kontinuerlig EEG-övervakning i ICU

historia: tillkomsten av digitala EEG-system och EEG-övervakning på ICU

för patienter med oförklarlig medvetenhetsstörning som är antagna till intensivvårdsavdelningen (ICU), blodprov, blodgasanalys och huvudberäknad tomografi (CT) eller magnetisk resonansavbildning (MRI) utförs vanligtvis men ger endast resultat vid undersökningspunkten. Hjärnan genomgår kontinuerliga och dynamiska förändringar, och därför är kontinuerlig övervakning av elektroencefalogram (CEEG) viktig som en metod för att bedöma medvetandet. Övervakning av EEG är ett icke-invasivt förfarande som utförs med hjälp av elektroder fästa vid hårbottenytan. Sedan 1990 har spridningen av digitala EEG-system möjliggjort filtrering/omfiltrering av EEG-vågformer, vilket har gjort det möjligt att presentera EEG-vågformer i ett lättare läsbart format. Dessutom har tillkomsten av kvantitativa EEG-skärmar, såsom density spectral array (DSA) och compressed spectral array (CSA), gjort det möjligt för oss att enkelt upptäcka anfall efter färg, istället för vågformer, från långsiktiga EEG-data. Den efterföljande tillkomsten av bärbara digitala video EEG-system har möjliggjort enkel EEG-mätning var som helst, inklusive akutrum och ICU: ER (Fig. 1). Den senaste expansionen av hårddiskkapacitet och nätverksservrar har också möjliggjort lagring av massiva data, såsom långsiktiga EEG-data och samtidigt inspelade videor. Denna utveckling har lett till ökad användning av EEG i ICU-inställningen.

Mobilt EEG-system

betydelsen av CEEG i ICU-inställningen

betydelsen av CEEG-mätning i ICU-inställningen inkluderar (1) detektering av icke-konvulsiv status epilepticus (NCSE) hos patienter med oförklarlig medvetenhetsstörning eller mental försämring, (2) bedömning av lugnande / anestetisk tillstånd, (3) tidig upptäckt av försenad cerebral ischemi associerad med subaraknoidblödning, och (4) bedömning av resultatet av patienter med postresuscitation encefalopati eller efterföljande allvarliga neurologiska störningar . Särskilt användbart för patienter med NCSE kan CEEG upptäcka förändringar i EEG över tid, vilket möjliggör tidig initiering av behandlingen och kan utvärdera svaret på behandlingen, om den administreras, över tiden.

CEEG-procedurer i ICU-inställningen – från patientval till elektrodfäste och övervakning

patientval är en viktig faktor som ska beaktas vid utförande av CEEG. Att utföra proceduren på alla patienter med medvetenhetsstörning kommer att öka den tekniska bördan avsevärt. Eftersom antalet EEG-maskiner och tekniker som finns tillgängliga alltid är begränsade är det nödvändigt att välja patienter som behöver CEEG. Den vanliga bärbara EEG är tillräcklig för medvetenhetsstörningar av känd orsak (t.ex. irreversibel stroke på grund av hjärnstamblödning eller andra orsaker, metaboliska störningar såsom hypoglykemi och läkemedelsförgiftning). En enkätbaserad undersökning av amerikanska neurologer som deltog i CEEG visade att proceduren oftast användes för patienter med mental försämring eller koma efter nyligen anfall (89%), subtil ögonrörelse (85%) och mental försämring eller koma utan anfall (68%).

digitala EEG-system krävs för CEEG-övervakning. Nuvarande EEG-system har valfria kvantitativa visningsfunktioner, såsom amplitudintegrerad EEG (aEEG) och DSA, som möjliggör detektering av långsiktiga förändringar i EEG-signaler en överblick och är således användbara för screeningändamål (Fig. 2). En ansluten kamera möjliggör också samtidig EEG-mätning och videoinspelning, samt detektering av EEG-ljud orsakade av patientens kroppsrörelse, aspiration eller andra faktorer.

