Evozierte Potentiale in Klinik ond Praxis Eine Einfiihrung in VEP, SEP, AEP, MEP, P300undPAP 3., iiberarbeitete und erweiterte Auflage Herausgegeben von Johannes Jorg und Horst Hielscher Mit 122 Abbildungen und 54 Tabellen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest Prof. Dr. med. habil. Johannes Jorg Neurol. Klinik Wuppertal Klinikum Barmen HeusnerstraBe 8 42283 Wuppertal Prof. Dr. med. Horst Hielscher Neurol. Klinik am Evangel. Krankenhaus Gelsenkirchen MunckelstraBe 27 45805 Gelsenkirchen ISBN-13: 978-3-540-56236-8 Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Evozierte Potentiale in Klinik und Praxis: eine Einfuhrung in YEP. SEP. AEP, MEP. P300 und PAP; mit 54 Tabellen / hrsg. von Johannes Jarg und Horst Hielscher. -3 .. uberarb. u. erw. Auf!. -Berlin; Heidelberg: New York: London: Paris: Tokyo: Hong Kong: Barcelo na: Budapest: Springer. 1993 ISBN-13: 978-3-540-56236-8 e-ISBN-13: 978-3-642-97462-5 DOl: 10.1007/978-3-642-97462-5 NE: Jarg, Johannes [Hrsg.] Dieses Werk ist urheberreehtlieh gesehutzt. Die dadurch begrundeten Rechte, insbeson dere die der Obersetzung. des Naehdrueks. des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfaltigung auf ande ren Wegcn und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben. auch bei nur aus zugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigung des Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzliehen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland Yom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zu1assig. Sie ist grundsatzlich vergutungspflichtig. Zuwider handlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzcs. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1989 3. uberarbeitete und erweilerte Auflage 1993 Die Wiedergabe von Gebrauehsnamen. Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in die sem Werk bereehtigt auch ohne besonderc Kennzeiehnung nichl zu der Annahme, daB solehe Namen im Sinne der Warcnzeichen-und Markenschutz-Gesctzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden durften. Produkthaftung: Fur Angaben uber Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann yom Verlag keine Gewahr ubernommen werden. Derartige Angaben mussen yom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit uberpruft werden. 2125131 30-5 43 210 Vorwort zur 3. Auftage In der vorliegenden 3. Auflage wurden aIle bisherigen Kapitel aktuali siert und durch Austausch von Abbildungen oder Tabellen uberarbei tet. Der diagnostische und besonders prognostische Wert bestimmter Modalitaten von evozierten Potentialen ist in der neurologischen Intensivmedizin in den letzten J ahren besonders deutlich geworden und wird in den entsprechenden Kapiteln ausreichend berucksichtigt. Neue Methoden, wie ereigniskorrelierte Potentiale (P 300) und die pe ripher autonomen Potentiale (PAP), wurden in besonderen Kapiteln aufgenommen, obgleich ihr Stellenwert im klinisch-neurophysio logischen Labor noch nicht klar umschrieben ist. Dazu werden sicher noch einige Jahre praktischer Erfahrung erforderlich sein. Wir glauben, daB aIle Autoren auch mit dieser Neuauflage den aktuel len wissenschaftlichen Kenntnisstand und die diagnostischen Einsatz bereiche anschaulich wiedergegeben haben. Trotz des groBeren Um fangs ist mit der neuen Auflage ein handlicher Zugang zu allgemeinen und speziellen Problemen des klinisch-neurophysiologischen Alltags noch gewahrleistet. Wir danken allen Autoren und ihren Mitarbeitern flir Ihr Engagement sowie Herrn R. M. Kohl vom Springer-Verlag flir seine unermudliche Bereitschaft bei der zugigen Buchfertigstellung. Fur kritische Anregungen unserer Leser sind wir immer dankbar. 