18 de fevereiro de 2012
Este vídeo explica a teoria de fundo da atividade de EEG neonatal e as respostas sensoriais, seguido de uma demonstração ao vivo de seu registro na unidade de terapia intensiva neonatal.
A eletroencefalografia ou EEG é uma técnica que mede a atividade elétrica no cérebro. O EEG neonatal é sempre medido de forma não invasiva utilizando eletrodos individuais fixados no couro cabeludo ou por meio de um capacete de EEG. Atualmente, o EEG é amplamente utilizado em unidades neonatais para avaliação e monitoramento da função cerebral em bebês pré-termo e a termo.
É mais comumente utilizado no diagnóstico de crises epilépticas e na avaliação da maturidade cerebral e da recuperação após eventos isquêmicos hipóxicos. Ao longo dos últimos anos, as práticas de registro de EEG e o entendimento dos sinais de EEG em pré-termo melhoraram significativamente. O objetivo desta apresentação é introduzir a teoria e a prática de técnicas avançadas de registro de EEG disponíveis para unidades neonatais.
A experiência clínica em unidades neonatais ao redor do mundo mostrou que o uso do EEG pode melhorar significativamente o atendimento neurológico de bebês doentes, prematuros e a termo. No final da década de 1990, uma rede de pesquisa com sede em Helsinque iniciou uma revisão completa dos conceitos e práticas do EEG neonatal. Como resultado desse trabalho, várias novas ideias foram introduzidas para combinar todos os três domínios do EEG em conjunto.
Esses fatores proporcionam uma técnica de EEG capaz de uma avaliação completa do funcionamento cerebral. O domínio da frequência foi expandido para uma banda completa de EEG, e o domínio espacial foi ampliado com a introdução de capas de EEG multicanal para neonatos. Além disso, um novo domínio sistêmico foi incorporado mediante a introdução de testes sensoriais em prematuros durante a gravação de EEG.
Esta configuração de gravação é compatível com um novo quadro analítico que conecta a atividade de EEG pré-termo ao desenvolvimento das conexões cerebrais. O EEG registra a atividade elétrica do cérebro por meio de eletrodos fixados no couro cabeludo. Um sinal de EEG é gerado principalmente pela atividade nos neurônios parametais corticais.
Eles reagem a sinais nervosos entrantes e geram flutuações nos campos elétricos que podem ser observadas no EEG após amplificação. O número e a localização dos eletrodos podem variar de alguns poucos a mais de cem, conforme necessário. Estudos clínicos neonatais são historicamente realizados com quatro a dez eletrodos.
Os locais são sempre definidos de acordo com a nomenclatura internacional que especifica as áreas do couro cabeludo com base em uma combinação de letras e números. Em neonatos, canais de poligrafia são tipicamente adicionados para registrar a respiração, movimentos oculares, tônus muscular da mandíbula, bem como a atividade cardíaca. O sinal de EEG é convencionalmente fortemente filtrado para excluir as atividades mais lentas e mais rápidas.
Embora isso seja eficaz na exclusão de muitos artefatos técnicos e sinais biológicos extracerebrais, também pode resultar em séria distorção dos sinais cerebrais. Uma comparação dos mesmos sinais de EEG pré-termo com e sem filtragem mostra que os filtros podem distorcer severamente a aparência do EEG pré-termo. O termo EEG de banda completa, ou F-B-E-E-G, refere-se a uma técnica capaz de registrar todas as frequências sem distorção.
Isso é importante para detectar os eventos mais lentos, como a chamada atividade espontânea, transitória ou SATs no EEG de prematuros. O estudo multimodal de EEG inclui a avaliação simultânea do sistema sensorial. Isso pode ser muito útil na avaliação clínica, pois lesões cerebrais em bebês prematuros frequentemente estão limitadas a estruturas subcorticais e, portanto, podem afetar apenas as vias sensoriais.
O EEG com matriz densa é um sistema de registro no qual o número de eletrodos é muito maior do que o convencional, de dois a dez canais. A colocação de 20 a 60 eletrodos é viável mesmo na unidade de terapia intensiva. Ao utilizar capas de EEG projetadas para neonatos, cada um dos mais de cem eletrodos fornecerá informações significativas e novas sobre o cérebro neonatal.
