מוקדמת EEG: פרוטוקול נוירופיזיולוגי multimodal

אלקטרואנצפלוגרפיה או EEG היא טכניקה המודדת פעילות חשמלית במוח. EEG ניאונטלי נמדד תמיד באופן לא פולשני באמצעות אלקטרודות בודדות המחוברות לקרקפת או באמצעות כיפת EEG. כיום נעשה שימוש נרחב ב-EEG ביחידות נשגב (ניאונטליות) לצורך הערכה וניטור של תפקוד המוח בתינוקות שנולדו לפני המועד ובתינוקות שנולדו במועד.

שיטה זו משמשת בעיקר לאבחון התקפי אפילפסיה ולהערכת בשלות המוח וההחלמה מאירועים היפוקסיים-איסכמיים. במהלך השנים האחרונות, שיטות ההקלטה של EEG וההבנה של אותות EEG בילודים פגים השתפרו באופן משמעותי. מטרת מצגת זו היא להציג את התאוריה והפרקטיקה של טכניקות מתקדמות להקלטת EEG הזמינות ליחידות יילודים.

ניסיון קליני ביחידות לטיפול בנאונטאלים ברחבי העולם הראה כי שימוש ב-EEG עשוי לשפר משמעותית את הטיפול הנוירולוגי בתינוקות חולים, פגים ותינוקות שנולדו במועד. בסוף שנות ה-90, רשת מחקר שבסיסה בהלסינקי החלה בבחינה מחדש ומקיפה של מושגי ה-EEG והפרקטיקה בטיפול בנאונטאלים. כתוצאה מעבודה זו, הוצגו מספר רעיונות חדשים לשילוב של שלושת תחומי ה-EEG יחדיו.

אלה מציגים טכניקת EEG המסוגלת לבצע הערכה מעמיקה של תפקוד המוח. מישור התדר הורחב ל-EEG רחב פס (full band), והמישור המרחבי הוגדל באמצעות הצגת כובעי EEG רב-ערוציים לילודים. בנוסף, נוסף מישור מערכתי חדש על ידי הכללת בדיקות תחושתיות לפגים במהלך הקלטת ה-EEG.

הגדרת ההקלטה הזו תואמת למסגרת ניתוח חדשנית המקשרת בין פעילות EEG של פגים לבין התפתחות קשרי המוח. ה-EEG מקליט את הפעילות החשמלית של המוח באמצעות אלקטרודות המחוברות לקרקפת. אות ה-EEG נוצר בעיקר מפעילות של נוירונים פאריאטליים קורטיקליים.

הם מגיבים לאותים עצביים נכנסים ומייצרים תנודות בשדות חשמליים שניתן לראות ב-EEG לאחר הגברה. מספר האלקטרודות ומיקומן עשויים להשתנות מכמה עד למעל מאה, לפי הצורך. מחקרים קליניים בילודים מבוצעים היסטורית עם ארבע עד 10 אלקטרודות.

מיקומים מוגדרים תמיד לפי נומנקלטורה בינלאומית המגדירה את אזורי הקרקפת על בסיס שילוב של אותים ומספרים. בילודים, לרוב מתווספים ערוצי פוליגרף להקלטת נשימה, תנועות עיניים, טונוס שרירי הסנטר, וכן פעילות לבבית. אות ה-EEG עובר בדרך כלל סינון חזק כדי להסיר את הפעילויות האיטיות והמהירות ביותר.

בעוד ששיטה זו מצליחה להסיר ארטיפקטים טכניים רבים ואותים ביו-מוחיים חיצוניים, היא עלולה להוביל גם לעיוות חמור של אותות המוח. השוואה של אותאות EEG של פגים עם ובלי סינון מראה כי מסננים עלולים לעוות קשות את מראה ה-EEG של הפג. המונח full band, EEG, או F-B-E-E-G מתייחס לטכניקה המסוגלת להקליט את כל התדרים ללא עיוות.

דבר זה חשוב לזיהוי האירועים האיטיים ביותר, כגון הפעילות הנקראת פעילות ספונטנית, טרנזיאנטים או SATs ב-EEG של פגים. מחקר ה-EEG הרב-מודאלי כולל בדיקה סימולטנית של מערכת החושים. הדבר עשוי להיות יעיל מאוד בהערכה קלינית, כיוון שנגעים מוחיים של פגים מוגבלים לעיתים קרובות למבנים תת-קורטיקליים ולכן עשויים להשפיע רק על מסלולים תחושתיים.

