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Dieser Artikel wurde von Andreas Faßl, Redaktion erstellt. Für die Erstellung wurden folgende Quellen verwendet:
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Visuell evozierte Potenziale: VEP einfach erklärt
Visuell evozierte Potenziale, kurz VEP, sind eine Untersuchung des Sehsystems.
Dabei schaut die untersuchte Person auf ein Muster, zum Beispiel ein schwarz-weißes Schachbrett. Das Muster verändert sich immer wieder. Dadurch wird die Netzhaut im Auge gereizt.
Das Signal läuft vom Auge über den Sehnerv bis zum Sehzentrum im Gehirn. Kleine Elektroden am Hinterkopf messen die elektrische Reaktion des Gehirns.
Was wird gemessen?
Bei der Untersuchung sind vor allem zwei Werte wichtig:
- Latenz: Sie zeigt, wie schnell das Signal im Gehirn ankommt.
- Amplitude: Sie zeigt, wie stark die gemessene Reaktion ist.
Ein typisches VEP enthält mehrere Wellen. Eine besonders wichtige Welle ist die P100. Sie tritt normalerweise ungefähr 100 Millisekunden nach dem Reiz auf.
Wann werden VEP eingesetzt?
VEP können helfen, Störungen der Sehbahn zu erkennen. Eine verlängerte Latenz kann zum Beispiel bei einer Schädigung der Nervenfasern auftreten.
Eine wichtige Anwendung ist die Untersuchung bei Multipler Sklerose (MS). Auch bei bestimmten Sehstörungen können VEP zusätzliche Informationen liefern.
Bei Menschen mit Epilepsie wurden außerdem besondere späte VEP-Signale beobachtet. Diese Befunde können Hinweise auf Veränderungen der Hirnaktivität geben.
Was beeinflusst das Ergebnis?
Das Ergebnis hängt unter anderem vom Alter, der Sehschärfe und den technischen Bedingungen der Untersuchung ab. Deshalb werden die Messwerte immer unter Berücksichtigung der jeweiligen Untersuchungsbedingungen beurteilt.
Kurz gesagt: VEP machen sichtbar, wie das Gehirn auf einen visuellen Reiz reagiert. Sie können dadurch wichtige Hinweise auf die Funktion der Sehbahn liefern.
Visuell evozierte Potenziale: VEP verstehen und einordnen
Das menschliche Gehirn verarbeitet optische Reize mit hoher Präzision. Trifft Licht auf die Netzhaut, wird dieser Reiz in elektrische Signale umgewandelt und über die Sehbahn bis zur Sehrinde im Hinterkopf weitergeleitet. Die Neurophysiologie kann diesen Weg mithilfe visuell evozierter Potenziale, kurz VEP, objektiv untersuchen. Das Verfahren liefert dabei insbesondere Informationen über die Funktion der Sehbahn anhand von Latenz und Amplitude.
Neurophysiologische Grundlagen und Messprinzip
Visuell evozierte Potenziale sind geringe elektrische Potentialänderungen, die durch eine visuelle Stimulation der Netzhaut ausgelöst und über der Sehrinde am Hinterkopf abgeleitet werden. Die Signale sind sehr klein und müssen durch wiederholte Reizung und anschließende Mittelung von der spontanen Hirnaktivität abgegrenzt werden.
Für die visuelle Stimulation stehen in der Praxis vor allem zwei Verfahren zur Verfügung:
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Schachbrett-Musterumkehr (Pattern Reversal): Der Patient betrachtet ein Schachbrettmuster, bei dem sich die hellen und dunklen Felder wiederholt vertauschen. Die mittlere Helligkeit bleibt dabei gleich. Dieses Verfahren liefert für viele klinische Fragestellungen gut auswertbare VEP.
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Blitz-Stimulation (Flash VEP): Bei diesem Verfahren werden Lichtblitze eingesetzt. Es eignet sich insbesondere dann, wenn eine gezielte Fixation auf einen Bildschirm nicht möglich ist, beispielsweise bei Säuglingen oder Kleinkindern.
Die Ableitung erfolgt über Oberflächenelektroden am Hinterkopf. Dabei orientiert sich die Elektrodenpositionierung am internationalen 10/20-System.
Das Signalmuster: Latenzen, Amplituden und Normwerte
Bei einem typischen Musterumkehr-VEP treten charakteristische Potentialverläufe auf. Zu den wichtigen Komponenten gehören N80, P100 und N135:
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N80: ein negatives Potentialminimum bei ungefähr 80 Millisekunden.
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P100: ein positiver Gipfel bei ungefähr 100 Millisekunden. In neurologischen Darstellungen wird dieser positive Ausschlag häufig nach unten dargestellt.
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N135: ein weiteres negatives Potentialminimum bei ungefähr 135 Millisekunden.
