Potenziali Evocati Visivi (PEV) Il PEV permette di registrare e misurare le variazioni di potenziale elettrico nell’attività bioelettrica cerebrale indotte da stimoli visivi e derivabili da aree occipitali dello scalpo 2

anatomia

anatomia Coni visione colori fotopica e più concentrati alla fovea Bastoncelli bianco-nero scotopica

anatomo-fisiologia cellule M (da sistema magnocellulare, o cellule parasol) sistema fasico, rapido, per le basse frequenze spaziali analisi del movimento visione acromatica (contrasto di luminanza) analisi orientamento spaziale cellule P (da sistema parvocellulare, o cellule midget) sistema tonico, lento, per le alte frequenze spaziali percezione colore rosso-verde (contrasto cromatico) cellule K (da sistema koniocellulare) percezione del blu-giallo Cellule Gangliari Le cellule gangliari sono le prime cellule del sistema visivo nelle quali si generano potenziali d'azione. I loro assoni proiettano al pretetto, per le risposte vegetative, al collicolo superiore, affinché le informazioni visive vengano interfacciate con le altre informazioni sensoriali e al corpo genicolato laterale del talamo, per entrare in sinapsi con neuroni che proiettano alla corteccia striata. Questi assoni convergono tutti verso il punto cieco della retina, là dove si uniscono per formare il nervo ottico. Le cellule gangliari possono essere distinte in cellule M (per magnae o grandi) e cellule P(per parvae o piccole). Le cellule M sono connesse con un gran numero di coni e bastoncelli e per questo sono in grado di fornire informazioni sul movimento di un oggetto o su rapide variazioni del contesto luminoso. Le cellule P sono connesse con un minor numero di recettori e sono adatte a fornire informazioni sulla forma e sul colore di un oggetto. Questa distinzione anatomo/funzionale è importantissima: gli assoni provenienti dalle cellule M e dalle cellule P rimangono segregati anche a livello centrale. Questi infatti proiettano o zone distinte del corpo genicolato laterale: inoltre, dal corpo genicolato laterale, le informazioni provenienti dai 2 tipi cellulari, vengono smistate a zone diverse della corteccia striata. Da qui, le informazioni prendono 2 vie distinte; la via ventrale, per le informazioni in gran parte provenienti dalle cellule P e la via dorsale, per le informazioni in gran parte provenienti dalle cellule M. 4

campi recettivi sistema ON/OFF

parametri stimolazione 1 STIMOLO VISIVO non strutturato: Flash (luce bianca o colorata) strutturato: tipo di pattern (scacchiera o barre) orientamento elementi pattern dimensioni elementi pattern angolo visivo freq. spaziale ISCEV, 2004; IFNC, 1999 4

Per un oggetto che ha 1 cm di lato e che è posto a 57 cm di distanza dall’occhio esaminato, si ottiene un angolo visivo coperto di circa 1° = 1 cm -1 ciclo Distanza schermo-occhio= 57 cm

l pattern a scacchi W d l = larghezza dello shermo d = distanza occhio-schermo W = larghezza scacco W d T (periodo spaziale) = W/d x 57,3 = gradi f (frequenza spaziale) = 1/T = cicli/grado

l pattern a barre W d l = larghezza dello shermo d = distanza occhio-schermo W = ampiezza barra chiara/scura (ciclo) W d T (periodo spaziale) = W/d x 57,3 = gradi f (frequenza spaziale) = 1/T = cicli/grado

T= W/d x 57,3 esempio W 1 cm T=0,5°; 30’ 114 cm T=1°; 60’ 57,3 cm Scacco di 0.5 cm a 114 cm T= ¼°; 15’

parametri di stimolazione 2 Dimensione campo globale di stimolo: Almeno 8° Angolo visivo dei singoli elementi: Angoli visivi <15’ più adatti alla stimolazione della fovea Angoli visivi >40’ più adatti a stimolazione reg. parafoveale Angoli visivi di 28’-32’ soddisfacente compromesso Luminanza (cd/m2): (Lmax + Lmin)/2 Luminanza media del pattern (centro) - almeno 50 cd/m2 Luminanza uniforme tra centro e periferia del campo Luminanza di fondo analoga alla L media (30-50 cd/m2) Contrasto (%): (Lmax - Lmin)/(Lmax + Lmin) x 100 (Michelson) 60-95% Fovea più coni visione fotopica e colori

parametri di stimolazione 3 Colore elementi pattern Presentazione del pattern Reversal Onset-offset Frequenza di stimolazione 1 Hz PEV transienti 4-8 Hz steady state Stimolazione monoculare o binoculare Stimolazione a campo intero o ad emicampo

parametri di registrazione 1 3-4 cm Impedenze cutanee <5kOhm Variabilità di rappresentazione area 17

parametri di registrazione 2 Canali di registrazione (consigliati 3): O1-Fpz, Oz-Fpz, O2-Fpz Banda passante: 1-100 Hz (o più); non usare filtri notch Tempo di analisi: 250-500 ms Tracce da acquisire: due serie di almeno 64 tracce mediate (consigliate 100)

valutazione preliminare Età Breve indagine anamnestica Esame obiettivo (diametro pupillare, mezzi diottrici, fundus oculi) Acuità visiva (lenti correttive) Percezione cromatica Sensibilità al contrasto Campimetria Farmaci

