Neonataal EEG
Het neonatale EEG heeft een aantal zeer verschillende klinische overwegingen voor opname en interpretatie. Inzicht in bepaalde klinische details, zoals de conceptuele leeftijd (CA) en de klinische toestand van de opgenomen patiënt, is essentieel voor de interpretatie van het neonatale EEG.
De indicaties voor het conventionele neonatale EEG omvatten beoordeling van leeftijd en rijpheid; identificatie van neonatale aanvallen en neonatale status epilepticus; evaluatie van neonatale encefalopathie en focale afwijkingen; en beoordeling van de respons op behandeling of om de neurologische prognose te helpen. Het conventionele neonatale EEG is de gouden standaard voor de diagnose en bevestiging van neonatale aanvallen en neonatale encefalopathie.
Er zijn ook verschillende specifieke technische overwegingen voor neonatale EEG, te beginnen met de montage en plaatsing van de elektroden. De neonatale montage wordt gebruikt vanaf het moment van de geboorte tot de baby de voldragen leeftijd bereikt. In sommige centra wordt de neonatale montage gebruikt tot de baby 46 tot 48 weken zwangerschapsduur (GA) heeft bereikt of tot slaapspoeltjes in de opname worden waargenomen (rond 46-48 weken) (zie figuur 19).
Figuur 19.
De plaatsing van de elektroden in het 10-20 systeem, aangepast voor pasgeborenen. Het merendeel van de neonatale EEG-activiteit wordt gevonden in de centrale regio’s van de hersenen, dus de neonatale montage moet voldoende dekking van de centro-temporale regio’s hebben. Figuur met dank aan (meer…)
Een studie van Tekgul en collega’s vergeleek de gevoeligheid en specificiteit van de gereduceerde (neonatale) montage versus een volledige 10-20 montage bij neonaten (4). Zij vonden dat de neonatale montage een sensitiviteit van 96,8% en een specificiteit van 100% had. Een elektrodenkapje wordt gebruikt in sommige instellingen waar geen 24-uurs EEG-technoloog aanwezig is, aangezien een kapje kan worden geplaatst door verpleegkundigen, co-assistenten of fellows. Elektrocaps zijn kleurgecodeerd en kunnen worden aangepast om op verschillende hoofdafmetingen te passen. Andere polygrafische parameters of extracerebrale kanalen die zijn opgenomen in het conventionele neonatale EEG zijn het elektrooculogram (EOC), het elektromyogram (EMG), het elektrocardiogram (ECG), de pneumograaf en de video. Voor de EOC worden twee EOC-elektroden bij de buitenste canthus van de ogen geplaatst, de ene boven het oog en de andere onder het oog. EOC maakt het mogelijk de verschillende gedragsstadia te identificeren, met name de wakkere en de actieve slaapstadia, waarin oogbewegingen worden waargenomen. Voor EMG-opnamen wordt de EMG-elektrode onder de kin geplaatst. Met EMG kunnen verschillende gedragsstadia (wakkere slaap en actieve slaap) worden geïdentificeerd, aangezien actieve slaap vaak gepaard gaat met relatieve spieratonie.
ECG-afleidingen worden op de borstkas geplaatst om variaties van de hartslag te registreren en een onderscheid mogelijk te maken tussen ECG-artefacten op het EEG. Een pneumograaf of ademhalingsriem maakt het ook mogelijk om gedragsstadia te identificeren. Gesynchroniseerde video-opname moet ook worden gebruikt wanneer mogelijk, hoewel een goed opgeleide EEG-technicus of verpleegkundige die de EEG-opname annoteert kan helpen vervangen voor het volgen van gedragingen van de patiënt of omgevingskwesties die EEG-artefacten kunnen genereren, zoals aaien of verpleegkundige manipulatie; dit is van cruciaal belang omdat soms bewegingen zoals deze artefacten kunnen genereren die bijna exact aanvallenpatronen nabootsen op het neonatale EEG.
