Eletroencefalografia

A eletroencefalografia (EEG) é um registro de ondas elétricas caracterizadas por um ritmo específico. Ao analisar um EEG, atenta-se para o ritmo basal, a simetria da atividade elétrica cerebral, a atividade de pico e a resposta a testes funcionais. O diagnóstico é feito levando-se em consideração o quadro clínico. O primeiro EEG humano foi registrado pelo psiquiatra alemão Hans Berger em 1929.

A eletroencefalografia é um método de estudo do cérebro que registra a diferença nos potenciais elétricos que surgem durante suas funções vitais. Eletrodos de registro são colocados em certas áreas da cabeça para que todas as partes principais do cérebro sejam representadas na gravação. O registro resultante - um eletroencefalograma (EEG) - é a atividade elétrica total de muitos milhões de neurônios, representada principalmente pelos potenciais de dendritos e corpos celulares nervosos: potenciais pós-sinápticos excitatórios e inibitórios e parcialmente pelos potenciais de ação dos corpos neuronais e axônios. Assim, o EEG reflete a atividade funcional do cérebro. A presença de ritmo regular no EEG indica que os neurônios sincronizam sua atividade. Normalmente, essa sincronização é determinada principalmente pela atividade rítmica dos marcapassos (marcapassos) dos núcleos não específicos do tálamo e suas projeções tálamo-corticais.

Como o nível de atividade funcional é determinado por estruturas medianas não específicas (formação reticular do tronco encefálico e prosencéfalo), esses mesmos sistemas determinam o ritmo, a aparência, a organização geral e a dinâmica do EEG. A organização simétrica e difusa das conexões de estruturas medianas não específicas com o córtex determina a simetria bilateral e a relativa homogeneidade do EEG para todo o cérebro.

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O objetivo da eletroencefalografia

O principal objetivo do uso da eletroencefalografia em psiquiatria clínica é identificar ou excluir sinais de danos cerebrais orgânicos (epilepsia, tumores e lesões cerebrais, distúrbios cerebrovasculares e metabólicos, doenças neurodegenerativas) para diagnóstico diferencial e esclarecimento da natureza dos sintomas clínicos. Na psiquiatria biológica, o EEG é amplamente utilizado para uma avaliação objetiva do estado funcional de certas estruturas e sistemas cerebrais, para o estudo dos mecanismos neurofisiológicos dos transtornos mentais, bem como dos efeitos de psicofármacos.

Indicações para eletroencefalografia

• Diagnóstico diferencial de neuroinfecções com lesões volumétricas do sistema nervoso central.
• Avaliação da gravidade dos danos do SNC em neuroinfecções e encefalopatias infecciosas.
• Esclarecimento da localização do processo patológico na encefalite.

Preparação para um estudo de eletroencefalografia

Antes do exame, o paciente deve abster-se de ingerir bebidas que contenham cafeína, tomar pílulas para dormir e sedativos. 24 a 48 horas antes da eletroencefalografia (EEG), o paciente deve parar de tomar anticonvulsivantes, tranquilizantes, barbitúricos e outros sedativos.

Técnica de pesquisa de eletroencefalografia

Antes do exame, o paciente é informado sobre o método de EEG e sua indoloridade, pois o estado emocional afeta significativamente os resultados do exame. O EEG é realizado pela manhã, antes das refeições, em decúbito dorsal ou semi-deitado em uma cadeira, em estado relaxado.

Eletrodos no couro cabeludo são colocados de acordo com o Esquema Internacional.

Primeiramente, com os olhos do paciente fechados, é registrado um EEG basal e, em seguida, é realizado um registro com base em vários testes funcionais (ativação - abertura dos olhos, fotoestimulação e hiperventilação). A fotoestimulação é realizada utilizando uma fonte de luz estroboscópica que pisca a uma frequência de 1 a 25 por segundo. Durante o teste de hiperventilação, o paciente é solicitado a respirar rápida e profundamente por 3 minutos. Os testes funcionais podem revelar atividade patológica não detectada em outras situações (incluindo um foco de atividade convulsiva) e provocar uma convulsão no paciente, o que é possível mesmo após o exame, sendo necessária atenção especial ao paciente em que são detectadas certas formas de atividade patológica.

