Semnificație clinică

Formele de undă EEG pot fi caracterizate pe baza localizării, amplitudinii, frecvenței, morfologiei, continuității (ritmice, intermitente sau continue), sincroniei, simetriei și reactivității. Cu toate acestea, cea mai frecvent utilizată metodă de clasificare a formelor de undă EEG este în funcție de frecvență, atât de mult încât undele EEG sunt denumite în funcție de intervalul lor de frecvență folosind cifre grecești. Cele mai frecvent studiate forme de undă includ delta (de la 0,5 la 4 Hz); theta (de la 4 la 7 Hz); alfa (de la 8 la 12 Hz); sigma (de la 12 la 16 Hz) și beta (de la 13 la 30 Hz). În plus, există și alte forme de undă, cum ar fi oscilațiile infra-lente (ISO) (mai puțin de 0,5 Hz) și oscilațiile de înaltă frecvență (HFO) (mai mari de 30 Hz), care se află în afara lățimii de bandă convenționale a EEG-ului clinic, dar care și-au găsit recent importanța clinică odată cu apariția procesării digitale a semnalelor.

Frecvență:

Larimea de bandă convențională a EEG-ului clinic se concentrează pe analiza formelor de undă cuprinse între 0,5Hz și 70Hz. Această analiză are loc prin utilizarea filtrării trece-banda a înregistrărilor EEG. Cu toate acestea, o lățime de bandă EEG mai largă a fost supusă examinării de către neurofiziologii și cercetătorii clinici și s-a constatat că este semnificativă din punct de vedere clinic în anumite condiții. Eliminarea benzilor inferioare (infra-lente) sau superioare (ultra-rapide) ale spectrului de frecvențe EEG în EEG de rutină duce la pierderea mai multor caracteristici fiziologice și patologice semnificative importante ale activității cerebrale. Un EEG cu lățime de bandă completă (FbEEG) analizează formele de undă complete, relevante din punct de vedere fiziologic și clinic, fără niciun compromis care ar favoriza o bandă de frecvență în detrimentul alteia. Cu toate acestea, înregistrarea datelor EEG la frecvențe extrem de înalte nu se face în mod obișnuit în practica clinică, deoarece necesită echipamente speciale care pot achiziționa date la frecvențe de eșantionare mai mari, ceea ce, la rândul său, crește spațiul necesar pentru a stoca aceste informații. Pe baza înregistrării FbEEG, formele de undă EEG pot fi caracterizate prin diferite tipuri: –

1. Oscilații infraroșii lente (ISO) (mai puțin de 0,5Hz): ISO-urile sunt frecvența dominantă la nou-născuții prematuri este la fel de mică ca 0,01 până la 0,1 Hz și sunt denumite tranzitorii de activitate spontană (SAT). SAT-urile reprezintă activitatea spontană condusă în mod endogen, care este crucială în modelarea conectivității neuronale într-un stadiu imatur timpuriu în care aportul senzorial are un rol mic sau deloc. În plus, ISOs la o gamă largă de frecvențe (0,02 până la 0,2 Hz) sunt, de asemenea, prezente în timpul somnului non-REM, sincronizate în fază cu activitățile EEG de frecvență mai mare.

Cele mai multe cercetări privind EEG de frecvență joasă s-au concentrat pe diferite tipuri de sarcini și stări cognitive, cum ar fi stimularea contingentă (variația contingentă negativă, CNV); mișcările motorii (potențialul Bereitschafts) și paradigma de orientare. Durata acestor potențiale lente înregistrate la nivelul scalpului este de până la câteva secunde și, adesea, au o amplitudine de ordinul a doar câtorva microvolți, necesitând astfel FbEEG, precum și electrozi și electrozi de piele-electrodecontacte cu proprietăți autentice de curent continuu pentru înregistrarea lor precisă.

