Neonatal EEG

The neonatal EEG has some very different clinical considerations for recording and interpretation. La comprensione di alcuni dettagli clinici, come l’età concettuale (CA) e lo stato clinico del paziente registrato, è essenziale per l’interpretazione dell’EEG neonatale.

Le indicazioni per l’EEG neonatale convenzionale includono la valutazione dell’età e della maturità; l’identificazione delle crisi neonatali e dello stato epilettico neonatale; la valutazione dell’encefalopatia neonatale e delle anomalie focali; e la valutazione della risposta al trattamento o per aiutare la prognosi neurologica. L’EEG neonatale convenzionale è il gold standard per la diagnosi e la conferma delle crisi neonatali e dell’encefalopatia neonatale.

Ci sono anche diverse considerazioni tecniche specifiche per l’EEG neonatale, a partire dal montaggio e dal posizionamento degli elettrodi. Il montaggio neonatale viene utilizzato dal momento della nascita fino a quando il bambino raggiunge l’età a termine. In alcuni centri, il montaggio neonatale viene utilizzato fino a quando il bambino ha da 46 a 48 settimane di età gestazionale (GA) o fino a quando si vedono i fusi del sonno nella registrazione (intorno alle 46-48 settimane) (vedi Figura 19).

Uno studio di Tekgul e colleghi ha confrontato la sensibilità e la specificità del montaggio ridotto (neonatale) rispetto a un montaggio completo 10-20 nei neonati (4). Hanno trovato che il montaggio neonatale aveva una sensibilità del 96,8% e una specificità del 100%. Un tappo elettrodo viene utilizzato in alcune istituzioni in cui non c’è la copertura 24 ore EEG tecnologo, dal momento che un tappo può essere posizionato da infermieri, residenti, o compagni. Gli elettrodi sono codificati a colori e possono essere regolati per adattarsi a diverse dimensioni della testa. Altri parametri poligrafici o canali extracerebrali che sono inclusi nell’EEG neonatale convenzionale sono l’elettrooculogramma (EOC), elettromiogramma (EMG), elettrocardiogramma (ECG), pneumografo e video. Per l’EOC, due elettrodi EOC sono posti vicino al canthus esterno degli occhi, uno sopra l’occhio e l’altro sotto l’occhio. L’EOC permette di identificare le diverse fasi comportamentali, in particolare le fasi di veglia e di sonno attivo, in cui si vedono i movimenti degli occhi. Per le registrazioni EMG, l’elettrodo EMG è posto sotto il mento. L’EMG permette l’identificazione di diverse fasi comportamentali (veglia e sonno attivo), poiché il sonno attivo è spesso associato a una relativa atonia muscolare.

Le derivazioni ECG si trovano sul petto per registrare le variazioni della frequenza cardiaca e permettere di distinguere l’artefatto ECG sull’EEG. Un pneumografo o una cintura respiratoria permette anche l’identificazione delle fasi comportamentali. La registrazione video sincronizzata dovrebbe anche essere usata quando possibile, anche se un tecnico EEG ben addestrato o un’infermiera che annota la registrazione EEG può aiutare a sostituire il monitoraggio dei comportamenti del paziente o dei problemi ambientali che possono generare artefatti EEG, come le pacche o la manipolazione dell’infermiera; questo è cruciale perché a volte movimenti come questi possono generare artefatti che imitano quasi precisamente i modelli di crisi sull’EEG neonatale.

I neonati, in particolare i bambini pretermine, hanno una pelle molto sottile e sensibile. Anche quando la raccomandazione è di mantenere l’impedenza della pelle (una misura della qualità della connessione tra la pelle e l’elettrodo di registrazione) a circa 5 kΩ, un’impedenza di circa 10 kΩ può anche produrre una registrazione tecnicamente adeguata, evitando gravi abrasioni della pelle. Il filtro a bassa frequenza è impostato più basso nelle registrazioni neonatali rispetto alle registrazioni EEG nei bambini più grandi e negli adulti per consentire la registrazione di frequenze più lente a 0,005 a 0,01 Hz o 0,5 Hz, e l’impostazione del filtro ad alta frequenza è simile alle registrazioni degli adulti a 35 a 70 Hz.

La registrazione EEG neonatale dovrebbe durare almeno 2 a 3 ore per catturare sveglio e tutte le fasi del sonno. L’EEG neonatale è tipicamente visualizzato con un intervallo di tempo più lungo sullo schermo (una “velocità della carta” più veloce di 15 mm/s) producendo una registrazione dall’aspetto più compresso. Questo schermo compresso permette una migliore visualizzazione dell’attività molto lenta, delle asimmetrie e delle asincronie che sono cruciali da valutare nelle registrazioni neonatali.

