Neonatal EEG

Neonatal EEG:ssä on joitakin hyvin erilaisia kliinisiä näkökohtia tallentamisen ja tulkinnan suhteen. Tiettyjen kliinisten yksityiskohtien, kuten konseptuaalisen (eli käsitteellisen) iän (CA) ja rekisteröidyn potilaan kliinisen tilan ymmärtäminen on olennaista vastasyntyneiden EEG:n tulkinnan kannalta.

Konventionaalisen vastasyntyneiden EEG:n indikaatioita ovat iän ja kypsyyden arviointi, vastasyntyneiden kouristuskohtausten ja neonataalisen status epilepticuksen tunnistaminen, vastasyntyneiden enkefalopatian ja fokaalisten poikkeavuuksien arvioiminen sekä hoidon vasteen arvioiminen tai apuna hermosto-oireiden ennusteessa. Perinteinen vastasyntyneiden EEG on kultainen standardi vastasyntyneiden kouristuskohtausten ja vastasyntyneiden enkefalopatian diagnosoinnissa ja varmistamisessa.

Neonataaliseen EEG:hen liittyy myös useita erityisiä teknisiä näkökohtia, jotka alkavat asennuksesta ja elektrodien sijoittamisesta. Vastasyntyneiden montagea käytetään syntymästä siihen asti, kunnes vauva on täysiaikainen. Joissakin keskuksissa vastasyntyneiden asennusta käytetään siihen asti, kunnes vauva on 46-48 raskausviikon ikäinen (GA) tai kunnes tallenteessa näkyy unikierteitä (noin 46-48 viikkoa) (ks. kuva 19).

Tekgulin ja kollegoiden tutkimuksessa verrattiin pienennetyn (vastasyntyneiden) asennuksen herkkyyttä ja spesifisyyttä vastasyntyneiden täydelliseen 10-20-asennukseen verrattuna (4). He havaitsivat, että vastasyntyneiden montagen herkkyys oli 96,8 % ja spesifisyys 100 %. Elektrodikorkkia käytetään joissakin laitoksissa, joissa ei ole ympärivuorokautista EEG-teknikon kattavuutta, koska korkin voivat asettaa sairaanhoitajat, apulaislääkärit tai apulaisopiskelijat. Elektrodikorkit ovat värikoodattuja, ja ne voidaan säätää eri päänkokojen mukaan. Muita polygrafisia parametreja tai ekstraserebraalisia kanavia, jotka sisältyvät perinteiseen vastasyntyneiden EEG:hen, ovat elektrookulogrammi (EOC), elektromyogrammi (EMG), elektrokardiogrammi (EKG), pneumografi ja video. EOC:tä varten kaksi EOC-elektrodia asetetaan lähelle silmien ulompaa reunaa, toinen silmän yläpuolelle ja toinen silmän alapuolelle. EOC:n avulla voidaan tunnistaa eri käyttäytymisvaiheet, erityisesti valveillaolo- ja aktiivinen univaihe, joissa silmien liikkeet näkyvät. EMG-tallenteita varten EMG-elektrodi sijoitetaan leuan alle. EMG:n avulla voidaan tunnistaa eri käyttäytymisvaiheet (valveillaolo ja aktiivinen uni), koska aktiiviseen uneen liittyy usein suhteellista lihasatoniaa.

EKG-johtimet sijaitsevat rintakehällä, jotta voidaan rekisteröidä sykevaihtelut ja erottaa EKG-artefakti EEG:stä. Pneumografi tai hengitysvyö mahdollistaa myös käyttäytymisvaiheiden tunnistamisen. Synkronoitua videotallennusta olisi myös käytettävä mahdollisuuksien mukaan, vaikka hyvin koulutettu EEG-teknikko tai -hoitaja, joka kommentoi EEG-tallennetta, voi korvata sen, että voidaan seurata potilaan käyttäytymistä tai ympäristöön liittyviä seikkoja, jotka voivat tuottaa EEG-artefakteja, kuten taputtelua tai hoitajan manipulointia; tämä on ratkaisevan tärkeää, koska joskus tällaiset liikkeet voivat tuottaa artefakteja, jotka jäljittelevät vastasyntyneiden EEG:ssä esiintyviä kouristuskohtauskaavoja melkeinpä täsmällisesti.

