Prawidłowy zapis EEG
(fragmenty książki dr Sobieszek „Podstawy EEG z miniatlasem pod redakcją Aleksandra Sobieszka)
PRAWIDŁOWY ZAPIS EEG OSOBY DOROSŁEJ
Poznanie elementów prawidłowego zapisu EEG jest wstępnym warunkiem koniecznym do późniejszej interpretacji i zrozumienia nieprawidłowości zapisu. Niżej omówiono zakresy częstotliwości i kształt poszczególnych fal, występujących w zapisie EEG zdrowej osoby dorosłej w stanie zarówno snu, jak i czuwania. l *
Rytm alfa
Hans Berger, berliński psychiatra, który w 1929 r. jako pierwszy opisał krzywą EEG, nazwał pierwszą odkrytą przez siebie częstotliwość rytmem alfa. Rytm alfa jest w istocie głównym rytmem podstawowym prawidłowego EEG osoby dorosłej. Określa się tak rytmiczną częstotliwość między 8 a 13 Hz, która ma zwykle największą amplitudę w okolicach potylicznych. Rytm alfa uwidocznia się najlepiej, kiedy osoba badana jest rozluźniona i pozostaje w stanie czuwania z zamkniętymi oczami. Inną cechą rytmu alfa jest jego zanikanie po otwarciu oczu i ponowne pojawienia się po zamknięciu. Warto zauważyć, że fale w tym paśmie częstotliwości obserwuje się w wiełu lokalizacjach i w wielu stanach (np. śpiączka alfa czy ewolucja wyładowań padacz-kopodobnych). Takie fale nie stanowią jednak rytmu alfa opisanego wyżej.
Określenie rytm alfa odnosi się czasem do tylnego rytmu dominującego [określonego inaczej jako rytm dominujący w tylnych odprowadzeniach lub rytm dominujący w tylnych okolicach głowy - przyp. red.}. Ten rytm może jednak występować w niższych pasmach częstotliwości, na przykład u dzieci czy w wypadku rozlanych procesów chorobowych. Zagadnienie to zostanie omówione w następnych rozdziałach.
Opisany zostanie teraz szczegółowo rytm alfa z uwzględnieniem jego amplitudy, symetrii, procentowej ilości w zapisie, rozkładu, zmienności i zmian związanych ze zmianami stanu świadomości. Jest to ważne nie tylko przy opisie samego rytmu alfa, lecz także wskazuje, w jaki sposób należy oceniać inne rodzaje czynności bioelektrycznej. Jeśli czytelnik poczuje się pewnie opisując rytm alfa, będzie się także czuł pewniej, jeśli chodzi o EEG w ogóle. Dzięki temu będzie w lepszej pozycji w wypadku oceny aktywności w stanie snu, rozkładu aktywności, zmiany w odpowiedzi na stymulację i zmian związanych z wiekiem.
Do oceny czynności alfa konieczna jest obserwacja częstotliwości najlepszej, to jest zapisu o najwyższych częstotliwościach fal alfa, jakie pacjent osiąga w stanach czuwania w tylnych odprowadzeniach. Wolniejsze rytmy tylne w zakresie theta lub fale theta zmieszane z czynnością alfa mogą być spowodowane umiarkowaną sennością, dlatego też nie świadczą o patologii.
Czynność alfa jest zwykle mniej lub bardziej symetryczna, często jednak ma większą amplitudę nad półkulą niedominującą. W takim wypadku do przyjęcia jest stosunek 2:1; jeśli jest on większy, należy się przyjrzeć zjawisku uważniej. Może się ono wiązać z występowaniem procesu patologicznego, lecz także być wynikiem nieprawidłowego umieszczenia elektrod. Ta ostatnia ewentualność jest bardziej prawdopodobna, kiedy czynność alfa o niższej amplitudzie jest dobrze zorganizowana i równie trwała jak czynność po stronie przeciwnej. Trzeba jednak wziąć także pod uwagę procesy izolujące elektrody powierzchni czaszki od kory mózgowej, co ma miejsce w przypadku zbierania się płynów w przestrzeni podtwardówkowej. W tej sytuacji czynność alfa po stronie objętej patologią może mieć wyraźnie niższą amplitudę albo całkowicie zaniknąć.
Mimo że czynność alfa jest zwykle maksymalna w okolicach potylicznych, często przechodzi także na przyległe obszary skroniowe tylne i ciemieniowe. Co więcej, może to być zmienne w czasie jednego badania. Szerzenie się rytmu alfa może nie być symetryczne. Zatem, określając symetrię alfa lub jej brak, osoba oceniająca powinna wizualnie oszacować obfitość tego rytmu w okolicach ciemieniowych/potylicznych i tylnoskroniowych/potylicznych nad obiema półkulami. W niektórych przypadkach rytm alfa szerzy się dalej, co jednak nie ma żadnego wyraźnego znaczenia. Rzadko również u osób bez schorzeń neurologicznych stwierdza się rytm alfa w okolicach czołowych.
Jeśli częstotliwość czynności alfa zwiększa się, kiedy pacjent otwiera oczy i rytm utrzymuje się przy oczach otwartych, lub też pojawia się tylko przy otwartych oczach, prawdopodobną przyczyną tego zjawiska jest senność. Takie cechy zapisu występują czasem u pacjentów z otępieniem. Niektóre zdrowe osoby w stanie czuwania nie mają wcale rytmu alfa lub zajmuje on niewielki procent zapisu. Ten fenomen nie ma znaczenia klinicznego i występuje u około 5% populacji. Jeśli pacjent jest napięty rytm alfa może się nie zarejestrować. W tym przypadku czynność alfa może się pojawić podczas hiperwentylacji, kiedy pacjent bardziej się rozluźnia.
Istnieje kilka procesów prowadzących do zmniejszenia częstotliwości rytmu alfa. Wyliczyć tu należy między innymi: działanie leków, takich jak fenytoina lub leki psychotropowe, wczesne fazy otępienia, wzrost ciśnienia śródczaszkowego, niedoczynność tarczycy oraz inne schorzenia metaboliczne, jak niewydolność wątroby (zob. rozdział dotyczący tych zaburzeń).