exempel på density spectral array (DSA). Den horisontella axeln visar tid, den vertikala axeln visar frekvensen (Hz) för EEG och färgspektrum visar EEG-Amplitud. Det ändras från blått till rött när EEG-amplituden ökar. Färgförändringar är förknippade med anfall eller vissa artefakter

för långvarig EEG-mätning används vanligtvis kollodionapplicerade elektroder istället för diskelektroder. Kollodionapplicerade elektroder föredras i ICU-inställningen på grund av möjlig elektrodförskjutning under kroppsplacering, rehabiliteringsträning eller andra ingrepp som utförs av sjuksköterskor eller på grund av svettning av patienten. Vid fastsättning av elektroder torkas hårbottenytan väl med alkoholblöt bomull och elektroderna placeras på ytan, som sedan täcks av en 2-2-cm bit gasbind och fixeras med kollodion. Efter att kollodionen torkar appliceras limpasta för elektroder. Totalt 21 elektroder, inklusive 18 höger-och vänsterelektroder (9 vardera), inklusive öronloppselektroder och 3 mittlinjeelektroder, används i enlighet med det internationella 10-20-systemet. Elektrodfästning enligt 10-20-systemet kanske inte är möjlig i en upptagen nödsituation. I så fall kan färre elektroder användas för EEG-mätning. En studie som jämförde 10-20-systemet och användningen av färre elektroder visade att graden av detektering av anfall från EEG-signaler var 93, 68 och 40% med 7, 4 respektive 1 elektroder . Således kan CEEG fortfarande utföras med färre elektroder så länge det är underförstått att användningen av färre elektroder är associerad med ett något minskat diagnostiskt utbyte. Övervakningstid är en viktig faktor som påverkar undersökningsresultaten. Claassen et al. har rapporterat att längre mättid är associerad med högre detektionshastighet för NCSE, med en hastighet på 56% med 1-h och 80% med 12-h-mätning, vilket tyder på behovet av längre mättid för patienter som starkt misstänks ha NCSE . En ny studie har också visat att när CEEG inte är tillgängligt, ger en 30-min EEG-mätning i ICU ett betydande diagnostiskt utbyte och leder till detektering av EEG-aktiviteter associerade med de flesta typer av status epilepticus .

data från EEG tolkas vanligtvis visuellt; aEEG och DSA kan också användas för snabb screening av långsiktiga EEG-data, men vid eventuella onormala fynd krävs den visuella analysen av EEG-data för att avgöra om det är en artefakt eller ett anfallsmönster. Vid användning av aEEG för tolkning av EEG-data bör det noteras att patientens kroppsrörelse och andra faktorer kan orsaka anfallsmönster, vilket resulterar i falsk positiv diagnos .

underliggande tillstånd av NCSE i ICU-inställningen

funktioner hos NCSE observeras hos olika kritiskt sjuka patienter som är inlagda på ICU; NCSE är ett av hjärnresponserna i samband med allvarliga patologiska tillstånd och är inte en orsak i sig. De flesta fall av NCSE är förknippade med akuta hjärnstörningar, såsom stroke, huvudtrauma och CNS-infektion, medan vissa fall också inträffar efter neurokirurgisk kraniotomi . Å andra sidan visade en studie i den kirurgiska ICU-inställningen att CEEG upptäckte NCSE-relaterade EEG-mönster hos 16% av patienterna med medvetenhetsstörning utan hjärnavvikelser. Underliggande störningar inkluderade misslyckande av olika organ, transplantation och sepsis . Vidare har NCSE associerat med antibiotika såsom cefepim, levofloxacin och klaritromycin också rapporterats .