Posição dos eletrodos

Para avaliar o estado funcional das principais zonas sensoriais, motoras e associativas do córtex cerebral e suas projeções subcorticais usando EEG, um número significativo de eletrodos (geralmente de 16 a 21) são instalados no couro cabeludo.

Para possibilitar a comparação do EEG em diferentes pacientes, os eletrodos são posicionados de acordo com o sistema internacional padrão de 10-20%. Nesse caso, a ponte nasal, a protuberância occipital e os condutos auditivos externos servem como pontos de referência para a instalação dos eletrodos. O comprimento do semicírculo longitudinal entre a ponte nasal e a protuberância occipital, bem como o semicírculo transversal entre os condutos auditivos externos, são divididos na proporção de 10%, 20%, 20%, 20%, 20% e 10%. Os eletrodos são instalados nas interseções dos meridianos traçados por esses pontos. Os eletrodos frontais-polares (Fр 1, Fрz e Fр2) são instalados mais próximos da testa (a uma distância de 10% da ponte do nariz) e, em seguida (após 20% do comprimento do semicírculo) - os eletrodos frontal (FЗ, Fz e F4) e temporal anterior (F7 e F8). depois - eletrodos centrais (C3, Cz e C4) e temporais (T3 e T4), depois - eletrodos parietais (P3, Pz e P4), temporais posteriores (T5 e T6) e occipitais (01, Oz e 02), respectivamente.

Números ímpares indicam eletrodos localizados no hemisfério esquerdo, números pares indicam eletrodos localizados no hemisfério direito e o índice z indica eletrodos localizados ao longo da linha média. Os eletrodos de referência nos lóbulos das orelhas são designados como A1 e A2, e nos processos mamilares, como M1 e M2.

Normalmente, os eletrodos para registro de EEG são discos de metal com uma haste de contato e um invólucro de plástico (eletrodos de ponte) ou “copos” côncavos com um diâmetro de cerca de 1 cm com um revestimento especial de cloreto de prata (Ag-AgCI) para evitar sua polarização.

Para reduzir a resistência entre o eletrodo e a pele do paciente, tampões especiais embebidos em uma solução de NaCl (1-5%) são colocados sobre os eletrodos de disco. Os eletrodos em formato de copo são preenchidos com gel condutor. Os pelos sob os eletrodos são separados e a pele é desengordurada com álcool. Os eletrodos são fixados à cabeça por meio de um capacete feito de elásticos ou adesivos especiais e conectados ao dispositivo de entrada do eletroencefalógrafo por meio de fios finos e flexíveis.

Atualmente, foram desenvolvidos capacetes-bonés especiais feitos de tecido elástico, nos quais os eletrodos são montados de acordo com o sistema de 10-20%, e os fios deles na forma de um cabo fino multinúcleo são conectados ao eletroencefalógrafo usando um conector multicontato, o que simplifica e acelera o processo de instalação dos eletrodos.

Registro da atividade elétrica do cérebro

A amplitude dos potenciais de EEG normalmente não excede 100 μV, portanto, o equipamento para registro de EEG inclui amplificadores potentes, bem como filtros passa-banda e de rejeição para isolar oscilações de baixa amplitude dos biopotenciais cerebrais contra o fundo de diversas interferências físicas e fisiológicas – artefatos. Além disso, as instalações eletroencefalográficas contêm dispositivos para fotoestimulação e fonoestimulação (menos frequentemente para vídeoestimulação e estimulação elétrica), que são usados no estudo da chamada "atividade evocada" do cérebro (potenciais evocados), e os modernos complexos de EEG também incluem meios computacionais de análise e exibição gráfica visual (mapeamento topográfico) de vários parâmetros de EEG, bem como sistemas de vídeo para monitoramento do paciente.

Carga funcional

Em muitos casos, cargas funcionais são usadas para identificar distúrbios ocultos da atividade cerebral.