Pasgeborenen, in het bijzonder premature baby’s, hebben een zeer dunne en gevoelige huid. Zelfs als de aanbeveling is om de huidimpedantie (een maat voor de kwaliteit van de verbinding tussen de huid en de opname-elektrode) op ongeveer 5 kΩ te houden, kan een impedantie van ongeveer 10 kΩ ook een technisch adequate opname opleveren, terwijl ernstige schaafwonden aan de huid worden voorkomen. Het laagfrequentfilter wordt bij neonatale opnamen lager ingesteld dan bij EEG-opnamen bij oudere kinderen en volwassenen om de opname van langzamere frequenties bij 0,005 tot 0,01 Hz of 0,5 Hz mogelijk te maken, en de instelling van het hoogfrequentfilter is vergelijkbaar met opnamen bij volwassenen bij 35 tot 70 Hz.
Neonatale EEG-opnamen moeten ten minste 2 tot 3 uur duren om wakker en alle slaapstadia vast te leggen. Neonatale EEG wordt meestal weergegeven met een langer tijdsinterval op het scherm (een snellere “papier snelheid” van 15 mm / s) het produceren van een meer gecomprimeerd uitziende opname. Dit gecomprimeerde scherm maakt een betere weergave mogelijk van zeer trage activiteit, asymmetrieën, en asynchronieën die van cruciaal belang zijn om in neonatale opnamen te evalueren.
Neonatale montages vertonen enkele variaties tussen instellingen. De belangrijkste variaties zijn de plaats van de verschillende kanalen op de opnamemontages en de wijze waarop zij op het scherm of de pagina worden weergegeven (zie figuur 20 voor een typische neonatale montagedisplay).
Figuur 20.
Typische neonatale montage. Neonatale montages vertonen enkele variaties van instelling tot instelling. De belangrijkste variaties zijn waar de verschillende kanalen zich bevinden. In dit voorbeeld bevinden de vertex-elektroden zich in het midden van het EEG-spoor, en de extra (meer…)
Om een nauwkeurige interpretatie van het neonatale EEG te geven, is het belangrijk de conceptuele leeftijd (CA) van de baby te kennen, de medicatie die de baby gebruikt op het ogenblik van de opname, de verschillende gedragstoestanden van de baby, en alle pertinente omgevingsveranderingen. De CA wordt berekend door de geschatte GA en de wettelijke of chronologische leeftijd van de patiënt na de geboorte bij elkaar op te tellen. Een voorbeeld: een baby van 4 weken die geboren is met een GA van 30 weken zou een CA van 34 weken hebben. Rekening houdend met de CA, is een pasgeborene een pasgeborene met een leeftijd <4 weken. De definities van prematuur, bijna prematuur en voldragen zijn ook belangrijk om mee vertrouwd te raken voor de interpretatie van neonatale EEG’s. Een pasgeborene is een pasgeborene die minder dan 4 weken oud is. Een premature baby heeft een CA tussen 24 en 34 weken. Bijna voldragen baby’s hebben een CA tussen 34 en 36 weken, terwijl een voldragen baby een CA van 37 weken en meer heeft.
Sommige medicatie en koelingstherapie verminderen de spanning van het neonatale EEG, dus het is zeer belangrijk te weten welke medicatie en therapieën aan de baby worden gegeven op het moment van de EEG-opname. Morfine, barbituraten, benzodiazepinen en andere anti-epileptica verlagen het voltage van het neonatale EEG. Hoofdkoeling en totale lichaamskoeling verminderen ook de spanning van het neonatale EEG.
Technicus annotaties met betrekking tot de verschillende gedragstoestanden helpen aanzienlijk bij de interpretatie van het neonatale EEG. Neonatale EEG-opnamen hebben duidelijke verschillen tijdens wakkere en slaaptoestanden, en binnen slaapstadia. In het algemeen hebben pasgeborenen, wanneer zij wakker zijn, de ogen open, terwijl zij, wanneer zij slapen, de ogen gesloten hebben. Regelmatige ademhalingen en oogbewegingen helpen om een onderscheid te maken tussen actieve slaap (REMs en onregelmatige ademhalingen) en rustige slaap (geen REMs en regelmatige ademhalingen).