As reações corticais a estímulos sensoriais no cérebro prematuro são muito diferentes daquelas observadas em qualquer idade posterior. Por exemplo, em prematuros, a amplitude de uma resposta somática a um estímulo tátil pode ser centenas de vezes maior e a duração muitas vezes mais longa do que uma resposta observada em crianças mais velhas. Assim, as respostas sensoriais em prematuros são visíveis no nível de resposta individual, tornando-as facilmente mensuráveis durante um registro de EEG.
Como um córtex pré-termo se ativa facilmente, pode ser necessário vários segundos para se recuperar entre respostas, enquanto o cérebro de crianças mais velhas pode responder mais de 10 vezes por segundo. Todas essas diferenças são devidas aos mecanismos fundamentalmente únicos das redes neurais que sustentam a atividade contínua e as respostas sensoriais no cérebro pré-termo; compreender as respostas pré-termo torna os testes sensoriais clinicamente úteis. Durante um registro de EEG pré-termo, a SOMA à resposta evocada sensorial ou braço SE pode ser desencadeada pela aplicação de um estímulo sensorial em praticamente qualquer parte do corpo. O estímulo pode ser tátil, elétrico ou até proprioceptivo, como aquele evocado pela flexão do punho ou do tornozelo.
Uma maneira conveniente de aplicar o estímulo SER durante a gravação de EEG é tocar na palma da mão ou no pé, de modo que um estímulo tátil ou proprioceptivo gere um sinal que viaja ao longo do nervo periférico até a medula espinhal, salta para um segundo nervo que sobe até os tálamos no lado contralateral oposto do corpo. Por fim, o sinal viaja ao longo do nervo talamocortical até a córtex cerebral, onde provoca um campo elétrico registrado pelo EEG nas áreas parietais centrais. A resposta evocada visual ou braço VE pode ser facilmente desencadeada com uma luz intermitente que estimula a retina; os sinais provenientes da retina viajarão ao longo dos nervos ópticos até os tálamos em ambos os lados.
O sinal então salta para os nervos talamicocorticais e será transmitido até o córtex visual. Os campos elétricos resultantes são registrados por eletrodos TAL de EEG durante o período compreendido entre a fase inicial da prematuridade e a idade termo. Grandes desenvolvimentos estruturais ocorrem e se refletem no surgimento dos sinais de EEG.
A superfície cortical de um bebê prematuro extremamente pequeno é quase plana e possui uma camada subplaca subjacente espessa. As primeiras conexões tálamo-corticais e cortico-corticais crescem em direção à subplaca e começam a invadir a lâmina cortical. Nas semanas subsequentes, o córtex assumirá uma superfície mais sulcada e a subplaca se tornará mais fina.
As conexões lamo, corticais e cortico-corticais estão agora se aproximando de seus alvos corticais. Na idade próxima ao termo, o córtex de um bebê é fortemente gyrificado e a zona de subplaca praticamente desapareceu. As conexões lamo, corticais e cortico-corticais alcançaram suas camadas-alvo finais e estão prontas para começar a processar dados sensoriais tanto do mundo externo quanto do interior do corpo.
O estágio de desenvolvimento das conexões corticotalâmicas define como o córtex pré-termo e a placa subcortical reagirão a estímulos sensoriais. Esta animação mostra uma comparação entre a resposta registrada no couro cabeludo e seu perfil de profundidade correspondente dentro do córtex. Nos prematuros mais jovens, um impulso talâmico resulta principalmente em uma resposta lenta e ampla na camada da placa subcortical, observada como uma resposta lenta de alta amplitude nos eletrodos superficiais; algumas semanas depois, o mesmo sinal talâmico desencadearia uma resposta na placa subcortical um pouco menor.
Além disso, há um componente rápido cada vez mais evidente proveniente das camadas corticais profundas, que também é observado nos eletrodos do couro cabeludo próximo à idade termo. As respostas do estrato subplacas já não são visíveis. A reação sensorial principal provém do destino final tálamo-cortical.
