Kontinuierliche EEG-Überwachung auf der Intensivstation

Anamnese: Aufkommen digitaler EEG-Systeme und EEG-Überwachung auf der Intensivstation

Bei Patienten mit ungeklärter Bewusstseinsstörung, die auf der Intensivstation (ICU) aufgenommen wurden, werden im Allgemeinen Blutuntersuchungen, Blutgasanalysen und Kopfcomputertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT) durchgeführt, liefern jedoch nur Ergebnisse zum Zeitpunkt der Untersuchung. Das Gehirn unterliegt kontinuierlichen und dynamischen Veränderungen, und daher ist eine kontinuierliche Überwachung des Elektroenzephalogramms (CEEG) als Methode zur Beurteilung des Bewusstseins wichtig. Die Überwachung des EEG ist ein nichtinvasives Verfahren, das unter Verwendung von Elektroden durchgeführt wird, die an der Kopfhautoberfläche angebracht sind. Seit 1990 hat die Verbreitung digitaler EEG-Systeme die Filterung / Neufilterung von EEG-Wellenformen ermöglicht, wodurch EEG-Wellenformen in einem leichter lesbaren Format dargestellt werden konnten. Darüber hinaus hat uns das Aufkommen quantitativer EEG-Anzeigen, wie dem Density Spectral Array (DSA) und dem Compressed Spectral Array (CSA), ermöglicht, Anfall durch Farbe anstelle von Wellenformen aus Langzeit-EEG-Daten leicht zu erkennen. Das anschließende Aufkommen tragbarer digitaler Video-EEG-Systeme hat eine einfache EEG-Messung an jedem Ort ermöglicht, einschließlich Notaufnahmen und Intensivstationen (Abb. 1). Die jüngste Erweiterung der Festplattenkapazität und der Netzwerkserver hat auch die Speicherung massiver Daten wie Langzeit-EEG-Daten und gleichzeitig aufgezeichneter Videos ermöglicht. Diese Entwicklungen haben zu einem verstärkten Einsatz von EEG auf der Intensivstation geführt.

Mobiles EEG-System

Die Bedeutung von CEEG auf der Intensivstation

Die Bedeutung der CEEG-Messung auf der Intensivstation umfasst (1) den Nachweis eines nicht krampfhaften Status epilepticus (NCSE) bei Patienten mit ungeklärter Bewusstseinsstörung oder geistiger Verschlechterung, (2) Beurteilung des Beruhigungs- / Anästhesiezustands, (3) Früherkennung einer verzögerten zerebralen Ischämie im Zusammenhang mit Subarachnoidalblutungen und (4) Beurteilung des Ergebnisses von Patienten mit nachfolgende schwere neurologische Störungen . Besonders nützlich für Patienten mit NCSE, CEEG kann Veränderungen im EEG im Laufe der Zeit erkennen, wodurch die frühzeitige Einleitung der Behandlung ermöglicht wird, und kann das Ansprechen auf die Behandlung, falls verabreicht, im Laufe der Zeit bewerten.

CEEG-Verfahren auf der Intensivstation – von der Patientenauswahl bis zur Elektrodenbefestigung und Überwachung

Die Patientenauswahl ist ein wichtiger Faktor, der bei der Durchführung von CEEG berücksichtigt werden muss. Die Durchführung des Verfahrens bei allen Patienten mit Bewusstseinsstörung erhöht den technischen Aufwand erheblich. Da die Anzahl der verfügbaren EEG-Geräte und Techniker immer begrenzt ist, ist es notwendig, Patienten auszuwählen, die CEEG benötigen. Das tragbare Standard-EEG ist ausreichend für Bewusstseinsstörungen bekannter Ursache (z. B. irreversibler Schlaganfall aufgrund von Hirnstammblutungen oder anderen Ursachen, Stoffwechselstörungen wie Hypoglykämie und Arzneimittelvergiftung). Eine fragebogenbasierte Umfrage unter amerikanischen Neurologen, die an CEEG beteiligt waren, zeigte, dass das Verfahren am häufigsten bei Patienten mit geistiger Verschlechterung oder Koma nach kürzlichem Anfall (89%), subtiler Augenbewegung (85%) und geistiger Verschlechterung oder Koma ohne Anfall (68%) angewendet wurde.