Tipos de cargas funcionais:

• fotoestimulação rítmica com diferentes frequências de flashes de luz (incluindo aqueles sincronizados com ondas de EEG);
• fonoestimulação (tons, cliques);
• hiperventilação;
• privação de sono;
• registro contínuo de EEG e outros parâmetros fisiológicos durante o sono (polissonografia) ou ao longo do dia (monitoramento de EEG);
• Registro de EEG durante a execução de diversas tarefas perceptivo-cognitivas;
• testes farmacológicos.

Contraindicações à eletroencefalografia

• Violação de funções vitais.
• Estado convulsivo.
• Agitação psicomotora.

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Interpretação dos resultados da eletroencefalografia

Os principais ritmos identificados no EEG incluem os ritmos α, β, δ e θ.

• Ritmo α - o principal ritmo cortical do EEG em repouso (com frequência de 8 a 12 Hz) é registrado quando o paciente está acordado e com os olhos fechados. É mais pronunciado nas regiões occipital-parietais, tem caráter regular e desaparece na presença de estímulos aferentes.
• O ritmo β (13-30 Hz) geralmente está associado à ansiedade, depressão, uso de sedativos e é melhor registrado na região frontal.
• O ritmo θ, com frequência de 4 a 7 Hz e amplitude de 25 a 35 μV, é um componente normal do EEG adulto e predomina na infância. Em adultos, as oscilações θ são normalmente registradas durante o sono natural.
• O ritmo δ com frequência de 0,5-3 Hz e amplitude variável é normalmente registrado no estado de sono natural; na vigília, é encontrado apenas em pequena amplitude e em pequena quantidade (não mais que 15%), com a presença do ritmo α em 50%. Oscilações δ que excedem a amplitude de 40 μV e ocupam mais de 15% do tempo total são consideradas patológicas. O aparecimento do ritmo 5 indica principalmente sinais de uma violação do estado funcional do cérebro. Em pacientes com lesões intracranianas, ondas lentas são detectadas no EEG na área correspondente. O desenvolvimento de encefalopatia (hepática) causa alterações no EEG, cuja gravidade é proporcional ao grau de comprometimento da consciência, na forma de atividade elétrica difusa generalizada de ondas lentas. A expressão extrema da atividade elétrica patológica do cérebro é a ausência de quaisquer oscilações (linha reta), o que indica morte cerebral. Se a morte cerebral for detectada, deve-se estar preparado para fornecer apoio moral aos familiares do paciente.

Análise visual do EEG

Parâmetros informativos para avaliar o estado funcional do cérebro, tanto na análise visual quanto na análise computacional do EEG, incluem características de amplitude-frequência e espaciais da atividade bioelétrica do cérebro.

Indicadores de análise visual de EEG:

• amplitude;
• frequência média;
• índice - tempo ocupado por um ritmo particular (em %);
• o grau de generalização dos principais componentes rítmicos e fásicos do EEG;
• localização do foco - maior expressão em amplitude e índice dos principais componentes rítmicos e fásicos do EEG.

Ritmo alfa

Em condições padrão de gravação (um estado de vigília calma e imóvel, com os olhos fechados), o EEG de uma pessoa saudável é um conjunto de componentes rítmicos que diferem em frequência, amplitude, topografia cortical e reatividade funcional.

O principal componente do EEG em condições padrão é o ritmo α [atividade rítmica regular com ondas quase senoidais com frequência de 8 a 13 Hz e modulações de amplitude características (fusos α)], representado ao máximo nas derivações posteriores (occipitais e parietais). A supressão do ritmo α ocorre com a abertura e os movimentos oculares, a estimulação visual e a reação de orientação.

Na faixa de frequência α (8-13 Hz), distinguem-se vários outros tipos de atividade rítmica semelhante à α, que são detectados com menos frequência do que o ritmo α occipital.

• O ritmo μ (ritmo rolândico, central e arqueado) é um análogo sensório-motor do ritmo α occipital, registrado principalmente nas derivações centrais (acima do sulco central ou rolândico). Às vezes, apresenta uma forma de onda arqueada específica. A supressão do ritmo ocorre com estímulos táteis e proprioceptivos, bem como com movimentos reais ou imaginários.
• O ritmo κ (ondas de Kennedy) é registrado nas derivações temporais. Ocorre em situações de alta atenção visual com supressão do ritmo α occipital.