1m Juli 1993 J.Jorg, Wuppertal H. Hielscher. Gelsenkirchen Vorwort zur 2. Auflage Nach der 1. Auflage 1984 und einem einmaligen Nachdruck sehen wir uns jetzt bei der Abfassung der 2. Auflage veranlaBt, nicht nur Bewahrtes in Methodik und klinischer Anwendung von VEP, AEP und SEP erneut in iiberarbeiteter Form darzulegen, sondern auch neue Methoden wie die motorisch evozierten Potentiale nach Ma gnetstimulation, die ereignis-korrelierten Potentiale und das Neuro monitoring unter Operations- und unter Intensivbedingungen in besonderen Kapiteln aufzunehmen. AIle Kapitel sind aktualisiert und uberwiegend mit neuem Abbildungsmaterial verse hen worden. Der klinische und praktische Bezug wurde auch jetzt berucksich tigt, so daB z.B. das P300 wegen des noch begrenzten diagnosti schen Wertes bewuBt mehr am Rande, die motorisch evozierten Po tentiale nach Magnetstimulation (MEP) aber bereits mit einem besonderen Kapitel beschrieben werden, obwohl auch hier noch praktische Erfahrungen fUr einen Zeitraum von 3-51ahren notig sind. Wir glauben, daB aIle Autoren auch mit der Neuauflage den wis senschaftlichen Kenntnisstand und die diagnostischen Einsatzbe reiche fUr den Leser brauchbar wiedergegeben haben. Trotz Um fangzunahme ist auch mit der neuen Auflage der handliche Zugang noch gewahrleistet. Wir danken allen Autoren und ihren Mitarbeitern ebenso wie Herrn Dr. Thiekatter, Herrn Oehm und Frau Benko yom Springer Verlag. Fur kritische Anregungen der Leser sind wir dankbar. 1m Dezember 1989 1.larg, Wuppertal H. Hielscher, Marburg Autorenverzeichnis Luc de Causmaecker, Ingenieur Hohenstr.l 61476 Kronberg Prof. Dr. med. DetlefClaus Neurologische UniversiUitsklinik Erlangen-Ntirnberg Schwabachanlage 6 91054 Erlangen Prof. Dr. med. Ulf Eysel Ruhr-Universitat Bochum Institut fUr Physiologie, Abt. Neurophysiologie Universitatsstr. 150 44789 Bochum Prof. Dr. med. Michael Forster Klinikum Steglitz, Augenklinik Hindenburgdamm 30 12203 Berlin Prof. Dr. med. Horst Hielscher Chefarzt der Neurologischen Klinik des Ev. Krankenhauses Gelsenkirchen Postfach 100543 45805 Gelsenkirchen Prof. Dr. med. Johannes J org Neurologische Klinik Wuppertal HeusnerstraBe 40 42283 Wuppertal VII Prof. Dr. med. Th. Lenarz Universitiits-HNO-Klinik Konstanty-Gutschowstr.8 30625 Hannover Rainer Sadowski Neurologische Klinik Wuppertal HeusnerstraBe 40 42283 Wuppertal Prof. Dr. med. Johannes Schramm N eurochirurgische U niversitatsklinik Sigmund-Freud-Str.25 53127Bonn Dr. med. Susanne Schwalen Neurologische Klinik Wuppertal Heusnerstr. 40 42283 Wuppertal Inhaltsverzeichnis 1 Physiologische Grundlagen evozierter Potentiale . 1 (U. Eysel) 1.1 Definition und Einleitung 1 1.2 Auslbsung und Ableitung 1 1.2.1 Erregungsauslbsung . . . 