Für die CEEG-Überwachung werden digitale EEG-Systeme benötigt. Aktuelle EEG-Systeme verfügen über optionale quantitative Anzeigefunktionen wie amplitudenintegriertes EEG (aEEG) und DSA, die die Erkennung langfristiger Änderungen von EEG-Signalen auf einen Blick ermöglichen und daher für Screening-Zwecke nützlich sind (Abb. 2). Eine angeschlossene Kamera ermöglicht auch die gleichzeitige EEG-Messung und Videoaufzeichnung sowie die Erkennung von EEG-Geräuschen, die durch die Körperbewegung, Aspiration oder andere Faktoren des Patienten verursacht werden.

Beispiel für density Spectral Array (DSA). Die horizontale achse zeigt zeit, die vertikale achse zeigt die frequenz (Hz) von EEG, und farbe spektrum zeigt EEG amplitude. Es ändert sich von blau zu rot, wenn die EEG-Amplitude zunimmt. Farbveränderungen sind mit Anfällen oder einigen Artefakten verbunden

Für die Langzeit-EEG-Messung werden üblicherweise Kollodium-Elektroden anstelle von Schalenelektroden verwendet. Kollodium-applizierte Elektroden werden auf der Intensivstation aufgrund einer möglichen Elektrodenverschiebung während der Neupositionierung des Körpers, des Rehabilitationstrainings oder anderer von Krankenschwestern durchgeführter Eingriffe oder aufgrund von Schwitzen des Patienten bevorzugt. Beim Anbringen von Elektroden wird die Kopfhautoberfläche gut mit alkoholgetränkter Baumwolle abgewischt und die Elektroden auf die Oberfläche gelegt, die dann mit einem 2 × 2 cm großen Stück Gaze bedeckt und mit Kollodium fixiert werden. Nachdem das Kollodium getrocknet ist, wird eine Klebepaste für Elektroden aufgetragen. Insgesamt 21 Elektroden, darunter 18 rechte und linke Elektroden (je 9), einschließlich Ohrläppchenelektroden und 3 Mittellinienelektroden, werden gemäß dem internationalen 10-20-System verwendet. Eine Elektrodenbefestigung gemäß dem 10-20-System ist jedoch in einer stark frequentierten Notsituation möglicherweise nicht möglich. In diesem Fall können weniger Elektroden für die EEG-Messung verwendet werden. Eine Studie, in der das 10-20-System und die Verwendung von weniger Elektroden verglichen wurden, zeigte, dass die Anfallsrate aus EEG-Signalen 93, 68 und 40% mit 7, 4 bzw. 1 Elektroden betrug . Somit kann CEEG immer noch mit weniger Elektroden durchgeführt werden, solange verstanden wird, dass die Verwendung von weniger Elektroden mit einer etwas verringerten diagnostischen Ausbeute verbunden ist. Die Überwachungszeit ist ein wichtiger Faktor, der die Untersuchungsergebnisse beeinflusst. In: Claassen et al. haben berichtet, dass eine längere Messzeit mit einer höheren Erkennungsrate für NCSE verbunden ist, mit einer Rate von 56% bei 1-h und ≥ 80% bei 12-h-Messung, was auf die Notwendigkeit einer längeren Messzeit für Patienten hindeutet stark im Verdacht, NCSE zu haben . Eine aktuelle Studie hat auch gezeigt, dass, wenn CEEG nicht verfügbar ist, Eine 30-minütige EEG-Messung auf der Intensivstation bietet eine erhebliche diagnostische Ausbeute und führt zum Nachweis von EEG-Aktivitäten im Zusammenhang mit den meisten Arten von Status epilepticus .

Daten aus dem EEG werden in der Regel visuell interpretiert; aEEG und DSA können auch für das schnelle Screening von Langzeit-EEG-Daten verwendet werden, aber im Falle eines abnormalen Befundes ist die visuelle Analyse von EEG-Daten erforderlich, um festzustellen, ob es sich um ein Artefakt oder ein Anfallsmuster handelt. Bei der Verwendung von aEEG zur Interpretation von EEG-Daten sollte beachtet werden, dass die Körperbewegung des Patienten und andere Faktoren Anfallsmuster verursachen können, was zu einer falsch positiven Diagnose führt .