Uma camada de quatro neurônios que resulta em uma resposta já próxima ao observado no córtex adulto. O registro do EEG pré-termo é desafiador tanto praticamente quanto tecnicamente. Os registros de EEG precisam estar em conformidade com diversos procedimentos de enfermagem.
Portanto, a gravação de EEG pode precisar ser descontinuada ou interrompida a qualquer momento. Além disso, a unidade de terapia intensiva é um ambiente desafiador para os dispositivos sensíveis de EEG. Os bebês estão sempre fisicamente conectados a equipamentos, fios e linhas que podem causar interferência elétrica significativa nas gravações de EEG.
A primeira coisa a fazer ao lado da cama é minimizar fontes potenciais de artefatos técnicos. Deve-se afastar os fios soltos dos monitores vitais e as linhas de soro da cabeça do bebê, dos fios do EEG e do amplificador. Além disso, certifique-se de que a cabeça do bebê não esteja tocando tecidos úmidos, que podem facilmente transmitir interferência elétrica do berço para o bebê.
Antes de colocar o capuz de EEG, é preferível remover a cera e o óleo que possam interferir no couro cabeludo do bebê, passando um pano umedecido com álcool diluído ou xampu infantil. A colocação do capuz de EEG é mais fácil com duas pessoas, uma cuidando do capuz e a outra segurando a cabeça e possíveis tubos de intubação ou CPAP nasal. Se o paciente estiver com A-C-P-A-P, este deve ser removido durante os 10 a 20 segundos necessários para colocar o capuz de EEG.
As tiras do CPAP podem ser enroladas sobre o capacete de EEG, se necessário. Antes de prender a tira do queixo, certifique-se de que posicionou o capacete simetricamente sobre a cabeça.
O gel eletrodo é aplicado através dos orifícios dos eletrodos para estabelecer contatos elétricos com o couro cabeludo. Uma ponta curvada pode ser útil para aplicar gel em contatos de difícil acesso direto. É importante ter gel suficiente para preencher toda a cúpula do gel, caso seja injetada uma quantidade excessiva de gel.
No entanto, ele vazará e pode formar pontes com eletrodos vizinhos ou até umedecer a almofada, causando artefatos. Uma fórmula de gel mais sólida pode ser prática. A esse respeito, a superfície da pele muitas vezes pode necessitar de preparação mecânica adicional após a aplicação do gel; este passo remove as camadas epiteliais externas para diminuir a quantidade de artefatos elétricos e de movimento.
Isso pode ser feito por meio de uma leve fricção mecânica ou utilizando o chamado método Sure prep. A qualidade do contato com a pele pode ser avaliada em tempo real a partir dos valores de impedância fornecidos pelo software de EEG. Por razões práticas, muitas vezes pode ser mais fácil concluir a aplicação do gel e o preparo da pele para um hemisfério inteiro de cada vez, quando os níveis de impedância estiverem aceitáveis.
Conforme mostrado pelos pontos verdes neste software de EEG, é hora de mudar para a gravação de EEG e observar a qualidade do sinal de EEG. O último passo é aplicar os canais de poligrafia. O tônus muscular é geralmente medido com dois eletrodos de EMG colocados abaixo do queixo.
O coração é registrado com eletrodos de ECG colocados sobre o tórax ou sobre os ombros. Os movimentos oculares podem ser registrados com EEG frontal ou com eletrodos oculares separados, ou EOGs, colocados próximo aos cantos laterais dos olhos. A respiração pode ser monitorada com uma faixa sensível à distensão envolta ao tronco.
Isso precisa ser firme o suficiente para acompanhar os movimentos respiratórios e, ainda assim, solto o suficiente para permitir uma respiração irrestrita em bebês com respiração espontânea. É necessário ter cuidado especial para não restringir os movimentos respiratórios. Também é possível adicionar um sensor piezo sensível a movimentos a qualquer parte do corpo que possa apresentar movimentos suspeitos.
