios. Se obtienen por la aplicación de estímulos de breve duración a una frecuencia lo suficientemente lenta o, lo que es lo mismo, con un intervalo interestímulo lo bastante amplio para que el potencial pueda comenzar y finalizar sin que exista superposición de la respuesta generada por estímulos consecutivos. Potenciales con latencia larga necesitan intervalos interestímulo más amplios y viceversa.
Por ejemplo, los potenciales evocados auditivos de tronco cerebral (PEATC) se pueden obtener con frecuencias de estimulación de 10-15 Hz, ya que las ondas de interés aparecen en los primeros 10 ms. Unos potenciales evocados visuales realizados con estimulación con damero tienen una latencia de alrededor de 100 ms, por lo que la frecuencia de estimulación no debe sobrepasar los 2 Hz. Las características individuales de cada potencial serán expuestas en capítulos posteriores.
Potenciales de estado estable. Son aquéllos obtenidos a frecuencias de estimulación altas.
Consisten en una actividad oscilatoria habitualmente a la frecuencia de la estimulación y de sus armónicos, donde no se distingue la respuesta generada por cada uno de los estímulos considerados individualmente. El análisis de los potenciales de estado estable se basa en la aplicación de una transformada rápida de Fourier al potencial que permite descomponer la potencia o el cuadrado de la amplitud a cada una de las frecuencias de la respuesta.
Según la latencia de las ondas
Se considera latencia de una onda al tiempo transcurrido entre la aplicación del estímulo y el pico máximo de la onda positiva o negativa.
En potenciales evocados, la latencia de la onda siempre se encuentra en la escala de milisegundos.
Los potenciales evocados de acuerdo con las latencias de las ondas que lo componen se clasifican en: potenciales de latencia corta, latencia media y latencia larga.
Se consideran potenciales de latencia corta los que, habitualmente, aparecen en los primeros 15 ms después del estímulo. Los potenciales de latencia media están constituidos por ondas entre los 15 y 100 ms. Los potenciales de larga latencia son aquellos con latencias superiores a los 100 ms.
Cualquier estimulación sensorial genera respuestas de latencia corta, media y larga. Si se aplica un estímulo auditivo a un paciente generaremos ondas a lo largo de toda la vía hasta llegar a la corteza auditiva. Estas ondas aparecerán en todo el rango de latencias y en función del punto de la vía o el núcleo donde se van generando. Hay estímulos que generan mejor un tipo de respuesta que otros. La aplicación de un estímulo auditivo de breve duración (0-05-0,1 ms) denominado click es más adecuado para registrar potenciales de latencia corta cuyas ondas están originadas en el tronco cerebral. A la inversa, la estimulación con un tono de una duración de 50 ms genera mejor potenciales de larga latencia cuyo origen sería cortical.
Los parámetros de registro, la colocación de los electrodos, la frecuencia de estimulación y la banda de filtraje deben ir dirigidos a obtener los potenciales que se quieren estudiar. Los potenciales evocados auditivos más utilizados son los de latencia corta; en cambio, los potenciales evocados visuales empleados en la rutina son los corticales o de latencia larga.
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Ejemplos de un potencial transitorio transient evocado por un tono auditivo de una duración de 50 ms y con intervalo interestímulo de 3 segundos (izquierda de la figural y un potencial de estado estable steady state generado por la estimulación de clicks auditivos a 40 Hz (derecha de la figura). Se puede observar una oscilación estable y continua a 40 Hz donde no es posible diferenciar qué estimulo genera cada onda.
Debajo se muestra el espectro de potencia obtenido por aplicación de una transformada rápida de Fourier (derecha de la figura).
Los potenciales más utilizados en clínica serán aquellos con la máxima reproductibilidad interindividual e intraindividual, independientemente de su latencia.
Según el origen del potencial
Los potenciales evocados se generan a lo largo de toda la vía sensorial estimulada. Se producen potenciales tanto por el frente de despolarización que se propaga a lo largo de la vía, como por los potenciales postsinápticos excitadores e inhibidores que se generan en las neuronas de los núcleos de relevo o en las estructuras corticales de llegada.
Según su origen, los potenciales evocados pueden clasificarse en corticales y subcorticales.
En el caso concreto de los potenciales evocados somatosensoriales existen también componentes periféricos y espinales. Cuanto más corta es la latencia de una onda, su origen es más subcortical y por lo tanto más cercano al punto de estímulo. Los potenciales de latencia más larga, habitualmente, tienen un origen cortical. En ellos se deben distinguir componentes ligados al estímulo y componentes ligados a procesos perceptivos o cognitivos, como son los potenciales eventos relacionados.
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Figura 3. Ejemplo de un potencial evocado somatosensorial donde se muestra la forma de medida de los parámetros habituales de los potenciales evocados y la sistemática de denominación de las ondas en función de su polaridad y latencia.
Las respuestas de corta latencia o subcorticales están menos sometidas a cambios por la colaboración del paciente, la atención o los fármacos. Por ello, son más interesantes para realizar estudios en pacientes no colaboradores.
Según la situación y derivación de los electrodos de registro
Las ondas que forman los potenciales evocados se catalogan en potenciales de campo cercano o nearfield y potenciales de campo lejano o farfield (Fig. 4).
Se consideran potenciales de campo cercano aquellos potenciales o componentes que se están generando cerca de los electrodos de registro. Potenciales de campo lejano son aquellos que se registran en puntos alejados de su origen.
Los potenciales de campo lejano tienen su origen en la profundidad del sistema nervioso, habitualmente en estructuras subcorticales; generan pequeños campos eléctricos que se distribuyen homogéneamente en toda la superficie de la calota cerebral. Por esta razón, para registrarlo es necesario colocar un electrodo activo sobre el cuero cabelludo y un electrodo de referencia situado extracefálicamente.
Como muestra la figura 4, si se sitúan los dos electrodos sobre la calota, al registrar ambos electrodos el mismo campo eléctrico y al estar midiendo la diferencia de potencial entre los dos electrodos, el resultado es un registro plano.
Figura 4. Esquema que refleja las diferencias entre un potencial de campo cercano (derecha) y lejano (izquierda). Se muestran la mortología de potenciales que se registrarian en caso de ubilizar distintas referencias o montajes.
TÉCNICAS GENERALES DE REGISTRO
El sistema de registro en términos generales es muy parecido al del EEG, pero presenta dos diferencias claras: la aplicación de estímulos sincronizados al registro y la promediación de los barridos, para poder extraer el potencíal evocado por el estímulo del EEG de fondo y de los artefactos.
La figura 5 muestra el esquema de un equipo de registro de potenciales evocados.
Para el registro de los potenciales se precisa la colocación de al menos tres electrodos: dos actuarán como electrodos de registro y el otro irá conectado a la entrada de tierra o masa del equipo. La actividad registrada por estos electrodos será amplificada y, posteriormente, filtrada para dejar únicamente aquellas frecuencias que presentan las ondas de interés. Hoy en día, las señales son convertidas de analógicas a digitales y procesadas online, o almacenadas en un ordenador para ser analizadas offline.
A diferencia del EEG, para registrar potenciales evocados es necesario que el equipo disponga de un estimulador capaz de dar estímulos visuales, auditivos o eléctricos. El estimulador debe ir sincronizado con el aparato de registro de forma que el registro de la actividad cerebral esté en relación con el estímulo.
La duración registrada o tiempo de análisis del barrido dependerá del tipo de potencial que se quiere realizar. Potenciales con latencia larga precisarán frecuencias de estimulación bajas y tiempos de análisis largos, y a la inversa. Los barridos que se van almacenando, habitualmente, se van promediando para ir extrayendo el potencial de la actividad de fondo.
El número de estímulos que se deben aplicar y, por lo tanto, el número de barridos promediados dependerán de la amplitud del potencial que se quiere registrar y de la relación señal-ruido del registro.
Hoy en día, como los ordenadores disponen de una gran velocidad y capacidad de memoria, se almacena toda la señal registrada en continuo.
El equipo introduce una marca en un canal en el momento temporal que se aplican los estímulos, de forma que posteriormente se puede fragmentar la señal en función del marcador de estimulación y promediar las señales para obtener los po-tenciales. Esto permite realizar offline el número de análisis de señales que se quiera: filtrados digitales, transformadas de Fourier, transformadas tiempo-frecuencia, etc. Al quedar la señal almacenada en continuo y en bruto permite llevar a cabo múltiples reanálisis cambiando los parámetros que interesen en cada momento.
Electrodos
Los electrodos utilizados en potenciales evocados pueden ser de distintos tipos: de EEG, de pinza, adhesivos desechables, de aguja, en sacacorchos, intracraneales y otros.
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Figura 5. Esquema de un equipo de registro de potenciales evocados
Electrodos de electroencefalograma
Consisten en discos de metal con agujero en el centro y una cara cóncava o cacerola que se coloca sobre la piel, habitualmente, del cuero cabelludo. La parte cóncava debe contener pasta conductora con el fin de favorecer la transmisión eléctrica entre la piel y el electrodo. La pasta utilizada es pegajosa y con una consistencia densa que permite la adherencia del electrodo a la piel.
El volumen de pasta debe ser abundante, de forma que rebose por los bordes del electrodo y al colocar una pequeña gasa encima ayude a su fi-jación. Este método de colocación de electrodos, aunque es más inestable que la fijación mediante colodion, es más rápido y más práctico para la rutina clínica de potenciales evocados (Fig. 6).
La aplicación de electrodos mediante colo-dion se utiliza cuando el registro va a ser muy largo y se necesita que los electrodos se mantengan en una posición estable durante horas o incluso días. El colodion es un pegamento que se aplica en los bordes del electrodo y que se seca mediante un inyector de aire. La punta del inyector se introduce en el agujero del electrodo para mantenerlo contra el cuero cabelludo (Fig. 6). Una vez colocado el electrodo en la posición adecuada se aplica el colodion en los bordes con una jeringuilla. El aire expulsado por el inyector seca el colodion y el electrodo queda pegado a la piel. Después se rellena la cavidad del electrodo con pasta conductora a través del agujero central y se sella el agujero con colodion para evitar que seque la pasta y aumente la impedancia del electrodo según progrese el registro.
La impedancia o resistencia entre piel y electrodo debe ser baja y estar comprendida entre 1 y 5 kohm. Tan mala es una impedancia excesivamente baja como alta. Es muy importante que la impedancia de todos los electrodos sea semejante. Una diferencia de impedancia entre dos electrodos producirá que el registro entre ellos capte actividad lejana a la zona de regis-tro, como la clásica «alterna» o interferencia electromagnética de la red eléctrica a 50 Hz.
Los electrodos suelen estar fabricados de un material metálico. Tradicionalmente se utilizaba plata o níquel. Es importante que los electrodos no se ionicen; por eso se utiliza plata clorurada.
Electrodos de pinza
Consisten en electrodos de cucharilla montados en un clip o pendiente. Son habitualmente utilizados para registrar en los lóbulos de las orejas. Esta localización se utiliza con frecuencia como referencia.