I montaggi neonatali hanno alcune variazioni tra le istituzioni. Le principali variazioni sono dove si trovano i diversi canali sui montaggi di registrazione e come vengono visualizzati sullo schermo o sulla pagina (vedi Figura 20 per una tipica visualizzazione del montaggio neonatale).

Per fornire un’interpretazione accurata dell’EEG neonatale, è importante conoscere l’età di concepimento (alias età concettuale) (CA) del bambino, i farmaci che il bambino sta prendendo al momento della registrazione, i diversi stati comportamentali del bambino, ed eventuali cambiamenti ambientali pertinenti. La CA è calcolata aggiungendo la GA stimata e l’età legale o cronologica del paziente dopo la nascita. Un esempio è un bambino di 4 settimane nato a 30 settimane di GA avrebbe un CA di 34 settimane. Tenendo conto della CA, un neonato è un neonato con età <4 settimane. Anche le definizioni di pretermine, pretermine e termine sono importanti da conoscere per l’interpretazione dell’EEG neonatale. Un neonato è un neonato di età inferiore a 4 settimane. Un bambino pretermine ha un CA tra 24 e 34 settimane. I bambini a breve termine hanno un CA tra 34 e 36 settimane, mentre un bambino a termine ha un CA di 37 settimane e oltre.

Alcuni farmaci e la terapia di raffreddamento diminuiscono la tensione dell’EEG neonatale, quindi è molto importante sapere quali farmaci e terapie vengono somministrati al bambino al momento della registrazione EEG. Morfina, barbiturici, benzodiazepine e altri farmaci antiepilettici diminuiscono la tensione dell’EEG neonatale. Anche il raffreddamento della testa e il raffreddamento totale del corpo riducono la tensione dell’EEG neonatale.

Le annotazioni del tecnico sui diversi stati comportamentali aiutano significativamente l’interpretazione dell’EEG neonatale. Le registrazioni EEG neonatali hanno chiare differenze durante gli stati di veglia e di sonno, e all’interno delle fasi del sonno. In generale, i neonati quando sono svegli hanno gli occhi aperti, mentre quando dormono, hanno gli occhi chiusi. La regolarità delle respirazioni e dei movimenti oculari aiuta a differenziare il sonno attivo (REMs e respirazioni irregolari) dal sonno tranquillo (nessun REMs e respirazioni regolari).

Le fonti di artefatti dovrebbero anche essere notate dal tecnologo. Fonti di artefatti nell’EEG neonatale sono i ventilatori, le incubatrici, le linee e le flebo e l’alimentazione. Anche i rumori forti, i lampi di luce e l’allattamento o le cure parentali possono essere fonti di artefatti e devono essere annotati. Tutti questi fattori producono un’attenuazione transitoria dello sfondo EEG neonatale, come si vede con gli arousal. Alcuni artefatti possono essere prodotti nel tracciato EEG quando i tecnici EEG fissano gli elettrodi (Figura 21). Questi artefatti possono essere scambiati per onde acute o addirittura per convulsioni. Lo stesso vale per l’artefatto da patting, che tipicamente ha una frequenza variabile dall’inizio alla fine e può assomigliare a un modello ictale (Figura 22).

Similmente all’EEG degli adulti, un approccio ordinato all’analisi visiva è necessario per interpretare efficacemente l’EEG neonatale. L’organizzazione di base del ritmo di fondo dovrebbe includere un’ispezione della continuità e discontinuità dell’EEG, simmetria, sincronia, ampiezza, reattività e morfologia e composizione dei grafoelementi.