Stroke

Stroke i sig verkar vara förknippad med risken för NCSE. När det gäller ischemisk stroke har alla typer av ischemi, det vill säga inte bara kortikal ischemi utan även lacunarinfarkt, möjlighet att utveckla efterföljande NCSE. Bland äldre kritiskt sjuka patienter, Litt et al. rapporterade att 24 NCSE-episoder hittades, inom dem hade fem patienter bara lacunarinfarkt. Patofysiologin hade dock inte nämnt . Dessutom är subaraknoid blödning en känd orsak till NCSE. Förekomsten av att utveckla NCSE hos patienter med subaraknoidblödning rapporteras variera mellan 3 och 31%. Observera att närvaron av periodiska utsläpp eller NCSE, såväl som frånvaron av normal sömnarkitektur och reaktivitet, har oberoende associerats med dåliga neurologiska resultat, definierad som en modifierad Rankin-skala som är större än 4 . Intrakraniell blödning (ich) patienter utvecklar ibland anfall. Jämfört med djup ICH tenderar lobar ich inklusive insulära patienter att utveckla NCSE oftare. Och även intervention av kraniotomi utvecklade också NCSE .

traumatisk hjärnskada

traumatisk hjärnskada (TBI) är också förknippad med en risk för efterföljande NCSE, som alltmer erkänns som skadlig. I en retrospektiv studie av TBI-patienter som genomgår CEEG, Claassen et al. fann att 18% av patienterna upplevde ett anfall under CEEG-övervakningen, som alla var subkliniska anfall, medan 8% utvecklade NCSE . Å andra sidan, i en pediatrisk population, Arndt et al. rapporterade användbarheten av CEEG för detektering av subkliniska tidiga posttraumatiska anfall; de fann att subkliniska anfall inträffade hos 16,1% av patienterna .

diagnos av NCSE av CEEG

EEG-terminologi

eftersom NCSE inte manifesterar sig med öppen konvulsion spelar EEG-tolkning en viktig roll i diagnosen. Dessutom visar långvarig EEG-övervakning att EEG-mönstren hos patienter med medvetenhetsstörning väsentligt fluktuerar både temporärt och rumsligt. Det är också ofta svårt att avgöra om ett onormalt EEG-mönster inträffade under anfall, mellan anfall eller efter anfall. Utan fastställd definition / klassificering av neurokritisk EEG baseras sådana beslut ofta på standardiserad kritisk vård EEG-terminologi (2012), föreslagen av American Clinical Neurophysiology Society . Detta klassificeringssystem kategoriserar helt enkelt EEG-mönster som observerats i neuro-ICU-inställningen huvudsakligen genom vågform och lokalisering. Det undviker också användningen av kliniska uttryck, såsom “under anfall”, “mellan anfall”, “epileptisk” och “trifasisk våg” och klassificerar EEG-mönster baserat på vågformer. I huvudtermen 1 klassificeras EEG-mönster enligt deras lokalisering i generaliserade, lateraliserade, bilaterala oberoende och multifokala mönster. Sedan, i huvudtermen 2, klassificeras mönster enligt deras vågformsmorfologi i periodiska urladdningar (PDs), rytmisk deltaaktivitet (RDA) och spik-och-våg eller skarp-och-våg (Sw) (Fig. 3). PD-mönstret definieras som den upprepade förekomsten av samma paroxysmala urladdning vid ett relativt konstant intervall. Rda-mönstret definieras som persistensen av en högamplitudvågform av 2 Hz, utan intervall mellan urladdningar. SW-mönstret definieras som persistensen av spik/skarpa vågor följt av långsamma vågor. Förutom dessa klassificeringar definieras underklassificeringar med hjälp av modifierare, såsom frekvens, amplitud, kontinuitet, intervall och polaritet. Efter huvudtermens klassificering klassificeras epileptiska utsläpp och grundläggande aktiviteter.