Electrodos adhesivos desechables
Son electrodos parecidos a los utilizados en electrocardiograma (ECG); consisten en una lámina de material conductor con un gel sólido o húmedo. El electrodo está rodeado de material adhesivo para su fijación a la piel. Hoy en día existen en múltiples tamaños y versiones en el mercado. Algunos llevan cable incorporado y otros deben ser conectados con un cable terminado en una pinza. Es importante que el registro siempre se realice entre electrodos del mismo material. El registro entre electrodos de distintos materiales puede provocar interferencias.
Electrodos de aguja
Cada día son menos utilizados. Consisten en agujas monopolares que se colocan subdérmicamente. Tienen cuatro problemas: la impedancia alta, la orientación, las molestias que genera su inserción y los peligros de infección para el paciente y para el explorador por el riesgo de pinchazo (sida, hepatitis, enfermedades priónicas).
Existen en el mercado agujas desechables esterilizadas con o sin cable incorporado, que minimiza el riesgo de infección del paciente. Se utilizan sólo en pacientes anestesiados o en coma y es recomendable sólo el uso de material desechable.
Electrodos en sacacorchos
Consisten en una aguja monopolar en espiral montada sobre un cabezal de donde sale el cable. Se introduce subdérmicamene bajo la piel con un movimiento de torsión. La ventaja sobre otras agujas es su estabilidad y dificultad para que se salga. Los riesgos son semejantes a los mencionados anteriormente para otros electrodos de aguja. Hay que tener especial cuidado en pacientes con problemas de coagulación por el riesgo de hemorragia. Existen en el mercado estos electrodos desechables y esterilizados.
Electrodos intracraneales
Durante procedimientos de neurocirugía se pueden monitorizar potenciales evocados con el fin de localizar la cisura de Rolando, monitorizar vías o áreas sensoriales. Habitualmente se utilizan láminas en forma de rectángulo o cuadrado que incluyen varios contactos metálicos. Estos electrodos pueden ser implantados crónicamente. Son los utilizados para la monitorización de pacientes epilépticos.
Otros electrodos
Existe en el mercado una amplia variedad de tipos de electrodos para aplicaciones muy específicas como electrorretinografía, electrococleografía, potenciales de nervios muy especiales, que se comentaran en los apartados correspondientes.
Amplificadores
Un amplificador es un equipo electrónico diseñado para amplificar la actividad eléctrica registrada a través de los electrodos. La señal de entrada pico a pico, habitualmente, está comprendida entre 5 y 50 V y debe ser amplificada para cubrir el rango completo del convertidor analógico digital (A-D converter), que suele ser de varios voltios.
Los amplificadores utilizados en neurofisiología clínica son amplificadores diferenciales. Es decir, amplifican la diferencia de potencial entre dos electrodos: uno utilizado como referencia y otro como activo, aunque realmente ambos son activos. El amplificador diferencial va a restar la actividad registrada entre cada uno de los electrodos: activo y referencia. De esta forma toda la actividad común a ambos electrodos va a ser eliminada. Esta será actividad generada en la lejanía de los electrodos de registro. Estará constituida tanto por actividad de origen corporal como el ECG, EMG o por interferencias de origen electromagnético.
La mayoría de los equipos comerciales emplean una convención de polaridad con entradas «+» y «-». En potenciales evocados, las ondas negativas se representan como deflexiones hacia arriba y las positivas hacia abajo. Existe una excepción que son los PEATC, donde las deflexiones hacia arriba son ondas positivas.
Sin embargo, esto no tiene excesiva importancia siempre que se indique en la gráfica del potencial la polaridad de las ondas.
La impedancia diferencial de entrada del amplificador debe ser al menos de 100 Mohm.
Filtros
Como en EEG y en EMG, en los potenciales evocados también se utilizan filtros. Estos son dispositivos electrónicos o digitales que permiten eliminar en una señal las frecuencias que no interesa analizar. Un potencial evocado está formado por ondas que tienen distintas frecuencias.
Ondas de poca latencia y pequeña duración tienen frecuencias más rápidas que una onda de latencia larga, con una mayor duración de la onda.
Las señales registradas habitualmente se filtran con el fin de eliminar aquellos componentes que no interesen: artefactos biológicos como el EMG de los músculos faciales y craneales, movimientos oculares, el artefacto de 50 Hz o «alterna» generado en Europa por la red eléctrica. Un ejemplo de filtros es el ecualizador de una cadena de música. Nos permite dejar los agudos o los graves o eliminar un rango frecuencial que nos molesta (Fig. 7).
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Figura 7. Ejemplo de la modificación de una misma señal (componentes corticales de un potencial evocado somatosensorial) tras la aplicación de distintos filtros paso alto, paso bajo y de banda.
Se pueden utilizar filtros que eliminen las frecuencias bajas o, lo que es lo mismo, filtros que dejen pasar frecuencias altas. Estos filtros se denominan filtros de paso alto. También se pueden utilizar filtros de paso bajo, es decir, que eliminan las frecuencias altas dejando pasar las frecuencias bajas. Habitualmente se utilizan los dos y se deja solamente la señal en una banda de frecuencias. Esta banda de frecuencia estará en función del tipo de potencial que se quiere registrar y no será la misma para unos PEATC que para unos potenciales evocados visuales.
En el primer caso, las ondas de interés están en los primeros 10 ms después del estímulo y, por lo tanto, las latencias de las ondas y su duración es muy pequeña. En el segundo, la onda de interés está a los 100 ms y la duración de la señal es varias decenas superior al primer caso.
Los PEATC están formados por frecuencias altas y la banda de frecuencia que se debe registrar estará al menos entre los 300 y los 3.000 Hz.
En el caso de los potenciales evocados visuales, las frecuencias de interés estarán por debajo de los 300 Hz.
Existe un tipo de filtro denominado nocht filter que permite eliminar los componentes de la señal a una determinada frecuencia. El más utilizado en Europa es el nochtfilter a 50 Hz y en Estados Unidos a 60 Hz, que son las frecuencias de la red eléctrica respectivas y, por lo tanto, la mayor fuente de artefactos electromagnéticos.
Existen dos tipos de filtros: analógicos y digitales. Los filtros analógicos son equipos electrónicos por los que se pasa la señal analógica registrada antes de ser digitalizada. Es decir, la eliminación de las frecuencias se hace antes de introducir la señal en el ordenador para su análisis. Una vez filtrada no se podrán devolver a la señal las frecuencias eliminadas.
Los filtros digitales son aplicaciones informáticas que permiten eliminar las frecuencias de una señal ya digitalizada y habitualmente almacenada en soporte magnético. La ventaja del filtrado digital es que es reversible y siempre se puede volver a la señal original. Una limitación del filtrado es la frecuencia del muestreo de la digitalización.
Convertidor analógico/digital
Una señal una vez registrada y amplificada debe digitalizarse para poder procesarla en un ordenador. La digitalización es la conversión de una señal analógica en una secuencia de números que reflejan el voltaje o la amplitud de la señal. Este voltaje se mide a intervalos fijos de tiempo. La frecuencia de estos intervalos se llama frecuencia de muestreo o de digitalización.
Frecuencias de muestreo muy bajas eliminarán las frecuencias altas haciendo el efecto de un filtro paso bajo. Por eso, la frecuencia de digitalización debe estar en función de la banda de frecuencias que se quiere registrar y siempre ser al menos el doble de la frecuencia más alta que se quiera estudiar.
Estimuladores y sincronización
Un potencial evocado es la respuesta del sistema nervioso a un estímulo, por lo tanto una herramienta básica en el registro de los potenciales son los estimuladores (Fig. 5). Existen tantos tipos de estimuladores como posibles estímulos se pueden aplicar. En la clínica diaria se utilizan estimuladores que puedan realizar estímulos auditivos, visuales o eléctricos (pul-sos breves de corriente continua). Cada uno de estos estimuladores puede dar estimulaciones de distintas características. Por ejemplo, dependiendo del tipo de potencial evocado auditivo que se quiera registrar, es mejor estimular con un click de breve duración (0,1 ms) que contiene todas las frecuencias o con un tono burst de 1.000 Hz de duración de 30-60 ms.
Existen otros estimuladores más sofisticados: vibratorios, láser para estimular receptores nociceptivos, termodos para estudiar potenciales evocados al calor y al frío o al dolor, etcétera.
El fundamento para la obtención de un potencial evocado es la sincronización entre el estimulo y el inicio del registro. Los equipos de estimulación utilizados llevan un mecanismo de sincronización que emite un pulso al aplicar el estímulo e informa al equipo de registro del momento en que se ha aplicado. Este será la referencia para la promediación.
Adquisición y promediación
Existen dos métodos básicos de hacer la adquisición y promediación de las señales.
Promediación online
La promediación se realiza a la vez que se adquiere la señal. El equipo de adquisición cuando recibe el pulso de sincronización almacena en una memoria la actividad electroencefalográfica para irla sumando con las anteriores, con el fin de obtener su media. Los segmentos de EEG se alinean en función del inicio del estímulo. Los segmentos deben tener duración o tiempo de análisis constantes que se programan previamente. Éste debe ir adaptado a la latencia de la onda objeto del estudio. El tiempo de análisis variará desde 10 ms para hacer un PEATC, hasta 1 segundo necesario para obtener algunos potenciales cognitivos.
Igualmente, se debe fijar el grado de amplificación de entrada y de salida. La amplificación de salida suele ser de 10 a 100 veces superior a la que se ha utilizado en la entrada antes de la promediación.
Debe administrarse un número suficiente de estímulos para promediar los barridos y extraer el potencial evocado de la actividad artefactual y electroencefalográfica de fondo. El número de barridos estará en función de la relación señal-ruido. Potenciales de amplitud muy pequeña del orden de nanovoltios, como son los PEATC, necesitarán abundantes promediaciones, alrededor de 2.048, Señales más amplias como las de un potencial evocado visual, y por lo tanto con una mejor relación señal-ruido, precisarán un menor número, por ejemplo 256.
La figura 1 muestra un ejemplo de promediación; cuanto mayor es el número de barridos promediados, tanto mejor se observa el potencial evocado que va emergiendo de la actividad de fondo. La actividad de fondo se elimina y permanece aquella actividad ligadda en fase con el estímulo. Es decir, persisten aquellos potenciales que en todos los barridos tienen la misma fase positiva o negativa a la misma latencia.
Promediación offline
Los equipos actuales registran el EEG de forma continua y la señal de sincronización emitida por el estimulador queda grabada en un canal independiente. Toda la señal queda almacenada digitalmente. El tiempo de análisis anterior y posterior al estímulo es progra-mado, y la señal fragmentada en barridos con relación a la referencia temporal del estímulo.
Aquellos barridos con artefactos pueden ser rechazados automáticamente o hacerlo de forma manual mediante la inspección visual.