Outros ritmos. Há também os ritmos θ- (4-8 Hz), σ- (0,5-4 Hz), β- (acima de 14 Hz) e γ- (acima de 40 Hz), bem como uma série de outros componentes de EEG rítmicos e aperiódicos (fásicos).

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Fatores que afetam o resultado

Durante o processo de registro, são anotados momentos da atividade motora do paciente, pois isso se reflete no EEG e pode ser a causa de sua interpretação incorreta.

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Eletroencefalograma em patologia mental

Os desvios do EEG da norma em transtornos mentais, via de regra, não apresentam especificidade nosológica pronunciada (com exceção da epilepsia ) e são mais frequentemente reduzidos a vários tipos principais.

Os principais tipos de alterações do EEG em transtornos mentais: lentidão e dessincronização do EEG, achatamento e interrupção da estrutura espacial normal do EEG, aparecimento de formas de onda “patológicas”.

• Desaceleração do EEG - diminuição da frequência e/ou supressão do ritmo α e aumento do conteúdo de atividade θ e σ (por exemplo, na demência dos idosos, em áreas com circulação cerebral prejudicada ou em tumores cerebrais).
• A dessincronização do EEG se manifesta como supressão do ritmo α e aumento do conteúdo da atividade β (por exemplo, na aracnoidite, aumento da pressão intracraniana, enxaqueca, distúrbios cerebrovasculares: aterosclerose cerebral, estenose das artérias cerebrais).
• O “achatamento” do EEG inclui uma supressão geral da amplitude do EEG e um conteúdo reduzido de atividade de alta frequência [por exemplo, em processos atróficos, com expansão dos espaços subaracnóideos (hidrocefalia externa), sobre um tumor cerebral localizado superficialmente ou na área de um hematoma subdural].
• Perturbação da estrutura espacial normal do EEG. Por exemplo, assimetria inter-hemisférica grave do EEG em tumores corticais locais; suavização das diferenças interzonais no EEG devido à supressão do ritmo α occipital em transtornos de ansiedade ou com generalização da atividade da frequência α devido à expressão quase igual dos ritmos α e μ, frequentemente detectada na depressão; mudança no foco da atividade β das derivações anteriores para as posteriores na insuficiência vertebrobasilar.
• O aparecimento de formas de onda "patológicas" (principalmente ondas agudas de alta amplitude, picos e complexos [por exemplo, a onda de pico na epilepsia]! Às vezes, essa atividade "epileptiforme" no EEG está ausente nas derivações de superfície convencionais, mas pode ser registrada com um eletrodo nasofaríngeo, inserido pelo nariz até a base do crânio. Isso permite identificar atividade epiléptica profunda.

Deve-se observar que as características listadas de alterações nas características quantitativas e visualmente determinadas do EEG em diversas doenças neuropsiquiátricas referem-se principalmente ao EEG de fundo κ registrado em condições padrão de registro de EEG. Esse tipo de exame de EEG é possível para a maioria dos pacientes.

A interpretação das anormalidades do EEG geralmente é dada em termos de um estado funcional reduzido do córtex cerebral, um déficit na inibição cortical, aumento da excitabilidade das estruturas do tronco cerebral, irritação córtico-tronco cerebral, presença de sinais de EEG de um limiar convulsivo reduzido com uma indicação (se possível) da localização dessas anormalidades ou da fonte de atividade patológica (nas áreas corticais e/ou nos núcleos subcorticais (prosencéfalo profundo, estruturas límbicas, diencefálicas ou do tronco cerebral inferior)).

Esta interpretação é baseada principalmente em dados sobre alterações do EEG no ciclo sono-vigília, no reflexo no quadro do EEG de lesões cerebrais orgânicas locais estabelecidas e distúrbios do fluxo sanguíneo cerebral na clínica neurológica e neurocirúrgica, nos resultados de numerosos estudos neurofisiológicos e psicofisiológicos (incluindo dados sobre a relação do EEG com o nível de vigília e atenção, com o efeito de fatores de estresse, com hipóxia, etc.) e na vasta experiência empírica em eletroencefalografia clínica.