מערך EEG צפוף הוא מערכת הקלטה שבה מספר האלקטרודות גבוה בהרבה מהמקובל בשני עד 10 ערוצים. יישום המערכת עם 20 עד 60 אלקטרודות הוא בר ביצוע אפילו ביחידה לטיפול נמרץ. באמצעות שימוש בכובעי EEG המיועדים ליילודים, כל אחת ממעל מאה האלקטרודות תספק מידע חדש ומשמעותי ממוכו של היילוד.

תגובות קליפתיות לגירויים חושיים במוח של פגים שונות מאוד מאלו הנצפות בכל גיל מאוחר יותר. לדוגמה, בפגים, המהויה (amplitude) של תגובה סומטית לגירוי מגע עשויה להיות גדולה במאות פעמים והמשך התגובה ארוך פי כמה מאשר תגובה הנצפית בילדים מבוגרים יותר. תגובות חושיות של פגים גלויות אפוא ברמת תגובה בודדת, מה שהופך אותן למדידות בקלות במהלך הקלטת EEG.

מאחר שקליפת המוח של פג פועלת בקלות, היא עשויה להזדקק למספר שניות של התאוששות בין תגובות, בעוד שמוחו של ילד גדול יותר יכול להגיב יותר מ-10 פעמים לשנייה. כל ההבדלים הללו נובעים ממנגנוני הרשת הנוירונלית הייחודיים מהותית העומדים בבסיס הפעילות השוטפת והתגובות החושיות במוחו של פג; הבנת התגובות של פגים הופכת את הבדיקה החושית לשימושית מבחינה קלינית. במהלך הקלטת EEG של פג, ניתן לעורר תגובה חושית (SOMA to sensory evoked response או SE arm) על ידי הפעלת גירוי חושי כמעט בכל חלק בגוף. הגירוי יכול להיות תחושתי, חשמלי, או אפילו פרופריוצפטיבי, כגון זה המעורר על ידי כפיפת שורש כף היד או קרסול.

דרך נוחה להעברת גירוי SER במהלך הקלטת EEG היא באמצעות נגיעה בכף היד או בכף הרגל, כך שגירוי מגע או גירוי פרופריוצפטי מייצר אות הנע לאורך העצב ההיקפי אל השפיכה, ועובר לעצב שני העולה אל התלאמוס בצד הנגדי (contralateral) של הגוף. לבסוף, האות נע לאורך העצב התלאמו-קורטיקלי אל קליפת המוח, שם הוא מעורר שדה חשמלי הנרשם על ידי ה-EEG מעל אזורים פריאטליים מרכזיים. ניתן להפעיל בקלות את זרוע התגובה המעוררת חזותית (VE) באמצעות אור מהבהב המגרה את הרשתית; אותים מהרשתית ינועו לאורך העצבים האופטיים אל התלאמוס בשני הצדדים.

לאחר מכן האות קופץ אל העצבים הקורטיקליים ומועבר לקליפת המוח החזותית. השדות החשמליים הנוצרים נרשמים על ידי אלקטרודות EEG מסוג TAL במהלך תקופת הזמן מהשלבים המוקדמים של הפגייה ועד לגיל הלידה במועד. התפתחויות מבניות מרכזיות מתרחשות ומשתקפות בהופעתם של אותות ה-EEG.

המשטח הקורטיקלי של תינוק פג מאוד הוא כמעט שטוח ובעל שכבת סאב-פלטה (subplate) עבה שמתחתיו. החיבורים התלמו-קורטיקליים והקורטיקו-קורטיקליים הראשונים גדלים לתוך הסאב-פלטה ומתחילים לפלוש ללוח הקורטיקלי. במהלך השבועות הבאים, הקורטקס יקבל משטח מקומט יותר והסאב-פלטה תהפוך לדקה יותר.

הקשרים התאלמיים, הקורטיקליים והקורטיקו-קורטיקליים מתקרבים כעת ליעדיהם הקורטיקליים. לקראת גיל הלידה, קורטקס התינוק מקומט מאוד ואזור הסאב-פלאיט (subplate) כמעט ונעלם. הקשרים התאלמיים, הקורטיקליים והקורטיקו-קורטיקליים הגיעו לשכבות היעד הסופיות שלהם, והם מוכנים להתחיל בעיבוד נתונים תחושתיים הן מהעולם החיצוני והן מתוך הגוף.