El método automático consiste en la colocación de un umbral de voltaje, de modo que no se incluyen en la promediación aquellos barridos que en un momento determinado lo superen. Después, se promedian de forma digital mediante la aplicación de la media aritmética de los segmentos seleccionados.
La promediación offline ofrece la ventaja de poder ejecutar múltiples análisis offline sobre una señal previamente registrada.
Se pueden modificar filtros digitales, tiempos de análisis, tiempos pre-estímulos, número de barridos o los barridos seleccionados para la posterior promediación.
ORIGEN DE LOS POTENCIALES EVOCADOS
Los potenciales evocados pueden generarse en fibras nerviosas (nervio periférico o vías centrales) o en grupos neuronales (médula, tronco, tálamo, corteza).
En el primer caso, el potencial registrado es producido por los potenciales de acción al avanzar por las fibras nerviosas que constituyen esa vía nerviosa. Su vector depende de la dirección de los axones. Esta actividad se puede registrar cercana al punto de origen, constituyendo entonces un near field o potencial de campo cercano. Es el caso del potencial generado en el cordón posterior por estímulo eléctrico del nervio mediano si se registra con electrodos colocados en la parte posterior del cuello. El potencial evocado tendrá la máxima amplitud cuando los potenciales de acción pasen por la región donde se encuentra colocado el electrodo activo. Si se colocan varios electrodos en la parte posteromedial del cuello en sentido longitudinal, es decir, siguiendo el trayecto del cordón posterior, la latencia será progresivamente mayor en segmentos cervicales superiores o, lo que es lo mismo, más alejados del punto de estimulación. A su vez, la actividad producida por los potenciales de acción en una vía se pueden proyectar sobre la calota generando pequeños campos eléctricos positivos que se distribuyen homogéneamente en toda la superficie del cuero cabelludo. Estos se denominan far field o potenciales de campo lejano. Para registrarlos es necesario colocar un electrodo activo sobre la calota referido a otro extracetálico. Si se sitúan los dos sobre la calota, ambos electrodos registran el mismo campo y el resultado será un registro plano.
Las ondas de los potenciales pueden ser generadas también por el sumatorio de un número elevado de potenciales postsinápticos en los núcleos de relevo o estructuras de llegada, como por ejemplo la corteza cerebral. El potencial que se genera dependerá de la ordenación geométrica de las neuronas en esa estructura y de su relación con la superficie de registro.
La corteza cerebral está formada por neuronas organizadas en seis capas horizontales, pero a su vez hay una ordenación en columnas y microcolumnas perpendicular a las capas.
Las neuronas piramidales de la capa V están organizadas en paralelo con los somas situados en la capa V y sus dendritas apicales perpendiculares extendiéndose hasta la superficie de la corteza.
A los somas y a las dendritas apicales les están llegando impulsos excitatorios e inhibitorios, que generarán potenciales excitatorios o inhibitorios postsinápticos.
Si llega un impulso excitatorio a una neurona, se generará una despolarización en la zona de la sinapsis o potencial excitatorio postsináptico. La membrana se vuelve más negativa externamente en relación con las zonas vecinas de la dendrita o del soma. Se generan corrientes que dan lugar a un campo negativo en la zona de la despolarización y un campo positivo en la zona de la membrana no activada. Los campos serán contrarios si el impulso aferente es inhibidor. En otras palabras, se genera un dipolo o vector (Fig. 8). Este potencial postsináptico no es solo en una neurona, sino que se producirá de forma sincrónica en toda una población neuronal. Si el número de neuronas excitadas es suficiente, el potencial o dipolo tendrá un voltaje adecuado para que se registre en la superficie del cuero cabelludo. Si la población de neuronas piramidales es perpendicular a la superficie de la calota por estar en una circunvolución cortical, sólo se proyectará un campo (positivo o negativo) sobre la superficie (Fig. 8).
El dipolo es vertical. Si se encuentra en la pared de un surco, las dendritas apicales se encuentran paralelas a la superficie de la calota, luego el dipolo será tangencial u horizontal de forma que sobre la superficie de la calota se proyectarán dos campos eléctricos de polaridad contraria. El generador se encontrará en el punto donde se produce la inversión de polaridad (Fig. 8).
Los dipolos oblicuos serían un intermedio entre los dos casos anteriores.
Los dipolos se pueden generar en otras estructuras diferentes a la corteza, como el asta posterior de la médula, donde exista una ordenación en paralelo de los elementos neuronales. En núcleos con organizaciones neuronales más complejas se pueden formar tripolos o campos eléctricos cerrados mucho más complejos.
DENOMINACIÓN Y MEDIDA DE LAS ONDAS
Los potenciales están formados por una secuencia de ondas con distintas latencias, amplitudes, duraciones y polaridad o fase.
Se considera latencia en potenciales evocidos al tiempo transcurrido entre la aplicación de un estímulo y el pico o valle máximo de la onda (Fig. 3), El valor habitual está en el rango de milisegundos. También se miden con bastante frecuencia las latencias interpico entre dos ondas o, lo que es lo mismo, la diferencia de latencias entre ellas. Son un índice del tiempo de conducción en una vía o entre dos estructuras.
La amplitud de una onda se puede medir de dos formas: desde el valor máximo -positivo o negativo- a la línea de base o desde éste al pico de la onda previa o posterior (Fig. 3).
Aunque parezca más lógica, la primera forma tiene la desventaja de que no existe un valor absoluto de línea de base y que el valor obtenido de la línea de base puede estar artefactada o condicionada por la forma de cálculo. La línea de base se puede calcular de varias formas.
Normalmente, se considera el valor medio de los puntos previos al estímulo, pero también se utiliza la media de todos los puntos que constituyen el potencial. Dependiendo de cuál se utilice, los valores pueden ser distintos. Ambas tienen sus ventajas y desventajas. La mayor parte de los aparatos lo miden de forma automática y muchas veces no existen posibilidades de cambiarla.
El método más utilizado es medir la amplitud de una onda en relación con el pico máximo de la onda previa o de la posterior. Las amplitudes son mucho más variables que las latencias y por ello para considerarlas patológicas tiene que haber grandes asimetrías o alteraciones. Una forma que normaliza la amplitud es utilizar un valor relativo, expresando la amplitud como ratio de amplitud con otra onda.
Esta medida se utiliza en los PEATC. Un índice de aplanamiento de la onda V de los PEATC es medir el cociente entre la amplitud de la onda l y la V.
La polaridad de una onda puede ser negativa o positiva. Como ya se ha expuesto, los potenciales evocados se representan gráficamente con las ondas negativas hacia arriba y las positivas hacia abajo. Las ondas se denominan por su polaridad (N o P) y la latencia al pico habitual (P100, N20, etc.). Por ejemplo, una onda de un potencial evocado visual de polaridad positiva y que tiene habitualmente una latencia al pico, es decir, a su máxima deflexión positiva en torno a 100 ms, se denominará onda P100. En ocasiones también se denominan por la polaridad y el orden de aparición: N1, P1, etc. Una excepción a esta nomenclatura son los potenciales evocados auditivos de tronco, en los que la deflexión positiva va hacia arriba, es decir, son ondas vértice positivas y las ondas se denominan por números romanos (I, II, III, etc.). La razón de estas diferencias es la costumbre que ya se había establecido cuando se llegó al acuerdo para la denominación de los potenciales evocados.
INTERPRETACIÓN E INTERÉS CLÍNICO DE LOS POTENCIALES EVOCADOS
Los potenciales evocados son solicitados en la clínica diaria por diversos especialistas: neurólogos, otorrinolaringólogos, oftalmólogos, pediatras, internistas, neurocirujanos, o cirujanos ortopédicos y traumatólogos, entre otros. Tienen numerosas aplicaciones clínicas, que se resumen a continuación.
Valorar el estado del órgano sensorial mediante determinación del umbral electrofisiológico que se relaciona con el umbral sensorial psicofísico. Se utilizan especialmente en audiología para la valoración y detección de la hipoacusia infantil y en pacientes no colaboradores. La valoración de la visión en niños no es tan precisa, pero ayuda en la determinación de su estado funcional.
Valoración de la conducción de las vías sensitivas. Los potenciales son útiles tanto en la detección de lesiones subclínicas de las vías sensoriales como en la confirmación de la existencia de lesiones que se manifiestan clínicamente.
Además, ayudan en la localización topográfica de las lesiones a lo largo de las vías y en la aproximación al tipo patológico de lesión (especialmente el predominio de la lesión desmielinizante o axonal) de los sistemas sensoriales. La latencia de las distintas ondas es el principal parrámetro a valorar. Se alteran a partir de la lesión.
La alteración de la latencia interpico nos ayuda a precisar la topografía lesional. El aumento de latencia de una onda está relacionado especialmente con el grado de desmielinización de la vía. Lesiones desmielinizantes producen mayores aumentos de la latencia que lesiones puramente axonales, que generan sobre todo disminución de la amplitud o desestructuración del potencial.
La morfología general del potencial es otro parámetro a tener en cuenta. Hay que tener mucho cuidado al determinar las latencias en caso de ver ondas bífidas. Se recomienda dibujar las tangentes del brazo ascendente y des-cendente, o viceversa, y medir la latencia en su intersección. Se pueden encontrar potenciales desestructurados donde no se reconocen sus componentes. Más raro es obtener potenciales con ondas que no son las habituales.
Es imprescindible repetir siempre el potencial dos veces con el fin de confirmar las ondas, al igual que los posibles hallazgos. Se aconseja que en el informe se incluya una gráfica de cada potencial, donde se especificarán los parámetros de obtención.
Valoración de la excitabilidad cortical. La amplitud puede estar aumentada en ondas de origen cortical cuando existe una hipexcitabilidad, como se ve en las mioclonías corticales y en otras patologías.
Monitorización quirúrgica de las vías. Una aplicación que crece cada día es la monitorización intraoperatoria, tanto en neurocirugía como en cirugía de columna, otorrinolaringo-logía, etc. Estos aspectos serán tratados en un capítulo específico.
Se recomienda que cada laboratorio tenga sus propios valores normales, obtenidos con las mismas condiciones y equipamiento. Los límites de normalidad deben ser amplios. Si los valores tienen una distribución normal, se aconseja situar el límite de normalidad en la media (+) (−) 3 desviaciones estándares. Lógicamente, al ampliar los valores de normalidad disminuye la sensibilidad, pero se evitan falsos positivos.
RESUMEN
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Se denomina potencial evocado a la actividad eléctrica generada en el tejido nervioso como respuesta a un estímulo (potenciales evocados) o a una tarea cognitiva (potenciales cognitivos o relacionados con un evento). Los potenciales se pueden clasificar por el tipo de estímulo, la latencia, la frecuencia del estímulo y su origen. Los más utilizados son los potenciales evocados visuales, auditivos y somestésicos. Los métodos de registro y los componentes que se utilizan en la clínica son aquellos más reproducibles interindividual e intraindividualmente. La metodología para su obtención se basa en la técnica de promediación, que permite eliminar el ruido y aislar la actividad ligada en fase al estímulo.