Brak czynności alfa po jednej stronie zawsze jest patologią. W osób starszych ta asymetria jest zwykle spowodowana przebytym udarem. U osób młodszych możliwym powodem jest uszkodzenie mózgu, takie jak wrodzony zanik połowiczy. Jeśli zapis zawiera rytm alfa i wygląda względnie prawidłowo,
z wyjątkiem faktu, że czynność alfa przeważa w okolicach czołowych, interpretacja zależy od stanu pacjenta. U pacjentów w śpiączce (np. po zatrzymaniu krążenia), stan taki nazywa się śpiączką alfa i wiąże się ze złą prognozą (zob. rozdz. o śpiączce).
Fale beta
Fale beta określa się jako częstotliwość 14 Hz lub więcej. Fale beta, drugi rodzaj fal opisany przez Bergera, mają charakter rytmiczny i stanowią tło zapisu większości osób. Jeśli są całkowicie nieobecne, może to świadczyć o patologii w zależności od innych cech EEG (zob. niżej). Fale beta należy odróżnić od czynnościowych potencjałów mięśniowych. Te ostatnie mogą być rytmiczne lub nie, lecz trwają krócej niż fale beta. Amplituda fal beta waha się znacznie, nawet niezależnie od wpływu leków. Ta cecha ma ogólnie niewielkie znaczenie.
Fale beta mają zwykle maksymalną amplitudę w okolicach czołowo-centralnych, jednak zjawisko to może objąć więcej obszarów. Rytm beta, w przeciwieństwie do alfa, nie reaguje na otwarcie oczu. W stanie senności beta wydaje się zwiększać swą amplitudę. Fenomen ten jest spowodowany jednak zmniejszeniem amplitudy innych rytmów podstawowych i jest bardziej złudny niż prawdziwy.
Aktywność beta zwiększa swą amplitudę i procentowy udział w zapisie pod wpływem różnych leków, na przykład barbituranów, wodzianu chlora-lu, benzodiazepin i trójcyklicznych leków przeciwdepresyjnych (A-22) (zob. rozdz. dotyczący wpływu leków). W rzeczywistości przewaga rytmu beta w zapisie utrudnia jego prawidłową interpretację. Czyniono próby korelacji różnych częstotliwości beta z różnymi klasami leków, dostarczyło to jednak niewiele klinicznie użytecznych informacji.
Być może jednym z najważniejszych odkryć przy analizie aktywności beta jest asymetria międzypółkulowa. Strona, gdzie amplituda rytmu jest zmniejszona, wskazuje zwykle na lokalizację procesu chorobowego. Należy wymienić przebyty udar, zbieranie się płynu podtwardówkowo oraz poren-cefalię. Amplituda czynności beta może także jednostronnie wzrosnąć. Tak dzieje się po przebyciu kraniotomii (tak zwany rytm wyłomu) (A-57). Wzrost amplitudy można zaobserwować także nad miejscem rozrostu guza. Asymetrię czynności beta, jeśli występuje, należy zawsze rozważać w kontekście asymetrii innych rytmów podstawowych.
Fale theta
Fale theta (4—7 Hz) występują zwykle w zapisie EEG stanu czuwania osoby dorosłej, ale mogą także być zupełnie nieobecne. Są nieco bardziej wyraźne w odprowadzeniach z linii środkowej i odprowadzeniach skroniowych. Niektórzy autorzy uważają, że prawidłowy zapis EEG osoby dorosłej w stanie czuwania nie powinien zawierać więcej niż 5% fal theta, chociaż odsetek jest dość zmienny. W każdym razie należy się upewnić, że pacjent jest na pewno w stanie czuwania, ponieważ w przeciwnym wypadku występowanie fal theta jest spowodowane po prostu sennością. Rozkład fal powinien być symetryczny.
Jeśli fale theta rejestruje się tylko z jednej lokalizacji lub dominują one nad jedną półkulą, jest bardzo prawdopodobne, że wskazuje to na uszkodzenie strukturalne. Proces jest jednak zwykle mniej złośliwy lub bardziej ograniczony, niż w wypadku ogniskowego występowania fal delta. Możliwe schorzenia to oponiaki, wysoko zróżnicowane glejaki czy udar. Ogniskowe występowanie rytmu theta czasem nie ma znaczenia patologicznego, zwłaszcza jeśli pojawia się jako rytmiczna częstotliwość w jednej lub obu okolicach środkowo-skroniowych. W takich przypadkach theta uważany jest za prawidłowy wariant normalnego zapisu (zob. rozdz. dotyczący tego zagadnienia).
Rozsiane fale theta obserwuje się zwykle u dzieci. U osób młodych obfitość rytmu theta jest dość zmienna, z tego powodu przy ocenie, czy rytm ten reprezentowany jest w nadmiarze, czy też nie należy być dość elastycznym. Jeśli występują wątpliwości, należy się raczej skłaniać ku określeniu zapisu jako prawidłowy. U pacjentów w stanie śpiączki, po ciężkim uszkodzeniu mózgu, rytm theta może występować w okolicach czołowych. Stan taki nazywany jest śpiączką theta i ma takie samo znaczenie prognostyczne jak śpiączka alfa (zob. rozdz. o śpiączce).
Fale delta
Fale delta (< 4 Hz) opisał po raz pierwszy w 1936 r. młody angielski fizjolog W. Gray Walter. Zabrał swój solidny aparat EEG na salę operacyjną, gdzie przeprowadzano zabieg neurochirurgiczny z powodu złośliwego guza mózgu. Elektrody ulokowane nad zmianą zarejestrowały bardzo wolne, wysokonapięciowe potencjały, które miały niższą częstotliwość niż opisywane wcześniej rytmy. Walter nazwał te potencjały falami delta. Od tego czasu ogniskowa aktywność delta stała się rzetelnym wskaźnikiem ogniskowego uszkodzenia mózgu.