Bronnen van artefacten moeten ook worden opgemerkt door de technoloog. Bronnen van artefacten in het neonatale EEG zijn ventilatoren, couveuses, lijnen en infusen, en voeding. Harde geluiden, lichtflitsen en borstvoeding of ouderlijke zorg kunnen ook bronnen van artefacten zijn en moeten worden opgemerkt. Deze factoren veroorzaken allemaal een voorbijgaande verzwakking van de neonatale EEG-achtergrond, zoals gezien wordt bij opwinding. Sommige artefacten kunnen worden geproduceerd in het EEG spoor wanneer EEG technici zijn het bevestigen van de elektroden (figuur 21). Deze artefacten kunnen worden aangezien als scherpe golven of zelfs toevallen. Hetzelfde geldt voor patting artefact, dat typisch een variabele frequentie heeft van begin tot einde en kan lijken op een ictal patroon (Figuur 22).
Figuur 21.
Neonatale EEG artefacten van technicus die elektroden vastzet. Dit voorbeeld toont enkele artefacten (kanalen 3, 4, 7, 8, 11 en 12) die zijn veroorzaakt door het bevestigen van de elektroden. Afbeelding met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Figuur 22.
Patting artefact. Dit voorbeeld toont een wijdverspreid ritmisch artefact dat wordt veroorzaakt door het kloppen van de baby. Afbeelding met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Gelijkaardig aan volwassen EEG, is een ordelijke benadering van visuele analyse noodzakelijk om neonatale EEG effectief te interpreteren. De basisorganisatie van het achtergrondritme moet een inspectie omvatten van de EEG continuïteit en discontinuïteit, symmetrie, synchronie, amplitude, reactiviteit, en morfologie en samenstelling van grafoelementen.
Continuïteit in neonatale EEG verwijst naar een EEG tracing met relatief constante en consistente amplitude (figuren 23, 24). Discontinuïteit in neonatale EEG’s verwijst naar perioden van relatief hogere amplitude-uitbarstingen die worden afgewisseld met perioden van lagere amplitude, of interbursts (figuren 23, 25). De achtergrond evolueert door verschillende toestanden bij neonaten met CA tussen 24 en 46 weken, zoals weergegeven in Tabel 2. Tussen CA 24 en 29 weken lijkt het EEG sterk op elkaar in verschillende toestanden, en is er geen reactiviteit op stimulatie. Het EEG is discontinu maar synchroon, en de interburst-intervallen (IBI) liggen tussen 6 en 12 seconden met een amplitude van minder dan 2 μV. Tussen CA 30 en 34 weken heeft het EEG langere perioden van continuïteit maar is nog steeds relatief discontinu en wordt enigszins reactief op stimulatie. Het EEG ziet er tijdens de wakkere en actieve slaaptoestand ongeveer hetzelfde uit. Rustige slaap wordt gekenmerkt door perioden van discontinuïteit die bekend staan als tracé discontinu. Het EEG is synchroon in ongeveer 70 tot 80 procent van de opname. Vanaf deze leeftijd worden de IBI-intervallen geleidelijk korter en neemt de amplitude van de IBI geleidelijk toe totdat het EEG rond CA 44 weken volledig continu wordt. Tussen CA 35 en 36 weken is er een duidelijk onderscheid tussen de wakkere en actieve slaaptoestand. Het EEG is in beide toestanden meer continu (activité moyenne), maar blijft discontinu tijdens de rustige slaap (bekend als tracé alternant, wegens de afwisselende perioden van hoogspanningsburst-intervallen en laag-amplitude IBI). Het EEG is duidelijk reactief met afvlakking van de spanning, en verhoogde continuïteit treedt op tijdens stimulatie in rustige slaap. Het EEG is meer synchroon, gedurende ongeveer 85% van de opname.
Figuur 23.