În cele din urmă, monitorizarea invazivă/neinvazivă a EEG la modelele animale și la oameni a stabilit că convulsiile au asocieri cu răspunsuri EEG foarte lente, împreună cu fluctuații variabile de frecvență joasă la focarul convulsiilor. Foarte recent, înregistrările non-invazive ictale DC au demonstrat că convulsiile cu debut focal se corelează cu deplasări DC lungi și de amplitudine relativ mare.

2. Delta (0,5 până la 4Hz): Ritmul Delta este observat fiziologic în somnul profund și este proeminent în regiunile frontocentrale ale capului. Ritmul delta patologic se prezintă în stări de veghe în caz de encefalopatie generalizată și disfuncție cerebrală focală. Activitatea delta ritmică ritmică intermitentă frontală (FIRDA) se prezintă la adulți, în timp ce activitatea delta ritmică intermitentă occipitală (OIRDA) apare la copii. Activitatea delta ritmică ritmică intermitentă temporală (TIRDA) este frecvent întâlnită la persoanele care au epilepsie de lob temporal.

3. Theta (4 până la 7Hz): Acesta este ritmul care este provocat de somnolență, precum și de stadiile timpurii ale somnului, cum ar fi N1 și N2. Este cel mai proeminent în regiunile fronto-centrale ale capului și migrează încet spre înapoi înlocuind ritmul alfa din cauza somnolenței timpurii. Stările emoționale accentuate pot spori, de asemenea, ritmul frontal ritmic theta la copii și adulți tineri. Activitatea theta focală în timpul stărilor de veghe sugerează o disfuncție cerebrală focală.

4. Alfa (8-12Hz): Ritmul alfa dominant posterior este prezent în mod caracteristic în înregistrările EEG normale în stare de veghe în regiunea occipitală a capului. Este caracteristica definitorie a ritmului de fond normal al înregistrării EEG la adult. Ritmul posterior atinge intervalul alfa de 8Hz la vârsta de 3 ani și nu scade nici măcar până în deceniul al nouălea de viață la persoanele sănătoase. Variantele rapide ale ritmului alfa de fond sunt observate în populația normală. Încetinirea ritmului alfa de fond este considerată a fi un semn de disfuncție cerebrală generalizată. Amplitudinea ritmului alfa variază la indivizi diferiți, precum și în momente diferite la același individ. Reactivitatea ritmului alfa este caracteristică și ajută la recunoașterea acestuia. Acesta se observă cel mai bine cu ochii închiși și în timpul relaxării mentale și este atenuat în mod caracteristic prin deschiderea ochilor și prin efort mental. În encefalopatia difuză, pacienții pot prezenta o activitate alfa generalizată, care este nereactivă la stimuli interni sau externi și poartă numele de „comă alfa.”

Ritmul Mu este un alt tip de ritm alfa care se prezintă în regiunile centrale ale capului și au o morfologie asemănătoare unui arc. Acest ritm dispare în mod caracteristic odată cu activitatea motorie a membrelor contralaterale sau cu gândirea la inițierea unei activități motorii. Cu toate acestea, este relativ neschimbat cu deschiderea ochilor. Sunt frecvent întâlnite la adulții tineri și nu sunt la fel de frecvente la copii și la vârstnici. Factorii atenuanți includ oboseala, stimularea somatosenzorială și aritmetica mentală. Sunt destul de asimetrice și asincrone pe cele două părți.

5. Undele Sigma: Această activitate este observată fiziologic în somnul N2 și se numește fuse de somn sau unde sigma. Ele pot fi lente (12 până la 14Hz) sau rapide (14 până la 16Hz) și sunt observate cel mai proeminent în regiunile fronto-centrale ale capului. Ritmul fusiform patologic poate fi observat în encefalopatia generalizată și este cunoscut sub numele de „comă fusiformă.”