Grunderkrankungen von NCSE auf der Intensivstation

Merkmale von NCSE werden bei verschiedenen auf der Intensivstation aufgenommenen kritisch kranken Patienten beobachtet; NCSE ist eine der Gehirnreaktionen, die mit schweren pathologischen Zuständen verbunden sind, und ist keine Ursache per se. Die meisten Fälle von NCSE sind mit akuten Hirnerkrankungen wie Schlaganfall, Kopftrauma und ZNS-Infektion verbunden, während einige Fälle auch nach neurochirurgischer Kraniotomie auftreten . Auf der anderen Seite zeigte eine Studie auf der chirurgischen Intensivstation, dass CEEG bei 16% der Patienten mit Bewusstseinsstörung ohne Hirnanomalien NCSE-bezogene EEG-Muster feststellte. Zu den zugrunde liegenden Störungen gehörten Versagen verschiedener Organe, Transplantation und Sepsis . Darüber hinaus wurde auch über NCSE im Zusammenhang mit Antibiotika wie Cefepim, Levofloxacin und Clarithromycin berichtet .

Schlaganfall

Schlaganfall an sich scheint mit dem Risiko von NCSE verbunden zu sein. In Bezug auf den ischämischen Schlaganfall haben alle Arten von Ischämie, dh nicht nur kortikale Ischämie, sondern auch Lakunarinfarkt, die Möglichkeit, nachfolgende NCSE zu entwickeln. Bei älteren kritisch kranken Patienten, Litt et al. berichtet, dass 24 NCSE-Episoden gefunden wurden, von denen fünf Patienten nur einen Lakunarinfarkt hatten. Allerdings hatte die Pathophysiologie nicht erwähnt . Darüber hinaus ist Subarachnoidalblutung eine bekannte Ursache von NCSE. Es wird berichtet, dass die Inzidenz der Entwicklung von NCSE bei Patienten mit Subarachnoidalblutung zwischen 3 und 31% liegt . Bemerkenswert ist, dass das Vorhandensein periodischer Entladungen oder NCSE sowie das Fehlen einer normalen Schlafarchitektur und -reaktivität unabhängig voneinander mit schlechten neurologischen Ergebnissen in Verbindung gebracht wurden, definiert als modifizierter Rankin-Scale-Score von mehr als 4 . Intrakranielle Blutung (ICH) Patienten entwickeln gelegentlich Anfälle. Im Vergleich zur tiefen ICH entwickelt die Lobar ICH einschließlich Inselpatienten tendenziell häufiger NCSE. Und auch die Intervention der Kraniotomie entwickelte auch NCSE .

Traumatische Hirnverletzung

Traumatische Hirnverletzung (TBI) ist auch mit einem Risiko für nachfolgende NCSE verbunden, das zunehmend als schädlich erkannt wird. In einer retrospektiven Studie mit TBI-Patienten, die sich einer CEEG unterziehen, haben Claassen et al. es wurde festgestellt, dass 18% der Patienten während der CEEG-Überwachung einen Anfall hatten, bei dem es sich alle um subklinische Anfälle handelte, während 8% eine NCSE entwickelten . Auf der anderen Seite, in einer pädiatrischen Population, Arndt et al. berichtete über die Nützlichkeit von CEEG für die Erkennung von subklinischen frühen posttraumatischen Anfällen; Sie fanden heraus, dass subklinische Anfälle bei 16,1% der Patienten auftraten .