Für die Beurteilung werden insbesondere die Latenz der P100 und die Amplitude betrachtet. Die P100-Latenz, auch Gipfelzeit genannt, beschreibt den zeitlichen Abstand zwischen dem visuellen Reiz und dem Auftreten des P100-Gipfels. Sie gibt damit einen Hinweis auf die Geschwindigkeit der Reizleitung entlang der Sehbahn. In der Normpopulation liegt die P100-Latenz etwa im Bereich von 95 bis 115 Millisekunden.
Die Amplitude beschreibt die Größe der Potentialdifferenz. Sie kann beispielsweise zwischen P100 und N80 oder unter Einbeziehung von N135 bestimmt werden. Als Größenordnung werden für normale VEP-Amplituden etwa 5 bis 30 Mikrovolt angegeben.
Klinische Interpretation und neurologische Krankheitsbilder
Veränderungen von Latenz, Amplitude und Kurvenform können Hinweise auf Störungen der Sehbahn geben. In der neurologischen und ophthalmologischen Diagnostik lassen sich dabei unterschiedliche Befundmuster unterscheiden:
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Demyelinisierung: Eine verzögerte Reizleitung kann sich durch eine verlängerte P100-Latenz zeigen. Bei entzündlichen Schädigungen der Sehbahn kann die Latenz um 20 Millisekunden oder mehr verlängert sein, während die Amplitude nur wenig reduziert sein kann.
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De- und Remyelinisierung: Eine verzögerte und aufgesplitterte Reizantwort kann bei chronischen Prozessen mit De- und Remyelinisierung auftreten.
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Axonaler Schaden: Eine verringerte Potentialhöhe bei gleichzeitig normaler Latenz kann auf eine teilweise Schädigung der Axone hinweisen.
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Fehlende Reizantwort: Eine nicht nachweisbare Reizantwort kann mit einer vollständigen Schädigung der Axone oder einem Leitungsblock vereinbar sein.
Die klassische Anwendung der VEP liegt in der Untersuchung der Sehbahn und ihrer Bestandteile. Eine wichtige Rolle spielt das Verfahren insbesondere bei der Abklärung der Multiplen Sklerose. Auch in der Strabologie können VEP zur objektiveren Beurteilung einer Amblyopie eingesetzt werden.
Spezifische Potenzialänderungen bei Epilepsie
Eine Untersuchung von Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit Epilepsie untersuchte, ob VEP zusätzliche Hinweise auf epilepsietypische Veränderungen liefern können. Dabei wurden 93 Patienten untersucht und die VEP mit Blitzreizen sowie einer EEG-Ableitung erfasst.
Bei den untersuchten Patienten mit Epilepsie wurde über den temporalen Hirnregionen nach ungefähr 200 Millisekunden häufiger eine späte Negativität beobachtet. Diese Komponente wurde als N200 bezeichnet. Ihr Maximum lag zwischen etwa 168 und 188 Millisekunden.
Bei Patienten mit generalisierter Epilepsie trat diese N200 in etwa der Hälfte der Fälle beidseitig auf. Bei Patienten mit fokalen Anfällen zeigte sie sich dagegen in etwa 70 Prozent der Fälle einseitig und dabei überwiegend rechtsseitig. In der Kontrollgruppe wurde die N200 nur bei wenigen Personen beobachtet.
Die Untersuchung zeigte außerdem, dass die N200 häufiger auftrat, wenn der letzte Anfall bereits länger zurücklag. Sie wurde zudem häufiger bei Patienten beobachtet, die antikonvulsive Medikamente einnahmen. Die Autoren bringen das Auftreten dieser späten N200-Komponente mit interiktaler hypersynchroner Aktivität und einer gesteigerten kortikalen Erregbarkeit in Verbindung.
Damit liefert die Untersuchung Hinweise darauf, dass bestimmte späte VEP-Komponenten bei Epilepsie mit dem aktuellen neurophysiologischen Zustand zusammenhängen können. Die Befunde stammen jedoch aus der untersuchten Patientengruppe und sind nicht mit einem allgemein etablierten diagnostischen Parameter gleichzusetzen.
Methodische Anforderungen und Einflussfaktoren
Die Aussagekraft von VEP-Messungen hängt wesentlich von den Bedingungen der Untersuchung ab. Technische Faktoren wie Stimulationsgerät, Monitor, Blitzbrille, Abstand zum Auge und die verwendeten Reizparameter beeinflussen die Messung. Deshalb müssen für die jeweilige technische Konstellation geeignete Referenzwerte verwendet werden.
Auch biologische Faktoren spielen eine Rolle. Die VEP-Latenz nimmt mit zunehmendem Lebensalter zu; eine entsprechende Verlängerung wird insbesondere ab dem 55. Lebensjahr beschrieben. Bei der Beurteilung müssen deshalb die jeweiligen Untersuchungsbedingungen und altersabhängige Unterschiede berücksichtigt werden.