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El análisis de los potenciales se basa en la medida de las latencias al pico de las ondas, la amplitud y su morfología general. Los potenciales evocados permiten evaluar el estado funcional de los órganos sensoriales y de las vías sensoriales. Un aumento de la latencia al estímulo o entre ondas indica una lesión en un punto de la vía.
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POTENCIALES EVOCADOS SOMATOSENSORIALES
SÍNTESIS CONCEPTUAL
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La estimulación eléctrica de un territorio cutáneo o de un nervio periférico genera una secuencia de potenciales originados por la transmisión del impulso a lo largo de la vía somestésica y por la descarga de grupos neuronales en núcleos de relevo y en la corteza cerebral. Estas respuestas se denominan potenciales evocados somatosensoriales (PESS) o somestésicos.
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Los PESS constan de numerosos componentes que se pueden dividir de forma amplia en subcorticales y corticales, y a su vez en potenciales de campo cercano y lejano.
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Su aplicación fundamental es valorar el estado funcional de la vía somatosensorial, desde el receptor hasta la corteza cerebral.
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Son útiles para detectar lesiones subclínicas y confirmar lesiones de la vía cordonal posterior, lemnisco medio o tálamo-corticales, ayudando a localizar la topografía lesional.
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Los PESS tienen otras indicaciones, como la monitorización quirúrgica o la clasificación fisiopatológica de las mioclonías.
INTRODUCCIÓN
La estimulación eléctrica de un territorio cutáneo o de un nervio periférico genera una secuencia de potenciales originados por la transmisión del impulso a lo largo de la vía somestésica y por la descarga de grupos neuronales en núcleos de relevo y en la corteza cerebral. Esta actividad se puede registrar mediante electrodos de superficie y se denomina potenciales evocados somatosensoriales o somestésicos (PESS). Los PESS están formados por numerosos componentes que se pueden clasificar de forma amplia en subcorticales y corticales.
Existen distintas denominaciones de las ondas y pueden generar confusión. Nuestra intención es acogernos a la nomenclatura más utilizada a fin de evitar la profusión de nombres. Los componentes que se describen a continuacion son diferenciables siempre que se registre con un número suficiente de electrodos y se utilice la referencia adecuada.
DEFINICIÓN
Los potenciales evocados somatosensoriales (PESS) son el registro de los potenciales eléctricos generados principalmente por las fibras gruesas de la Vía Somatosensorial en las porciones centrales y periféricas del Sistema Nervioso, en respuesta a un estímulo reproducible.
Los PESS valoran únicamente la función del fascículo espino-talámico posterior (cordones posteriores); valorando 3 tipos de sensibilidad:
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Propioceptiva
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Vibratoria
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Táctil
Estas fibras tienen una organización somatotópica (las más caudales -sacras y lumbares- se colocan más mediales).
Por lo tanto no valora las sensibilidades:
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Termo-analgésica
Los cordones laterales (cuadros cerebelosos)
Los potenciales evocados somatosensoriales pueden dividirse por su relación temporal con el estímulo en:
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PES de corta latencia, los que se producen en los primeros 50 milisegundos, que son los más constantes y por ello los de mayor uso en clínica,
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PES de media latencia y PES de larga latencia, con mucha mayor variabilidad lo que hace más difícil su uso clínico.
NOCIONES ANATOMOFISIOLÓGICAS
El estímulo natural de los receptores de piel, músculos y articulaciones es mecánico.
Estímulos eléctricos, cutáneos o en los nervios producen PESS. Los nervios más habitualmente examinados son el nervio mediano en la muñeca y el nervio tibial posterior en el tobillo. Una intensidad capaz de provocar una pequeña contracción muscular visible es suficiente para activar las fibras mielinizadas gruesas, procedentes de mecanorreceptores cutáneos, de los husos neuromusculares y órganos tendinosos. Aunque, al estimular eléctricamente un nervio mixto, la activación no es selectiva, se acepta que las respuestas registradas dependen principalmente del sistema cordonal posterior.
Los impulsos nerviosos son transmitidos por los nervios periféricos, a los ganglios raquídeos, donde se sitúa el soma neuronal de estas fibras. Las prolongaciones centrales entran en la médula y ascienden en el cordón posterior ipsilateral. Las fibras que se originan en la parte superior del cuerpo (segmentos torácico y cervical) son más laterales y terminan en el núcleo cuneatus; las de los segmentos lumbar y sacro son mas mediales y hacen sinapsis en el nucleo gracilis. Estos dos núcleos, conocidos como núcleos de la columna dorsal, se localizan en la parte inferior del bulbo y las fibras que salen de ellos cruzan al otro lado formando el lemnisco medial o medio.
El lemnisco medial asciende en el tronco cerebral, al principio próximo a la línea media, luego más lateral, hasta el núcleo ventral pos-terolateral del tálamo (VPL), que es el segundo relevo del sistema somatosensorial. La eferencia del VPL camina en el brazo posterior de la cápsula interna y se distribuye en la corteza, en el gyrus poscentral del lóbulo parietal, con una organización somatotópica.
EQUIPAMIENTO Y PARÁMETROS DE REGISTRO
Estímulos
Se pueden emplear distintos tipos de estímulo para realizar un PESS. Los más empleados son la estimulación eléctrica de nervio mixto o la estimulación de un territorio cutáneo. Se utilizan con fines científicos otros tipos de estímulos como desplazamientos articulares, pinchazos, vibraciones, etc.
El estímulo más aconsejado para la rutina clínica es la estimulación eléctrica del nervio mediano en la muñeca o el nervio tibial posterior a la altura del maléolo interno. En ambos casos, la intensidad de la estimulación debe ajustarse discretamente por encima del umbral motor con el fin de que haya una contracción muscular visible. Si se estimula un territorio cutáneo o un nervio sensitivo la intensidad debe ser tres veces superior a la del umbral sensitivo.
A partir de estas intensidades, el PESS muestra una saturación y no aumenta su amplitud a pesar de que se incremente la intensidad. Son aconsejables los estimuladores de corriente constante. De esta forma, a pesar de que existan variaciones, durante la prueba, de la resistencia, la intensidad de estimulación permanece constante.
El estímulo habitual es una onda cuadrada de duración entre 0,1 y 0,3 ms. El cátodo debe ser colocado proximalmente para evitar el bloqueo parcial de la transmisión centrífuga motivada por la hiperpolarización que se provoca en el ánodo.
La frecuencia de estímulo se puede ajustar dependiendo de la tolerancia del sujeto y del tiempo de análisis. Las frecuencias relativamente altas de estímulo pueden ocasionar modificaciones de los componentes del potencial. Es aconsejable no sobrepasar los 3 Hz cuando se intentan registrar los componentes corticales.
Asimismo, es conveniente utilizar un período interestímulo aleatorizado para evitar la habituación al estímulo. Los valores de variación del período interestímulo habituales fluctúan entre el O y el 20% de la frecuencia de estímulo.
Localización de los electrodos
La elección de la colocación de los electrodos activos y de referencia está basada en dos principios: a) la morfología del registro es mejor cuanto más próximo esté el electrodo al generador; b) los datos conocidos de la distribución de cada componente dictan la técnica a realizar.
Cuando el electrodo activo está cerca del generador registramos potenciales de campo cercano, el potencial es negativo o positivo pero su amplitud desciende bruscamente si el electrodo activo se mueve. Los potenciales de campo lejano se distribuyen difusamente por toda la superficie craneal, por lo que quedan neutralizados en una derivación bipolar cefálica. Si se quiere registrar, el electrodo activo debe ser cefálico y el electrodo de referencia, extracefálico, «inactivo» al potencial de campo lejano.
Este montaje es necesario para registrar potenciales subcorticales desde el cuero cabelludo.
Combinando registros de potenciales de campo cercano y lejano, se tendrá más información de los generadores (Figs. 1 y 2).
La nomenclatura de cada componente del PESS es P (positiva) o N (negativa), seguida de la cifra de latencia para adultos normales de estatura media.
Los factores instrumentales que intervienen en la calidad del registro son la calidad del convertidor analógico/digital, los amplificadores, el filtraje de la señal, el número de promediaciones y la existencia de algoritmos de rechazo automático de señal.
El número de bits del convertidor analógico/ digital condiciona la resolución de la señal y en concreto la amplitud. Potenciales menores de 1 uV deben digitalizarse con un convertidor analógico/digital de al menos 10 bits. La frecuencia de muestreo limitará la resolución temporal. Cuanto menor latencia y más rápidos sean los componentes que se quieran registrar, mayores frecuencias de muestreo serán necesarias. Para estudiar los potenciales precoces del PESS son necesarios intervalos de muestreo de 100 us o menores.
El filtraje afecta tanto a la amplitud del componente registrado como a su latencia, debido a modificaciones en su fase. El filtraje paso alto se utiliza para reducir las variaciones de la línea de base y el filtraje paso bajo para eliminar o disminuir el ruido de alta frecuencia como el de origen muscular. Se recomienda utilizar una banda pasante entre 10/30 y 3.000 Hz para los componentes precoces. Estos potenciales suelen ser rápidos, con gran componente de alta frecuencia. Los componentes corticales más tardíos son más lentos, por lo que es conveniente bajar el punto de corte para las bajas frecuencias a 1-3 Hz. El corte para altas frecuencias se suele establecer en 1.000 Hz.
La relación señal/ruido mejora en proporción directa a la raíz cuadrada del número de sumaciones o promediaciones. Para registrar componentes subcorticales se suelen necesitar más de 1.000-3.000 sumaciones. Los componentes corticales se aíslan bien con 250-500 promediaciones. En estudios en los que se quiere hacer un análisis topográfico fino es aconsejable realizar alrededor de 3.000.
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Figura 1. Esquema que muestra la técnica de obtención de los potenciales evocados somatosensoriales mediante estimulación del nervio mediano en la muñeca y las principales ondas registradas a lo lago de la via cordonal posterior hasta la corteza somestésica primaria.
COMPONENTES SUBCORTICALES DEL POTENCIAL EVOCADO SOMATOSENSORIAL DEL NERVIO MEDIANO
Los PESS están formados por dos tipos de eventos neurales: potenciales de acción propa-gados, generados en la sustancia blanca, y potenciales sinápticos de la sustancia gris.
Dependiendo de la colocación de los electrodos se pueden registrar distintos componentes generados a lo largo de la vía: origen periférico, espinal, subcortical o corticales (Fig. 1; tabla 1). Se consideran componentes de latencia corta aquellos componentes que aparecen en los primeros 20 ms después de la estimulación del nervio mediano en un adulto de talla media.
Están formados por componentes periféricos, espinales, subcorticales y la primera onda cortical.
Son los más utilizados en la clínica. Se pueden distinguir componentes de campo cercano y componentes de campo lejano. Los generadores para algunos componentes de campo cercano y lejano son los mismos.