Diagnose von NCSE durch CEEG

EEG-Terminologie

Da sich NCSE nicht mit offener Konvulsion manifestiert, spielt die EEG-Interpretation eine wichtige Rolle bei der Diagnose. Darüber hinaus zeigt die Langzeit-EEG-Überwachung, dass die EEG-Muster von Patienten mit Bewusstseinsstörungen sowohl zeitlich als auch räumlich erheblich schwanken. Es ist auch oft schwierig festzustellen, ob ein abnormales EEG-Muster während des Anfalls, zwischen den Anfällen oder nach dem Anfall aufgetreten ist. Ohne etablierte Definition / Klassifizierung des neurokritischen EEG basieren solche Entscheidungen häufig auf der standardisierten Critical Care EEG Terminologie (2012), vorgeschlagen von der American Clinical Neurophysiology Society . Dieses Klassifizierungssystem kategorisiert einfach EEG-Muster, die in der Neuro-ICU-Einstellung hauptsächlich durch Wellenform und Lokalisierung beobachtet werden. Es vermeidet auch die Verwendung klinischer Ausdrücke wie “während des Anfalls”, “zwischen Anfällen”, “epileptisch” und “triphasische Welle” und klassifiziert EEG-Muster basierend auf Wellenformen. Im Hauptbegriff 1 werden EEG-Muster nach ihrer Lokalisation in generalisierte, lateralisierte, bilaterale unabhängige und multifokale Muster eingeteilt. Dann werden im Hauptterm 2 Muster entsprechend ihrer Wellenformmorphologie in periodische Entladungen (PDs), rhythmische Deltaaktivität (RDA) und Spike-and-Wave oder Sharp-and-Wave (SW) klassifiziert (Abb. 3). Das PD-Muster ist definiert als das wiederholte Auftreten derselben paroxysmalen Entladung in einem relativ konstanten Intervall. Das RDA-Muster ist definiert als die Persistenz einer Wellenform mit hoher Amplitude von ≤ 4 Hz ohne Intervall zwischen den Entladungen. Das SW-Muster ist definiert als die Persistenz von spitzen / scharfen Wellen, gefolgt von langsamen Wellen. Zusätzlich zu diesen Klassifikationen werden Unterklassifikationen mithilfe von Modifikatoren wie Frequenz, Amplitude, Kontinuität, Intervall und Polarität definiert. Nach der Hauptklassifizierung werden epileptische Entladungen und grundlegende Aktivitäten klassifiziert.

EEG-Muster im Zusammenhang mit NCSE. a: periodische Entladungen. b: rhythmische Delta-Aktivität. c: spike-und-welle

Dieses Klassifizierungssystem zielt darauf ab, eine voreingenommene EEG-Interpretation zu vermeiden, die nur auf klinischen Informationen basiert, z. B. triphasische Wellen im Zusammenhang mit hepatischer Enzephalopathie, und EEG-Muster so weit wie möglich nur auf Wellenformen zu klassifizieren. Die periodischen lateralisierten epileptiformen Entladungen (PLEDs) und generalisierten lateralisierten epileptiformen Entladungen (GPEDs) / periodischen Muster werden gemäß dem herkömmlichen Klassifikationssystem als lateralisierte periodische Entladungen (LPDs) bzw. generalisierte periodische Entladungen (GPDs) im aktuellen Klassifikationssystem beschrieben.

Diagnose

In dieser EEG-Terminologie wird nicht erwähnt, welches der nachfolgenden EEG-Muster als NCSE-Muster erkannt werden soll. Es wurde zunächst angenommen, dass das PD-Muster eine gestörte kortiko-subkortikale Kommunikation widerspiegelt, hauptsächlich aufgrund von Läsionen der weißen Substanz . Neuere Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass das Muster sowohl irreversible als auch Wiederherstellungszustände widerspiegeln kann .

Von Chong vorgeschlagene Kriterien für einen nicht krampfhaften Anfall (Abb. 4)

Unter verschiedenen neueren Studien zur Diagnose von NCSE basierend auf EEG-Mustern haben Chong et al. haben drei Hauptkriterien für die Diagnose von NCSE definiert, wobei NCSE durch die Persistenz dieser Muster für mindestens 10 s diagnostiziert wird .

Chong’ Kriterien für NCSE

Sutters vorgeschlagene NCSE-Kriterien (Abb. 5)

Nach Sutter et al. NCSE sollte idealerweise auf der Grundlage klinischer Symptome und EEG-Befunde diagnostiziert werden, und die sechs Kriterien sind für die Diagnose von NCSE bei Erwachsenen erforderlich .