Continuïteit van het neonatale EEG. Continuïteit in het neonatale EEG verwijst naar een spoor met een relatief constante amplitude. Discontinuïteit in neonatale EEG verwijst naar perioden van relatief hogere amplitude of bursts die worden afgewisseld met perioden van lagere amplitude of interbursts. (meer…)
Figuur 24.
Continu neonataal EEG. Continuïteit in neonatale EEG verwijst naar een spoor met een constante amplitude. Dit voorbeeld toont een continue EEG. Afbeelding met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Figuur 25.
Discontinue neonatale EEG. Discontinuïteit in neonatale EEG verwijst naar perioden van relatief hogere amplitude of bursts die worden afgewisseld met perioden van lagere amplitude of interbursts. Dit voorbeeld toont een normale 27 weken CA zuigeling met een discontinue EEG, (meer…)
Neonatale EEG Achtergrond Evolutie in Verschillende Gedragsstaten
Tussen 37 en 40 weken CA, wordt het EEG continu en lijkt vergelijkbaar tijdens waken en actieve slaap staten. Tijdens de rustige slaap, is er tracé alternant (Figuur 26) met enkele perioden van continue SWS. Het EEG is volledig synchroon en reageert op interne of externe prikkels. Tussen 40 en 44 weken CA is het EEG continu tijdens waken, actieve slaap en het continue SWS-gedeelte van de rustige slaap. Het EEG is reactief in alle toestanden en synchroon. Tussen 44 en 46 weken CA is het EEG continu in alle toestanden. Er is continu SWS dat de tracé alternant vervangt. Spindels verschijnen in de centrale regio’s met een frequentie van 12 tot 14 Hz. Stimulatie tijdens continue SWS veroorzaakt relatieve verzwakking van het EEG.
Figuur 26.
Tracé alternant. Dit is een neonataal EEG monster van een 25 dagen oud meisje geboren met 39 weken GA. Het monster toont een segment van rustige slaap met tracé alternant. Afbeelding met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Deze patronen van continuïteit en discontinuïteit worden klinisch-elektrografisch gedefinieerd als tracé discontinu, rond 30 tot 34 of 35 weken, met rustige perioden van spanning <25 μV (vaak <10 μV); tracé alternant, voorkomend tussen 34 en 35 weken tot het einde van de zwangerschap tijdens rustige slaap, met rustige perioden van spanning >25 μV, afgewisseld met uitbarstingen van 100 tot 200 μV; en tracé continu, bij 40 weken CA en daarboven, met continue, onregelmatige delta en theta van 50 tot 100 μV tijdens wakkere en actieve slaap.
Symmetrie in neonataal EEG verwijst naar symmetrie van activiteit afkomstig van beide hemisferen of homologe hersengebieden. Elementen om te overwegen voor evaluatie van symmetrie zijn amplitude, frequentie, en golfvorm elementen. Asymmetrie wordt vermoed wanneer de amplitude van twee homologe hersengebieden een verhouding van 2:1 overschrijdt (Figuur 27). Bij het analyseren van een asymmetrisch patroon, als asymmetrie is alleen in amplitude, moet men overwegen onjuiste EEG plaatsing, hoofdhuid oedeem, en subdurale collecties. Als de asymmetrie van frequentie, amplitude, en grafoelements is, dan zou men beroerte of structurele letsels moeten overwegen.
Figuur 27.