Neuvoloiden, erityisesti ennenaikaisesti syntyneiden vauvojen, iho on hyvin ohut ja herkkä. Vaikka suosituksen mukaan ihon impedanssi (ihon ja rekisteröintielektrodin välisen yhteyden laadun mittari) tulisi pitää noin 5 kΩ:ssa, myös noin 10 kΩ:n impedanssi voi tuottaa teknisesti riittävän tallenteen ja samalla välttää vakavia ihon hankaumia. Matalataajuussuodatin asetetaan vastasyntyneiden EEG-tallenteissa matalammaksi kuin vanhempien lasten ja aikuisten EEG-tallenteissa, jotta voidaan tallentaa hitaampia taajuuksia 0,005-0,01 Hz:n tai 0,5 Hz:n taajuudella, ja korkeataajuussuodattimen asetus on samanlainen kuin aikuisten EEG-tallenteissa, 35-70 Hz:n taajuudella.

EEG-tallenteiden tulisi kestää vastasyntyneiden EEG-tallenteiden kohdalla vähintään 2-3 tuntia, jotta voidaan kuvata hereilläoloaika ja kaikki unen vaiheet. Vastasyntyneiden EEG näytetään tyypillisesti pidemmällä aikavälillä näytöllä (nopeampi ”paperinopeus” 15 mm/s), mikä saa aikaan pakkautuneemman näköisen tallenteen. Tämä tiivistetty näyttö mahdollistaa hyvin hitaan aktiivisuuden, epäsymmetrioiden ja asynkronioiden paremman näyttämisen, jotka ovat ratkaisevia arvioitaessa vastasyntyneiden nauhoituksia.

Vastasyntyneiden montageissa on jonkin verran vaihtelua laitosten välillä. Tärkeimmät vaihtelut liittyvät siihen, missä eri kanavat sijaitsevat tallennusmonisteissa ja miten ne näytetään näytöllä tai sivulla (ks. kuva 20 tyypillisestä vastasyntyneiden monisteen näytöstä).

Jotta vastasyntyneen EEG:stä voidaan tehdä tarkka tulkinta, on tärkeää tietää vauvan käsitteellinen ikä (aka käsitteellinen ikä) (CA), vauvan nauhoitusajankohtana käyttämät lääkkeet, vauvan erilaiset käyttäytymistilat ja kaikki asiaankuuluvat ympäristön muutokset. CA lasketaan lisäämällä arvioitu GA ja potilaan laillinen tai kronologinen ikä syntymän jälkeen. Esimerkkinä voidaan mainita, että 4 viikon ikäisen vauvan, joka on syntynyt 30 raskausviikolla, CA on 34 viikkoa. Kun CA otetaan huomioon, vastasyntynyt on vastasyntynyt, jonka ikä on <4 viikkoa. Myös ennenaikaisen, lähiaikaisen ja terminaalin määritelmät on tärkeää tuntea vastasyntyneiden EEG:n tulkinnan kannalta. Vastasyntynyt on alle 4 viikon ikäinen vastasyntynyt. Ennenaikaisen vauvan CA on 24 ja 34 viikon välillä. Lähiaikaisilla vauvoilla CA on välillä 34-36 viikkoa, kun taas termisellä vauvalla CA on 37 viikkoa tai enemmän.

Jotkut lääkkeet ja jäähdytyshoito alentavat vastasyntyneen EEG:n jännitettä, joten on erittäin tärkeää tietää, mitä lääkkeitä ja hoitoja vauvalle annetaan EEG:n tallennushetkellä. Morfiini, barbituraatit, bentsodiatsepiinit ja muut epilepsialääkkeet vähentävät vastasyntyneen EEG:n jännitettä. Myös pään jäähdytys ja koko kehon jäähdytys vähentävät vastasyntyneiden EEG:n jännitettä.

Teknikon huomautukset eri käyttäytymistiloista auttavat merkittävästi vastasyntyneiden EEG:n tulkinnassa. Vastasyntyneiden EEG-tallenteissa on selviä eroja valve- ja unitilojen aikana sekä univaiheiden sisällä. Yleensä vastasyntyneillä on hereillä ollessaan silmät auki, kun taas nukkuessaan silmät ovat kiinni. Hengityksen ja silmien liikkeiden säännöllisyys auttaa erottamaan aktiivisen unen (REM-unen ja epäsäännöllisen hengityksen) ja hiljaisen unen (ei REM-unia ja säännöllinen hengitys) toisistaan.