Componentes de campo cercano
Los montajes recomendados son algo diferentes dependiendo de las guías que se con-sulten. En nuestro laboratorio se utilizan para registrarlos el siguiente montaje: punto de Erb ipsilateral-punto de Erb contralateral, quinta vértebra cervical-punto de Erb contralateral al estímulo y corteza parietal contralateral-Fz. Se considera corteza parietal el punto medio ente los electrodos C3 y P3 o C4 y P4 del sistema internacional 10-20.
Tabla 1. Principales ondas y su origen de los potenciales evocados somatosensoriales del nervio mediano y del nervio tibial posterior
ONDA GENERADOR
Potenciales del nervio mediano
Potenciales de campo cercano
N9
N11
Plexo braquial
Cordón posterior
N13/P13
Asta posterior
N20/P20
Corteza somestésica. Área 3b (pared posterior de cisura de Rolando)
P22
P27/N27
Corteza somestésica. Área 3b
Corteza motora primaria. Área 4
N30
Potenciales de campo lejano
P9
P11
P14
Plexo braquial
Entrada de las fibras en la médula espinal
Tronco cerebral y tálamo
Potenciales del nervio tibial posterior
Potenciales de campo cercano
Potencial lumbar (LP o N22)
Asta posterior del engromiento lumbar espinal
N45
P38
P57
Corteza somestésica, Área 3b
Corteza somestésica
Corteza somestésica
Potenciales de campo lejano
P31
N34
La colocación de electrodos en el punto de Erb permite registrar el paso de los potenciales de acción por plexo braquial. Los electrodos en el cuello a la altura de la apófisis espinosa de la quinta vértebra cervical permiten identificar las señales de paso del impulso a través del fascículo cuneatus del cordón posterior de la médula cervical, así como potenciales generados en el asta posterior de sustancia gris de la médula cervical. El registro simultáneo en la corteza parietal permitirá registrar la llegada de los impulsos a la corteza somestésica primaria y en concreto a la pared posterior de la cisura de Rolando o área 3b. Las ondas que se pueden diferenciar con este montaje son las siguientes (Figs. 1 y 2).
N9
Se registra con el montaje punto de Erb ipsilateral-punto de Erb contralateral (u otra referencia inactiva). La onda N9 representa el potencial generado en el plexo braquial por el paso de los potenciales de acción sensitivos por debajo del electrodo colocado en el punto de Erb ipsilateral. Su latencia se mide al pico. Es el único componente que persiste en pacientes con avulsión de raíces cervicales. La latencia habitual está en torno a los 9 ms (véase anexos para valores de normalidad).
Figura 2. Potencial evocado somatosensorial (PESS) del nervio mediano en un voluntario sano. Se pueden distinguir los principales componentes de campo cercano y lejano.
N11
Se registra en la parte posterior del cuello con referencia extracraneal. Su latencia aumenta a medida que el registro es más rostral, es de-cir, sobre vértebras cervicales más altas. Representa la propagación del impulso en la columna dorsal cervical. En la parte superior del cuello va precedido de una pequeña positividad (P11).
N13-P13
Se denomina N13-P13 porque se registra como onda negativa en la parte posterior del cuello, apófisis espinosa de la vértebra C5 con referencia al punto de Erb ipsilateral o a otro electrodo inactivo, y como onda positiva en la parte anterior del cuello o en el esófago a la misma altura. Es un potencial estacionario que no varía su latencia dependiendo de la altura cervical de registro. Las latencias al pico de ambas ondas son similares. Esto sugiere que su origen es un dipolo horizontal posteroanterior.
El generador está situado en el asta posterior de la médula cervical, representando la actividad postsináptica de las interneuronas del asta posterior. Esta orientación del dipolo posteroanterior es incompatible con la generación de un potencial de campo lejano en el scalp, que no tiene relación con el potencial P13-P14 registrado en cuero cabelludo (Figs. 2 y 3).
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Figura 3. Origen de los principales componentes espinales y corticales de los potenciales evocados soma-tosensoriales generados por un dipolo: N13-P13, N20-P20 y P22.
N20-P20
Se registra en la región parietal contralateral con electrodo de referencia extracefálico como una onda negativa a 20 ms. Es la onda más conocida y de más importancia para valorar toda la vía cordonal posterior.
En regiones frontales se registra como una onda positiva o P20 a la misma latencia, con inversión de la polaridad sobre la cisura de Rolando. Cuando se coloca un electrodo activo en la región parietal contralateral y el de referencia en regiones frontales medias se registra una onda N20, pero que es de mayor amplitud, ya que es fruto de la resta del voltaje de la onda N20 propiamente dicha y la P20 (Figuras 3 y 4).
La onda N20-P20 es fruto de un dipolo horizontal o tangencial que tiene su origen en la corteza somestésica primaria de la pared posterior de la cisura de Rolando o área 3b.
Refleja la llegada de impulsos a la corteza somestésica. Es una onda cortical, pero se utiliza en clínica con los otros componentes subcorticales para valorar la transmisión del impulso nervioso a lo largo del sistema cordón posterior/lemnisco medio y localizar la topografía lesional.
Componentes de campo lejano
Para registrarlos es necesario que el electrodo activo se encuentre situado en el scalp con una referencia extracetálica que puede ser el punto de Erb contralateral al estímulo o el dorso de esa mano. Un montaje muy utilizado es la corteza parietal ipsilateral-punto de Erb contralateral.
Habitualmente, se utiliza como complemento de los montajes de campo cercano.
P9
Se origina en plexo braquial y es el equivalente en campo lejano del componente N9 registrado en punto de Erb (Fig. 13-2). Es el único componente que persiste en pacientes con avulsión de raíces cervicales. La amplitud del potencial cambia con la posición del brazo.
P11
En scalp sólo se registra una onda P11 idéntica a la P11 del cuello cuya latencia de inicio es igual a la del inicio del N11 en la región inferior del cuello y corresponde a la entrada de los impulsos nerviosos en la médula.
P14
De forma constante se registra a 14 ms un potencial de campo lejano en todo el scalp con referencia extracraneal, a menudo precedido de un subcomponente P13 (Complejo P13-14).
Se registra incluso en el inion, pero no en la parte posterior del cuello (Fig. 2). Persiste en pacientes con lesiones talámicas, pero no en pacientes con lesiones medulares altas que conservan incluso el potencial N13 cervical.
Por lo tanto, su origen está entre estos dos niveles, en el tronco cerebral, bien en la terminación de las fibras de la columna dorsal en el núcleo cuneatus o bien la región caudal del lemnisco medio.
Los generadores de este potencial son distintos a los del cervical N13-P13 y pueden alterarse independientemente. Si se utiliza una derivación cuello-scalp se registrará la actividad de ambos generadores, de modo que la anomalía de uno de ellos podría quedar en-mascarada.
N18
Se registra en toda la superficie del scalp con referencia extracefálica, después de la onda P14. Es un potencial negativo lento o N18.
Si se registra en corteza contralateral al estímulo sobre ella se superponen potenciales corticales de campo cercano: N20 y P27 en área parietal contralateral y P22 y N30 en área prerrolándica.
En un principio se pensó que reflejaba actividad del tálamo o de la parte caudal de la proyección tálamo-cortical. Posteriormente, se han descrito casos de lesiones talámicas o hemisfe-rectomías antiguas con preservación del N18.
Posiblemente sea fruto de diversos generadores que incluyen estructuras del tronco cerebral y de núcleos talámicos.
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Figura 4. Componentes corticales precoces de los potenciales evocados somatosensoriales del nervio me-diano. Se representan las ondas en los electrodos más representativos de la calota, aunque el registro se hizo utilizando todo el sistema 10-20, con los electrodos referidos a los lóbulos de las orejas. Debajo se muestran los mapas de isovoltaje en los máximos de las principales ondas.
COMPONENTES CORTICALES
PRECOCES DEL POTENCIAL EVOCADO SOMATOSENSORIAL DEL NERVIO MEDIANO
Para un buen estudio de las distintas ondas corticales es necesario registrar al menos en cuatro puntos del cuero cabelludo: región frontal o precentral (F3 o F4), región rolándica o central (C3 o C4), región parietal o poscentral (P3 o P4) siempre contralateral al estímulo y Cz, con referencia a lóbulos de las orejas. El PESS en cada uno de estos electrodos es diferente (Fig. 4).
En áreas frontales o precentrales se puede diferenciar la siguiente secuencia de ondas a latencias mayores de 18 ms: una positividad P20 y una onda negativa N30.
En región rolándica, una onda positiva con una latencia 1 ó 2 ms mayor que la P20 frontal, denominada P22. Esta positividad es seguida por un componente negativo N35. En la zona parietal o poscentral, un potencial negativo N20 y a los 7 ms aproximadamente un potencial positivo P27. En el resto de los puntos de la calota se registran potenciales con los mismos componentes que se detallan a continuación.
Estas ondas se pueden agrupar en función de sus generadores de la siguiente forma:
N20-P20
Se ha comentado en el anterior apartado. Es una onda cortical pero se registra habitualmente con los componentes subcorticales de latencia corta en la rutina clínica. A lo largo de los años han existido varias teorías para explicar la génesis de estas ondas que se pueden resumir en dos: un modelo de dos generadores (dipolos radiales) independientes situados en el área frontal y parietal, y un modelo con un solo generador (dipolo tangencial) situado en la pared posterior del surco de Rolando que proyecta un campo positivo frontal y un campo negativo parietal (Figs. 3 y 4).
El primer modelo (dos dipolos radiales) se basaba en el hecho, en ocasiones constatable, de que la amplitud y las latencias al pico de las ondas N20 y P20 no eran exactamente iguales.
Sin embargo, ninguno de estos hechos descarta que este complejo sea generado por un dipolo tangencial y menos aún demuestra la hipótesis de los dos dipolos. Hoy en día nadie duda de que se origina por un dipolo tangencial situado en la pared posterior de la cisura de Rolando o área 3b de la corteza somestésica primaria (Fig. 3).
La inversión de polaridad entre las ondas N20 y P20 registrada durante la cirugía hemisférica se utiliza para localizar la cisura de Rolando.
Onda P22
Presenta una latencia entre 22 y 26 ms y se registra en el electrodo central contralateral al estímulo. Se acepta, generalmente, que la onda P22 está generada por un dipolo radial, pero existen discrepancias en cuanto a su localización. Desmedt y Mauguière han defendido su origen en el área 4 (Figs. 3 y 4). El dato primordial en que se basan se deriva de su estudio de una serie de pacientes con lesiones focales de pequeño tamaño. En este estudio, encuentran que las lesiones poscentrales consiguen abolir las ondas N20 y P27, pero respetan la onda P22. Por el contrario, en lesiones del área 4, documentadas por tomografía computarizada cerebral y en las que el único signo del paciente era un déficit motor, desaparece la onda P22. Este estudio se basa en la observación de los registros y en la identificación de las ondas mediante medición de las latencias, y esta realizado con anterioridad a la época actual de análisis topográfico fino.