שלב ההתפתחות בחיבורים הקורטיקו-תלמיים מגדיר כיצד קליפת המוח והסבפלט (subplate) של הפג המוקדם יגיבו לגירויים חושיים. אנימציה זו מציגה השוואה בין התגובה שנרשמה בקרקפת לבין פרופיל העומק התואם לה בתוך קליפת המוח. בפגים הצעירים ביותר, דחף תלמי גורם בעיקר לתגובה איטית וגדולה בשכבת הסבפלט, הנראית כתגובה איטית בעוצמה גבוהה באלקטרודות הפנימיות; מספר שבועות מאוחר יותר, אותו אות תלמי יעורר תגובה קטנה יותר במידת מה בסבפלט.

בנוסף, ניכר מרכיב מהיר הולך וברור יותר מהשכבות הקורטיקליות העמוקות, הנראה גם באלקטרודות הקרקפת לקראת גיל המועד. התגובות של ה-subplate אינן נראות עוד. התגובה החושית העיקרית מגיעה מהיעד התלמו-קורטיקלי הסופי.

שכבה של ארבעה נוירונים המביאה לתגובה שכבר קרובה לזו הנראית בקליפת המוח של המבוגר. הקלטת EEG של פגים היא מאתגרת הן מבחינה מעשית והן מבחינה טכנית. הקלטות EEG צריכות לעמוד בנהלים סיעודיים שונים.

לפיכך, ייתכן שיהיה צורך להפסיק או לעצור את הקלטת ה-EEG בכל רגע נתון. בנוסף, יחידה לטיפול נמרץ היא סביבה מאתגרת עבור מכשירי EEG רגישים. תינוקות מחוברים תמידית למכשירים, חוטים וקוים שעשויים לגרום להפרעות חשמליות משמעותיות להקלטות ה-EEG.

הדבר הראשון שיש לעשות לצד מיטת המטופל הוא למזער מקורות פוטנציאליים לארטפקטים טכניים. יש להרחיק כבלי ניטור סימנים חיוניים רופפים וקווי עירוי מאזור ראשו של התינוק, מחוטי ה-EEG ומהמגבר. כמו כן, יש לוודא שראשו של התינוק אינו נוגע בטקסטיל רטוב כלשהו, שעלול להעביר בקלות הפרעות חשמליות מהעריסה אל התינוק.

לפני הנחת כובע ה-EEG, עדיף להסיר שעווה ושמנים מפריעים מקרקומת התינוק על ידי ניגוב עם מטלית רטובה באלכוהול מהול או בשמפו לתינוקות. הנחת כובע ה-EEG קלה יותר בעזרת שני אנשים, כאשר אחד מטפל בכובע והשני מחזיק את הראש ואת צינורות האינטובציה או ה-nasal CPAP, במידה וישנם. אם המטופל נמצא בטיפול A-C-P-A-P, יש להסירו למשך 10 עד 20 השניות הדרושות להנחת כובע ה-EEG.

ניתן ללפף את רצועות ה-CPAP מעל כובע ה-EEG במידת הצורך. לפני הידוק רצועת הסנטר, ודאו שהכובע ממוקם בצורה סימטרית על הראש.

ג'ל אלקטרודות נמרח דרך חורי האלקטרודות כדי ליצור מגעים חשמליים עם הקרקפת. קצה כפוף עשוי להועיל למריחת ג'ל במגעים שגישם ישיר הוא קשה. חשוב לוודא שיש מספיק ג'ל כדי למלא את כל כוס הג'ל אם הוזרק ג'ל רב מדי.

עם זאת, הג'ל עלול לדלוף וליצור גשרים עם אלקטרודות סמוכות או אפילו להרטיב את הכרית ולגרום לארטפקטים. נוסחת ג'ל מוצקה יותר עשויה להיות פרקטית יותר. בהקשר זה, פני העור עשויים לעיתים להזדקק להכנה מכנית נוספת לאחר מריחת הג'ל; שלב זה מסיר שכבות אפיתליאליות חיצוניות כדי להפחית את כמות הארטפקטים החשמליים ואלו הנובעים מתנועה.

ניתן לבצע זאת באמצעות שפשוף מכני עדין או על ידי שימוש בשיטה המכונה Sure prep. ניתן להעריך את איכות המגע עם העור בזמן אמת על סמך ערכי העכבה (impedance) המסופקים על ידי תוכנת ה-EEG. מסיבות מעשיות, לעיתים יהיה הפשוט ביותר להשלים את מריחת הג'ל ואת הכנת העור עבור המיספירה כולה כאשר רמות העכבה מקובלות.

כפי שמוצג על ידי הנקודות הירוקות בתוכנת EEG זו, הגיע הזמן לעבור להקלטת ה-EEG ולבחון את איכות אות ה-EEG. השלב האחרון הוא החלת ערוצי פוליגרף. טונוס שרירים נמדד בדרך כלל באמצעות שתי אלקטרודות EMG המחוברות מתחת לסנטר.

