Veränderungen somatosensorisch evozierter Potentiale bei kombinierter Anwendung von extra- und intrazerebralem Druck: eine experimentelle Studie

Summary

The impact of the combined application of extra- and intracerebral pressure on somatosensory evoked potentials (SEP) was investigated on 24 rats. The pressure upon the somatosensory cortex was applied via a 5 × 5 mm glass stamp which included a ceramic-diaphragmal electrode for recording the SEP, EEG and DC-potentials. The intracerebral pressure was evoked by a Fogarthy-balloon catheter. The balloon catheter was inserted into the ipsilateral sensorimotor white matter.

Slow increase of the balloon volume without additional epicortical pressure caused to SEP changes at about 0.08 ml balloon volume. The application of 50 g pressure onto the cortex prior to balloon inflation led to SEP changes at 0,02 ml balloon volume, which showed a steep increase with further expanding balloon volume. In view of possible brain lesions due to brain retraction in intracerebral mass removal procedures the effects of intermittently and continuously applied epicortical pressure in addition to a given intracerebral mass (0.05 ml) were studied. In intermittent as well as in continuous pressure application the effects of both small (P = 25 g) and severe (P = 100 g) pressure were compared with. Even small pressure lasting for 60 minutes continuously caused SEP changes, which recovered only incompletely. In cases of intermittent application of small pressure the SEP pattern recovered completely. Severe epicortical pressure was followed by SEP changes, which did not recover neither in intermittent nor in continuous application. Irreversible disturbance of the microcirculation was assumed to be the reason. The results led to the following conclusions:

1. SEP changes reflect sufficiently imminent brain damage and provide therefore an available and feasible method for cerebral function monitoring in intracranial surgical procedures.

2. A medium between absolutely necessary brain retraction - to provide a clear operating field - and the least possible retractor pressure must be found.

3. Retractor pressure and direction have to be varied in as short intervals as possible during the operation.

Zusammenfassung

Die Beeinflussung der somatosensorisch evozierten Potentiale durch kombinierte extra- und intrazerebrale Druckapplikation wurde an 24 Ratten untersucht. Die somatosensorische Hirnrinde wurde mittels Glasstempels unter Druck gesetzt. In den Glasstempel war eine Keramik-Diaphragmaelektrode zur gleichzeitigen Ableitung von SEP, EEG und DC-Potentialen integriert. Intrazerebraler Druck wurde durch Füllung eines Fogarthy-Ballonkatheters, der in das ipsilaterale sensomotorische Marklager eingeführt worden war, erzeugt.

Langsam zunehmendes intrazerebrales Ballonvolumen führte ab 0,08 ml Wasserfüllung zu SEP-Veränderungen. Wurden vor der Ballonfüllung 50 g Druck auf das Gehirn appliziert, so kam es bereits bei 0,02 ml Wasserfüllung zu SEP-Veränderungen, die bei weiter steigendem Ballonvolumen schnell zunahmen. Im Hinblick auf die von Himspateln bei Tumorexstirpationen verursachten Hirnläsionen wurden die Auswirkungen von intermittierender und kontinuierlicher Applikation von epikortikalem Druck untersucht. Dabei wurde ein intrazerebrales Ballonvolumen (0,05 ml) als Tumoräquivalent vorgegeben. In beiden Fällen wurden die SEP-Veränderungen bei leichter (P = 25 g) und massiver (P = 100 g) Druckapplikation miteinander verglichen. Selbst leichter Druck, der 60 Minuten ununterbrochen auf dem Gehirn lastete, bewirkte SEP-Veränderungen, die nur unvollständig rückbildungsfähig waren. Im Falle der intermittierenden Applikation von leichtem Druck auf den Kortex bildeten sich die SEP-Veränderungen vollständig zurück. Bei massivem Druck bildeten sich die SEP-Veränderungen weder bei intermittierender noch bei kontinuierlicher Applikation auf die Ausgangswerte zurück. Eine irreversible Störung der Mikrozirkulation wurde hierfür als Ursache angenommen.

Aus den Ergebnissen ließen sich folgende Schlußfolgerungen ableiten:

1. Die SEP reflektieren gut den jeweiligen Funktionszustand des Gehirns und eignen sich somit als Monitoringmethode bei intrakraniellen Eingriffen.

2. Es muß ein Mittelweg gefunden werden zwischen ausreichender Darstellung des Operationsfeldes und möglichst geringem Spateldruck.

3. Der Spateldruck darf nicht über längere Zeit auf ein und derselben Hirnstruktur lasten.

Key words:

Somatosensory evoked potentials - Cerebral function monitoring - Intracerebral mass removal - Intracranial pressure - Microcirculation