Complejo P27-N30
El origen de las ondas P27 y N30 es con-trovertido. La onda N30 tiene una latencia de 26-33 ms y presenta una amplia distribución frontal bilateral que se extiende hacia el vérti-ce. La onda P27 tiene una latencia al pico, generalmente, algo menor que la de la onda N30 frontal, pero se inician simultáneamente. Se registra en el hemisferio contralateral al miembro estimulado y con una distribución topográfica semejante a la de la onda N20.
Se han planteado distintas hipótesis sobre su origen:
La primera considera que son dos ondas independientes con distintos generadores. La onda P27 estaría originada por un dipolo radial situado en la corteza somestésica poscentral y la onda N30 en la corteza interhemisférica y en concreto en el área motora suplementaria. Esta interpretación es más bien intuitiva y no existen datos de relevancia que la apoyen, a excepción de las distintas latencias en el pico de las ondas P27 y N30.
La segunda hipótesis intenta explicarlas con un solo generador (dipolo tangencial) localizado en el área 3b. Al igual que para los otros componentes revisados, esta interpretación se basa en los resultados obtenidos mediante electrodos subdurales, intracorticales y magnetoencefalografía. En registros subdurales se observa que ambas ondas tienen una activación temporal muy semejante con una inversión de polaridad a lo largo del surco de Rolando. El pico de estas ondas mediante este tipo de registros se opone en fase, y sólo existen en algunos casos pequeñas diferencias de latencia.
Los datos obtenidos con electrodos de profundidad y con magnetoencefalografía son bastante superponibles a los obtenidos para las ondas N20/P20. Estos datos apoyan de forma muy sólida su origen en el área 3b; sin embargo, no excluyen que en la génesis de la onda N30, especialmente el componente más tardío, participen también otras áreas como el área motora suplementaria.
Onda N35
Esta onda es la menos estudiada y reconocida en la literatura médica. Sin embargo, es constatable cuando se realiza un estudio topográfico secuencial de los componentes del PESS, tanto en registros de cuero cabelludo como en registros subdurales. Su origen al igual que la onda P22, parece deberse a la activación del área 1, que provocaría un dipolo radial.
COMPONENTES CORTICALES TARDÍOS DEL POTENCIAL EVOCADO SOMATOSENSORIAL DEL NERVIO MEDIANO
Los componentes tardíos estímulo dependientes u ondas que aparecen entre los 50 y 100 ms después del estímulo han sido objeto de pocos estudios. Existe una gran confusión en la literatura médica tanto en la nomenclatura como en las características de estas ondas. Ésta se debe a la gran variabilidad tanto interindividual como intraindividual de estos potenciales.
Esta actividad se influencia mucho por la atención y otras tareas discriminativas o cognitivas.
Así, se pueden observar cambios a partir de los 30 ms postestímulo durante una tarea discriminativa espacial.
Estos componentes tardíos a partir de latencias tan cortas son fruto de la suma de potenciales estímulo dependientes o exógenos con potenciales endógenos o cognitivos, relacionados con la tarea que se está ejecutando. Aunque en un registro convencional no se esté solicitando al paciente que preste atención al estímulo, éste en ocasiones lo hace debido a las molestias inherentes del estímulo eléctrico, provocando cambios en la amplitud y la morfología de los potenciales. Son potenciales que se utilizan en investigación, pero prácticamente no son utilizados en la rutina asistencial diaria.
Dependiendo de la zona de registro es posible distinguir varias ondas. En regiones frontales se pueden diferenciar después de la onda N30, una onda P45 y una onda N80. Estas ondas presentan una polaridad contraria a las que se registran en la región parietal contralateral al estímulo. Así, en esta posición se registra una onda N45 y una onda P80. Estos dos complejos N45 parietal/P45 frontal y P80 parietal/N80 frontal según Allison se originarían fundamentalmente en el área 3b.
En el electrodo rolándico contralateral se distingue una positividad a 50 ms denominada P50 que es seguida por una onda negativa a 90 ms o N90. El generador de estos componentes estaría situado en el área 1. Estos componentes se observan con el paciente en completo reposo y sin que preste ninguna atención.
Cuando el sujeto realiza una tarea, la morfología del potencial varía completamente y aparecen otros componentes asociados a eventos (event related) más tardíos como la onda P100, P200 y P300.
COMPONENTES DE ALTA FRECUENCIA
Los componentes de alta frecuencia (HFO)
son oscilaciones de bajo voltaje (< 500 nV) que se promedian superpuestas a la onda P14 y en la rama ascendente de la onda N20 del PESS. La frecuencia de estas oscilaciones está comprendida entre 450-700 Hz y se distinguen varios componentes, con frecuencias, topografía y origen diferentes (Fig. 5).
El primer componente subcortical es el de latencia más corta y más baja frecuencia y se origina en una fuente cercana al tálamo o en el tronco cerebral. El segundo componente tiene posiblemente un origen doble en las radiaciones tálamo-corticales y en la corteza somestésica primaria.
Los HFO de la corteza somestésica y la onda N20 se originan en poblaciones neuronales diferentes, ya que su comportamiento durante el sueño, tras la ingesta de fármacos como el lorazepam y tras la interferencia con el movimiento es distinto. Los HFO están aumentados de amplitud en la enfermedad de Parkinson, atrofias multisistema y epilepsias mioclónicas. En otras entidades que cursan también con mioclonías corticales están disminuidos o ausentes.
Por el momento, no tienen una aplicación sistemática en la clínica pero es necesario conocerlos para evitar falsas interpretaciones.
EL POTENCIAL EVOCADO SOMATOSENSORIAL DEL NERVIO TIBIAL POSTERIOR
La estimulación se realiza en el nervio tibial posterior en el maléolo interno. Las respuestas registradas tienen fundamentos similares a las del nervio mediano, distinguiéndose componentes de campo cercano y de campo lejano.
La American Academy of Clinical Neurophysio-logy recomienda registrar al menos los siguiente montajes: vértebra T12-cresta ilíaca, Fpz-vértebra cervical C5, CPz-Fpz, corteza parietal ipsilateral-Fpz.
Potenciales de campo cercano
Potencial Lumbar
Se registra colocando electrodos a la altura espinal lumbar alta o torácica baja, T12, referido a cresta ilíaca o región torácica media (Fig. 13-6). Se denomina también N22, LP o N24, según los autores. Es un potencial estacionario, con latencia fija y máxima amplitud al nivel de la 12ª vértebra torácica. Se registra en fase positiva sobre la pared abdominal y tiene características de un potencial postsináptico, de lo cual se deduce que tiene un generador horizontal en el asta posterior del engrosamiento lumbar; es equivalente al potencial N13-P13 cervical del nervio mediano.
También en esta localización a veces se registra otro potencial que tiene una latencia que aumenta progresivamente cuanto más rostral es el electrodo de registro; así, precede al N22 a altura lumbar y sacra y se superpone o es posterior al N22 a la altura torácica. Representa un potencial propagado de las raíces de la cola de caballo y del cordón posterior.
P38
También se denomina P37 o P40. Es una positividad con una latencia comprendida entre los 36 y los 42 ms, que se obtiene en la región parietal en línea media. Esta onda invierte su polaridad, habitualmente, entre el electrodo rolándico contralateral y el vértice, por lo que se puede registrar en los electrodos temporales una onda N37 con una polaridad inversa, pero con la misma secuencia temporal (Fig. 6).
La onda P38 es la primera onda cortical y es el equivalente a la onda N20 al estimular el nervio mediano. Se origina en la corteza somestésica primaria. Su obtención tiene mayores dificultades técnicas derivadas de la situación interhemisférica de la representación somatotópica de la pierna, en la corteza somestésica. Ésta condiciona que los componentes del PESS de la pierna sean completamente diferentes de los obtenidos por estimulación del nervio mediano (Fig. 6). Los generadores no estarán situados en la convexidad, sino en la línea media. Para evitar falsas interpetaciones conviene registrarla en región parietal media y en parietal ipsilateral.
N45
Posteriormente a la onda P38 en el scalp con referencia a los lóbulos de las orejas se registran otras ondas, como la N45. Esta onda tiene una distribución discretamente diferente que la de la onda P38. Su voltaje negativo es máximo en el vértice. En ocasiones se extiende a la región parietooccipital homolateral al estímulo. Este potencial coincide temporalmente con una onda positiva P45 con voltaje bastante menor y distribuida en la región temporal contralateral al estímulo. La inversión de polaridad tiene lugar entre el electrodo rolándico y el parietal medio o el de vértice. Su origen estaría en la corteza somestésica primaria.
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Figura 5. Componentes de alta frecuencia de los potenciales evocados somatosensoriales (PESS) obtenidos mediante estimulación del nervio mediano. Se muestran arriba las ondas originales con los componentes lentos y debajo tras su filtraje digital para dejar las altas frecuencias. En la parte más baja de la figura se representa la transformada tiempo-frecuencia de los PESS en los electrodos F3 y P3.
P57
Esta onda da al PESS, en el electrodo parietal de línea media, una morfología de «W». El primer valle sería la onda P38 y el segundo la P57 (Fig. 6). La onda P57, al igual que el resto, tiene su máximo voltaje en el vértice y su campo se distribuye hacia las regiones ipsilaterales al estímulo. Invierte su polaridad hacia la región temporal posterior. Esta negatividad u onda N57 tiene menor voltaje que la P57. La onda P57 es seguida de una onda N79 que cierra la «W».
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Figura 6. Potencial evocado somatosensorial (PESS) del nervio tibial posterior en un voluntario sano. Se pueden distinguir los principales componentes de campo cercano y lejano.
Potenciales de campo lejano
P31
Es un potencial de campo lejano generado subcorticalmente. Se registra con un electrodo en el cuero cabelludo y referencia extracefálica, habitualmente se utiliza la vértebra C5.
Es el equivalente de la onda P14 obtenida por la estimulación del nervio mediano. Su generador se encuentra en el tronco cerebral, posiblemente en la región caudal del lemnisco medio.
N34
Es el equivalente a la onda N18 obtenida por la estimulación del nervio mediano. Posiblemente refleje la actividad en muchos generadores del tronco cerebral y del tálamo.
FACTORES QUE MODIFICAN EL POTENCIAL EVOCADO SOMATOSENSORIAL
Los factores más importantes inherentes al sujeto que condicionan las características del PESS son la altura y la edad.
Las latencias de todos los componentes del PESS están relacionadas con la altura del sujeto y la longitud del brazo. Por ejemplo, existe una buena correlación positiva entre la latencia de la N20 y la longitud del brazo.
La velocidad de conducción de la vía somestésica tanto periférica como central es menor en el recién nacido y aumenta con la edad hasta alcanzar los valores del adulto.