O último passo é posicionar uma câmera de vídeo sincronizada com o EEG para visualizar bem o bebê inteiro na tela. Uma vez que o bebê esteja completamente preparado, a gravação do EEG pode ser iniciada durante a sessão. É importante monitorar a qualidade do sinal do EEG e fazer correções caso algum dos eletrodos apresente sinais deficientes.
A anotação deve ser escrita em arquivo sobre quaisquer eventos que possam ser considerados clinicamente importantes. O comprimento da gravação é ajustado individualmente para que o EEG inclua todos os estados de vigília: vigília, sono ativo e sono tranquilo. Isso significa, normalmente, um tempo de gravação de 40 a 90 minutos.
É comum em todos os testes de reatividade sensorial em prematuros que uma resposta sensorial no córtex prematuro diminua rapidamente se for repetida com muita frequência. Da mesma forma, uma atividade EEG contínua próxima ao córtex sensorial também pode bloquear ou atenuar respostas sensoriais. Portanto, os estímulos sensoriais mostrados neste vídeo devem ser apresentados em momentos em que o EEG tenha estado relativamente silencioso por pelo menos alguns segundos.
Portanto, o sono tranquilo é um período ideal para testar respostas visuais. As respostas evocadas visuais podem ser estudadas mediante estímulos luminosos únicos. Como os olhos são muito sensíveis, o estímulo luminoso pode ser aplicado mesmo à distância, através da parede transparente da incubadora, e mesmo com os olhos fechados.
Respostas evocadas somatossensoriais podem ser estudadas mediante a aplicação de um estímulo tátil na palma da mão ou na sola do pé do bebê. Alternativamente, pode-se simplesmente flexionar o punho ou o tornozelo para evocar um estímulo proprioceptivo. É útil utilizar um dispositivo que gere um estímulo com marca sincronizada ou um gatilho inserido no traçado de EEG.
Caso contrário, é necessário adicionar anotações manuais que representem o momento dos estímulos. A reatividade auditiva é fácil de testar com quase qualquer som. Uma boa reação cortical pode ser gerada, por exemplo, com palmas.
O chifre tradicional também pode ser útil, mas o som é frequentemente tão alto que pode tanto ativar o sistema auditivo quanto provocar uma reação de alerta. Ao final da sessão de gravação de EEG, o capuz e os demais sensores são removidos e o couro cabeludo do bebê é limpo. O capuz de EEG e todos os outros sensores são limpos mecanicamente e esterilizados de acordo com as instruções hospitalares.
Uma revisão minuciosa do EEG é realizada offline em uma estação de trabalho, onde os achados do EEG podem ser processados e descritos com maior detalhe. Um bom entendimento das relações entre o desenvolvimento da função e da estrutura cerebral torna o estudo do EEG em prematuros uma experiência única, oferecendo a possibilidade de avaliar a maturação cerebral em um momento em que o bebê ainda não pode se comunicar com o mundo exterior. Consequentemente, um melhor cuidado cerebral provavelmente trará benefícios ao bebê prematuro por toda a sua vida.
Este vídeo explica a teoria básica da atividade EEG neonatal e das respostas sensoriais, seguida por uma demonstração ao vivo de sua gravação em uma unidade de terapia intensiva neonatal.
Protocolos multimodais avançados de EEG permitem a redução de riscos mecanicistas na validação de alvos neurodesenvolvimentais ao vincular respostas evocadas por estímulos sensoriais à conectividade entre a lâmina subplaca e o córtex em modelos pré-termo. Essa abordagem reforça a confiança preditiva na fase inicial de descoberta ao quantificar a maturação funcional das vias talamocorticais, um determinante fundamental na triagem de candidatos a fármacos para o SNC. O protocolo aprimora a continuidade translacional dos ensaios in vitro para sistemas relevantes à doença ao fornecer leituras eletrofisiológicas que refletem o desenvolvimento estrutural do cérebro.
O método integra-se ao continuum de descoberta, desde a validação do alvo até a identificação de compostos líderes, ao fornecer continuidade eletrofisiológica entre a perturbação molecular e a função da rede em nível de sistema em modelos de cérebro em desenvolvimento.