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Complicações

Ao realizar testes funcionais, pode ocorrer uma convulsão, que deve ser registrada e você deve estar pronto para prestar os primeiros socorros ao paciente.

O uso de vários testes funcionais certamente aumenta o conteúdo informativo do exame de EEG, mas aumenta o tempo necessário para registro e análise do EEG, leva à fadiga do paciente e também pode estar associado ao risco de provocar convulsões (por exemplo, com hiperventilação ou fotoestimulação rítmica). Nesse sentido, nem sempre é possível utilizar esses métodos em pacientes com epilepsia, idosos ou crianças pequenas.

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Métodos alternativos

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Análise espectral

O principal método de análise automática de EEG por computador é a análise espectral baseada na transformada de Fourier - uma representação do padrão nativo de EEG como um conjunto de oscilações senoidais que diferem em frequência e amplitude.

Principais parâmetros de saída da análise espectral:

• amplitude média;
• frequências médias e modais (mais frequentes) dos ritmos do EEG;
• potência espectral dos ritmos de EEG (um indicador integral correspondente à área sob a curva de EEG e dependendo tanto da amplitude quanto do índice do ritmo correspondente).

A análise espectral do EEG geralmente é realizada em fragmentos curtos (2 a 4 segundos) da gravação (períodos de análise). A média dos espectros de potência do EEG ao longo de várias dezenas de períodos individuais, com o cálculo do parâmetro estatístico (densidade espectral), fornece uma ideia do padrão de EEG mais característico para um determinado paciente.

Comparando os espectros de potência (ou densidade espectral; em diferentes derivações, obtém-se um índice de coerência de EEG, que reflete a similaridade das oscilações biopotenciais em diferentes áreas do córtex cerebral. Este índice tem um certo valor diagnóstico. Assim, o aumento da coerência na banda de frequência α (especialmente com a dessincronização de EEG) é detectado com a participação conjunta ativa das áreas correspondentes do córtex cerebral na atividade realizada. Ao contrário, o aumento da coerência na banda de 5 ritmos reflete um estado funcional reduzido do cérebro (por exemplo, com tumores localizados superficialmente).

Análise periodométrica

Menos comumente usada é a análise periodométrica (análise de período ou análise de amplitude-intervalo), quando os períodos entre pontos característicos das ondas de EEG (picos de onda ou interseções de linha zero) e as amplitudes dos picos de onda (picos) são medidos.

A análise periódica do EEG nos permite determinar os valores médios e extremos da amplitude das ondas do EEG, os períodos médios das ondas e sua dispersão e medir com precisão (pela soma de todos os períodos das ondas em uma determinada faixa de frequência) o índice dos ritmos do EEG.

Comparada à análise de Fourier, a análise de período do EEG é mais resistente a interferências, visto que seus resultados dependem em muito menor grau da contribuição de artefatos isolados de alta amplitude (por exemplo, interferência dos movimentos do paciente). No entanto, é menos utilizada do que a análise espectral, em particular porque não foram desenvolvidos critérios padrão para os limiares de detecção de picos de ondas de EEG.

Outros métodos não lineares de análise de EEG

Outros métodos não lineares de análise de EEG também são descritos, baseados, por exemplo, no cálculo da probabilidade de ocorrência de ondas sucessivas de EEG pertencentes a diferentes faixas de frequência, ou na determinação das relações temporais entre alguns fragmentos característicos de EEG | padrões de EEG (por exemplo, fusos de ritmo α) | em diferentes derivações. Embora estudos experimentais tenham demonstrado o caráter informativo dos resultados desses tipos de análise de EEG em relação ao diagnóstico de alguns estados funcionais do cérebro, esses métodos praticamente não são utilizados na prática diagnóstica.