EEG-mönster associerat med NCSE. a: periodiska utsläpp. b: rytmisk delta Aktivitet. c: spik-och-våg

detta klassificeringssystem syftar till att undvika partisk EEG-tolkning baserad endast på klinisk information, såsom trifasiska vågor associerade med hepatisk encefalopati, klassificera EEG-mönster baserade endast på vågformer, så mycket som möjligt. De periodiska lateraliserade epileptiforma urladdningarna (PLEDs) och generaliserade lateraliserade epileptiforma urladdningarna (GPEDs)/periodiska mönster, enligt det konventionella klassificeringssystemet, beskrivs som lateraliserade periodiska urladdningar (LPD) och generaliserade periodiska urladdningar (GPD) i det aktuella klassificeringssystemet.

diagnos

denna EEG-terminologi nämner inte vilken av de efterföljande EEG-mönstren som ska erkännas som ett NCSE-mönster. PD-mönstret ansågs ursprungligen återspegla störd kortiko-subkortisk kommunikation, främst på grund av lesioner av vit materia . Nya bevis tyder dock på att mönstret kan återspegla både irreversibla och återhämtande tillstånd .

kriterier för icke-konvulsivt anfall som föreslagits av Chong (Fig. 4)

bland olika nya studier om diagnos av NCSE baserat på EEG-mönster, Chong et al. har definierat tre primära kriterier för att diagnostisera NCSE, där NCSE diagnostiseras av persistensen av dessa mönster i minst 10 s .

Chong ‘ kriterier för NCSE

Sutters föreslagna NCSE-kriterier (Fig. 5)

enligt Sutter et al., NCSE bör helst diagnostiseras baserat på kliniska symtom och EEG-fynd, och de sex kriterierna krävs för att diagnostisera NCSE hos vuxna .

Sutters kriterier för NCSE

modifierade Salzburg EEG-kriterier för diagnos för NCSE (Fig. 6)

bland de olika diagnostiska kriterierna föreslogs de modifierade Salzburg-Konsensuskriterierna för icke-konvulsiv Status Epilepticus 2015. Baserat på dessa kriterier diagnostiseras NCSE genom förekomsten av 25 PDs (2,5 Hz) per 10 s, spatio-temporala förändringar och PDs och RDA associerade med mindre kliniska symtom. Dessa är för närvarande de vanligaste diagnostiska kriterierna .

modifierad Salzburg konsensus för NCSE (från Leitinger et al., Lancet Neurol 2016; 15:1054-62)

författarna hade introducerat CEEG på vårt sjukhus 2013, vilket var dess första introduktion i Japan. EEG-terminologin är baserad på standardiserad kritisk vård EEG-terminologi (2012), inklusive PD (L eller G), RDA (L eller G), SW och Evolution, som definieras som förändringar i frekvensen av periodiska/rytmiska mönster, varav många ökas i frekvens och breddas rumsligt. Diagnosen av NCSE är baserad på ovannämnda modifierade Salzburg-Konsensuskriterier för icke-konvulsiv Status Epilepticus. PD-mönstret ska tolkas med försiktighet eftersom det är en “gul flagga” som kan observeras under såväl som mellan NCSE-episoder. Förändringar i antalet cykler med PDs och förändrad rumslig spridning i EEG-elektroder kan leda till diagnos av NCSE och motivera terapeutisk intervention. Däremot anses LPD-mönstret (LPD statiskt), konventionellt kallat PLEDs korrekt, kännetecknat av en konstant frekvens av PDs, vanligtvis representera ett intervall mellan anfall och leder inte till aktiva ingrepp, men kan motivera terapeutisk intervention i fall av misstänkt NCSE baserat på klinisk kurs och symtom. I sådana fall anser vi att CEEG bör utföras för att upptäcka eventuella förändringar i EEG-vågformer. “PLEDs plus” – mönstret, definierat som rytmisk PDs, har associerats med anfall och kan leda till behandling för status epilepticus. När ett terapeutiskt ingrepp inte leder till förändrade EEG-mönster eller förbättrade kliniska symtom, bör det avbrytas omedelbart med tanke på möjligheten att själva behandlingen har en negativ effekt på patienten. Däremot representerar rda-mönstret intervall mellan NCSE-episoder eller återhämtning från anfall och kräver således endast uppföljning utan aktiv terapeutisk intervention. RDA-eller slow-wave-mönstret som innehåller spik / skarpa vågor kräver dock noggrann uppföljning eftersom de kan genomgå efterföljande förändringar eller till och med utvecklas till NCSE.