La continuità nell’EEG neonatale si riferisce a un tracciato EEG con ampiezza relativamente costante e coerente (Figure 23, 24). La discontinuità nell’EEG neonatale si riferisce a periodi di esplosioni di ampiezza relativamente maggiore che si alternano a periodi di ampiezza inferiore, o interruzioni (Figure 23, 25). Lo sfondo si evolve attraverso diversi stati nei neonati con CA tra 24 e 46 settimane, come mostrato nella Tabella 2. Tra CA 24 e 29 settimane, l’EEG appare molto simile nei diversi stati, e non c’è reattività alla stimolazione. L’EEG è discontinuo ma sincrono, e gli intervalli di interruzione (IBI) sono tra 6 e 12 secondi con ampiezza inferiore a 2 μV. Tra CA 30 e 34 settimane, l’EEG ha periodi più lunghi di continuità ma è ancora relativamente discontinuo e diventa un po’ reattivo alla stimolazione. L’EEG ha un aspetto simile durante gli stati di veglia e di sonno attivo. Il sonno tranquillo è caratterizzato da periodi di discontinuità che sono noti come tracé discontinu. L’EEG è sincrono in circa il 70-80% delle registrazioni. Da questa età in poi, gli intervalli IBI diventano progressivamente più brevi, e l’ampiezza dell’IBI aumenta progressivamente fino a quando l’EEG diventa completamente continuo intorno a CA 44 settimane. Tra CA 35 e 36 settimane, c’è una chiara distinzione tra gli stati di veglia e di sonno attivo. L’EEG è più continuo in entrambi gli stati (activité moyenne) ma rimane discontinuo durante il sonno tranquillo (noto come tracé alternant, a causa di periodi alternati di intervalli di burst ad alta tensione e IBI a bassa ampiezza). L’EEG è chiaramente reattivo con appiattimento di tensione, e una maggiore continuità si verifica durante la stimolazione nel sonno tranquillo. L’EEG è più sincrono, durante circa l’85% della registrazione.

Tra le 37 e le 40 settimane di CA, l’EEG diventa continuo e appare simile durante gli stati di veglia e di sonno attivo. Durante il sonno tranquillo, c’è tracé alternant (Figura 26) con alcuni periodi di SWS continuo. L’EEG è completamente sincrono e reattivo agli stimoli interni o esterni. Tra le 40 e le 44 settimane di CA, l’EEG è continuo durante la veglia, il sonno attivo e la porzione di SWS continuo del sonno tranquillo. L’EEG è reattivo in tutti gli stati e sincrono. Tra le 44 e le 46 settimane di CA, l’EEG è continuo in tutti gli stati. C’è un SWS continuo che sostituisce il tracé alternant. I fusi appaiono nelle regioni centrali con una frequenza da 12 a 14 Hz. La stimolazione durante lo SWS continuo produce un’attenuazione relativa dell’EEG.

Questi modelli di continuità e discontinuità sono clinicamente-elettrograficamente definiti come tracé discontinu, intorno alle 30-34 o 35 settimane, con periodi tranquilli di tensione <25 μV (spesso <10 μV); tracé alternant, che si verifica tra 34 e 35 settimane fino al termine durante il sonno tranquillo, con periodi tranquilli di tensione >25 μV, alternati a scoppi di 100 a 200 μV; e tracé continu, a 40 settimane CA e oltre, con continuo, irregolare delta e theta di 50 a 100 μV durante la veglia e sonno attivo.

La simmetria nell’EEG neonatale si riferisce alla simmetria dell’attività proveniente da entrambi gli emisferi o regioni cerebrali omologhe. Gli elementi da considerare per la valutazione della simmetria sono l’ampiezza, la frequenza e gli elementi della forma d’onda. Si sospetta un’asimmetria quando l’ampiezza di due regioni cerebrali omologhe supera un rapporto di 2:1 (Figura 27). Quando si analizza un modello asimmetrico, se l’asimmetria è solo in ampiezza, si dovrebbe considerare il posizionamento errato dell’EEG, l’edema del cuoio capelluto e le raccolte subdurali. Se l’asimmetria è di frequenza, ampiezza, e grafoelementi, allora si dovrebbe considerare ictus o lesioni strutturali.

Sincronia ha diversi significati nell’interpretazione EEG ma in questo caso si riferisce alla tempistica interemisferica di grafoelementi, principalmente durante le porzioni discontinue dell’EEG neonatale. I burst EEG sono considerati sincronizzati quando c’è meno di 1,5 secondi che separa l’inizio del burst tra i due emisferi. I grafoelementi che sono sempre sincroni sono encoches frontales e disritmia frontale anteriore, che si vedono in tutti gli stati comportamentali ma specialmente durante il sonno tranquillo nella transizione dal sonno attivo al sonno tranquillo (Figura 28), e delta occipitale monoritmico. La quantità di sincronizzazione varia durante la maturazione neonatale dell’EEG. Prima delle 29-30 settimane CA, i burst sono sincronizzati al 100%. La sincronia diminuisce a circa il 70% tra le 31 e le 36 settimane CA e aumenta progressivamente in seguito fino a raggiungere nuovamente il 100% all’età di 37 settimane CA. I burst sono asincroni se più di 1,5 secondi separano l’inizio dei burst tra l’emisfero destro e sinistro (Figura 29). L’asincronia può essere visto in qualsiasi condizione che causa encefalopatia diffusa, e in disgenesi cerebrale con agenesia callosale.