Zasadą jest, że fale delta nie występują w prawidłowym zapisie EEG osoby dorosłej w stanie czuwania. Ich obecność zawsze oznacza dysfunkcję mózgu. Należy podkreślić „w stanie czuwania", bowiem fale delta stanowią integralną składową zapisu snu osoby dorosłej. Występują one także u osób starych, lecz w dość niewielkiej ilości, zwłaszcza w okolicach skroniowych. Takie zwolnienie rytmu, chociaż prawdopodobnie wskazuje na pewien stopień patologii mózgowej, na przykład zmiany naczyniopochodne, niekonieczne musi świadczyć o obecności zmiany ogniskowej, którą można by wykazać w badaniach obrazowych.
Istnieje kilka innych okoliczności, kiedy fale delta stanowią prawidłowy komponent zapisu EEG. Na przykład występują one dość obficie u niemowląt i małych dzieci (zob. rozdz. dotyczący EEG u dzieci), są również dość powszechne u młodzieży w tylnych odprowadzeniach (tylne fale wolne u osoby młodej, A-7).
Fałe delta mogą być rozlane (co wskazuje na rozlane uszkodzenie mózgu), lub też rejestrują się jako rytmiczna aktywność w okolicach czołowych lub innych. To ostatnie zjawisko ma szczególne znaczenie (zob. rozdz. oj rzutowanych). Fale delta mogą mieć bardzo wysoką amplitudę, co na ostrą lub ciężką dysfunkcję, lub też napięcie bardzo niskie, jak i tów z zaburzeniami świadomości. Zagadnienia te omówiono w na rozdziałach.
Rytm mu
Rytm mu, zwany czasem rytmem bramkowym, jest zjawiskiem fizjologicznym (A-10). Rejestruje się go z odprowadzeń centralnych, znad kory ruchowej. Może być jedno- lub dwustronny; jeśli występuje obustronnie moze być synchroniczny lub asynchroniczny. Jego nazwa pochodzi od kształtu fali - wyraźnie zarysowanej, rytmicznej częstotliwości 7-11 Hz, przypominającej grecką literę „Mi”. Czynność mu uwidocznia się czasem wyraźniej w stanie senności i podczas zapisu z oczami otwartymi. Sądzi się, że rytm ten i z aktywnością beta, prawdopodobnie subharmoniczną. Mu zanika podczas ruchów kończyny górnej po stronie przeciwnej (np. podczas zaciskaj w pięść) lub nawet podczas myślenia o tej czynności. Często jest bardzo wyraźny po stronie kraniotomii. Znaczenie tego rytmu polega głównie na jego rozpoznaniu jako rytmu prawidłowego. Uwaga: rytm mu na różnić od iglic bramkowych (zob. rozdz. dotyczący prawidłowych w zapisu).
Fale lambda
Fale lambda są elektrododatnimi potencjałami rejestrowanymi przejściowo w okolicach potylicznych (A-11). Są one ostro zarysowane, zwykle symetryczne, mogą być mylone z potencjałami padaczkowymi. Jednoczśnie fale lambda często pozostają niezauważone, o ile osoba interpretująca n sobie sprawy z możliwości ich występowania lub też nie zaistniały okoliczności sprzyjające ich ujawnieniu się, zwłaszcza wpatrywanie się w jakiś przedmiot. Pojawienie się fal lambda prowokuje oglądanie obrazu i jącego dla osoby oglądającej. Jeden z autorów w celu prowokacji fal używał obrazu z Rycerzami Okrągłego Stołu. Obrazu tego po raz pierwszy użył Bickford (przez wiele lat najbardziej ceniony elektroencefalografista w Mayo Clinic). Badany odruchowo wpatruje się w interesujące szczegóły i fale lambda wyraźnie się uwidoczniają. Stanowią one prawdopodobnie wzrokowe potencjały wywołane. Główną korzyścią wynikającą z poznania fal lambda jest wiedza, że stanowią one zjawisko fizjologiczne i nie są wyładodowaniami padaczkowymi.
Cechy snu
Rejestracja zapisu EEG podczas snu jest jedną z dodatkowych procedur elektroencefalograficznych o największym znaczeniu diagnostycznym. Względnie niewielkie nieprawidłowości rutynowego zapisu EEG mogą ulec wzmocnieniu podczas snu, mogą się także pojawić zmiany zupełnie nowe. Dotyczy to zwłaszcza aktywności padaczkowej. Większość pacjentów w pewnym momencie rutynowego badania staje się senna i przez różnie długi czas może rzeczywiście spać. Iglice ogniskowe lub wyładowania fal ostrych często pojawiają się lub zwiększają swą liczbę w I (senność) i II fazie snu.
Również w tych stadiach może się nasilić ogniskowa czynność o typie fal wolnych. W głębszym stadium snu (sen wolnofalowy) aktywność padaczkowa i ogniskowe zwolnienie rytmu stają się mniej wyraźne.
I stadium snu charakteryzuje się zwolnieniem, fragmentacją (zwiększającą się nieregularnością), a w końcu zanikiem rytmu alfa lub tylnego rytmu dominującego (A-12). W niektórych przypadkach tylny rytm dominujący zanika nagle. Czynność podstawowa wydaje się mieć ogólnie niższą amplitudę (z powodu braku tylnego rytmu dominującego), mniej wyraźna staje się aktywność beta. Pojawia się rozlana czynność theta, liczba fal się zwiększa. U osób starszych z falami theta może się mieszać niewielka liczba fal delta. Dość częste w tej grupie wiekowej są fale delta w obu okolicach czołowych. Stadium I może zawierać także wczesne elementy stadium II — ostre fale szczytu, zespoły K, potyliczne dodatnie ostre grafoelementy snu (positwe ocdpital sharp transients of sleep — POSTS), a nawet krótkie, jeszcze słabo rozwinięte wrzeciona snu (zob. definicję dalej). Trzeba pamiętać, że nie należy do rzadkości zaskakująco szybkie przejście ze stanu czuwania do I stadium snu.