Teknikon on myös huomioitava artefaktien lähteet. Vastasyntyneiden EEG:n artefaktien lähteitä ovat hengityskoneet, inkubaattorit, letkut ja tiputukset sekä ruokinta. Kovat äänet, valon välähdykset ja imetys tai vanhempien hoito voivat myös olla artefaktien lähteitä, ja ne tulisi huomioida. Kaikki nämä tekijät aiheuttavat vastasyntyneiden EEG:n taustan ohimenevää heikentymistä, joka näkyy heräämisen yhteydessä. Joitakin artefakteja voi syntyä EEG-jälkeen, kun EEG-teknikot kiinnittävät elektrodeja (kuva 21). Näitä artefakteja voidaan erehtyä pitämään terävinä aaltoina tai jopa kouristuskohtauksina. Sama pätee patting-artefaktiin, jonka taajuus vaihtelee tyypillisesti alusta loppuun ja joka voi muistuttaa ictal-kuviota (kuva 22).

Aikuisten EEG:n tapaan vastasyntyneiden EEG:n tehokas tulkinta edellyttää järjestelmällistä lähestymistapaa visuaaliseen analyysiin. Taustarytmin perusjärjestyksen tulisi sisältää EEG:n jatkuvuuden ja epäjatkuvuuden, symmetrian, synkronian, amplitudin, reaktiivisuuden sekä grafoelementtien morfologian ja koostumuksen tarkastelu.

Jatkuvuudella vastasyntyneiden EEG:ssä tarkoitetaan EEG-käyrästöä, jonka amplitudi on suhteellisen vakio ja johdonmukainen (kuvat 23, 24). Epäjatkuvuus vastasyntyneiden EEG:ssä viittaa suhteellisen korkeamman amplitudin jaksoihin, jotka vuorottelevat matalamman amplitudin jaksojen eli interburstien kanssa (kuvat 23, 25). Tausta kehittyy eri tilojen kautta vastasyntyneillä, joilla on CA 24 ja 46 viikon välillä, kuten taulukossa 2 esitetään. Viikkojen CA 24 ja 29 välillä EEG näyttää hyvin samankaltaiselta eri tiloissa, eikä reaktiivisuutta stimulaatioon ole havaittavissa. EEG on epäjatkuva mutta synkroninen, ja interburst-välit (IBI) ovat 6-12 sekuntia ja amplitudi alle 2 μV. Viikkojen CA 30 ja 34 välillä EEG:ssä on pidempiä yhtäjaksoisia jaksoja, mutta se on edelleen suhteellisen epäjatkuva ja reagoi jonkin verran stimulaatioon. EEG:n ulkonäkö on samanlainen valveillaolon ja aktiivisen unen aikana. Rauhalliselle unelle on ominaista epäjatkuvuusjaksot, jotka tunnetaan nimellä tracé discontinu. EEG on synkroninen noin 70-80 prosentissa tallenteista. Tästä iästä lähtien IBI-välit lyhenevät asteittain ja IBI:n amplitudi kasvaa asteittain, kunnes EEG:stä tulee täysin jatkuva noin CA 44 -viikolla. Viikkojen CA 35 ja 36 välillä on selvä ero hereilläolon ja aktiivisen unen välillä. EEG on jatkuvampi molemmissa tiloissa (activité moyenne), mutta pysyy epäjatkuvana hiljaisen unen aikana (tunnetaan nimellä tracé alternant, koska korkeajännitteiset purskejaksot ja matala-amplitudiset IBI-jaksot vuorottelevat). EEG on selvästi reaktiivinen jännitteen tasaantuessa, ja lisääntynyt jatkuvuus ilmenee stimulaation aikana rauhallisessa unessa. EEG on synkronisempi, noin 85 %:n aikana tallenteesta.

Neonataalisen EEG:n kehitys erilaisissa käyttäytymistiloissa

EEG:n kehitys muuttuu jatkuvaksi 37. ja 40. raskausviikon välissä, jolloin EEG:stä tulee jatkuva, ja se on samankaltainen sekä heräämis- että aktiivisen unen tiloissa. Rauhallisen unen aikana esiintyy tracé alternant (kuva 26), jossa on joitakin jatkuvan SWS:n jaksoja. EEG on täysin synkroninen ja reagoi sisäisiin tai ulkoisiin ärsykkeisiin. Viikolla 40-44 CA EEG on jatkuva heräämisen, aktiivisen unen ja hiljaisen unen jatkuvan SWS-osuuden aikana. EEG on reaktiivinen kaikissa tiloissa ja synkroninen. Viikolla 44-46 CA EEG on jatkuva kaikissa tiloissa. Jatkuva SWS korvaa tracé alternantin. Keskialueilla esiintyy spindlejä, joiden taajuus on 12-14 Hz. Jatkuvan SWS:n aikana tapahtuva stimulaatio saa aikaan EEG:n suhteellisen vaimenemisen.