EEG-vågformerna förändras ständigt. Chong et al. har föreslagit vikten av interictal-ictal kontinuum för diagnos av NCSE . De nämnde att NCSE representerar kontinuum där anfallsmönster på EEG, såsom Evolution och SW, följs av mönster som uppträder mellan anfall, såsom det periodiska mönstret och rytmisk aktivitet, och vice versa. I detta kontinuum genomgår EEG-mönster också dynamiska förändringar, vilket återspeglar upprepade sekundära nervskador. Därför är den korrekta tolkningen av EEG-fynd mycket viktigt för att möjliggöra tidiga terapeutiska ingrepp och därmed förhindra nervskada så tidigt som möjligt.

följande förbättringar i medvetenhetsstörning och/eller mental försämring sker inte nödvändigtvis parallellt med förbättrade EEG-fynd. Medan onormala EEG-fynd som kan förbättras av antiepileptika är mest sannolikt att indikera NCSE, föreslår de som inte svarar på interventioner förekomsten av hjärnskada i samband med andra underliggande tillstånd, såsom encefalopati efter hjärtstillestånd och allvarlig huvudskada, och motiverar inte ytterligare aktiv behandling. Att undvika överdiagnos av NCSE baserat endast på EEG-fynd och därmed överbehandling med flera antiepileptika är lika viktigt som att aktivt diagnostisera och behandla NCSE.

vår erfarenhet av CEEG i ICU-inställningen-resultatet av 70 på varandra följande fall av CEEG-övervakning

sedan 2013 har vi utfört 12-h eller längre CEEG-procedurer på patienter med oförklarlig medvetenhetsstörning antagen till ICU. Sammanfattat nedan är resultatet av 70 på varandra följande fall av CEEG-övervakning. Medelåldern för patienterna var 64,4 år (intervall, 17-90 år). Det fanns 38 patienter med akut stroke, 19 med epilepsi (inklusive post-stroke, post-hjärntumör och posttraumatisk), 5 med akut huvudtrauma, 2 med encefalit, 2 med psykogen anfall och 4 med andra tillstånd. Av alla patienter diagnostiserades 32,85% (23 patienter) med NCSE, baserat på EEG-fynd. EEG-resultaten inkluderade utvärdering hos 8 patienter, SPW i 1, LPD (inklusive PLEDs plus och ökad LPD) hos 13 och GPD i 1.

behandling för NCSE baseras på utvärderings-och ledningsriktlinjerna för status epilepticus som föreslagits av American Neurocritical Care Society . Den första linjens behandling består av fosfenytoin vid en laddningsdos på 22, 5 mg/kg eller 15 mg fenytoinekvivalent (PE)/kg, följt av kontroll av EEG-mönster för eventuell förbättring 12 timmar senare, samt mätning av blodfenytoinkoncentration för att kontrollera om koncentrationen når den optimala nivån. Även om den rekommenderade fenytoindosen i den utländska litteraturen är 20 mg PE/kg, har vi använt 15 mg PE/kg-dosen och uppnått en blodkoncentration på 10-15 kg/ml följande dag. Om EEG-fynd eller kliniska symtom inte förbättras, läggs andrahandsbehandlingen med levetiracetam till. Både fenytoin och fosfenytoin som är prodrug av fenytoin visar historiskt användbarheten för status epilepticus . En ny studie rapporterade att status epilepticus avslutades med intravenös levetiracetam (LEV) hos 68,75% av patienterna och med intravenös fenytoin hos 83.3% av patienterna . I den aktuella prospektiva studien visade levetiracetam också tolerabilitet för status epilepticus utan någon större negativ effekt . I denna rapport hade 14 patienter konvulsiv SE (CSE), 11 hade nonconvulsive SE (NCSE) och 5 hade epilepsi partialis continua (EPC). Patienterna fick intravenös levetiracetam med doser mellan 1000 och 4000 mg/dag. Tjugonio av patienterna fortsatte att få levetiracetam oralt som underhållsbehandling. Status epilepticus avslutades hos 23 (76,6%) patienter.