Continuo monitoraggio EEG in ICU

Storia: l’avvento del digitale EEG e sistemi di monitoraggio EEG in terapia intensiva

Per i pazienti con inspiegabile coscienza disturbo ricoverati in unità di terapia intensiva (ICU), esami del sangue, analisi dei gas del sangue, e del capo tomografia computerizzata (TC) o risonanza magnetica (MRI) sono generalmente eseguiti, ma solo di fornire risultati a punto in esame. Il cervello subisce cambiamenti continui e dinamici e quindi il monitoraggio continuo dell’elettroencefalogramma (CEEG) è importante come metodo per valutare la coscienza. Il monitoraggio dell’EEG è una procedura non invasiva eseguita utilizzando elettrodi attaccati alla superficie del cuoio capelluto. Dal 1990, la diffusione dei sistemi EEG digitali ha permesso il filtraggio / refiltering delle forme d’onda EEG, che ha permesso di presentare le forme d’onda EEG in un formato più facilmente leggibile. Inoltre, l’avvento di display EEG quantitativi, come density spectral array (DSA) e compressed spectral array (CSA), ci ha permesso di rilevare prontamente il sequestro per colore, invece di forme d’onda, dai dati EEG a lungo termine. Il successivo avvento dei sistemi EEG video digitali portatili ha permesso una facile misurazione dell’EEG in qualsiasi luogo, compresi i pronto soccorso e le ICU (Fig. 1). La recente espansione della capacità del disco rigido e dei server di rete ha anche consentito l’archiviazione di dati massicci, come dati EEG a lungo termine e video registrati contemporaneamente. Questi sviluppi hanno portato ad un maggiore uso di EEG in ambito ICU.

Mobile EEG di sistema

Il significato di CEEG in terapia intensiva impostazione

Il significato di CEEG misura in terapia intensiva impostazione include (1) rilevamento di nonconvulsive stato di male epilettico (NCSE) in pazienti con inspiegabile coscienza disturbo o deterioramento mentale, (2) valutazione di sedativi/stato anestetico, (3) diagnosi precoce di ischemia cerebrale ritardata associati, con emorragia subaracnoidea, e (4) la valutazione dell’outcome dei pazienti con postresuscitation encefalopatia o successivi gravi disturbi neurologici . Particolarmente utile per i pazienti con NCSE, CEEG può rilevare i cambiamenti nell’EEG nel tempo, consentendo così l’inizio precoce del trattamento e può valutare la risposta al trattamento, se somministrato, nel tempo.

Procedure CEEG nell’impostazione ICU—dalla selezione del paziente all’attacco e monitoraggio dell’elettrodo

La selezione del paziente è un fattore importante da considerare quando si esegue il CEEG. L’esecuzione della procedura su tutti i pazienti con disturbo della coscienza aumenterà significativamente il carico tecnico. Poiché il numero di macchine e tecnici EEG disponibili è sempre limitato, è necessario selezionare i pazienti che richiedono CEEG. L’EEG portatile standard è sufficiente per disturbi della coscienza di causa nota (ad esempio, ictus irreversibile a causa di emorragia del tronco cerebrale o altre cause, disturbi metabolici come ipoglicemia e intossicazione da farmaci). Un sondaggio basato su un questionario di neurologi americani impegnati nel CEEG ha mostrato che la procedura è stata più comunemente utilizzata per i pazienti con deterioramento mentale o coma dopo recente sequestro (89%), movimento degli occhi sottile (85%) e deterioramento mentale o coma senza sequestro (68%).

Per il monitoraggio CEEG sono necessari sistemi EEG digitali. Gli attuali sistemi EEG hanno funzioni di visualizzazione quantitativa opzionali, come l’EEG integrato in ampiezza (aEEG) e il DSA, che consentono di rilevare a colpo d’occhio i cambiamenti a lungo termine nei segnali EEG e quindi sono utili per scopi di screening (Fig. 2). Una telecamera collegata consente anche la misurazione EEG simultanea e la registrazione video, nonché il rilevamento di rumori EEG causati dal movimento del corpo del paziente, dall’aspirazione o da altri fattori.