A eletroencefalografia quantitativa permite, com mais precisão do que a análise visual do EEG, determinar a localização de focos de atividade patológica na epilepsia e em vários distúrbios neurológicos e vasculares, identificar violações das características de amplitude-frequência e da organização espacial do EEG em vários transtornos mentais, avaliar quantitativamente o efeito da terapia (incluindo psicofarmacoterapia) no estado funcional do cérebro e realizar diagnósticos automáticos de alguns distúrbios e/ou estados funcionais de uma pessoa saudável, comparando o EEG individual com bancos de dados de dados normativos do EEG (norma etária, diferentes tipos de patologia, etc.). Todas essas vantagens permitem reduzir significativamente o tempo de preparação de uma conclusão com base nos resultados do exame de EEG e aumentar a probabilidade de identificar desvios do EEG em relação à norma.

Os resultados da análise quantitativa de EEG podem ser fornecidos tanto em formato digital (como tabelas para posterior análise estatística) quanto como um "mapa" visual colorido que pode ser facilmente comparado com os resultados de TC, ressonância magnética (RM) e tomografia por emissão de pósitrons (PET), bem como com avaliações locais do fluxo sanguíneo cerebral e dados de testes neuropsicológicos. Dessa forma, distúrbios estruturais e funcionais da atividade cerebral podem ser comparados diretamente.

Um passo importante no desenvolvimento do EEG quantitativo foi a criação de um software para determinar a localização intracerebral de fontes dipolares equivalentes dos componentes de EEG de maior amplitude (por exemplo, atividade epileptiforme). A conquista mais recente nessa área é o desenvolvimento de programas que combinam mapas de ressonância magnética e EEG do cérebro do paciente, levando em consideração o formato individual do crânio e a topografia das estruturas cerebrais.

Ao interpretar os resultados da análise visual ou do mapeamento de EEG, é necessário levar em consideração as alterações relacionadas à idade (tanto evolutivas quanto involutivas) nos parâmetros de amplitude-frequência e na organização espacial do EEG, bem como as alterações no EEG decorrentes do uso de medicamentos, que ocorrem naturalmente em pacientes durante o tratamento. Por esse motivo, o registro do EEG geralmente é realizado antes do início ou após a interrupção temporária do tratamento.

Polissonografia

O estudo eletrofisiológico do sono, ou polissonografia, é uma área do EEG quantitativo.

O objetivo do método é avaliar objetivamente a duração e a qualidade do sono noturno, identificar distúrbios da estrutura do sono [em particular, a duração e o período latente das diferentes fases do sono, especialmente a fase do sono de movimento rápido dos olhos], distúrbios cardiovasculares (ritmo cardíaco e distúrbios de condução) e respiratórios (apneia) durante o sono.

Metodologia de pesquisa

Parâmetros fisiológicos do sono (noturno ou diurno):

• EEG em uma ou duas derivações (mais frequentemente C3 ou C4);
• dados de eletrooculograma;
• dados de eletromiograma;
• frequência e profundidade da respiração;
• atividade motora geral do paciente.

Todos esses indicadores são necessários para identificar os estágios do sono de acordo com critérios padrão geralmente aceitos. Os estágios do sono de ondas lentas são determinados pela presença de fusos do sono e atividade σ no EEG, e a fase do sono com movimentos oculares rápidos é determinada pela dessincronização do EEG, o aparecimento de movimentos oculares rápidos e uma diminuição profunda do tônus muscular.

Além disso, são frequentemente registrados eletrocardiograma (ECG), pressão arterial, temperatura da pele e saturação de oxigênio no sangue (usando um fotooxigêmeo auricular). Todos esses indicadores nos permitem avaliar distúrbios vegetativos durante o sono.

Interpretação dos resultados

A redução da latência da fase do sono com movimentos oculares rápidos (menos de 70 minutos) e o despertar precoce (às 4h-5h) são sinais biológicos comprovados de estados depressivos e maníacos. Nesse sentido, a polissomiografia permite diferenciar depressão e pseudodemência depressiva em pacientes idosos. Além disso, esse método revela objetivamente insônia, narcolepsia, sonambulismo, bem como pesadelos, ataques de pânico, apneia e crises epilépticas que ocorrem durante o sono.