II stadium snu nadchodzi wraz z pojawieniem się wyraźnych wrzecion snu - synchronicznych, rytmicznych fal o częstotliwości 12-14 Hz (± 2), maksymalnych w okolicach centralnych (A-14). Amplituda waha się i nie ma dużego znaczenia. Jeśli zarejestrowano tylko fragmenty lub bardzo krótkie, przejściowo występujące wrzeciona snu, uważa się, że pacjent nie wszedł jeszcze w fazę II. W fazie tej pojawia się ponadto rozlane zwolnienie rytmu w zakresie zarówno theta, jak i delta. Wydatniejsze stają się inne elementy snu, zwłaszcza wierzchołkowe fale ostre (fale V vertex) i zespoły K. Fale V są to synchroniczne, epizodyczne potencjały o ostrych konturach, najwyraźniej-sze nad okolicami centralnymi (A-13). Mogą przyjmować konfigurację bardzo ostrych, podobnych do iglic potencjałów, mają zmienną amplitudę, czasem występują w rytmicznych seriach. Zespoły K to wysokonapięciowe, dwu- lub trójfazowe potencjały wolne z przewagą występowania obustronnie w okolicach czołowych i centralnych, często, lecz nie zawsze blisko związane z wrzecionami snu. Ponadto dość licznie pojawiają się potencjały POSTS (A-15). Mają one wygląd fali ostrej, są elektrodododatnie w elektrodach potylicznych, o konfiguracji dwu- lub trójfazowej. Nie należy się dziwić, jeśli zdarzają się długie rytmiczne ciągi potencjałów POSTS, które osoba niedoświadczona może pomylić z wyładowaniami napadowymi.
Sen wolnofalowy charakteryzuje się wzrastająca ilością rozlanej aktywności w paśmie delta. Uznaje się, że ta faza snu występuje na pewno, kiedy 50% zapisu zajmuje rytm delta. Jednocześnie stopniowo zmniejsza się ilość wrzecion snu - w końcu mogą zupełnie zniknąć. Fale delta mogą osiągać bardzo wysoką amplitudę, co jednak nie ma znaczenia klinicznego. U osób dorosłych rzadko udaje się zapisać sen wolnofalowy w czasie rutynowego badania.
Zapis snu paradoksalnego z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM) obserwuje się u dorosłych nieczęsto. Wynika to z tego, że pierwszy okres REM występuje około 90 minut po zaśnięciu. Do wyjątków należą pacjenci z narkolepsją, u których REM występuje zaraz po zaśnięciu. Kiedy rejestruje się faza REM, kanały oczne (zapisujące sygnały z elektrod umiejscowionych z boku tuż nad gałką oczną) oraz odprowadzenia Fpl-F7 i Fp2-F8 uwidoczniają nieregularne ruchy gałek ocznych w płaszczyźnie pionowej i poziomej. Czynność podstawowa EEG składa się z niskonapięciowej czynności theta.
CECHY CHARAKTERYSTYCZNE ZAPISU EEG U DZIECI
Chcąc prawidłowo interpretować EEG u dzieci należy pamiętać, że w tej grupie wiekowej regułą jest duża zmienność — zdecydowanie większa niż w grupie dorosłych. Odnosi się to zarówno do podstawowych rytmów tła, jak i do obecności uogólnionych nieregularnych fal wolnych. Wraz z dojrzewaniem dziecka obserwuje się stały wzrost częstotliwości dominującego rytmu tylnego. Wskaźnik wzrostu jest bardzo zmienny, co prawdopodobnie odzwierciedla różne wskaźniki dojrzewania mózgu.
Rytm potyliczny alfa jest nieobecny po urodzeniu, zaczyna się pojawiać w drugim lub trzecim miesiącu życia. Początkowo dominują rytmiczne fale delta, wkrótce jednak rozwija się wzorzec polirytmiczny złożony z komponentów theta i delta. Następuje stopniowy wzrost średniej częstotliwości (A-2), przy czym w pierwszym roku życia przeważa jeszcze wolna czynność zakresu fal theta. Można zaobserwować wiele dołączających się komponentów delta. W wieku trzech lat stwierdza się dobrze zorganizowaną rytmiczną aktywność theta. Czasem obserwuje się już niewielką ilość rytmu alfa, fale delta są znacznie mniej widoczne (A-3, A-4). W wieku 6 lat rytm alfa jest już zwykle dość wyraźny i dobrze zorganizowany. W kolejnych latach zwiększa się częstotliwość fal alfa, osiągając średnio 10 Hz w wieku 7 lub 8 lat (A-5). Należy podkreślić, że taki rozwój odzwierciedla ogólną tendencję, występującą u wielu osób zdrowych. Pewne opóźnienia w rozwoju i organizacji rytmu alfa nie są same przez się zaburzeniem. Jeśli występują wątpliwości, należy optować raczej za uznaniem zapisu za prawidłowy niż nieprawidłowy.
Następne zadanie to ocena uogólnionego zwolnienia czynności. Studenci pytają często: jak duże spowolnienie jest za duże? Kiedy należy uznać, że ilość fal wolnych wskazuje na pewien stopień obustronnej dysfunkcji mózgu? Sądzimy, że taką diagnozę należy stawiać z dużą ostrożnością. W czasie pierwszego roku życia następuje stopniowe przesunięcie z uogólnionej czynności wolnej z zakresu delta do theta. W czasie następnych dwóch lat, ilość fal delta znacznie się zmniejsza, tak że w wieku około 3 lat obserwuje się przeważającą czynność theta z rzadszymi falami delta. Między 3 a 6 rokiem życia, rozlana czynność theta zanika, a jednocześnie wzrasta częstotliwość tylnego rytmu dominującego. W wieku 8 lat nadal obserwuje się jeszcze pewną ilość fal theta, podobnie jak w latach późniejszych. I tu właśnie powstaje problem. Stwierdza się różną liczbę fal theta u osób młodych bez żadnej widocznej patologii mózgowej w badaniach obrazowych i bez deficytów neurologicznych. Zatem o ile nie stwierdza się jakiejkolwiek korelacji klinicznej dla „nadmiernego" zwolnienia rytmu, szczególnie w zakresie fal theta, należy być raczej ostrożnym ^ oceną czy fal tych jest zbyt dużo czy nie. Jeśli jednak u dziecka w wieku powyżej 4 lub 5 lat występują liczne fale delta możliwe jest, iż rzeczywiście potwierdza to dysfunkcję mózgu. Należy pamiętać, że uogólnione zwolnienie rytmu, niezależnie od jego nasilenia, musi być symetryczne.