Sutter-Kriterien für NCSE

Modifizierte Salzburg EEG Kriterien für die Diagnose für NCSE (Abb. 6)

Unter den verschiedenen diagnostischen Kriterien wurden 2015 die modifizierten Salzburger Konsenskriterien für den nicht konvulsiven Status Epilepticus vorgeschlagen. Basierend auf diesen Kriterien wird NCSE durch das Auftreten von 25 PDs (2,5 Hz) pro 10 s, räumlich-zeitlichen Veränderungen und PDs und RDA diagnostiziert, die mit geringfügigen klinischen Symptomen verbunden sind. Dies sind derzeit die am häufigsten genannten diagnostischen Kriterien .

Modifizierter Salzburger Konsens für NCSE (von Leitinger et al., Lancet Neurol 2016;15:1054-62)

Die Autoren hatten CEEG 2013 in unserem Krankenhaus eingeführt, was die erste Einführung in Japan war. Die EEG-Terminologie basiert auf der standardisierten Critical Care EEG-Terminologie (2012), einschließlich PD (L oder G), RDA (L oder G), SW und Evolution, die als Änderungen der Häufigkeit des Auftretens periodischer / rhythmischer Muster definiert ist, von denen viele in der Frequenz erhöht und räumlich erweitert sind. Die Diagnose von NCSE basiert auf den oben genannten modifizierten Salzburger Konsenskriterien für den nicht konvulsiven Status Epilepticus. Das PD-Muster sollte mit Vorsicht interpretiert werden, da es sich um eine “gelbe Flagge” handelt, die sowohl während als auch zwischen NCSE-Episoden beobachtet werden kann. Änderungen in der Anzahl der Zyklen mit PDs und veränderte räumliche Ausbreitung in EEG-Elektroden können zur Diagnose von NCSE führen und therapeutische Intervention rechtfertigen. Im Gegensatz dazu wird das LPD-Muster (LPD static), das üblicherweise als PLEDs bezeichnet wird und durch eine konstante Häufigkeit von PDs gekennzeichnet ist, normalerweise als Intervall zwischen Anfällen angesehen und führt nicht zu aktiven Interventionen, kann jedoch eine therapeutische Intervention bei Verdacht auf NCSE rechtfertigen basierend auf klinischem Verlauf und Symptomen. In solchen Fällen glauben wir, dass CEEG durchgeführt werden sollte, um jede Änderung der EEG-Wellenformen zu erkennen. Das “PLEDs plus” -Muster, definiert als rhythmisches PDs, wurde mit einem Anfall in Verbindung gebracht und kann eine Behandlung des Status epilepticus auslösen. Wenn ein therapeutischer Eingriff nicht zu veränderten EEG-Mustern oder verbesserten klinischen Symptomen führt, sollte er sofort abgebrochen werden, da die Möglichkeit besteht, dass sich die Behandlung selbst nachteilig auf den Patienten auswirkt. Im Gegensatz dazu stellt das RDA-Muster Intervalle zwischen NCSE-Episoden oder Erholung von Krampfanfällen dar und erfordert daher nur Follow-up ohne aktive therapeutische Intervention. Das RDA- oder Slow-Wave-Muster, das Spike / Sharp-Wellen enthält, erfordert jedoch eine genaue Nachverfolgung, da sie spätere Änderungen erfahren oder sogar zu NCSE fortschreiten können.

Die EEG-Wellenformen ändern sich ständig. In: Chong et al. haben die Bedeutung des interiktal-iktalen Kontinuums für die Diagnose von NCSE vorgeschlagen . Sie erwähnten, dass NCSE das Kontinuum darstellt, in dem Anfallsmuster im EEG, wie Evolution und SW, von Mustern gefolgt werden, die zwischen Anfällen auftreten, wie dem periodischen Muster und der rhythmischen Aktivität, und umgekehrt. In diesem Kontinuum erfahren EEG-Muster auch dynamische Veränderungen, die wiederholte sekundäre Nervenverletzungen widerspiegeln. Daher ist die korrekte Interpretation von EEG-Befunden sehr wichtig, um frühzeitig therapeutische Interventionen zu ermöglichen und dadurch Nervenverletzungen möglichst frühzeitig vorzubeugen.