Esempio di density spectral array (DSA). L’asse orizzontale mostra il tempo, l’asse verticale mostra la frequenza (Hz) dell’EEG e lo spettro dei colori mostra l’ampiezza dell’EEG. Cambia da blu a rosso quando l’ampiezza EEG aumenta. I cambiamenti di colore sono associati a convulsioni o alcuni artefatti

Per la misurazione EEG a lungo termine, vengono solitamente utilizzati elettrodi applicati al collodio, anziché elettrodi di tipo piatto. Gli elettrodi applicati al collodio sono preferiti nell’impostazione ICU a causa del possibile spostamento dell’elettrodo durante il riposizionamento del corpo, l’allenamento riabilitativo o altri interventi eseguiti dagli infermieri o a causa della sudorazione del paziente. Quando si attaccano gli elettrodi, la superficie del cuoio capelluto viene pulita bene con cotone imbevuto di alcool e gli elettrodi vengono posizionati sulla superficie, che vengono poi coperti da un pezzo di garza 2 × 2 cm e fissati con collodio. Dopo che il collodio si asciuga, viene applicata una pasta adesiva per elettrodi. Un totale di 21 elettrodi, di cui 18 elettrodi destro e sinistro (9 ciascuno), compresi gli elettrodi del lobo dell’orecchio e 3 elettrodi della linea mediana, sono utilizzati in conformità con il sistema internazionale 10-20. Tuttavia, il collegamento dell’elettrodo secondo il sistema 10-20 potrebbe non essere fattibile in un ambiente di emergenza occupato. In tal caso, è possibile utilizzare meno elettrodi per la misurazione EEG. Uno studio che ha confrontato il sistema 10-20 e l’uso di meno elettrodi ha mostrato che il tasso di rilevamento del sequestro dai segnali EEG era 93, 68 e 40% con 7, 4 e 1 elettrodi, rispettivamente . Pertanto, il CEEG può ancora essere eseguito con meno elettrodi purché si capisca che l’uso di meno elettrodi è associato a una resa diagnostica in qualche modo ridotta. Il tempo di monitoraggio è un fattore importante che influenza i risultati dell’esame. Claassen et al. hanno riferito che un tempo di misurazione più lungo è associato a un tasso di rilevazione più elevato per NCSE, con un tasso del 56% con 1-h e ≥ 80% con la misurazione 12-h, suggerendo la necessità di un tempo di misurazione più lungo per i pazienti fortemente sospettati di avere NCSE . Uno studio recente ha anche dimostrato che quando il CEEG non è disponibile, una misurazione EEG di 30 minuti nell’ICU fornisce un notevole rendimento diagnostico e porta alla rilevazione delle attività EEG associate alla maggior parte dei tipi di stato epilettico .

I dati da EEG sono solitamente interpretati visivamente; aEEG e DSA possono anche essere utilizzati per lo screening rapido dei dati EEG a lungo termine, ma in caso di qualsiasi scoperta anormale, è necessaria l’analisi visiva dei dati EEG per determinare se si tratta di un artefatto o di un modello di sequestro. Quando si utilizza aEEG per interpretare i dati EEG, si deve notare che il movimento del corpo del paziente e altri fattori possono causare modelli di convulsioni, con conseguente diagnosi falsa positiva .

Condizioni di base di NCSE nell’impostazione ICU

Le caratteristiche di NCSE sono osservate in vari pazienti critici ricoverati in terapia intensiva; NCSE è una delle risposte cerebrali associate a gravi condizioni patologiche e non è una causa di per sé. La maggior parte dei casi di NCSE sono associati a disturbi cerebrali acuti, come ictus, trauma cranico e infezione del SNC, mentre alcuni casi si verificano anche dopo craniotomia neurochirurgica . D’altra parte, uno studio in ambito ICU chirurgico ha mostrato che CEEG ha rilevato modelli EEG correlati a NCSE nel 16% dei pazienti con disturbo della coscienza senza anomalie cerebrali. I disturbi sottostanti includevano il fallimento di vari organi, il trapianto e la sepsi . Inoltre, è stato riportato anche NCSE associato ad antibiotici come cefepime, levofloxacina e claritromicina .