Uwaga: Szczególnie ważne jest upewnienie się, że zapis rejestrowany u danego dziecka istotnie pochodzi ze stanu czuwania. Dzieci często są senne lub szybko stają się senne podczas badania. Ocena spowolnienia rytmu musi być przeprowadzana w stanie czuwania. Technicy pozwalają czasem zasnąć sennemu dziecku, i dobrze. Jednak po zarejestrowaniu dostatecznej ilości zapisu snu lub senności, aby móc ocenić naturę zapisu podstawowego w okresie czuwania, dziecko należy obudzić.
Ważną procedurą podczas badania EEG u dzieci jest hiperwentylacja (zob. rozdz. dotyczący hiperwentylacji). Jest stosunkowo zaskakujące, że małe dziecko można dość dobrze nauczyć hiperwentylacji. Trik polega na uczynieniu zadania interesującym dla dziecka. Jedno z rozwiązań to „zabawka hiperwentylacyjna", wymyślona przez kolegów jednego z autorów (C.D. Binnie i T. Wisman). Taką zabawkę może wykonać ktoś z wydziału bioinżynierii lub nawet sam czytelnik. Zasada działania powinna polegać na indukowaniu prądu elektrycznego przez strumień wydychanego powietrza (dmuchanie). Może to być przykładowo mały miś z oczami z małych żarówek i dużym kolorowym otworem na brzuchu. Im więcej dziecko wydycha powietrza do otworu, tym jaśniej palą się żarówki. Różnorodność zabawek jest olbrzymia, zasada zawsze ta sama. W odpowiedzi na hiperwentylację wzrasta zwykle liczba uogólnionych wysokonapięciowych fal delta. Jeśli nie obserwuje się tego zjawiska, wynika to najpewniej z nieodpowiedniej hiperwentylacji.
U dzieci z padaczką ważną procedurą jest stymulacja świetlna, należy jednak zachować ostrożność, bowiem wśród dzieci, w porównaniu z dorosłymi, jest znacznie więcej osób z nadwrażliwością na bodźce świetlne (np. odpowiedź napadowa lub drgawkowa składająca się z uogólnionych wyładowań fal - wielu iglic). Przyczyną jest głównie częstsze występowanie aktywnej padaczki pierwotnie uogólnionej u osób młodych (zob. rozdz. o procedurach aktywacyjnych).
Zapis snu u dzieci również ma pewne cechy charakterystyczne, odróżniające go od zapisu u dorosłych. Na przykład około pierwszego roku życia pojawia się w stanie senności (I stadium snu) zjawisko zwane nadmierną przysenną synchronizacją (A-18); utrzymuje się ono przez kilka następnych lat życia. Składają się na nie napadowe, synchroniczne fale o wysokiej amplitudzie i częstotliwości 4—5 Hz, występujące w sposób rozlany. Fale te występują w seriach trwających po kilka do kilkunastu sekund i nie mają związku z aktywnością padaczkową taką jak wyładowania iglic. Zjawisko to u niektórych dzieci wygląda bardzo dramatycznie, jednak jest całkowicie prawidłowe. Zanika zwykle około 5-6 roku życia.
Kiedy dziecko wchodzi w II stadium snu, fale synchroniczne zostają powoli zastąpione uogólnioną czynnością wolną w zakresie fal theta i delta. Amplituda czynności podstawowej jest zwykle wyższa niż u osób dorosłych. Wrzeciona snu mogą występować najobficiej w okolicach czołowych, zwłaszcza u dzieci młodszych, nierzadkie są wrzeciona o wysokiej amplitudzie. Istotne jest zwrócenie uwagi na ewolucję synchronii wrzecion. Wrzeciona snu występują już po urodzeniu, jednak w ciągu następnych 5-6 miesięcy pojawiają się asynchronicznie, przemieszczając się z jednej strony na drugą. W wieku 6 miesięcy u większości dzieci synchronia wrzecion jest już wykształcona (A-16, A-17).
W przeciwieństwie do dorosłych, dzieci często wchodzą w stadium snu wołnofalowego z rozlaną aktywnością delta, niejednokrotnie o bardzo wysokiej amplitudzie. Podobnie jak u osób dorosłych w tej fazie snu wrzeciona zanikają. Warto zauważyć, że sen wolnofałowy nierzadko dominuje w całym zapisie, jeśli dziecko otrzymało leki sedatywne. Niestety u niektórych dzieci ten stan może zamazać ogniskowe nieprawidłowości, a nawet prawdziwą aktywność padaczkową.
CECHY CHARAKTERYSTYCZNE ZAPISU EEG U OSÓB STARSZYCH
Zapis EEG osoby starszej stanowi dla oceniającego szczególne wyzwanie. Każda reguła, którą można się posłużyć, ma wyjątki. Niemniej jednak na omówienie zasługują pewne aspekty rejestracji i interpretacji zapisu osoby w starszym wieku.
We wszystkich większych pracowniach EEG stwierdza się, że w ciągu lat wzrosła liczba osób starszych kierowanych na badania. Obecnie około 40% badań, jakie wykonuje się w laboratoriach EEG, to badania osób powyżej 60 roku życia. Pacjenci ci są zwykle schorowani, niemało osób cierpi na choroby wieloukładowe. U wielu obserwuje się zmącenie. W rzeczywistości najczęstszym powodem skierowania osoby starszej na badanie EEG są „zaburzenia świadomości", „omdlenia" Jub utrata przytomności niejasnego pochodzenia. Nierzadko okazuje się, że przyczyną są napady padaczkowe, głównie o typie częściowych złożonych. Czasem można stwierdzić niedrgawkowy stan padaczkowy. Do innych częstych powodów kierowania pacjenta do badania należą: otępienie, udar i zaburzenia metaboliczne.