פעילות הלב נמדדת באמצעות אלקטרודות ECG המחוברות על החזה או על הכתפיים. ניתן להקליט תנועות עיניים באמצעות EEG פרונטלי או באמצעות אלקטרודות עיניים נפרדות או EOGs המחוברות ליד הפינות החיצוניות של העיניים. ניתן לנטר את הנשימה באמצעות חגורה רגישה למתיחה העוטפת את הגו.

החישוק צריך להיות הדוק מספיק כדי לעקוב אחר תנועות הנשימה, אך רפוי מספיק כדי לאפשר נשימה ללא הגבלה בתינוקות עם נשימה ספונטנית. יש להקפיד במיוחד שלא להגביל את תנועות הנשימה. ניתן להוסיף חיישן פיזואלקטרי (piazzo) הרגיש לתנועה לכל חלק בגוף שעשוי להפגין תנועות חשודות.

השלב האחרון הוא מיקום מצלמת וידאו מסונכרנת ל-EEG כדי לראות היטב את כל התינוק על המסך. ברגע שהתינוק מוכן לחלוטין, ניתן להתחיל את הקלטת ה-EEG במהלך ההסרטה. חשוב לעקוב אחר איכות אות ה-EEG ולבצע תיקונים אם חלק מהאלקטרודות מספקות אותות חלשים.

יש לכתוב לקובץ הערות על כל האירועים שעשויים להיחשב כבעלי חשיבות קלינית. אורך ההקלטה מותאם באופן פרטני כך שה-EEG יכלול את כל מצבי העירות: ערות, שינה פעילה ושינה שקטה. משמעות הדבר היא בדרך כלל זמן הקלטה של 40 עד 90 דקות.

בכל בדיקה של תגובתיות חושית בילודים פג, נפוץ כי תגובה חושית בקליפה החושית דועכת במהירות אם היא חוזרת בתדירות גבוהה מדי. באופן דומה, פעילות EEG מתמשכת בקרבת הקליפה החושית עשויה לחסום או להחליש תגובות חושיות. לכן, גירויים חושיים המוצגים בסרטון זה צריכים להינתן ברגעים שבהם ה-EEG היה שקט יחסית למשך מספר שניות לפחות.

לפיכך, שינה רגועה היא תקופה אידיאלית לבדיקת תגובות חזותיות. ניתן לחקור תגובות חזותיות מעוררות באמצעות מתן הבזקים בודדים. מכיוון שהעיניים רגישות מאוד, ניתן לתת את ההבזק אף מרחוק דרך דופן הדגירה השקופה, ואפילו כאשר העיניים עצומות.

ניתן לחקור תגובות סומטוסנסוריות מעוררות על ידי מתן גירוי מגע לכף היד או לכף הרגל של התינוק. לחלופין, ניתן פשוט לכופף את שורש כף היד או את הקרסול כדי לעורר גירוי פרופריוצפטי. מומלץ להשתמש במכשיר המייצר סימון נעילה של הגירוי או טריגר בתוך רישום ה-EEG.

במידה ולא, יש להוסיף הערות ידניות המתארות את תזמון הגירויים. קל לבחון תגובתיות שמיעתית באמצעות כמעט כל צליל. ניתן להפיק תגובה קורטיקלית טובה, למשל, על ידי מחיאת כף.

ייתכן שגם קרן רעש מסורתית תהיה שימושית, אך הצליל הוא לרוב חזק כל כך עד שהוא עלול הן להפעיל את מערכת השמיעה והן להוביל לתגובת עוררות. בתום סשן הקלטת ה-EEG, מסירים את הכובע וחיישנים אחרים ומנקים את קרקפת התינוק. את כובע ה-EEG ואת כל החיישנים האחרים מנקים באופן מכני ומעקרים בהתאם להוראות בית החולים.

ביצוע סקירה יסודית של ה-EEG נעשה באופן לא מקוון (offline) בתחנת עבודה, שבה ניתן לעבד ולתאר את ממצאי ה-EEG בפירוט רב יותר. הבנה טובה של הקשרים בין התפתחות תפקודי המוח למבנהו הופכת את בדיקת EEG בילודים פגים לחוויה ייחודית, המאפשרת להעריך את הבשלת המוח בזמן שהתינוק עדיין אינו יכול לתקשר עם העולם החיצוני. כתוצאה מכך, טיפול טוב יותר במוח עשוי להועיל לתינוק הפג לאורך כל חייו.