Ictus

L’ictus di per sé sembra essere associato al rischio di NCSE. Per quanto riguarda l’ictus ischemico, tutti i tipi di ischemia, cioè non solo l’ischemia corticale ma anche l’infarto lacunare, hanno la possibilità di sviluppare successivi NCSE. Tra i pazienti anziani criticamente malati, Litt et al. ha riferito che sono stati trovati 24 episodi di NCSE, al loro interno cinque pazienti hanno avuto solo infarto lacunare. Tuttavia, la fisiopatologia non aveva menzionato . Inoltre, l’emorragia subaracnoidea è una causa nota di NCSE. L’incidenza di sviluppare NCSE in pazienti con emorragia subaracnoidea è riportata tra il 3 e il 31%. Da notare, la presenza di scariche periodiche o NCSE, così come l’assenza di normale architettura del sonno e reattività, sono stati associati indipendentemente con scarsi risultati neurologici, definiti come un punteggio modificato della scala di Rankin maggiore di 4 . I pazienti con emorragia intracranica (ICH) occasionalmente sviluppano convulsioni. Rispetto all’ICH profondo, l’ICH lobare compresi i pazienti insulari tende a sviluppare NCSE più frequentemente. E anche, l’intervento di craniotomia ha anche sviluppato NCSE .

Lesione cerebrale traumatica

La lesione cerebrale traumatica (TBI) è anche associata a un rischio di NCSE successivo, che viene sempre più riconosciuto come dannoso. In uno studio retrospettivo su pazienti con TBI sottoposti a CEEG, Claassen et al. ha rilevato che il 18% dei pazienti ha avuto un attacco durante il monitoraggio CEEG, tutti sequestri subclinici, mentre l ‘ 8% ha sviluppato NCSE . D’altra parte, in una popolazione pediatrica, Arndt et al. hanno riportato l’utilità di CEEG per il rilevamento di crisi post-traumatiche precoci subcliniche; hanno scoperto che le crisi subcliniche si sono verificate nel 16,1% dei pazienti .

Diagnosi di NCSE da parte di CEEG

Terminologia EEG

Poiché NCSE non si manifesta con convulsione palese, l’interpretazione EEG svolge un ruolo importante nella sua diagnosi. Inoltre, il monitoraggio EEG a lungo termine mostra che i modelli EEG dei pazienti con disturbo della coscienza oscillano sostanzialmente sia temporalmente che spazialmente. È anche spesso difficile determinare se un pattern EEG anormale si è verificato durante il sequestro, tra le crisi o dopo il sequestro. Senza alcuna definizione/classificazione stabilita di EEG neurocritico, tali decisioni sono spesso basate sulla terminologia EEG standardizzata Critical Care (2012), proposta dalla American Clinical Neurophysiology Society . Questo sistema di classificazione categorizza semplicemente i modelli EEG osservati nell’impostazione neuro-ICU principalmente per forma d’onda e localizzazione. Evita anche l’uso di espressioni cliniche, come “durante il sequestro”, “tra convulsioni”, “epilettico” e “onda trifasica” e classifica i modelli EEG in base alle forme d’onda. Nel termine principale 1, i modelli EEG sono classificati in base alla loro localizzazione in modelli generalizzati, lateralizzati, bilaterali indipendenti e multifocali. Quindi, nel termine principale 2, i modelli sono classificati in base alla loro morfologia della forma d’onda in scariche periodiche (PDs), attività delta ritmica (RDA) e spike-and-wave o sharp-and-wave (SW) (Fig. 3). Il modello PD è definito come il ripetersi della stessa scarica parossistica ad un intervallo relativamente costante. Il modello RDA è definito come la persistenza di una forma d’onda ad alta ampiezza di ≤ 4 Hz, senza intervallo tra le scariche. Il modello SW è definito come la persistenza di onde spike / sharp seguite da onde lente. Oltre a queste classificazioni, le sottoclassificazioni sono definite utilizzando modificatori, come frequenza, ampiezza, continuità, intervallo e polarità. Dopo la classificazione del termine principale, vengono classificati gli scarichi epilettici e le attività di base.

Modello EEG associato a NCSE. a: scariche periodiche. b: attività delta ritmica. c: spike-e-onda

Questo sistema di classificazione mira ad evitare l’interpretazione EEG parziale basata solo su informazioni cliniche, come le onde trifasiche associate all’encefalopatia epatica, classificando i modelli EEG basati solo su forme d’onda, per quanto possibile. Le scariche epilettiformi lateralizzate periodiche (PLEDs) e le scariche epilettiformi lateralizzate generalizzate (GPEDs)/schemi periodici, secondo il sistema di classificazione convenzionale, sono descritte rispettivamente come scariche periodiche lateralizzate (LPD) e scariche periodiche generalizzate (GPD) nel sistema di classificazione attuale.