N145 N70 Ampiezza mV Latenza ms Morfologia Differenza interlato P100

parametri da valutare Latenza: parametro più affidabile Se normale, differenza interlato patologica >10 ms Ampiezza: parametro molto variabile Risente di disturbi della rifrazione Confronto interlato Morfologia: parametro variabile

varianti normali The W morphology, in the author's experience, is most often an individual variation, although decreasing the stimulation frequency from the ubiquitous 2 Hz to 1 Hz usually converts the W shape into a conventional P100 peak. Check size and alternation rate are factors in this; the responses can be manipulated to a W or a conventional P100 response by changing these parameters. Large checks tend to produce VEPs similar to those produced by flash stimulation

scacchi di dimensioni differenti

diametro pupillare ed illuminazione retinica

sfuocamento dell’immagine Lo sfuocamento influenza sia la latenza che la morfologia dei PEV (effetti distruttivi sulla componente N70)

anormalità dei PEV

siti lesionali

alterazione monolaterale neurite ottica retrobulbare OD alterazione monolaterale 125 ms 50 ms OS 98 ms

alterazione bilaterale sclerosi multipla OD alterazione bilaterale 120 ms 50 ms OS 118 ms

emianopsia omonima laterale destra sclerosi multipla

emianopsia bitemorale adenoma ipofisario

applicazioni cliniche Malattie demielinizzanti SNC (Sclerosi Multipla, leucodistrofie, etc.) Neurite ottica retrobulbare Neuropatie ottiche ischemiche Neuropatia ottica di Leber Ipertensione intracranica idiopatica Lesioni espansive Emicrania Atassie (Friedreich) Malattia di Parkinson Patologie tossico-nutrizionali (B12) …. NO 15-30% presentazione inziale

PEV Maggiore sensibilità di RMN in lesioni prechiasmatiche Test oggettivo e riproducibile per la funzione del nervo ottico Anormalità persistono per lungo tempo Economico e facile Non specifico per eziologia 31

Neurite ottica PEV da pattern-reversal in pz con NOR in OS A sinistra: fase acuta (acuità visiva ridotta) A destra un mese dopo (acuità visiva normale) 32

SCLEROSI MULTIPLA:DIAGNOSI DIFFERENZIALE CollagenosI vasculiti Systemic Lupus erythematodes Sjögren‘s syndrome Antiphospholipid antibodies syndrome M. Behçet Neurosarcoidosis Infezioni Lues Neuroborreliosis HIV Progressive multifocal leucenzephalopathy HTLV-I Cysticercosis Multiple abscesses Metaboliche Vit. B 12 deficiency Endocrine orbitopathy Degenerative Hereditary ataxias Spastic spinal paralyses Leucodystrophies Vasculare Cavernous Hemangioma (esp. spinal) CADASIL MELAS

Criteri diagnostici SM EP in diagnosi forma primary progressive In mieliti devici e non (acquaporina)

PEV da flash Breve flash di luce prodotto da una lampada allo xenon di uno stroboscopio L’intensità del flash è di 3 cd/m2, ogni flash una durata massima di 5 msec Il fotostimolatore deve sottendere un angolo visivo di almeno 20° Colore dello stimolo Frequenza dello stimolo Stimolazione monoculare o binoculare. 37

PEV da flash Stimolazione retinica diffusa Estrema variabilità di latenza e morfologia tra i soggetti Utili in pazienti non in grado di collaborare per esecuzione di PEV da pattern Problemi rifrattivi che non permettono l’utilizzo del pattern Elicitazione di risposte visive in pz con sospetta cecità dimostra solo che alcuni stimoli visivi raggiungono la corteccia Le componenti più costanti sono la N2 e la P2 38

PEV in età pediatrica Variano in relazione all’età Preferibili stimoli da pattern valutazioni acuità visiva (scacchi di varie dimensioni) P100 presente a tutte le età la latenza raggiunge i valori dell’adulto intorno ai 5-6 anni Ampiezza e latenza cambiano drasticamente nei primi 6 mesi di vita 1° mese scacchi 120-140 min 2° mese 60-120 min 3°-5° mese 30-60 min 6° mese ed oltre 15-20 min Effettuare stimolazioni con scacchi di diverse dimensioni iniziare con stimolazione binoculare (scacchi di 15’) Stimoli da flash Grossa variabilità Valutare se risposta segue crescente frequenza di stimolo