Nämä jatkuvuuden ja epäjatkuvuuden kuviot määritellään kliinis-elektrografisesti tracé discontinu -nimellä, noin 30-34. tai 35. raskausviikolla, hiljaisilla jaksoilla, joiden jännite on <25 μV (usein <10 μV); tracé alternant, jota esiintyy 34. ja 35. raskausviikon välillä rauhallisen unen aikana, jolloin rauhalliset jaksot ovat jännitteeltään >25 μV ja vuorottelevat 100-200 μV:n jaksojen kanssa; ja tracé continu, joka esiintyy 40. raskausviikolla ja sitä vanhemmilla viikoilla ja jossa on jatkuvia epäsäännöllisiä delta- ja theta-jaksoja, joiden jännite on 50-100 μV, valveillaolon ja aktiivisen unen aikana.

Symmetria vastasyntyneiden EEG:ssä tarkoittaa molemmista aivopuoliskoista tai homologisista aivoalueista peräisin olevan toiminnan symmetriaa. Symmetrian arvioinnissa huomioon otettavia elementtejä ovat amplitudi, taajuus ja aaltomuotoelementit. Epäillään epäsymmetriaa, kun kahden homologisen aivoalueen amplitudi ylittää suhteen 2:1 (kuva 27). Epäsymmetristä kuviota analysoitaessa, jos epäsymmetria ilmenee vain amplitudissa, on otettava huomioon EEG:n virheellinen sijoittaminen, päänahan turvotus ja subduraaliset kerääntymät. Jos epäsymmetria koskee taajuutta, amplitudia ja grafoelementtejä, on harkittava aivohalvausta tai rakenteellisia vaurioita.

Synkronialla on useita merkityksiä EEG:n tulkinnassa, mutta tässä tapauksessa sillä viitataan grafoelementtien puoliskojen väliseen ajoitukseen, lähinnä vastasyntyneiden EEG:n katkonaisten osien aikana. EEG-purkauksia pidetään synkronoituina, kun purkauksen alkamisen välillä on alle 1,5 sekuntia eroa molempien aivopuoliskojen välillä. Aina synkronisia grafoelementtejä ovat encoches frontales ja anteriorinen frontaalinen dysrytmia, joita nähdään kaikissa käyttäytymistiloissa mutta erityisesti hiljaisen unen aikana siirryttäessä aktiivisesta unesta hiljaiseen uneen (kuva 28), sekä monorytminen okcipitaalidelta. Synkronoinnin määrä vaihtelee vastasyntyneen EEG:n kypsymisen aikana. Ennen 29-30 viikkoa CA purskeet ovat 100-prosenttisesti synkronisia. Synkronisuus vähenee noin 70 %:iin 31. ja 36. raskausviikon välillä ja lisääntyy sen jälkeen asteittain, kunnes se on jälleen 100 % 37. raskausviikolla. Burstit ovat epäsynkronisia, jos oikean ja vasemman aivopuoliskon välillä on yli 1,5 sekuntia eroa burstien alkamisen välillä (kuva 29). Asynkroniaa voidaan havaita kaikissa tiloissa, jotka aiheuttavat diffuusia enkefalopatiaa, ja aivojen dysgeneesissä, johon liittyy callosalien ageneesi.

EEG:n amplitudi mitataan jännitteenä. Jännitearvo mitataan aaltomuodon huipusta huippuun. Vastasyntyneiden EEG:ssä grafoelementtien amplitudi pienenee 24. raskausviikolta CA:sta terminaaliin. Amplitudipoikkeavuuksia ovat muun muassa isoelektrinen EEG, depressiivinen tai erilaistumaton EEG, jonka jännite on alle 10 μV, tai EEG, jonka pysyvä matala jännite on alle 5-10 μV hereillä ollessa, alle 10-25μV rauhallisen unen aikana tai matala jännite, joka jatkuu yli 43. raskausviikon CA:n jälkeen (kuva 30a ja b) (kuva 30a ja b).

