Transcranial Electrocortical Stimulation to Monitor Facial Nerve Motor Function During Cerebellopontine Angle Surgery

Abstract

Objective: This study was conducted to investigate the success rate of the orbicularis oculi and oris muscles motor evoked potentials (FMEP) for facial nerve function monitoring by using a stepwise protocol and to evaluate its usefulness in predicting facial nerve outcome during cerebellopontine angle (CPA) surgeries.

Methods: FMEPs were recorded intraoperatively from 60 patients undergoing CPA surgery. Transcranial electrocortical stimulation (TES) was performed using corkscrew electrodes positioned at a hemispheric montage (C3/C4 and CZ). The contralateral abductor pollicis brevis muscle was used as the control response. Stimulation was always applied contralaterally to the affected side using 1, 3 or 5 rectangular pulses ranging from 200 to 600V with 50 microseconds of pulse duration and an interstimulus interval (ISI) of 2 miliseconds (ms). Facial potentials were recorded from needles placed in the orbicularis oculi and oris muscles.

Results: FMEP from the orbicularis oris and oculi muscles could be reliably monitored in 86.7% and 85% of the patients, respectively. The immediate postoperative facial function correlated significantly with the FMEP ratio in the orbicularis oculi muscle at 80% amplitude ratio (p = 0.037) and orbicularis oris muscle at 35% ratio (p = 0.000). FMEP loss was always related to postoperative facial paresis, although in different degrees.

Conclusions: FMEPs can be obtained reliably using TES with 3 to 5 train pulses. Stable intraoperative FMEPs can predict a good postoperative outcome of facial function. However, further refinements of this technique are still necessary in order to minimize artifacts and to make this method even more reliable

Ziel: Diese Studie untersucht bei chirurgischen Eingriffen am Kleinhirnbrückenwinkel, bei denen der Nervus facialis anatomisch und funktionell gefährdet ist, die Durchführbarkeit des Facialis-Monitoring und dessen prognostischen Wert für das postoperative Ergebnis mittels elektrophysiologischer Ableitung motorisch evozierter Potenziale (MEP) des Musculus orbicularis oculi und Musculus orbicularis oris (FMEP).

Methoden: Bei 60 mikrochirurgischen Eingriffen am Kleinhirnbrückenwinkel wurden intraoperative FMEPs abgeleitet. Eine transkranielle Elektrostimulation (TES) wurde mit Corkscrew-Elektroden an den Positionen C3, C4 und CZ nach gängiger hemisphärischer Montage durchgeführt. Der kontralaterale Musculus abductor pollicis brevis wurde als Kontrollantwort verwendet. Die Stimulation erfolgte immer kontralateral der betroffenen Seite. FMEPs wurden von Nadeln registriert, die in den M. orbicularis oculi und den M. orbicularis oris gelegt waren. Dazu wurden 1, 3 oder 5 Rechteckimpulse im Intervall von 200 V bis 600 V mit einer Impulsdauer von 50 Mikrosekunden und eines Zwischenstimulus-Intervalls von 2 Millisekunden verwendet.

Ergebnisse: In 86.7% der Fälle konnte ein FMEP des M. orbicularis oris und in 85 % der Fälle ein FMEP des M. orbicularis oculi zuverlässig abgeleitet werden. Die unmittelbare postoperative Funktion des Nervus facialis korrelierte signifikant mit den Werten der FMEPs: 80% der Amplitudenrate bei dem M. orbicularis oculi (p = 0.037) 35% der Amplitudenrate bei dem M. orbicularis oris (p = 0.000). Ein FMEP-Verlust war immer mit postoperativen Fazialisparesen in verschiedenen Schweregraden verbunden.

Schlussfolgerungen: FMEPs können zuverlässig abgeleitet werden, indem TES mit 3 bis 5 Train-Pulsen verwendet werden. Stabile intraoperative FMEPs haben eine Voraussagekraft für ein gutes postoperatives Ergebnis des N. facialis. Eine weitere Verfeinerung der Technik wird jedoch in Zukunft noch notwendig sein, um Artefakte zu minimieren und diese Methode als zuverlässiges intraoperatives Monitoring sich etablieren zu lassen.

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