Diagnosi

Questa terminologia EEG non menziona quale dei modelli EEG successivi debba essere riconosciuto come modello NCSE. Il modello PD è stato inizialmente considerato riflettere interrotto comunicazione cortico-sottocorticale, principalmente a causa di lesioni di sostanza bianca . Tuttavia, prove recenti suggeriscono che il modello può riflettere sia stati irreversibili che di recupero .

Criteri per il sequestro non convulsivo proposto da Chong (Fig. 4)

Tra vari studi recenti sulla diagnosi di NCSE basati su modelli EEG, Chong et al. hanno definito tre criteri primari per la diagnosi di NCSE, dove NCSE è diagnosticata dalla persistenza di questi modelli per almeno 10 s .

Criteri di Chong ‘ per NCSE

I criteri NCSE proposti da Sutter (Fig. 5)

Secondo Sutter et al., NCSE dovrebbe idealmente essere diagnosticato basato su sintomi clinici e risultati di EEG, e i sei criteri sono richiesti per diagnosticare NCSE in adulti .

Criteri di Sutter per NCSE

Criteri EEG di Salisburgo modificati per la diagnosi per NCSE (Fig. 6)

Tra i vari criteri diagnostici, i criteri di consenso modificati di Salisburgo per lo stato epilettico non convulsivo sono stati proposti nel 2015. Sulla base di questi criteri, NCSE viene diagnosticata dal verificarsi di 25 PDs (2,5 Hz) per 10 s, cambiamenti spazio-temporali e PDs e RDA associati a sintomi clinici minori. Questi sono attualmente i criteri diagnostici più comunemente indicati .

Consenso di Salisburgo modificato per NCSE (da Leitinger et al., Lancet Neurol 2016;15:1054-62)

Gli autori avevano introdotto CEEG nel nostro ospedale nel 2013, che è stata la sua prima introduzione in Giappone. La terminologia EEG si basa sulla terminologia EEG Critical Care standardizzata (2012), tra cui PD (L o G), RDA (L o G), SW ed Evoluzione, che è definita come cambiamenti nella frequenza di comparsa di pattern periodici/ritmici, molti dei quali sono aumentati in frequenza e allargati spazialmente. La diagnosi di NCSE si basa sui suddetti criteri di consenso modificati di Salisburgo per lo stato epilettico non convulsivo. Il modello PD deve essere interpretato con cura in quanto è una “bandiera gialla” che può essere osservata durante e tra gli episodi di NCSE. I cambiamenti nel numero di cicli con PDs e la diffusione spaziale alterata negli elettrodi EEG possono portare alla diagnosi di NCSE e giustificare l’intervento terapeutico. Al contrario, il modello LPD (LPD statico), convenzionalmente indicato come PLEDs propriamente, caratterizzato da una frequenza costante di PDs, è solitamente considerato un intervallo tra le crisi e non porta a interventi attivi, ma può giustificare un intervento terapeutico in caso di sospetto NCSE basato sul decorso clinico e sui sintomi. In questi casi, riteniamo che il CEEG debba essere eseguito per rilevare qualsiasi cambiamento nelle forme d’onda EEG. Il pattern “PLEDs plus”, definito come PDS ritmico, è stato associato a convulsioni e può indurre un trattamento per lo stato epilettico. Quando un intervento terapeutico non porta a modelli EEG alterati o a sintomi clinici migliorati, deve essere interrotto immediatamente in considerazione della possibilità che il trattamento stesso abbia un effetto negativo sul paziente. Al contrario, il modello RDA rappresenta gli intervalli tra gli episodi NCSE o il recupero dal sequestro e, quindi, richiede solo il follow-up senza un intervento terapeutico attivo. Tuttavia, il modello RDA o a onde lente contenente onde spike / sharp richiede uno stretto follow-up in quanto possono subire modifiche successive o addirittura progredire verso NCSE.