6. Beta (13 până la 30Hz): Ritmul beta este ritmul cel mai frecvent observat la adulți și copii normali. Este cel mai proeminent în regiunile frontale și centrale ale capului și se atenuează pe măsură ce se îndreaptă spre posterior. Amplitudinea activității beta este de obicei între 10 și 20 de microvolți, care rareori crește peste 30 de microvolți. Adesea crește în amplitudine în timpul somnolenței, în timpul somnului N1 și ulterior scade în somnul N2 & N3. Majoritatea medicamentelor sedative, cum ar fi barbituricele, hidratul de cloral și benzodiazepinele, cresc amplitudinea și cantitatea de activitate beta la indivizi. Atenuarea focală, regională sau emisferică a beta poate apărea în cazul unei leziuni corticale, malformații, colecții de lichid subdural, epidural sau subgaleal.

7. Oscilații de înaltă frecvență (HFO) (mai mari de 30Hz): Acestea se mai clasifică în gamma (30 până la 80Hz); ondulații (80 până la 200Hz) & ondulații rapide (200 t o500Hz). Ritmul gamma a fost atribuit percepției senzoriale care integrează diferite zone. La nivel mondial au fost efectuate cercetări ample asupra HFO, în special în legătură cu epilepsia. Se știe că focarele epileptice generează episoade de activitate de frecvență foarte înaltă. Înregistrările intracraniene în profunzime din hipocampul epileptic (modele animale și umane) au raportat explozii de frecvențe ultrarapide (ondulații rapide), care probabil se corelează cu epileptogenitatea locală a țesutului cerebral. Pe de altă parte, înregistrările subdurale în timpul evaluării prechirurgicale a epilepsiei au demonstrat că exploziile de activitate într-un interval de frecvență relativ mai mic (60-100 Hz) pot indica, de asemenea, localizarea unui focar epileptic. Există dovezi pentru HFO interictale ca posibili biomarkeri ai țesutului cerebral epileptogenic uman.

Activitatea EEG ultrarapidă se corelează cu stările cognitive și cu potențialele legate de evenimente. Importanța ritmurilor gamma într-o mare varietate de funcții cognitive a fost bine stabilită. Potențialele evocate ale trunchiului cerebral (BERA) reprezintă o categorie bine stabilită și măsurată în mod curent de semnale EEG ultrarapide. Există rapoarte de BERA (mai mari de 200 Hz) legate de stimularea somatosenzorială sau de mișcările motorii, iar sensibilitatea lor la stările de vigilență, la interferențele motorii sau la manipulările farmacologice, cum ar fi anestezicele sau sedativele, oferă opțiuni mai noi pentru monitorizarea și diagnosticarea creierului. Ele pot ajuta la detectarea precoce a demielinizării și a altor tulburări ale integrității corticale.

Morfologie:

Transitorii EEG sunt forme de undă izolate sau complexe care se disting de activitatea de fond. La indivizii normali sunt prezenți mai mulți tranzitori EEG care sunt benigni și care trebuie diferențiați de tranzitorii patologici. Identificarea acestor forme de undă ca fiind non-epileptice necesită pregătire și experiență. Interpretarea greșită a tranzienților non-epileptiformi va duce la supradiagnosticarea epilepsiei, la tratamente prelungite inutile cu medicamente antiepileptice și la alte consecințe medico-legale.

Identificarea tranzienților non-epileptiformi

Transienții non-epileptiformi sunt forme de undă care au un aspect epileptiform, dar nu au nicio legătură cu crizele epileptice. Ele pot avea contururi ascuțite și pot apărea ca explozii aritmice izolate. Cercetătorii au observat că majoritatea tranzienților neepileptici comuni apar în timpul somnolenței și al somnului ușor. Vom descrie unii dintre acești tranzitori neepileptiformi frecvent observați.

1. Undele lambda: Undele Lambda sunt tranzitorii ascuțite pozitive care apar în regiunea occipitală a capului în stările de veghe și apar cel mai proeminent în timpul explorării vizuale și de obicei dispar la închiderea ochilor.

