Effekten av å øke strøm- eller pulsvarighet på pasientbevegelse og intraoperativ transkraniell elektrisk stimuleringsmotor fremkalt potensialamplitude (CCCV)

Transkraniell elektrisk stimulering (TES) overvåking av motorfremkalt potensial (MEP) er standard under kirurgi som risikerer skade på motorsystemet. Stimuliene er typisk 5-pulstog med et 4 ms interstimulusintervall (ISI). Pulsvarigheten (D) er ofte satt til 50 eller 500 µs. Begge er effektive, men å sette D til kronaksien ville være fysiologisk optimalt og begrensede data tyder på at gjennomsnittlig MEP-kronaksi kan være nær 200 µs.

Når det er nødvendig, kan man få større MEP-er ved å øke strøm (I) eller D for å øke stimulusladningen (Q = I × D). Dette øker imidlertid også pasientbevegelsen som kan forstyrre kirurgi og redusere MEP-anskaffelsesfrekvensen. Anekdotiske observasjoner tyder på at økende D kan produsere større MEP-er med mindre bevegelse enn økende I, men det er ingen publisert støtte. Hvis det er sant, kan den optimale D for overvåking være over kronaksien fordi mindre bevegelse kan lette hyppigere MEP-anskaffelse.

Til slutt er det pågående kontrovers om konstant-strøm eller konstant-spenning TES. Men med stabil motstand (R) er det ingen grunnleggende grunn til å foretrekke det ene eller det andre siden de er relatert av Ohms lov I = V/R. Siden terskelstrøm og spenning varierer med D, bør deres maksimale nivåer også variere med valgt D, noe som kan være forvirrende. I stedet, fordi den internasjonale elektrotekniske kommisjonen 50 mJ sikkerhetsgrense er basert på energi (E = I2 × D × R = V2 × D/R), kan det være mer logisk å bruke konstant-energi TES som vil gi en konsistent 0-50 mJ-valgområde ved hvilken som helst valgt D.

Hovedmålet er å vurdere om intraoperativ nevromonitorering med konstant strøm eller konstant spenning gir mindre pasientbevegelse under operasjonen. De sekundære målene er å sammenligne MEP-amplituder med de forskjellige oppsettene, å estimere den sanne gjennomsnittlige eller median kronaksi og å utvikle konseptet med konstant-energi TES.

Hovedforskningsspørsmålet er om økende strøm- eller pulsvarighet ved bruk av intraoperativ nevromonitorering gir mindre pasientbevegelse under operasjonen. Som sådan vil IOM ISIS-systemet bli brukt for nevromonitorering og et akselerometer vil bli brukt til å kvantifisere pasientbevegelser.

TES-stimulatorene med konstant strøm vil bli brukt i denne studien med et høypresisjonsoscilloskop. Kalibreringen vil vurdere 5-pulstog med en 4 ms ISI og 100 mA utgang over en 1000 Ω motstand ved 250, 500 og 1000 µs D. Målinger vil inkludere faktisk I og D for hver puls, og faktisk ISI.

Total intravenøs anestesi (TIVA), kirurgi og TES MEP-overvåking vil foregå rutinemessig uten modifikasjoner og innebærer normalt å anskaffe mange MEP-er over flere timer. Den eneste avviket fra standardbehandling vil være plassering av to små akselerometre og en kort MEP-sekvens før hudsnitt for å bestemme kronaksi og sammenligne effekten av en ekvivalent økning av I eller D på MEP-amplitude og bevegelse.