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Neurofisiologia ClinicaNeurofisiologia Clinica
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Neurophysiology

La Neurofisiologia Clinica (alias Neurofisiopatologia)comprende quattro categorie principali di metodiche strumentali e la specificazione “clinica” si rende necessaria per definire il campo di applicazione di tali metodiche con le caratteristiche di standardizzazione che ne consentono un confronto obiettivo.

L’elettroencefalografia (EEG) permette di registrare / documentare l’attività elettrica di origine cerebrale. Numerose altre fonti di segnale elettrico sono presenti a livello cranico : muscoli cranio faciali, muscoli oculari, movimenti del globo oculare, attività cardiaca. L’affinamento delle tecniche di registrazione permette tuttavia di ottenere segnali elettrici di origine cerebrale in tutte le condizioni fisiologiche e patologiche: dalla condizione di neonato prematuro fino allo stato di coma e  di morte cerebrale.

La elettromiografia (o meglio elettro neuro miografia) (EMG-ENG) permette lo studio quantitativo del sistema nervoso periferico e di alcuni nervi cranici nelle loro caratteristiche di conduzione delle fibre e di risposte riflesse che coinvolgono attivazioni di strutture cellulari del midollo spinale o di nuclei dei nervi cranici.

I potenziali evocati (PE) sono un insieme di metodiche di registrazione basate sulla media consecutiva di alcune ripetizioni di stimoli erogati al sistema nervoso: stimoli visivi, acustici, elettrici e con caratteristiche particolari e tali da attirare l’attenzione del soggetto.

La neurofisiologia intra operatoria (IOM), attraverso le metodiche di monitoraggio  intra operatorio, si occupa di tutte le problematiche chirurgiche che mettono a rischio l’integrità del sistema nervoso periferico e centrale. Una stretta correlazione con le informazioni cliniche e di neuroimaging permettono una fruizione ottimale delle informazioni funzionali prodotte durante il monitoraggio dell’intervento chirurgico.

IOM awake

introduzione 

Premettendo che esistono due procedure anestesiologiche accreditate e consistenti nella conduzione dell’intervento in modalità full awake o nella modalità asleep / awake / asleep, la metodologia di monitoraggio della parte awake è sovrapponibile nelle due condizioni. 

attori e sorgenti di informazione 

Il paziente è circondato dalla equipe anestesiologica, dalla equipe chirurgica, dalla equipe neurofisiologica e dalla equipe neuropsicologica. Ognuna delle 4 equipe interagisce con le altre tre attraverso uno scambio di informazioni sintetiche di tipo verbale e con l’ausilio delle rispettive apparecchiature di misura (microscopio chirurgico, respiratore ed emodinamica, apparato per video poligrafia, apparato di stimolazione cognitiva). Sarebbe ideale avere una sintesi sincronizzata di tutte le informazioni suddette. 

equipe neurofisiologica 

Il responsabile dell’equipe neurofisiologica ha la necessità prioritaria di ricavare in maniera certa alcuni parametri emodinamici e respiratori dall’equipe anestesiologica; in particolare la PA (pressione arteriosa), la FC (frequenza cardiaca), la SaO2 (saturazione % di ossigeno). (*) La macchina IOM deve essere in grado di acquisire la PA, la FC e la SaO2 per collocare queste misure sulla scala temporale del monitoraggio. Un secondo aspetto irrinunciabile è la “visione” del paziente attraverso una registrazione video dei segmenti degli arti superiori, inferiori e del viso del paziente. Altro aspetto fondamentale è la documentazione video del campo operatorio per sapere esattamente cosa il chirurgo sta facendo o vuole fare. L’equipe neuropsicologica necessita, a sua volta, di un sistema di erogazione di stimolazioni “cognitive” da correlare temporalmente con i parametri di registrazione IOM. In particolare è necessario registrare tutti gli eventi sulla scala temporale del monitoraggio: per eventi si intendono i tempi di somministrazione di un immagine, di un suono, le risposte del paziente sotto forma di risposta verbale, di pulsante premuto, di tocco su touch screen o della erogazione della corrente di stimolazione attraverso il probe, da parte del chirurgo. 