Na początku należy zastrzec, że EEG osoby starszej niezależnie od wieku może być prawidłowe pod każdym względem. Dotyczy to rytmu alfa, który w rzadkich przypadkach może utrzymać się w stałej częstotliwości 10 Hz przez całe życie (A-6). Autorzy widzieli ostatnio zapis stulatka, który miał wspaniale zorganizowany rytm alfa o częstotliwości 10 Hz. Niemniej jednak często obserwowaną ewolucją jest stopniowe zmniejszanie się częstotliwości tylnego rytmu dominującego. Specyficzne procesy chorobowe mogą pozostać niescharakteryzowane, jednak wolniejszy tylny rytm dominujący odzwierciedla prawdopodobnie pewien stopień dysfunkcji mózgu (np. chorobę naczyniową mózgu lub proces zwyrodnieniowy). Do innych częstych zjawisk należy obuskroniowa aktywność delta, symetryczna lub asymetryczna, która może przeważać po jednej stronie. Mimo że fale delta najpewniej świadczą o patologii mózgowej, na przykład zmianach naczyniopochodnych, neuroobrazowanie może nie wykazać żadnych nieprawidłowości ogniskowych. Należy to podkreślić, ponieważ klinicysta zlecający badanie powinien być świadomy, że taki pacjent najpewniej nie ma guza mózgu czy udaru.
Osoby starsze mają zwykle w stanie senności nieco bardziej zaznaczoną aktywność delta w obu czołach niż osoby młodsze. Podobnie jak w przypadku obustronnie występujących skroniowych fal delta, ta cecha także może nie mieć specyficznego znaczenia diagnostycznego. Wydaje się prawdopodobne, że obustronne czołowe fale delta odzwierciedlają dysfunkcję jąder podkorowych wtórną do choroby naczyniowej lub czynników neurodegeneracyjnych. Ich obecność nie jest jednak szczególnie pomocna diagnostycznie.
Cechy snu osoby starszej są zwykle mniej wyraźne niż w młodszej grupie wiekowej. Wrzeciona snu mogą być bardziej nieregularne i mieć niższą amplitudę. Podobnie słabiej widoczne są ostre fale wierzchołkowe. Występuje duża ilość rozlanej czynności wolnej, nawet we wczesnych fazach snu. Tak jednak jak w przypadku zmian opisywanych wyżej, to także jest w niewielkim stopniu przydatne do diagnostyki.
Warto poświęcić kilka słów samemu rejestrowaniu zapisu u osoby starszej. Pacjentom tym jest niejednokrotnie trudno się zrelaksować. Częste są artefakty mięśniowe i wynikające z ruchu, nierzadkie są artefakty wynikające z żucia. Mimo wysiłków technika trudno je wyeliminować. Dużą rolę odgrywają w tym przypadku umiejętności elektroencefalografisty. Nawet w razie dużej liczby zakłóceń, zapis zawiera zwykle kilka czytelnych fragmentów, pozwalających na ocenę rodzaju aktywności podstawowej. Wykrycie czynności padaczkowej jest często trudne, o ile w ogóle możliwe, czasem jednak opłaca się poszukiwać wyładowań ukrytych pod artefaktami. Jeśli istnieje taka konieczność, wskazane jest powtórzenie EEG po łagodnej sedacji pacjenta. Zależy to jednak od okoliczności klinicznych i od tego, czy kierujący lekarz rzeczywiście potrzebuje dodatkowych danych.
METODY AKTYWACJI ZAPISU EEG Hiperwentylacja
Hiperwentylacja jest procedurą standardową podczas rutynowego badania EEG. Przeprowadza się ją łatwo, technik powinien jednak zostać przeszkolony w zakresie właściwej metody jej wykonania. Użyteczność hiperwentylacji polega na zdolności wywoływania skurczu naczyń wtórnego do obniżenia stężenia CC>2 i tym samym indukowania względnego niedokrwienia mózgu i spadku zużycia glukozy. Badany może się skarżyć na zawroty głowy i mrowienie kończyn. W wypadku szczególnie energicznej hiperwentylacji można wywołać wtórną hipokalcemię i tężyczkę. Procedura jest najskuteczniejsza u osób młodych; u starszych pacjentów ma niewielki wpływ na zapis.
W czasie hiperwentylacji mogą się ujawnić ukryte nieprawidłowości zapisu lub pojawić zupełnie nowe. Dotyczy to wyładowań padaczkowych i ogniskowego zwolnienia rytmu (zob. niżej). Standardowa reakcja na hiperwentylację to pojawienie się aktywności delta o wysokiej lub umiarkowanej amplitudzie, z wyraźną przewagą występowania w obu okolicach czołowych (A-19). Fale delta są zwykle rytmiczne i pojawiają się w powtarzających się seriach. U osoby młodej można sprowokować prawie ciągłą aktywność delta. Regułą jest, że hiperwentylację przeprowadza się w czasie 3 minut, polecając pacjentowi energicznie wydychać powietrze stopniowo, lecz nie szczególnie szybko zwiększając tempo oddychania. Szybka hiperwentylacja powoduje, że przesuwa się stosunkowo mało powietrza, a zatem i efekt jest stosunkowo niewielki. Po zakończeniu hiperwentylacji zapis powinien wrócić do normy po około minucie. Jeśli normalizacja zapisu trwa dłużej, może to świadczyć o nieprawidłowości. Klasycznym przykładem przyczyny wydłużającej czas normalizacji zapisu jest hipoglikemia.