Reaktiivisuus on kliininen tai EEG-vaste ulkoiseen stimulaatioon tai sisäiseen herätykseen. On olemassa kliinisiä muutoksia ja EEG-muutoksia, jotka osoittavat reaktiivisuutta. Kliiniseen vasteeseen kuuluvat aktiiviset liikkeet ja hengityskuvion muutokset. EEG-vasteeseen kuuluvat taajuusmuutokset, lisääntynyt jatkuvuus, vähentynyt amplitudi ja muutos unesta heräämiskuvioon (kuva 31). Valostimulaatio ei aiheuta valostimulaatiota vastasyntyneillä. Reaktiivisuuden puuttuminen on normaalia alle 30 viikon ikäisillä ennenaikaisilla vauvoilla. Muussa tapauksessa reaktiivisuuden puuttuminen viittaa patologiseen talamokortikaaliseen häiriöön.

Taulukossa 3 esitetään eri grafoelementtien kehittyminen eri CA:lla. Vastasyntyneiden EEG:tä tulkittaessa on tärkeää oppia erottamaan normaalit teräväaaltoiset transientit terävistä aalloista, jotka voivat viitata vastasyntyneiden keskushermoston toimintahäiriöön. Sporadisia teräviä aaltoja esiintyy kaikissa ennenaikaisissa ja termisissä tallenteissa. Esimerkkejä ovat encoches frontales (kuvat 28, 32) ja terävät transientit, jotka sijaitsevat sentro-temporaalisilla alueilla (kuvat 33 ja 34). Monia vastasyntyneiden EEG:n teräviä transientteja voidaan pitää artefakteina, kunnes toisin todistetaan (kuva 35). Kuten aikuisten EEG:ssä, epänormaalit terävät aallot ovat useimmiten negatiivisen polariteetin omaavia teräviä aaltoja, joilla on klassinen morfologia, johon kuuluu aivosähkökenttä ja sen jälkeen tuleva hidas aalto, joka häiritsee taustaa. Vastasyntyneiden terävien aaltojen yhteys vastasyntyneiden kohtauksiin ja myöhempään epilepsiariskiin on usein epäselvä. Takaraivon alueella ja keskilinjalla havaitut terävät aallot ovat yleensä epänormaaleja. Positiivisilla terävillä aalloilla ei yleensä ole yhteyttä kouristuskohtauksiin, vaan ne liittyvät aivojen rakenteellisiin poikkeavuuksiin; positiiviset terävät aallot voivat kuitenkin olla epileptogeenisiä, vaikka ne ovatkin harvinaisia (kuva 36). Kun positiiviset terävät aallot sijaitsevat rolandisilla alueilla, ne liittyvät useimmiten valkean aineen vaurioihin.

Nukkumis- ja heräämisjaksot voidaan erottaa EEG:llä vasta 31. raskausviikon jälkeen. Valve- ja aktiivisella unella on joitakin kliinisiä ja EEG:n yhtäläisyyksiä, mukaan lukien epäsäännöllinen hengitys ja sekoittuneet taajuudet EEG-taustassa. Toisin kuin vanhemmilla imeväisillä ja aikuisilla, vastasyntyneillä aktiivinen uni seuraa valveillaoloa. Aktiivisen unen osuus vastasyntyneiden uniajasta on jopa puolet. Kliinisesti rauhalliselle unelle on ominaista silmänliikkeiden puuttuminen EOG:stä, säännöllinen hengitys ja liikeartefaktien puuttuminen. EEG:ssä jälkivaihtelua kuvaavat hiljaiset jaksot, joiden jännite on yli 25 μV ja jotka vuorottelevat 100-200 μV:n amplitudin purskeiden kanssa. Hitaassa rauhallisessa unessa näkyy jatkuvaa korkean amplitudin delta-aktiivisuutta kaikilla aivoalueilla. Encoches frontales näkyy hiljaisen unen aikana. Siirtymävaiheen unta tai määrittelemätöntä unta ei voida luokitella aktiiviseen tai hiljaiseen uneen, ja sitä nähdään pääasiassa 37. ja 40. raskausviikon välisenä aikana eri käyttäytymistilojen välisten siirtymien aikana.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että vastasyntyneen EEG-taustan analyysi alkaa tietämyksellä nauhoitetun vastasyntyneen konseptuaalisesta (käsitteellisestä) iästä ja kliinisestä tilasta. Myöhempään tulkintaan tulisi sisältyä EEG-taustan jatkuvuuden, symmetrian, synkronian, normaalien ja epänormaalien kuvioiden, uni-valverytmin ja kohtausten arviointi.