1 1.2.2 Physikalischc Grundlagcn der Ableitung 3 1.3 Fortleitung der Erregung . . . . . 5 1.4 Verschaltung und Verarbeitung . . 7 1.5 Grundlagen kortikaler Potentiale 10 1.6 Zusammenfassung 13 1.7 Literatur ............. . 13 2 Prinzip der digitalen Signal-Mittelwertbildong (Signal Averaging) ond Ableitetechnik 15 (L. de Causmaecker) 2.1 Einleitung .. . . . . . 15 2.2 Aufbau des MeBplatzes 15 2.2.1 Der Reizgeber ..... 15 2.2.2 Vorverstarker und Filter 15 2.2.3 Der Averager (Mittelwertrechner) 17 2.3 Messung der evozierten Potentiale 18 2.3.1 Mittelwertbildung . . . . 18 2.3.2 Artefakt-U nterdrtickung 19 2.3.3 Filter ........... . 20 2.4 Digitale Signalverarbeitung 21 2.4.1 Das binare System . . 21 2.4.2 Der digitale Rechner ... 22 IX 2.5 Elektroden 23 2.5.1 N adelelektroden 23 2.5.2 Klebeelektroden 23 2.5.3 Kleben der Elektroden 24 2.6 Fehlerquellen bei Aufnahme und Interpretation evozierter Potentiale 25 2.6.1 Elektrodenkleben 25 2.6.2 Messung ..... . 25 2.6.3 Auswertung . . . . 26 2.7 Zusammenfassung 26 2.8 Literatur ..... . 27 3 Visuell evozierte Potentiale (VEP) in der neurologischen Diagnostik 28 (1. Jorg) 3.1 Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.2 Anatomische und physiologische Grundlagen 29 3.2.1 Anatomie ................... 29 3.2.2 Physiologie und Pathophysiologie des optischen Systems ........... 30 3.3 Methodik. . . . . . . . . . 32 3.3.1 Technische Voraussetzungen 32 3.3.2 Untersuchungsgang..... 33 3.3.3 Auswertung......... 37 3.4 Ergebnisse bei Normalpersonen 39 3.5 YEP-Ergebnisse in der neurologischen Diagnostik 43 3.5.1 YEP bei Retrobulbarneuritis und Entmarkungs- krankheiten (MS) . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.5.2 YEP bei Augenerkrankungen und Intoxikation 52 3.5.3 YEP bei retrookularen Erkrankungen sowie im Bereich der Sehbahn und bei weiteren neurologischen Erkrankungen ....... 55 3.5.4 Neuere Entwicklungen bei der VEP-Anwendung 61 3.6 Literatur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 x 4 VisueU evozierte PotentiaIe in der ophthaImologischen Diagnostik 67 (U. Kellner und M. H. Forster) 4.1 Einleitung ................. . 67 4.2 Anatomie und physiologische Grundlagen . 67 4.3 Technische Voraussetzungen und praktische Untersuchung 70 4.3.1 EOG 70 4.3.2 ERG .... . 70 4.3.3 YEP .... . 72 4.4 Klinische Anwendung 75 4.5 Literatur ...... . 80 5 Akustisch evozierte PotentiaIe in der Diagnostik neurologischer Krankheitsbilder . . . . . . . 81 (H. Hielscher) 5.1 Klassifikation akustisch evozierter Potentiale 81 5.2 Die fruhen akustisch evozierten Potentiale (FAEP) 82 5.2.1 Anatomische Vorbemerkungen 82 5.2.2 Das Generatorenproblem . . . . 84 5.2.3 Untersuchungsmethodik .... 86 5.2.4 Klinische Anwendung der FAEP 99 5.3 Mittlere akustisch evozierte Potentiale (MAEP) 114 5.4 Literatur ..................... . 116 6 AEP in der objektiven Audiometrie: Electrical Response Audiometry 127 (T.Lenarz) 6.1 Einleitung .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 6.2 Allgemeine und spezielle Eigenschaften der AEP 129 6.3 Der akustische Reiz . . . . . 133 6.4 Untersuchungsgang ............ . 136 6.5 Auswertung und Normwerte ....... . 136 6.6 Klinische Bedeutung und Grenzen der ERA 139 6.7 Literatur .................. . 142 XI