La velocidad de conducción periférica se estabiliza alrededor de los 2 años. La conducción central alcanza la madurez alrededor de los 7 años. Las latencias de los componentes corticales del PESS son muy semejantes a lo largo del desarrollo, dado que la menor velocidad de conducción de la vía en el niño es compensada por su menor longitud.
En sujetos ancianos se observa un aumento absoluto de las latencias de todos los componentes corticales y una tendencia a presentar potenciales de mayor amplitud. Las latencias interpico de componentes espinales y corticales se mantiene, lo que indica que la velocidad de conducción central apenas disminuye con la edad y sí lo hace la velocidad de conducción periférica.
El sueño también puede alterar la amplitud y la latencia de los PESS. Las latencias de los componentes corticales se prolongan durante el sueño no-REM.
INTERPRETACIÓN Y APLICACIONES CLINICAS DE LOS POTENCIALES EVOCADOS SOMATOSENSORIALES
Los criterios de anormalidad de los PESS se basan, fundamentalmente, en el aumento de las latencias de las distintas ondas respecto del estímulo o respecto de alguna onda previa (véase anexos para valores de normalidad).
La variabilidad de las amplitudes es más grande, por eso sólo deben valorarse grandes cambios de la amplitud, especialmente si existen asimetrías entre ambos lados o si existe la ausencia de alguna onda. Aumentos de amplitud de los componentes corticales son indicadores de anormalidad y pueden verse en distintas entidades que cursan con mioclonías de origen cortical o en el hipertiroidoidismo.
Las ondas que tienen un mayor valor a la hora de interpretar un PESS de nervio mediano son la onda N9 registrable en punto de Erb, la onda N13 cervical y la onda N20 cortical y los intervalos de latencia entre ellos:
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La latencia interpico Erb-N13 o P9-P14 valora la conducción entre el plexo braquial y la médula cervical o entre el plexo braquial y la parte inferior del bulbo (véase anexos).
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El interpico N13-N20 o P14-N20 mide la conducción entre la médula cervical o la parte inferior del bulbo y la corteza cerebral.
Las ondas que tienen un mayor valor clínico en los PESS del nervio tibial posterior son la onda LP o N22 y la onda P38. Un aumento de latencia de la onda LP es indicativo de una alteración en la conducción periférica (Fig. 7) y un aumento del intervalo LP-P38 indica un problema en la vía cordonal posterior, lemnisco medio o tálamo-cortical.
Hay que recordar que el sistema de transmisión de los PESS es el cordonal posterior-lemnisco medio, incluido el núcleo ventral posterolateral y las proyecciones tálamo-corticales al área somestésica primaria. Lesiones que no afecten este sistema no tienen por qué alterar los PESS.
La razón fundamental para registrar los PESS es detectar, cuantificar, localizar topográficamente y seguir evolutivamente lesiones o alteraciones funcionales de la vía somestésica (aferencias gruesas, cordón posterior, lemnisco medio, proyecciones tálamo-corticales) y de la corteza somestésica. No existen anomalías de PESS patognomónicas de una entidad nosológica o etiológica. Están indicados en todas aquellas entidades que pueden cursar con lesiones o trastornos funcionales de la corteza y de la vía somestésica. Algunas aplicaciones, como su uso en la monitorización quirúrgica.
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Figura 7. Potencial evocado somatosensorial (PESS) del nervio mediano y del nervio tibial posterior en un paciente con una alteración de la conducción periférica (polineuropatía axonal). En línea continua se muestran los PESS del paciente superpuestos sobre unos PESS normales. Obsérvese la alteración tanto de los componentes de campo cercano como lejano, periféricos y centrales.
Neuropatías
Los PESS tienen cierta utilidad en la valoración de la conducción de fibras sensitivas gruesas en lesiones del nervio periférico, especialmente en aquellos segmentos que no pueden ser evaluados mediante las técnicas convencionales (velocidad de conducción, electromiograma, reflejo H y onda F). En estos casos el registro de los PESS debe ser considerado como un complemento de estas técnicas.
El síndrome de Guillain-Barré es un ejemplo típico de alteración periférica proximal que frecuentemente cursa con normalidad de las velocidades de conducción. En estos pacientes se puede detectar mediante la realización de unos PESS una alteración en la conducción proximal (raíces y segmentos proximales del nervio). Se han descrito en este síndrome alargamientos en el intervalo entre el potencial de punto de Erb y la onda N13 o el hallazgo de potenciales N13 desestructurados. Hoy en día, es posible valorar la conducción de las fibras motoras en segmentos proximales incruentamente mediante estimulación magnética. Esta técnica es un complemento a los PESS, a las velocidades de conducción y al electromiograma.
Existen anomalías de los PESS también en otras neuropatías: polineuropatías, multineuropatías y mononeuropatías (Fig. 7). Esta aproximación es demasiado sofisticada para valorar estas entidades, que pueden estudiarse mejor y más rápidamente por las técnicas neurofisiológicas clásicas (electroneurografía).
Los PESS pueden ser útiles en el estudio de las axonopatías distales, en las que degenera tanto la porción terminal de la fibra periférica (falsa dendrita de la neurona ganglionar) como la porción distal del axón de la neurona ganglionar o fibra cordonal posterior. Experimentalmente se ha comprobado que en ciertas axo-nopatías distales tóxicas la degeneración central precede a la periférica.
Plexopatías
Lesiones posganglionares de plexo braquial, si son completas, producen una desaparición de todas las ondas de los PESS. Si no es completa, se puede constatar una reducción de la amplitud de la onda N9 proporcional al grado de lesión. Disminuciones de la amplitud de la onda N9 iguales o mayores que la onda N13 son indicativas de lesiones posganglionares.
En lesiones preganglionares con avulsión de la raíz, se registra un potencial N9 en punto de Erb normal y una abolición o disminución de la amplitud de la onda N13 proporcional a la extensión y severidad de la lesión.
A conclusiones similares se puede llegar con el estudio de las velocidades de conducción sensitivas en función de la persistencia (lesión preganglionar) o abolición (lesión posganglionar) del potencial de acción sensitivo nervioso del nervio mediano y cubital en presencia de una anestesia completa en el territorio cutáneo correspondiente.
Por este motivo, los PESS deben considerarse como una técnica complementaria en las lesiones traumáticas de plexo braquial. La misma afirmación se puede realizar para otras lesiones radiculares o de plexo braquial de otra etiología, como la provocada en el síndrome del desfiladero costoclavicular. En estos pacientes, los PESS son de características normales cuando no existen signos clínicos acompañantes y solamente en aquellos casos con signos deficitarios se constatan anomalías de las ondas N9, N13 o un incremento del intervalo N9-N13.
Radiculopatías y mielopatías por espondiloartrosis
Se han descrito anomalías de los PESS obtenidos por estimulación de nervios de la extremidad superior correspondientes al mielómero o raíz comprimida en pacientes con radiculopatías y mielopatías por cervicoartrosis.
La anomalía fundamental es un aumento del intervalo N9-N13 con retraso de las ondas posteriores, especialmente la N20. Es importante explorar en estos casos los PESS de extremidades inferiores, ya que en casos de compresiones medulares se pueden detectar aumentos de la latencia, disminuciones de la amplitud o desestructuración de los componentes originados por encima de la lesión, como la onda P38.
En un número significativo de casos con signos clínicos evidentes de compresión radicular o medular, se han descrito PESS de características completamente normales.
También se han publicado varios estudios sobre el valor de los PESS en la evaluación de radiculopatías lumbosacras, en la mayor parte de los casos secundarias a hernias discales. Se han descrito anomalías en los PESS por estimulación de nervio correspondiente a la raíz afec-tada. Sin embargo, el valor localizador de la raíz afectada es escaso y no aporta ninguna ventaja a la localización de la raíz mediante técnicas electromiográficas o radiográficas.
Otras patologías de la médula espinal
Existen numerosos estudios que documentan los cambios de los PESS secundarios a una lesión traumática de la médula espinal.
Los PESS obtenidos por estimulación de nervios que entran a la médula espinal por debajo de la lesión pueden ser normales, disminuidos de amplitud o aumentados de latencias o no registrarse potencial. Estas variaciones dependerán de la extensión, de la topografía lesional y del tiempo transcurrido desde el accidente. Parece lógico pensar que los PESS pueden ser muy útiles en los primeros estadios para poder determinar la extensión y severidad de la lesión. Sin embargo, en los primeros momentos los PESS suelen estar ausentes a pesar de que la lesión medular sea incompleta.
La presencia de PESS en los primeros estadios de una lesión medular traumática siempre es un índice de mejor pronóstico.
El registro de los PESS es habitualmente útil en el seguimiento evolutivo de estos pacientes.
La mejoría de los PESS se suele acompañar de una mejoría clínica.
Los PESS pueden ser anormales en muy distintas patologías medulares pero siempre en función de su repercusión o grado de lesión del cordón posterior. Se han descrito anomalías en los tumores intramedulares o extramedulares, las mielitis, las mielopatías secundarias a radio-terapia, la siringomielia y la degeneración combinada subaguda.
También se encuentran alteraciones en una amplia variedad de enfermedades degenerativas como las atrofias multisistema, la ataxia de Friedrich, la paraplejia espástica familiar y otras enfermedades degenerativas espinocerebelosas.
Esclerosis múltiple y otras enfermedades desmielinizantes
Los PESS son una técnica obligada en la valoración y el seguimiento de los pacientes con esclerosis múltiple o con sospecha de padecer esta enfermedad. La utilidad de esta técnica es doble:
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Permite confirmar lesiones desmielinizantes en la vía somestésica en pacientes con signos o síntomas de afectación de la vía.
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Puede detectar lesiones subclínicas.
En ambos casos aportará información sobre su gravedad, localización y naturaleza.
La frecuencia de anomalías encontradas en distintas series varían dependiendo de la metodología utilizada y de la gravedad de la en-fermedad. En pacientes con esclerosis múltiple definida, el porcentaje de anomalías es de alrededor del 80 %. Estos porcentajes bajan al 30% en pacientes con esclerosis múltiple posible sin signos clínicos de compromiso de la vía somestésica. En este estadio de la enfermedad es cuando se plantean problemas diagnósticos y es, por lo tanto, donde los PESS tienen una mayor utilidad clínica.
Es determinante aumentar al máximo la sensibilidad de la prueba realizando, además de los PESS de nervio mediano, potenciales evocados por estimulación del nervio tibial posterior. Se han preconizado otros métodos como sensibilizar la técnica mediante el descenso de un grado de la temperatura corporal.
Las anomalías de los PESS que se pueden encontrar son de distinta índole. Frecuentemente se encuentran importantes aumentos de las latencias de las ondas tanto corticales como subcorticales, con preservación de la onda N9 o el potencial de campo lejano P9, ambas de origen en el plexo braquial. Lo mismo sucede en las extremidades inferiores, donde se preserva la onda LP. En otras ocasiones se constata la desaparición de algunas o todas las ondas originadas en el sistema nervioso central (Fig. 8).