Informazioni a disposizione dell’equipe neurofisiologica 

Per il neurofisiologo, responsabile del Monitoraggio Intraoperatorio, è indispensabile avere sotto controllo la situazione in ogni momento dell’intervento. In fase iniziale per verificare: 

  1. la corrispondenza dell’attività spontanea EEG da correlare con quanto verificato nell’esame preoperatorio 

  1. il segnale EMG proveniente dai segmenti muscolari controlaterali, per verificarne le caratteristiche a riposo e verificare eventuali sorgenti di rumore 

  1. il segnale ECG direttamente da elettrodi propri 

  1. il segnale video degli arti (superiore, inferiore) controlaterali alla sede della lesione e del viso del paziente 

  1. le informazioni emodinamiche e respiratorie provenienti dal monitoraggio anestesiologico (PA e SaO2, almeno) 

  1. la connessione con il sistema di stimolazione della equipe neuropsicologica (segnale video del monitor di stimolazione, linee di controllo di trigger) 

Dal controllo del setup iniziale con acquisizione delle condizioni basali si passa alla fase operativa che possiamo schematizzare in tre sezioni: mappaggio corticale, monitoraggio e mappaggio sottocorticale. 

Mappaggio corticale 

Per mappaggio corticale si intende la localizzazione di funzioni corticali di pertinenza sensoriale, motoria, verbale o cognitiva, mediante effetti negativi o positivi, provocati dalla stimolazione elettrica diretta della corteccia cerebrale. 

Monitoraggio 

Per monitoraggio si intende il controllo sub continuo di specifiche / tutte le funzioni a rischio e/o precedentemente individuate mediante il mappaggio. 

Mappaggio sottocorticale 

Per mappaggio sottocorticale si intende la possibilità di eseguire una scansione della superficie chirurgica ottenuta dalla rimozione della lesione. Solitamente è il chirurgo che decide quando controllare lo “status” della funzione delle strutture sottocorticali, ma questo può far sfuggire il momento che precede una eventuale difficoltà di funzionamento del fascio piramidale nella sua componete motoria o sensitiva. Anche nel controllo sottocorticale della funzioni verbali si può verificare una flessione pressoché immediata della capacità di espressione. Si deduce quindi la necessità di avere una qualche tipologia di elettrodo di stimolazione da collocare , ad esempio nella parete del cavo chirurgico e precedere ad una stimolazione intermittente, indipendentemente dalla procedura chirurgica di rimozione della lesione. 

Sistema di comunicazione intraoperatorio 

Le figure essenziali alla buona riuscita dell’intervento in “awake craniotomy”, sono, oltre al chirurgo, il paziente, l’anestesista, il neuropsicologo e il neurofisiologo. Il processo informativo prevede al centro della comunicazione il paziente, interpellato dall’anestesista in via prioritaria,  dal chirurgo, dal neurospicologo e dal neurofisiologo più di rado. Il chirurgo interpella di rado l’anestesista, più spesso il paziente, il neuropsicologo e il neurofisiologo. Il neuropsicologo interpella di frequente il paziente e più di rado il chirurgo e il neurofisiologo. Il neurofisiologo comunica con tutte le figure di cui sopra, ma non frequentemente in quanto deve ponderare tutte le informazioni a disposizione, per correlare le eventuali difficoltà di prestazione del paziente con una reale motivazione funzionale / anatomica. 

Configurazione ottimale 

La macchina di monitoraggio IOM riceve : 

  1. informazioni numeriche dal monitoraggio respiratorio/ emodinamico dell’anestesista come ad esempio la PA, SaO2, FC 

  1. il segnale video di inquadramento del paziente (un canale sul viso, un canale su arto superiore e inferiore controlaterali alla sede della lesione) 

  1. il segnale audio del paziente che risponde al neuropsicolo, al chirurgo, all’anestesista e al neurofisiologo 

  1. il segnale video del campo operatorio attraverso il microscopio operatorio 

  1. il segnali di attivazione dei test cognitivi forniti dal neuropsicologo 

  1. i segnali di risposta del paziente (pulsante, touch screen) 

  1. i segnali di valutazione on line del neuropsicologo sulle risposte del paziente 

  1. i segnali di attivazione della stimolazione elettrica prodotta dal chirurgo 

Tutto il flusso di informazione di cui sopra, viene fatto convergere sulla macchina di IOM neurofisiologico perché è l’unica a consentire una time-line univoca di tutto il procedimento chirurgico nel suo insieme

La sicurezza e la conservazione dei dati 

Nella procedura chirurgica ad elevata complessità AWAKE CRANIOTOMY, è di fondamentale importanza garantire il fault delle apparecchiature e la sicurezza / conservazione dei dati. 

Nel nostro caso si può immaginare il salvataggio dati in doppio, da un lato sulla macchina dell’IOM –neurofisiologico, dall’altro sulla macchina di controllo delle procedure neurospicologiche. 

Un terza possibilità è quella di avere un sistema di registrazione video / audio multicanale che tenga traccia di tutte le sorgenti di informazione sotto forma di segnale video mixato di tutte le fonti e che, in caso di emergenza o di fault, permetta almeno di avere una documentazione visiva e audio di tutto lo streaming. 

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