Konsequente Verbesserungen der Bewusstseinsstörung und / oder der geistigen Verschlechterung treten nicht notwendigerweise parallel zu verbesserten EEG-Befunden auf. Während abnormale EEG-Befunde, die durch Antiepileptika verbessert werden können, am wahrscheinlichsten auf NCSE hinweisen, deuten diejenigen, die nicht auf Interventionen ansprechen, auf das Vorhandensein einer Hirnverletzung hin, die mit anderen Grunderkrankungen wie Enzephalopathie nach Herzstillstand und schwerer Kopfverletzung verbunden ist, und rechtfertigen keine weitere aktive Behandlung. Daher ist die Vermeidung einer Überdiagnose von NCSE, die nur auf EEG-Befunden basiert, und eine konsequente Überbehandlung mit mehreren Antiepileptika ebenso wichtig wie die aktive Diagnose und Behandlung von NCSE.

Unsere Erfahrung mit CEEG auf der Intensivstation – das Ergebnis von 70 aufeinanderfolgenden Fällen von CEEG-Überwachung

Seit 2013 haben wir 12-Stunden- oder längere CEEG-Verfahren bei Patienten mit unerklärlicher Bewusstseinsstörung durchgeführt, die auf der Intensivstation aufgenommen wurden. Nachfolgend sind die Ergebnisse von 70 aufeinanderfolgenden CEEG-Überwachungsfällen zusammengefasst. Das Durchschnittsalter der Patienten betrug 64,4 Jahre (Spanne 17-90 Jahre). Es gab 38 Patienten mit akutem Schlaganfall, 19 mit Epilepsie (einschließlich Post-Schlaganfall, Post-Hirntumor und posttraumatisch), 5 mit akutem Kopftrauma, 2 mit Enzephalitis, 2 mit psychogenem Anfall und 4 mit anderen Erkrankungen. Von allen Patienten wurden 32,85% (23 Patienten) mit NCSE diagnostiziert, basierend auf EEG-Befunden. Die EEG-Befunde umfassten die Auswertung bei 8 Patienten, SPW bei 1, LPDs (einschließlich PLEDs plus und erhöhter LPD) bei 13 und GPDs bei 1.

Die Behandlung von NCSE basiert auf den von der American Neurocritical Care Society vorgeschlagenen Bewertungs- und Managementrichtlinien für Status epilepticus . Die Erstlinienbehandlung besteht aus Fosphenytoin in einer Beladungsdosis von 22, 5 mg / kg oder 15 mg Phenytoinäquivalent (PE) / kg, gefolgt von der Überprüfung der EEG-Muster auf eine Verbesserung 12 h später sowie Messung der Phenytoinkonzentration im Blut, um zu überprüfen, ob die Konzentration das optimale Niveau erreicht. Obwohl die empfohlene Phenytoin-Dosis in der überseeischen Literatur 20 mg PE / kg beträgt, haben wir die Dosis von 15 mg PE / kg verwendet und am folgenden Tag eine Blutkonzentration von 10-15 µg / ml erreicht. Falls sich der EEG-Befund oder die klinischen Symptome nicht bessern, wird die Zweitlinientherapie mit Levetiracetam hinzugefügt. Sowohl Phenytoin als auch Fosphenytoin, das Prodrug von Phenytoin ist, zeigen historisch die Nützlichkeit für Status epilepticus. Eine kürzlich durchgeführte Studie berichtete, dass der Status epilepticus bei 68,75% der Patienten mit intravenösem Levetiracetam (LEV) und bei 83% mit intravenösem Phenytoin beendet wurde.3% der Patienten . In der aktuellen prospektiven Studie zeigte Levetiracetam auch eine Verträglichkeit für den Status epilepticus ohne größere Nebenwirkungen . In diesem Bericht hatten 14 Patienten eine konvulsive SE (CSE), 11 eine nicht krampfhafte SE (NCSE) und 5 eine Epilepsia partialis continua (EPC). Die Patienten erhielten intravenös Levetiracetam in Dosierungen zwischen 1000 und 4000 mg/Tag. Neunundzwanzig der Patienten erhielten Levetiracetam weiterhin oral als Erhaltungstherapie. Der Status epilepticus wurde bei 23 (76,6%) Patienten beendet.