L’ampiezza dell’EEG si misura in tensione. Il valore di tensione è misurato da picco a picco della forma d’onda. Nell’EEG neonatale, l’ampiezza dei grafoelementi diminuisce dalle 24 settimane CA al termine. Anomalie di ampiezza includono un EEG isoelettrico, un EEG depresso o indifferenziato con tensione inferiore a 10 μV, o un EEG con persistente bassa tensione sotto 5 a 10 μV quando sveglio, sotto 10 a 25μV durante il sonno tranquillo, o bassa tensione persistente oltre 43 settimane CA (Figura 30a e b).

La reattività è la risposta clinica o EEG alla stimolazione esterna o all’eccitazione interna. Ci sono cambiamenti clinici e cambiamenti EEG che indicano la reattività. La risposta clinica include movimenti attivi e cambiamenti del modello respiratorio. La risposta EEG include cambiamenti di frequenza, aumento della continuità, diminuzione dell’ampiezza e cambiamento dal sonno a un modello di veglia (Figura 31). La stimolazione fotica non produce guida fotica nel neonato a termine. L’assenza di reattività è normale nei bambini prematuri sotto le 30 settimane di CA. Altrimenti, l’assenza di reattività indica un disturbo patologico talamo-corticale.

La tabella 3 mostra lo sviluppo dei diversi grafoelementi a diversi CA. Quando si interpretano gli EEG neonatali, è importante imparare a differenziare i normali transienti a onde taglienti dalle onde taglienti che possono essere indicative di disfunzioni del SNC neonatale. Sporadiche onde taglienti sono presenti durante tutte le registrazioni pretermine e a termine. Gli esempi includono encoches frontales (Figure 28, 32) e transienti taglienti situati nelle regioni centro-temporali (Figure 33 e 34). Molti transienti acuti negli EEG neonatali possono essere considerati artefatti fino a prova contraria (Figura 35). Come negli EEG degli adulti, le onde taglienti anormali sono il più delle volte onde taglienti a polarità negativa con una morfologia classica, compreso un campo elettrico cerebrale e un’onda lenta successiva che disturba lo sfondo. La relazione delle onde taglienti neonatali con le crisi neonatali e il successivo rischio di epilessia è spesso poco chiara. Le onde taglienti viste nella regione occipitale e nella linea mediana sono di solito anormali. Le onde taglienti positive generalmente non hanno alcuna relazione con le convulsioni, ma sono invece legate ad anomalie strutturali del cervello; tuttavia, sebbene siano rare, le onde taglienti positive possono essere epilettogene (Figura 36). Quando le onde taglienti positive si trovano nelle aree rolandiche, sono più spesso associate a lesioni della materia bianca.

I cicli sonno/veglia possono essere differenziati da EEG solo dopo 31 settimane CA. La veglia e il sonno attivo hanno alcune somiglianze cliniche ed EEG, comprese le respirazioni irregolari e le frequenze miste nello sfondo EEG. In contrasto con i neonati più grandi e gli adulti, il sonno attivo segue la veglia nei neonati. Il sonno attivo rappresenta fino alla metà del tempo di sonno nei neonati. Clinicamente, il sonno tranquillo è caratterizzato da assenza di movimenti oculari nell’EOG, respirazione regolare e assenza di artefatti da movimento. Sull’EEG, la traccia alternante è caratterizzata da periodi tranquilli di tensione superiore a 25 μV, alternati a scoppi di ampiezza da 100 a 200 μV. Il sonno lento e tranquillo mostra un’attività delta continua ad alta ampiezza su tutte le regioni del cervello. Encoches frontales è visto durante il sonno tranquillo. Il sonno transitorio o indeterminato non può essere classificato in sonno attivo o tranquillo ed è principalmente visto tra 37 e 40 settimane CA, durante le transizioni tra i diversi stati comportamentali.

In conclusione, l’analisi del fondo EEG neonatale inizia con la conoscenza dell’età concettuale e dello stato clinico del neonato registrato. L’interpretazione successiva dovrebbe includere una valutazione della continuità dello sfondo EEG, simmetria, sincronia, modelli normali e anormali, ciclo sonno/veglia e convulsioni.

In conclusione, l’analisi dello sfondo EEG neonatale inizia con la conoscenza dell’età concettuale e dello stato clinico del neonato registrato.