Effekten av att öka ström- eller pulsvaraktigheten på patientrörelser och intraoperativ transkraniell elektrisk stimuleringsmotor framkallad potentialamplitud (CCCV)

Transkraniell elektrisk stimulering (TES) övervakning av motorframkallad potential (MEP) är standard under operation som riskerar att skada motorsystemet. Stimulierna är vanligtvis 5-pulståg med ett 4 ms interstimulusintervall (ISI). Pulslängden (D) är ofta inställd på 50 eller 500 µs. Båda är effektiva, men att ställa in D på kronaxi skulle vara fysiologiskt optimalt och begränsade data tyder på att den genomsnittliga MEP-kronaxi kan vara nära 200 µs.

Vid behov kan man få större ledamöter genom att öka strömmen (I) eller D för att öka stimulansladdningen (Q = I × D). Detta ökar dock också patientrörelser som kan störa kirurgi och minska MEP-förvärvsfrekvensen. Anekdotiska observationer tyder på att ökad D kan ge större parlamentsledamöter med mindre rörelse än ökande I, men det finns inget publicerat stöd. Om det är sant, kan det optimala D för övervakning vara över kronaxi eftersom mindre rörelser skulle kunna underlätta mer frekvent MEP-förvärv.

Slutligen finns det en pågående kontrovers om konstant ström eller konstant spänning TES. Men med stabilt motstånd (R) finns det ingen grundläggande anledning att föredra det ena eller det andra eftersom de är relaterade till Ohms lag I = V/R. Eftersom tröskelström och spänning varierar med D bör deras maxnivåer också variera med vald D, vilket kan vara förvirrande. Istället, eftersom International Electrotechnical Commission 50 mJ säkerhetsgräns är baserad på energi (E = I2 × D × R = V2 × D/R), kan det vara mer logiskt att tillämpa konstant-energi TES som skulle ge en konsekvent 0-50 mJ urvalsintervall vid valfritt D.

Det primära målet är att bedöma om intraoperativ neuroövervakning med konstant ström eller konstant spänning ger mindre patientrörelser under operationen. De sekundära målen är att jämföra MEP-amplituderna med de olika uppställningarna, att uppskatta den sanna medel- eller mediankronaxi och att utveckla konceptet med konstant-energi TES.

Den huvudsakliga forskningsfrågan är om ökad ström- eller pulslängd vid tillämpning av intraoperativ neuromonitorering ger mindre patientrörelse under operationen. Som sådant kommer IOM ISIS-systemet att användas för neuroövervakning och en accelerometer kommer att användas för att kvantifiera patientrörelser.

TES-stimulatorerna med konstant ström kommer att användas i denna studie med ett oscilloskop med hög precision. Kalibreringen kommer att bedöma 5-pulsståg med en 4 ms ISI och 100 mA utgång över ett 1000 Ω motstånd vid 250, 500 och 1000 µs D. Mätningar kommer att inkludera faktiska I och D för varje puls, och faktisk ISI.

Total intravenös anestesi (TIVA), kirurgi och TES MEP-övervakning kommer att ske rutinmässigt utan modifiering och innebär normalt att många parlamentsledamöter skaffas under flera timmar. Den enda avvikelsen från standardvård kommer att vara placeringen av två små accelerometrar och en kort MEP-sekvens före hudsnitt för att bestämma kronaxi och jämföra effekten av en ekvivalent ökning av I eller D på MEP-amplitud och rörelse.