A novel approach of using brachial plexus blockade as an experimental model for diagnosis of intraoperative nerve dysfunction with somatosensory evoked potentials: a blinded proof-of-concept study.

Intraoperative nerve dysfunction has been difficult to investigate because of its rarity and unpredictable occurrence. The diagnostic test attributes of nerve function monitors have not been clearly defined. This proof-of-concept study aimed to assess the feasibility of using brachial plexus blockade (BPB) in awake patients as an experimental model for nerve dysfunction to characterize the diagnostic test attributes of somatosensory evoked potentials (SSEPs). We obtained baseline SSEPs and neurologic function in patients and subsequently placed BPBs (experimental model) to generate progressive states of nerve dysfunction. We monitored SSEP changes (index test) and neurologic symptoms (reference standard) simultaneously during the onset of BPB to determine the temporal relationships and diagnostic test attributes of SSEPs. Brachial plexus blockade produced differential motor and sensory dysfunction that allowed simultaneous clinical and neurophysiologic assessment. One hundred and fifty-seven pairs of multiple data points from 14 patients were included for final analysis. The onset of abnormal SSEP signals almost always preceded the onset of neurologic symptoms. The sensitivities and specificities of SSEP to detect the impairment of power (motor rating score ≤ 4/5), cold sensation, and two-point discrimination were 100% and 67%, 99% and 55%, and 100% and 46%, respectively. This study found that BPB can produce sufficient differential nerve dysfunction to allow adequate evaluation of the diagnostic test attributes of SSEPs as a nerve monitor. The results of this study may stimulate further work on refining intraoperative nerve dysfunction models and diagnostic nerve function monitors. www.clinicaltrials.gov (NCT03409536); registered 24 January 2018. RéSUMé: OBJECTIF: La dysfonction nerveuse peropératoire est difficile à étudier en raison de sa rareté et de son imprévisibilité. Les attributs d’un test diagnostique des moniteurs de la fonction nerveuse n’ont pas été clairement définis. Cette étude de démonstration de faisabilité visait à évaluer la faisabilité de l’utilisation d’un bloc du plexus brachial (BPB) chez des patients éveillés comme modèle expérimental de la dysfonction nerveuse afin de caractériser les attributs de test diagnostique des potentiels évoqués somesthésiques (PES). MéTHODE: Nous avons enregistré les PES et la fonction neurologique de base des patients, puis administré des BPB (modèle expérimental) pour générer des états progressifs de dysfonction nerveuse. Nous avons surveillé simultanément les changements des PES (test pour déterminer l’indicateur) et les symptômes neurologiques (norme de référence) pendant l’évolution du BPB afin de déterminer les relations temporelles et les attributs de test diagnostique des PES. RéSULTATS: Le bloc du plexus brachial a produit une dysfonction motrice et sensorielle différentielle qui nous a permis de procéder à une évaluation clinique et neurophysiologique simultanée. Cent cinquante-sept paires de points de données multiples issues de 14 patients ont été incluses pour l’analyse finale. L’apparition de signaux de PES anormaux a presque toujours précédé l’apparition de symptômes neurologiques. Les sensibilités et les spécificités des PES pour détecter la perte de force (score moteur ≤ 4/5), la sensation de froid et la discrimination à deux points étaient de 100 % et 67 %, 99 % et 55 %, et 100 % et 46 %, respectivement. CONCLUSION: Cette étude a constaté que le bloc du plexus brachial peut produire une dysfonction nerveuse différentielle suffisante pour permettre l’évaluation adéquate des attributs de test diagnostique des PES en tant que moniteur nerveux. Les résultats de cette étude pourraient motiver d’autres travaux sur l’amélioration des modèles de dysfonction nerveuse peropératoire et des moniteurs diagnostiques de la fonction nerveuse. ENREGISTREMENT DE L’éTUDE: www.clinicaltrials.gov (NCT03409536); enregistrée le 24 janvier 2018.