2. Tranzitorii ascuțite pozitive occipitale ale somnului (POSTS): POSTS sunt tranzitorii ascuțite pozitive care seamănă cu undele lambda și sunt prezente la aproximativ 50 până la 80% din indivizii sănătoși în timpul somnului NREM. Ele sunt observate cel mai frecvent la adolescenți și adulți tineri și sunt cele mai ridicate în timpul fazei inițiale de somnolență, spre deosebire de stadiile mai profunde ale somnului NREM.

3. Spike și undă de 6 Hz (spike și undă fantomă): Acestea sunt vârfuri de amplitudine mică, slab perceptibile, care apar în cadrul unui complex de vârfuri și unde lente care se repetă. În mod caracteristic, acestea sunt de 5 până la 6 Hz, cu amplitudini de sub 40 microvolți și durata vârfului mai mică de 30 de milisecunde. Ele pot avea o predominanță frontală sau occipitală și sunt observate frecvent la adolescenți și adulți tineri.

4. 14 & Spike-uri pozitive de 6Hz (Ctenoizi): Acestea sunt repetiții unilaterale, bi-sincrone sau asincrone, regulate, cu morfologie arciformă, care sunt centrate în regiunea temporală posterioară și apar cu distribuție largă. Ele sunt frecvent observate în timpul somnolenței și al somnului ușor.

5. Tranzitorii ascuțiți ai vertexului (VST): VST-urile apar ca unde mono sau bifazice și adesea trifazice și undă ascuțită negativă de suprafață cu inversare de fază la sau în apropierea vertexului și apar în somnolență și somn NREM. Ele au de obicei o durată de 100 de milisecunde.

6. Complexul K: Acestea sunt unde polifazice care au o durată mai mare de 0,5 sec, cu contur mai puțin ascuțit și sunt adesea urmate de fusuri de somn.

7. Tranzitorii epileptiformi benigni ai somnului (BETS) sau Spike-uri mici ascuțite (SSS) sau Spike-uri sporadice benigne ale somnului (BSSS): Acestea sunt tranzitorii monofazice sau difazice de amplitudine mică, cu contururi ascuțite, care apar cel mai frecvent în somnul N1 și N2. Cel mai probabil să apară la adulți între 30 și 60 de ani. Are amplitudini de sub 90 de microvolți și o durată mai mare de 90 de milisecunde. Este văzut apărând cel mai frecvent în regiunea medio-temporală cu un câmp larg care se extinde în regiunea frontală adiacentă.

8. Undele Wicket (Ritmul Wicket): Acestea sunt tranzitorii EEG frecvent observate, care sunt monofazice, cu contururi ascuțite și cu o fază simetrică ascendentă și descendentă. Ele apar de obicei din activitatea de fond în curs de desfășurare și nu perturbă fondul. Este prezent în stare de veghe relaxată și facilitat de somnolență și cel mai frecvent prezent la vârsta mijlocie sau la adulții în vârstă

9. Ritmic Mid-temporal Theta al somnolenței (RMTD): Cunoscută anterior ca varianta psihomotorie: RMTDs sunt trenuri de activitate theta care sunt observate în timpul tranziției somn-veghe și sunt centrate în jurul regiunii medio-temporale și se pot răspândi în regiunile temporale anterioare și posterioare, precum și în regiunile parietale posterioare. Ele au un model monomorf cu un contur ascuțit sau crestat care este foarte caracteristic.

10. Descărcări electroencefalografice ritmice subclinice ale adulților (SREDA): Acesta este un pattern EEG care are o semnificație clinică neclară, dar care este frecvent diagnosticat ca un pattern epileptiform. Debutul acestui ritm poate fi brusc sau extins și poate evolua de la un ritm delta mai lent la un ritm theta mai rapid. Se observă de obicei în timpul stării de veghe sau al somnului ușor și poate fi uneori activat de hiperventilație. Ele pot fi răspândite, dar de obicei sunt maxime în regiunile parietală și temporală posterioară și sunt aproape întotdeauna sincrone și simetrice bilateral. Ele pot dura între 10 secunde și 5 minute, cu o medie de 40-80 de secunde, cu rezolvare bruscă sau treptată.

.