Le forme d’onda EEG sono in continua evoluzione. Chong et al. hanno proposto l’importanza del continuum interictale-ictale per la diagnosi di NCSE . Hanno detto che NCSE rappresenta il continuum in cui i modelli di sequestro su EEG, come l’evoluzione e SW, sono seguiti da modelli che appaiono tra le crisi, come il modello periodico e l’attività ritmica e viceversa. In questo continuum, i modelli EEG subiscono anche cambiamenti dinamici, riflettendo ripetute lesioni nervose secondarie. Pertanto, la corretta interpretazione dei risultati dell’EEG è molto importante per consentire interventi terapeutici precoci e quindi prevenire lesioni nervose il più presto possibile.

I conseguenti miglioramenti nel disturbo della coscienza e/o nel deterioramento mentale non si verificano necessariamente in parallelo con i risultati EEG migliorati. Mentre i risultati EEG anormali che possono essere migliorati dagli antiepilettici sono più probabili indicare NCSE, quelli non sensibili agli interventi suggeriscono la presenza di lesioni cerebrali associate ad altre condizioni sottostanti, come l’encefalopatia post-arresto cardiaco e gravi lesioni alla testa, e non giustificano un ulteriore trattamento attivo. Pertanto, evitare la sovradiagnosi di NCSE basata solo sui risultati EEG e il conseguente sovratrattamento con più antiepilettici è importante quanto diagnosticare e trattare attivamente NCSE.

La nostra esperienza con CEEG in ambito ICU—il risultato di 70 casi consecutivi di monitoraggio CEEG

Dal 2013, abbiamo eseguito procedure CEEG di 12 ore o più su pazienti con disturbo della coscienza inspiegabile ricoverati in ICU. Di seguito è riassunto il risultato di 70 casi consecutivi di monitoraggio CEEG. L’età media dei pazienti era di 64,4 anni (intervallo, 17-90 anni). C’erano 38 pazienti con ictus acuto, 19 con epilessia (tra cui post-ictus, tumore post-cerebrale e post-traumatico), 5 con trauma cranico acuto, 2 con encefalite, 2 con crisi psicogena e 4 con altre condizioni. Di tutti i pazienti, il 32,85% (23 pazienti) è stato diagnosticato con NCSE, sulla base dei risultati dell’EEG. I risultati dell’EEG hanno incluso la valutazione in 8 pazienti, SPW in 1, LPD (inclusi PLEDs plus e aumento della LPD) in 13 e GPD in 1.

Il trattamento per NCSE si basa sulle linee guida di valutazione e gestione dello stato epilettico proposte dall’American Neurocritical Care Society . Il trattamento di prima linea consiste di fosfenitoina ad una dose di carico di 22,5 mg/kg o 15 mg di fenitoina equivalente (PE) / kg, seguita da controllare i modelli EEG per qualsiasi miglioramento 12 h più tardi, così come misurare la concentrazione di fenitoina nel sangue per verificare se la concentrazione raggiunge il livello ottimale. Sebbene la dose raccomandata di fenitoina nella letteratura d’oltremare sia di 20 mg PE / kg, abbiamo usato la dose di 15 mg PE / kg e raggiunto una concentrazione ematica di 10-15 µg/ml il giorno successivo. In caso di assenza di miglioramento dei risultati dell’EEG o dei sintomi clinici, viene aggiunto il trattamento di seconda linea con levetiracetam. Sia la fenitoina che la fosfenitoina che è profarmaco della fenitoina mostrano storicamente l’utilità per lo stato epilettico . Uno studio recente ha riportato che lo stato epilettico è stato interrotto con levetiracetam per via endovenosa (LEV) nel 68,75% dei pazienti e con fenitoina per via endovenosa nell ‘ 83.3% dei pazienti . Nello studio prospettico in corso, levetiracetam ha anche mostrato tollerabilità per lo stato epilettico senza alcun effetto avverso importante . In questo rapporto, 14 pazienti avevano SE convulsiva (CSE), 11 avevano SE non convulsiva (NCSE) e 5 avevano epilepsia partialis continua (EPC). Ai pazienti è stato somministrato levetiracetam per via endovenosa con dosaggi compresi tra 1000 e 4000 mg/die. Ventinove dei pazienti hanno continuato a ricevere levetiracetam per via orale come trattamento di mantenimento. Lo stato epilettico è stato interrotto in 23 (76,6%) pazienti.