Asymmetrische achtergrond. Dit neonatale EEG monster werd opgenomen bij een 2 dagen oude voldragen baby jongen die een linker beroerte had. Let op de asymmetrie in amplitude en frequentie gezien in de elektroden die de linker hemisfeer bedekken (ovaal). Dit was een intermitterende (meer…)
Synchronie heeft verschillende betekenissen in EEG interpretatie maar verwijst in dit geval naar de interhemisferische timing van grafiekuitbarstingen, voornamelijk tijdens de discontinue delen van het neonatale EEG. EEG-uitbarstingen worden als gesynchroniseerd beschouwd wanneer er minder dan 1,5 seconde verschil is tussen het begin van de uitbarsting in de twee hemisferen. Grafieken die altijd synchroon zijn, zijn encoches frontales en anterior frontale ritmestoornissen, die gezien worden in alle gedragstoestanden maar vooral tijdens de rustige slaap in de overgang van actieve naar rustige slaap (Figuur 28), en monoritmische occipitale delta. De mate van synchronisatie varieert tijdens neonatale EEG rijping. Vóór 29 tot 30 weken CA, bursts zijn 100% synchroon. De synchronisatie neemt af tot ongeveer 70% tussen 31 en 36 weken CA en neemt daarna geleidelijk toe tot weer 100% op de leeftijd van 37 weken CA. Bursts zijn asynchroon als meer dan 1,5 seconden scheiden het begin van de bursts tussen de rechter en linker hemisferen (Figuur 29). Asynchronie kan worden gezien bij elke aandoening die diffuse encefalopathie veroorzaakt, en bij cerebrale dysgenese met callosale agenese.
Figuur 28.
Neonatale EEG synchronie: voorbeeld van encoches frontales en anterior frontale dysritmia. Dit is een voorbeeld van rustige slaap bij een 25 dagen oud meisje geboren met 39 weken GA. Er zijn twee synchrone grafieken in dit monster: anterior frontale dysritmie, (meer…)
Figuur 29.
Neonataal EEG: asynchronie. Dit is een voorbeeld van een abnormaal neonataal EEG van een 2 weken oude baby die met 37 weken werd geboren en neonatale aanvallen had als gevolg van hypoxisch-ischemische encefalopathie en sepsis. Let op de asynchronie van de uitbarstingen. Het EEG is ook significant (meer…)
De amplitude van het EEG wordt gemeten in spanning. De spanningswaarde wordt gemeten van piek tot piek van de golfvorm. Bij neonatale EEG’s neemt de amplitude van de grafieken af vanaf 24 weken CA tot de uitgerekende leeftijd. Amplitudeafwijkingen omvatten een iso-elektrisch EEG, een depressief of ongedifferentieerd EEG met een spanning van minder dan 10 μV, of een EEG met een persisterende lage spanning onder 5 tot 10 μV wanneer men wakker is, onder 10 tot 25 μV tijdens de rustige slaap, of een lage spanning die persisteert na 43 weken CA (figuur 30a en b).
Figuur 30.
Laag-amplitude neonataal EEG bij hypoxisch-ischemische encefalopathie. (a) Neonatale EEG met lage amplitude, slaap, pasgeborene met hypoxie; (b) neonatale EEG met lage amplitude: opwinding, geen verandering in stadium. (a) en (b) komen overeen met een EEG-monster van een voldragen babyjongen met ernstige hypoxisch-ischemische (meer…)
Reactiviteit is de klinische of EEG-respons op externe stimulatie of interne opwinding. Er zijn klinische veranderingen en EEG-veranderingen die op reactiviteit wijzen. Klinische respons omvat actieve bewegingen en veranderingen in het ademhalingspatroon. EEG respons omvat frequentieveranderingen, verhoogde continuïteit, verminderde amplitude, en verandering van slaap naar een waakzaam patroon (figuur 31). Fotische stimulatie veroorzaakt geen fotische stuwing bij de voldragen pasgeborene. Afwezigheid van reactiviteit is normaal bij premature baby’s jonger dan 30 weken CA. Anders, afwezigheid van reactiviteit wijst op pathologische thalamo-corticale disruptie.
Figuur 31.