Una anomalía común es observar una desaparición de la onda N13 con preservación de la onda cortical. También se pueden constatar en casos poco graves pequeñas asimetrías de latencias, especialmente de los componentes corticales.
En la esclerosis múltiple es típico el gran aumento de la latencia de alguna o todas las ondas centrales, en una dimensión solamente vista en enfermedades desmielinizantes.
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Figura 8. Potenciales evocados somatosensoriales (PESS) del nervio mediano y del nervio tibial posterior en un paciente con una esclerosis múltiple con alteración de la conducción central. En línea discontinua se muestran los PESS del paciente superpuestos sobre unos PESS normales. Obsérvese la alteración tanto de los componentes de campo cercano como lejano, centrales supraespinales.
Los PESS se han estudiado en otras entidades desmielinizantes más raras como leucodistrofias metacromáticas, adrenoleucodistrofias y enfermedad de Pelizaeus-Merzbacher. En general, en estas entidades existen importantes anomalías de los PESS. El patrón de la anomalía puede ser diferente al de la esclerosis múltiple, ya que en estas entidades suele darse afectación de la mielina central y periférica.
Lesiones focales hemisféricas, talámicas y del tronco del encéfalo
La utilidad clínica de los PESS en la evaluación de pacientes con lesiones focales de tronco del encéfalo, tálamo o hemisferios cerebrales es escasa en el momento actual, dadas las técnicas de neuroimagen existentes. Las anomalías son independientes de la entidad nosológica. Tumores, hemorragias, infartos u otras patologías pueden generar alteraciones de los PESS similares. El tipo de hallazgo va a estar condicionado por el lugar afectado y el grado de la repercusión que ejercen sobre la vía o la corteza somestésica.
Los PESS son normales en el síndrome de Wallenberg y anormales en muchos pacientes con lesiones más mediales que afectan al lemnisco medio, como infartos pontinos, que provocan un síndrome de locked-in.
En pacientes con tumores se han descrito tanto PESS de características normales como anormales. En todos estos casos las alteraciones siempre serán de las ondas generadas a la altura de la lesión o por encima de ella.
Hemorragias masivas talámicas provocan una abolición de todas las ondas a partir de la onda N14.
Lesiones de la corteza parietal o de sus aferen-cias provocan una desaparición o desestructuración de los componentes corticales (N20-P20, P27-N27, etc.) en función de su grado de repercusión sobre la corteza somestésica primaria y en concreto de las áreas 3b. Lesiones muy restringidas de la corteza somestésica primaria que respetan la corteza motora primaria provocan una desaparición de las ondas parietales (N20, P27), pero una persistencia de la onda rolándica P22.
Lesiones de la corteza motora primaria provocan la abolición de la onda P22 con persistencia y características normales de las ondas parietales.
Mioclonías y valoración de la excitabilidad cortical
Los PESS pueden utilizarse como forma indirecta de valorar la excitabilidad cortical. La entidad más representativa causada por un aumento de la excitabilidad de la corteza son las mioclonías corticales. Los PESS son útiles a la hora de clasificar las miocionías desde un punto de vista fisiopatológico en corticales, subcorticales o espinales.
Los componentes corticales de los PESS en la mioclonías corticales presentan latencias normales, pero se encuentran muy aumentados de amplitud (Fig. 9). La amplitud está muy aumentada, tanto de la onda P22 como de la onda P27 y posteriores. En ocasiones, llega a tener amplitudes de 30-50 veces la amplitud normal. El incremento de la amplitud de la onda N20 es mucho menor.
El estímulo del nervio mediano puede provocar también una o varias respuestas reflejas en músculos ipsilaterales al lado estimulado, a partir de los 40 ms de latencia (Fig. 9).
Figura 9. Potenciales evocados somatosensoriales (PESS) de gran amplitud en un paciente con mioclonias corticales de acción y reflejas. Se pueden observar las mioclonías reflejas en el canal de electromiograma (EMG) en la parte superior de la figura. En línea continua se muestran los PESS del paciente superpuestos sobre unos PESS normales a la misma escala. Obsérvese cómo la amplitud de los componentes corticales a partir de la onda N20 son de una amplitud varias veces superior que las de los PESS normales.
Estas respuestas se deben a un reforzamiento del reflejo C y, clínicamente, son la expresión de las mioclonías corticales reflejas, que son generadas a través de un circuito transcortical. Las mioclonías con origen subcortical o espinal cursan con PESS de características normales.
Una adecuada clasificación fisiopatológica de las mioclonias facilita un abordaje terapéutico más racional. El estudio evolutivo de los PESS permite hacer un seguimiento más objetivo de estos pacientes, valorando los efectos farmacológicos y su repercusión sobre la excitabilidad cortical.
Existe aumento de la amplitud de los PESS en otras entidades como el hipertiroidismo. Far-macos como la cloralosa o las sales de litio provocan un aumento de la amplitud de los PESS y, por lo tanto, de la excitabilidad de la corteza somestésica, generando efectos secundarios que pueden ir desde simples mioclonías reflejas a crisis generalizadas.
Otros fármacos generan una disminución de la amplitud de los PESS como consecuencia de su acción sobre la excitabilidad cortical. Los más representativos son ciertos anestésicos y ansiolíticos Esta acción sobre los PESS puede utilizarse para monitorizar sus efectos. Así, se utilizan en algunos laboratorios para monitorizar la profundidad de la anestesia.
Miscelánea
Los PESS se han utilizado para valorar el coma. Aunque no hay una buena correlación pronóstica, la presencia de ondas corticales del PESS es un índice de mejor pronóstico que la ausencia de respuesta cortical.
Se han descrito anomalías de los PESS en otras muchas entidades. En la enfermedad de Parkinson se han descrito unas disminuciones de la amplitud de la onda N30, teóricamente originada en el área motora suplementaria.
Estos resultados, que podrían tener interés fisiopatológico, no han sido confirmados por otros grupos. Además, se ha cuestionado este origen de la onda N30. En pacientes con enfermedad de Wilson se han descrito alteraciones en la conducción de distintas vías centra-les; estas anomalías mejoran tras el trasplante hepático.
Se han encontrado también anomalías en la distrofia miotónica de Steinert, la esclerosis lateral amiotrófica, la corea de Huntington y el sida, entre otras. En la diabetes existe una alteración marcada de los PESS no atribuible, exclusiva-mente, al enlentecimiento de la conducción periférica.
OTROS POTENCIALES EVOCADOS SOMATOSENSORIALES
Potenciales por estimulación de dermatómeros
Los potenciales evocados somatosensoriales dermatomales se obtienen por la estimulación del área de la piel correspondiente a un dermatoma. La amplitud obtenida es menor que al estimular un nervio, ya que se estimula un menor número de fibras.
La morfología más dispersa del potencial dermatomérico dificulta la obtención de ondas subcorticales, pero no de las corticales. Su uso es restringido, pero pueden ser de interés en patologías muy locales o cuando se quiere precisar una topografía lesional. Se debe ser cuidadoso en la interpretación y valorarlos bilateralmente.
Potenciales por estimulación del nervio trigémino
Se pueden utilizar varios sitios de estimulación del nervio trigémino: salida del nervio mentoniano, encías, lengua, dientes, comisura labial o en sus proximidades.
La estimulación gingival unilateral del nervio mentoniano genera una respuesta cortical contralateral consistente en un pico negativo hacia los 12 ms (N12), seguido por una gran deflexión positiva hacia los 19 ms (P19), otro pico negativo hacia los 26 ms (N26) y uno positivo hacia los 35 ms (P35), al que siguen una serie inconstante de deflexiones con gran variabilidad. La morfología general es un complejo en forma de «W».
Potenciales por estimulación del nervio pudendo
El registro de los PESS del nervio pudendo no precisa requisitos técnicos específicos, ya que son los mismos que los requeridos para los de los nervios tibial posterior o mediano. Los electrodos de estimulación en forma de anillo se colocan en el pene, separados entre sí 2 cm, con el ánodo más distal. El electrodo de registro se sitúa en Cz' (2 cm distal a Cz) y la referencia en Fpz.
Se obtiene una respuesta formada por un onda positiva a 40 ms seguida de una onda negativa a 52 ms. Tiene aplicación clínica como complemento a otras exploraciones electrofisio-lógicas del suelo de la pelvis y ayuda a valorar lesiones de la cola de caballo y el cono medular.
Potenciales evocados al dolor
Existen distintos métodos para registrar potenciales al dolor, como son: estimulación de la pulpa dental, CO, aplicado a la mucosa nasal, estimulación mecánica dolorosa, estimulación eléctrica intracutánea. En la actualidad, los dos métodos más empleados son: la estimulación eléctrica de alta intensidad y la estimulación con laser de CO, Tm: YAG o argón de alta intensidad.
La ventaja de la estimulación láser es que no existe contacto con la piel y la estimulación es nociceptiva pura. La desventaja es que produce pequeñas quemaduras en el punto donde impacta el láser. En el caso del láser de argón y
Tm:YAG, que tiene menor longitud de onda, las quemaduras se producen en las capas profundas de la piel. La estimulación con láser genera la activación de fibras de pequeño diámetro mielinizadas Ad y amielínicas como las fibras C.
El potencial evocado nociceptivo consiste en una onda N2 seguida de una onda P2, máximas en Cz y con latencias de 200-240 y 300-360 ms, respectivamente, en la estimulación de la extremidad superior y de 250-300 y 350-420 ms en la estimulación del pie.
Existen actualmente otras formas de estimulación. Una forma que se empieza a utilizar con frecuencia es la estimulación en una superficie amplia de la piel con un termodo que varía rápidamente su temperatura. Estos potenciales así generados, denominados CHEPS, tienen la ventaja de no producir quemaduras.
Los potenciales evocados nociceptivos son útiles para valorar de forma objetiva el estado de las fibras finas y todo el sistema anterolateral o espinotalámico que se escapa a la evaluación de los PESS convencionales. También son útiles en el estudio de dolores crónicos centrales.
RESUMEN
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La estimulación eléctrica de un territorio cutáneo o de un nervio periférico genera una secuencia de potenciales originados por la transmisión del impulso a lo largo de la vía cordonal posterior y el lemnisco medio y por la descarga de grupos neuronales en núcleos de relevo y en la corteza cerebral somestésica. Estas respuestas se denominan PESS.
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Se revisan los distintos componentes espinales, subcorticales y corticales discutiendo su origen y la técnica de registro para su mejor obtención.
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Su aplicación fundamental es valorar el estado funcional de la vía somatosensorial, desde el receptor hasta la corteza somestésica. Su aplicación clínica fundamental es detectar lesiones subclínicas y confirmar lesiones de la vía cordonal posterior y el lemnisco medio, ayudando a localizar la topografía lesional. Las lesiones más expresivas son las desmielinizantes, como en la esclerosis múltiple, pero son de utilidad en otras patologías degenerativas, tumorales, traumáticas o compresivas de la médula espinal hasta la corteza.
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