Hiperwentylacji często nie stosuje się u osób powyżej 65 roku życia, ze względu na jej niewielką skuteczność. Układ naczyniowy osoby starszej, prawdopodobnie w związku ze zmianami chorobowymi, słabiej reaguje na zmiany metaboliczne indukowane hiperwentylacja. Jednak w przypadkach, w których istnieje podejrzenie padaczki, hiperwentylacja może być użyteczna mimo tych ograniczeń. Istnieje kilka przeciwwskazań do przeprowadzania hiperwentylacji. Do najważniejszych należą choroby płuc i serca. Hiperwentylację można przeprowadzić u pacjentów z guzem mózgu, jednak jeśli zapis podstawowy wykazuje ogniskowe zwolnienie, procedura pomocnicza prawdopodobnie wniesie niewiele dodatkowych informacji.
Przerywana stymulacja świetlna (stymulacja światłem stroboskopowym)
Przerywana stymulacja świetlna jest kolejną standardową procedurą stosowaną przy badaniu EEG. Łatwo ją przeprowadzić używając nowoczesnych stroboskopów połączonych z komputerem. Prowokuje ona pojawienie się rytmicznych częstotliwości w odprowadzeniach potylicznych, zwanych „reakcją wodzenia". Jeśli stosunek reakcji do bodźca wynosi 1:1, jest to odpowiedź podstawowa (fundamentalna). Nierzadko obserwuje się odpowiedzi harmoniczne (o częstotliwości dwukrotnie większej od częstotliwości bodźca, A-20) i/lub subharmoniczne (o częstotliwości równej połowie częstotliwości bodźca).
Częstotliwość wywołanych fal znacznie się waha, odpowiedź może także w ogóle się nie pojawić. To ostatnie zjawisko nie ma znaczenia patologicznego. Odpowiedź jest czasem wyraźniejsza przy niskich częstotliwościach stymulacji, na przykład l błysk na sekundę. Zwana jest wtedy odpowiedzią „włączenia" i w rzeczywistości przedstawia wzrokowe potencjały wywołane. Jeśli po jednej stronie wodzenie się nie pojawia, może to potwierdzać rozpoznanie jednostronnej patologii strukturalnej obejmującej okolicę potyliczną(np. zawał w zakresie tetnicy tylnej mózgu)Jeśli pacjent jest otępiały lub pobudzony, co powoduje powstanie dużej ilosci zakłóceń, stymulację świetlną można pominąć, ponieważ i tak zapis będzie bezużyteczny. Procedura ta jest najbardziej przydatna u pacjentów z padaczką, u których istnieje podejrzenie prowokacji napadów przez migające światło. Jest wiele stopni wrażliwości na błyski (fotoczułości, nadwrażliwości na bodźce świetlne). Najsilniejsza reakcja to synchroniczne wysokonapięciowe wyładowania iglic/wieloiglic (odpowiedź świetlnonapadowa, zwana także świetlnodrgawkową, zob. rozdz. poświęcony EEG w padaczce). Wrażliwość na błyski jest często maksymalna przy częstotliwości 14-16 błysków na sekundę. U niektórych pacjentów obserwuje się reakcję świetlnonapadowa przy specyficznych częstotliwościach lub bardzo wąskich zakresach częstotliwości. U pacjentów z dużym stopniem nadwrażliwości na bodźce świetlne patologiczna odpowiedź może wystąpić przy zastosowaniu szerokiego zakresu częstotliwości stymulacji.
Obserwuje się także pacjentów z mniejszym poziomem światloczułości. Na przykład można stwierdzić występowanie iglic potylicznych, których pojawianie się pozostaje w związku czasowym z bodźcami. W tych przypadkach iglice znikają po wyłączeniu stroboskopu.
Technik musi wyłączyć stroboskop, jeśli pojawią się uogólnione wyładowania fal-wieloiglic. Jeżeli kontynuuje się stymulację, może wystąpić uogólniony napad drgawkowy. Typowo, indukowane wyładowania utrzymują się jeszcze około sekundy po zaprzestaniu stymulacji błyskami świetlnymi.
Pozbawienie snu
Pozbawienie snu (deprywacja snu) jest silnym aktywatorem wyładowań padaczkowych. Jest to procedura stosowana z wyboru u pacjentów z podejrzeniem padaczki, u których rutynowy zapis EEG był prawidłowy lub stwierdzano w nim niewielkie nieprawidłowości (kilka mało wyraźnych fal ostrych). Poleca się często aby pacjent nie spał całą noc poprzedzającą badanie, jednak krótka drzemka jest dozwolona. W ostatnim przypadku pacjent zostaje pouczony, że ma położyć się późno, spać 1-2 godziny i pojawić się rano w pracowni. Niedozwolone są żadne napoje stymulujące, takie jak kawa, herbata czy cola. Zapis powinien trwać godzinę. Na początku przeprowadza się hiperwentylację, potem pozwala się pacjentowi zasnąć. U około 30% pacjentów z padaczką można się spodziewać nasilenia lub wystąpienia de novo wyładowań padaczkowych. Należy zauważyć, że samo pozbawienie snu prowokuje wystąpienie nieprawidłowości zapisu, to znaczy, że nie jest absolutnie konieczne, aby pacjent zasnął w czasie badania.
Sen farmakologiczny
Sen farmakologiczny jest skuteczną procedurą aktywacyjną; przeprowadza się ją najczęściej u dzieci. Użyteczny jest także u niespokojnych dorosłych lub pacjentów z otępieniem, którzy sprawiają trudności ze względu na zaburzenia ruchowe. Przydatnym środkiem jest wodzian chloralu. Ma względnie szybki początek działania, powoduje stosunkowo mało objawów niepożądanych i ma szeroki wskaźnik terapeutyczny. Ogólnie poleca się podać raczej większą niż mniejszą dawkę, aby uniknąć dodatkowego wstrzykiwania leku. Należy pamiętać, że wodzian chloralu powoduje znaczny wzrost aktywności beta, często o wysokiej amplitudzie. Ta cecha może zamazywać zapis, zwłaszcza u dzieci, które szybko wchodzą w fazę snu wolnofalowego, co daje krzywą EEG z przewagą fal beta/delta zakrywających zmiany ogniskowe.