Reactiviteit tijdens arousal. Dit monster komt overeen met een neonataal EEG van een voldragen baby. Let op de reactiviteit van het EEG op opwinding met een relatieve spanningsverzwakking (seconden 9-14) gevolgd door continue activiteit (seconde 15 tot einde van de pagina). (meer…)
Tabel 3 toont de ontwikkeling van de verschillende grafiekoelementen bij verschillende CA’s. Bij het interpreteren van neonatale EEGs, is het belangrijk om te leren normale scherpe-golf transiënten te onderscheiden van scherpe golven die indicatief kunnen zijn voor neonatale CNS disfunctie. Sporadische scherpe golven zijn aanwezig tijdens alle premature en term opnamen. Voorbeelden zijn encoches frontales (figuren 28, 32) en scherpe transiënten gelegen in de centro-temporale regio’s (figuren 33 en 34). Veel scherpe transiënten in neonatale EEG’s kunnen worden beschouwd als artefacten tot het tegendeel is bewezen (figuur 35). Zoals in volwassen EEG’s, zijn abnormale scherpe golven meestal negatieve polariteit scherpe golven met een klassieke morfologie, met inbegrip van een cerebraal elektrisch veld en een nagaande trage golf die de achtergrond verstoort. De relatie van neonatale scherpe golven met neonatale aanvallen en het latere risico op epilepsie is vaak onduidelijk. Scherpe golven gezien in de occipitale regio en de midlijn zijn meestal abnormaal. Positieve scherpe golven hebben over het algemeen geen relatie tot aanvallen, maar zijn in plaats daarvan gerelateerd aan structurele hersenafwijkingen; echter, hoewel zeldzaam, kunnen positieve scherpe golven epileptogene (Figuur 36). Wanneer positieve scherpe golven zich in de rolandische gebieden bevinden, worden zij het vaakst geassocieerd met witte stof laesies.
Ontwikkeling van Graphoelements
Figuur 32.
Encoches frontales. Dit EEG monster toont een normale scherpe transiënt, encoches frontales. Figuur met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Figuur 33.
Normale scherpe transiënten, centrale regio. Dit EEG-monster vertoont normale scherpe transiënten in het centrale gebied. Afbeelding met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Figuur 34.
Central delta brushes, right rhythmic temporal theta. Dit is een EEG monster van een 32 weken CA baby tijdens de slaap. Let op de centraal gelegen delta borstels (delta golf met gesuperponeerde alfa beta activiteit 8 tot 20 Hz) en de rechter temporale theta (korte (meer…)
Figuur 35.
Neonataal EEG: artefact. Scherpe golf-achtige transiënten als gevolg van artefact in T7. Figuur met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Figuur 36.
Positieve temporale scherpe golf. Dit EEG-monster is van een baby van 2 weken oud, geboren met 37 weken, die neonatale aanvallen had. Het monster toont positieve temporale scherpe golven. Afbeelding met dank aan Elia M. Pestana-Knight, MD, Cleveland Clinic Foundation.
Slaap/waak cycli kunnen alleen worden onderscheiden door EEG na 31 weken CA. Wakker en actieve slaap vertonen een aantal klinische en EEG-gelijkenissen, waaronder onregelmatige ademhalingen en gemengde frequenties in de EEG-achtergrond. In tegenstelling tot oudere zuigelingen en volwassenen volgt de actieve slaap bij pasgeborenen op de waakfase. Actieve slaap maakt tot de helft van de slaaptijd bij pasgeborenen uit. Klinisch wordt de rustige slaap gekenmerkt door afwezigheid van oogbewegingen in het EOG, regelmatige ademhaling en afwezigheid van bewegingsartefacten. Op het EEG wordt de sporenslaap gekenmerkt door rustige perioden met een spanning van meer dan 25 μV, afgewisseld met uitbarstingen van 100- tot 200-μV amplitude. De trage stille slaap vertoont continue delta-activiteit met hoge amplitude in alle hersengebieden. Encoches frontales wordt waargenomen tijdens de rustige slaap. Overgangsslaap of onbepaalde slaap kan niet worden geclassificeerd in actieve of rustige slaap en wordt voornamelijk gezien tussen 37 en 40 weken CA, tijdens overgangen tussen de verschillende gedragstoestanden.
In conclusie, analyse van de neonatale EEG achtergrond begint met kennis van de conceptuele leeftijd en klinische toestand van de opgenomen neonaat. De daaropvolgende interpretatie moet een beoordeling bevatten van de EEG-achtergrondcontinuïteit, symmetrie, synchronie, normale en abnormale patronen, slaap/waakcyclus en toevallen.