Elettroretinogramma da pattern (PERG)

b a c Elettroretinogramma da pattern (PERG) Filtri 1-50 la risposta origina dalle cellule ganglionari L’onda più attendibile è l’onda b (56-69 ms) si valutano latenza ed ampiezza La grandezza dello scacco influisce sui parametri del PERG Tempo retino-corticale

Elettroretinogramma da pattern (PERG): Utilità registrazione simultanea del PERG e del PEV differenziare il coinvolgimento della macula e del nervo ottico nelle patologie maculari o retiniche il PERG risulta ridotto (anche assente) o di latenza prolungata. se l’intervallo tra le risposte retiniche e corticali (tempo retino-corticale, TRC), è normale, il ritardo della P100 avviene a livello retinico. Nel caso invece di patologia del n. ottico, se alle alterazioni dei PEV si accompagnano PERG normali, il conseguente prolungamento del TRC indica una sede di lesione post-retinica. Nei casi di atrofia ottica, conseguenti ad una neuropatia ottica, sia i PERG che i PEV risultano alterati, per cui la localizzazione della lesione risulta più difficile, anche se ritardi elevati (dell’ordine dei 50 msec) generalmente depongono per lesioni del n. ottico.

PEV da pattern onset/offset

Potenziali oscillatori Filtri 100-500 Sweep 10 ms/D Le onde sono tutte negative e vengono indicate con i numeri romani dalla I alla V o anche VII se siamo fortunati! Vengono prese in esame le latenze di ciascuna onda e le ampiezze dei picchi. I valori normali considerati sono: PO1 18-22 PO2 25-29 PO3 32-36 PO4 37-42 PO5 44-49

Potenziali oscillatori (PO) I PO (furono individuati per la prima volta da Cobb nel 1954 e chiamati PO da Yonemura nel 1962) sono costituiti da una serie di deflessioni (4-5 onde) di piccola ampiezza e alta frequenza (100-160 Hz.)sovrapposte alla porzione ascendente dell’onda b dell’ERG. Le onde hanno una latenza che oscilla dai 18 ai 49ms ed un intervallo interpicco di circa 7ms e le ampiezze possono variare da 1-2 ad oltre 20 microvolt. I PO rispecchiano il feedback inibitorio delle cellule amacrine verso le bipolari e le ganglionari. La morfologia dei PO è influenzata da diversi fattori quali l’ambiente, paziente, stimolo visivo, acquisizione del segnale. I potenziali Oscillatori sono di natura sia fotopica che scotopica, infatti la loro max ampiezza si ottiene in condizioni di adattamento mesopico (è necessario spiegare bene la procedura dell’esame per aumentare la compliance del pz, ed è indispensabile che le pupille siano ben dilatate).

Elettroretinogramma da flash (ERG): 5 tipi di risposta la risposta dei bastocelli o ERG scotopico (dall’occhio adattato all’oscurità) la risposta di massima ampiezza dell’occhio adattato all’oscurità; i potenziali oscillatori la risposta dei coni o ERG fotopico le risposte ottenute da stimoli rapidamente ripetuti o ERG da flicker ISCEV, 1989 (Marmor et al., 1990)

Filtri 100-500 sweep 10/D

lateralizzazione paradossa

PE NELLA SCLEROSI MULTIPLA DIAGNOSI I PE multifocali (mfVEP) sono caratterizzati da un display suddiviso in 60 settori ciascuno contenente 16 scacchi bianco/neri che rappresentano stimoli indipendenti Il display copre tutto il campo visivo I mfVEP forniscono informazioni simultanee da 60 regioni del campo visivo Più sensibili rispetto ai VEP convenzionali che forniscono informazioni soprattutto dei quadranti inferiori del campo visivo Problemi: necessità di hardware e software dedicati; personale dedicato

PE NELLA SCLEROSI MULTIPLA DIAGNOSI Confronto tra le tecniche dei VEP convenzionali (cVEP) e dei VEP multifocali (mfVEP) in pz. con NO/SM: mfVEP più sensibili nella diagnosi NO/SM (94.7% sensibilità; 90% specificità) Può diventare il test di seconda scelta se i cVEP sono negativi

PEV in 55 Pz con SM RR-SM (2004-2006) The McDonald criteria has incorporated VEPs (spatial dissemination) into the diagnosis of multiple sclerosis. In patients in whom an insidious neurological progression has occurred, VEPs are recommended in patients with an MRI consisting of 4 or more, but less than 9, T2 lesions consistent with MS.

anatomo-fisiologia cellule M (da sistema magnocellulare, o cellule parasol) sistema fasico, rapido, per le basse frequenze spaziali analisi del movimento visione acromatica (contrasto di luminanza) analisi orientamento spaziale cellule P (da sistema parvocellulare, o cellule midget) sistema tonico, lento, per le alte frequenze spaziali percezione colore rosso-verde (contrasto cromatico) cellule K (da sistema koniocellulare) percezione del blu-giallo Sistema magno e parvo anche nell’o?pmo si riferisce a quali cellule???? 61