PRAWIDŁOWE ODMIANY ZAPISU I ZJAWISKA NAPADOWE O NIEJASNYM ZNACZENIU
Odmiany rytmu alfa
W okolicach potylicznych występuje wariant wolnego rytmu alfa o częstotliwości równej połowie częstotliwości tego rytmu (A-9). Należy podejrzewać jego występowanie, jeśli rytmiczne fale theta w odprowadzeniach tylnych mają wygląd karbowany, co wskazuje na ich podharmoniczny związek z czynnością alfa. Tabularyzowanie częstotliwości wcięć wykazuje, że stanowi ona dwukrotność częstotliwości theta. Wolny wariant alfa ma te same cechy charakterystyczne, co rytm podstawowy, na przykład zanika przy otwarciu oczu. W okolicach potylicznych pojawiają się także szybkie odmiany alfa, które mają częstotliwość równą dwukrotności częstotliwości podstawowego rytmu alfa (A-8). Odmiany te mogą występować naprzemiennie z rytmem alfa lub też podstawowy rytm alfa jest w ogóle nieobecny. Obie sytuacje są fizjologiczne.
Rytmiczne środkowoskroniowe wyładowania fal theta (rythmic mid-temporal theta discharges - RMTD)
Zwane były dawniej wariantem psychomotorycznym. Są to rytmiczne, wyraźnie zarysowane fale theta o częstotliwości 5-6 Hz, pojawiające się w odprowadzeniach środkowoskroniowych. Wyładowania są zwykle krótkie, trwają około sekundy, mogą być jednostronne lub występują niezależnie w obu okolicach środkowoskroniowych. Czasem jednak fala może nakładać się na inne, co daje złudzenie fali ostrej. Rozpoznanie ułatwia obserwacja, że czas trwania fali jest podobny niezależnie od zmienności amplitudy. Zjawisko to pojawia się w stanie senności i nie ma żadnego wyraźnego znaczenia klinicznego. Sądzono, że określenie wariant psychomotoryczny (dawniej stosowany termin) wskazuje na związek tego zjawiska z napadami częściowymi złożonymi (wcześniej zwanymi napadami psychoruchowymi). Zwykle jednak okazuje się, że tak nie jest. Niemniej jednak czasem wyładowania RMTD oceniane są przez osobę niedoświadczoną jako nieprawidłowość.
Iglice bramkowe (wicket spikes)
Są to ostro zarysowane, rytmiczne fale wahające się w zakresie częstotliwości 7—11 Hz, maksymalne w odprowadzeniach środkowoskroniowych, występujące w krótkich seriach. Iglice bramkowe odróżnia od wyładowań RMTD kształt fali i częstotliwość. Zjawisko to występuje w stanie senności i nie ma wyraźnego znaczenia klinicznego. Czytelnik powinien porównać lokalizację iglic bramkowych i rytmu mu (ten ostatni pojawi się w okolicach centralnych (bruzdy Rolanda)).
Rytmiczne podkliniczne wyładowania elektroencefalograflczne u dorosłych (subclinical rhytmical electroencephalographic discharges of adults - SREDA)
Wyładowania SREDA mogą przybierać postać wyładowań napadowych w jednej lub obu okolicach skroniowych. Osoba nie znająca tego zjawiska może uważać SREDA za rejestrację napadu. Wyładowania występują w stanie czuwania, pojawiają się nagle na tle rytmu podstawowego i trwają kilka sekund. Rytmiczne fale mają zakres fal theta z domieszką komponenty szybkiej. Nie rna wyraźnych iglic ani rekrutacji (zjawisko polegające na wystąpieniu wyładowań napadowych składających się z szybkich niskowoltażowych fal o nagłym początku, które stopniowo zmniejszają częstotliwości i zwiększają amplitudę; A-46, A-47). Ponadto w czasie trwania tego zjawiska pacjent nie ma zaburzeń świadomości i jest całkowicie reaktywny. Znaczenie wyładowań SREDA nie jest jasne. Poza tym, aby uniknąć błędnej diagnozy, należy wiedzieć, iż nie mają one charakteru padaczkowego.
Małe iglice ostre (smali sharp spikes - SSS) <.
Małe iglice ostre są szybkimi iglicami o niskiej amplitudzie. Ujawniają się one w obu półkulach jako zjawiska synchroniczne lub asynchroniczne, najczęściej w odprowadzeniach skroniowych, stają się wyraźne w stanie senności i płytkiego snu. Nie uważa się, aby miały związek z padaczką. Małe iglice ostre znane są także jako łagodne chwilowe padaczkopodobne grafoelementy snu (benign epileptiform transients of sleep - BETS).
Rzekome wyładowania iglica-fala
Rzekoma iglica-fala to niskonapięciowe, zwykle synchroniczne wyładowania o częstotliwości 6 Hz, pojawiające się symetrycznie w odprowadzeniach ciemieniowo-skroniowych tylnych. Iglica jest zwykle mniej wyraźna niż pojawiająca się po niej fala wolna. Występują pojedynczo lub w krótkich rytmicznych ciągach i nie świadczą o padaczce.
Dodatnie iglice 14 i 6 Hz (14/6)
Dodatnie iglice 14/6, jak sama nazwa wskazuje, są elektrycznie dodatnie. Najczęściej mają najwyższą amplitudę w kwadrancie tylnym i występują pojedynczo lub grupami. Mogą być jedno- lub dwustronne. Te dwie częstotliwości zwykle mieszają się ze sobą, może jednak dominować jedna. Zjawisko występuje w stanie senności i najlepiej uwidocznia się je stosując skrzyżowaną uszną elektrodę odniesienia (najważniejsza jest duża odległość między elektrodami). W przeszłości sądzono, że iglice 14/6 są związane z wieloma zaburzeniami psychicznymi i padaczką. Mimo że nadal nie ma zgodności co do ich znaczenia, nie wydaje się, aby wiązały się one z epilepsją.