Elektryczna aktywność mózgu. Obraz EEG w zaburzeniach i schorzeniach neurologicznych

Transkrypt

1 Elektryczna aktywność mózgu Obraz EEG w zaburzeniach i schorzeniach neurologicznych

2 Przyczyny: Epilepsja Czynniki predysponujące do wystąpienia napadów padaczki: - urazy mózgu, urazy mechaniczne czaszki, - bodźce świetlne częstokroć zdarza się, że bodźce świetlne (np. z gry komputerowej, naturalne migotanie ekranu komputera, oglądanie słońca przez drzewa w trakcie jazdy samochodem, dyskoteka, itp.) powodują napad padaczkowy. W szpitalach wywołuje się za pomocą migoczącej lampy ataki w celu obserwacji i badań (epilepsja fotowrażliwa). - zmiany hormonalne do napadu mogą przyczynić się wahania hormonalne, zmiany związane z dojrzewaniem mogą spowodować uaktywnienie się padaczki. - zmiana aktywności falowej mózgu padaczka może pojawiać się w okolicach przejścia od snu do czuwania i na odwrót. - stany gorączkowe - stan fizjologiczny organizmu: - niedotlenienie, - zmniejszona zawartość CO2 we krwi (indukcja zmian hiperwentylacją skurcz tętnic względne niedotlenienie prowadzi do zwolnienia czynności i synchronizacji u osób zdrowych), - hipoglikemia - niedocukrzenie, - zmęczenie i brak snu

3 Międzynarodowa Liga Przeciwpadaczkowa w swej klasyfikacji dzieli napady padaczkowe na częściowe (miejscowe, zlokalizowane) i uogólnione.: Napad uogólniony może być drgawkowy lub bezdrgawkowy, w przypadku pierwotnego uogólnienia do napadu dochodzi równocześnie w obu półkulach mózgowych. Napad nieświadomości (absencje wyłączenie świadomości) jest przykładem napadu bezdrgawkowego przebiegu napadu dochodzi do przerwania wcześniej wykonywanej czynności; chory nieruchomieje, oczy wpatrują się w jeden punkt, nie mówi i z opóźnieniem reaguje, gdy się do niego zwraca. Bodźce dźwiękowe lub dotyk mogą niekiedy prowadzić do przerwania napadu. Zwykle typowe wyłączenie trwa kilka lub kilkanaście sekund; znacznie rzadziej obserwuje się dłuższe napady. Napad miokloniczny nagle występujące skurcze mięśniowe (mioklonie) zwykle określonych grup mięśniowych (często ramiona i barki) wraz z wypuszczaniem z rąk trzymanych w nich przedmiotów lub ich odrzuceniem na odległość, niekiedy z upadkiem; z możliwością wystąpienia zaburzeń świadomości. Napad kloniczny klonie to rytmiczne skurcze mięśni o dłuższym czasie trwania, które obejmują głównie mięśnie zginacze głowy, ramion i tułowia, ale również i nóg co prowadzi ostatecznie do upadku z możliwością doznania urazu. Napady tego rodzaju mogą trwać nawet kilka minut. Ze względu na narastające niedotlenienie dochodzi do zasinienia ust i całej twarzy. Po napadzie chory jest wyczerpany i zazwyczaj zasypia. Same napady kloniczne występują rzadko; znacznie częściej są one częścią składową tzw. napadów grand-mal, tj. uogólnionych napadów toniczno-klonicznych.

4 Napad toniczny to nagle występujący uogólniony skurcz całego ciała lub grupy mięśni z towarzyszącą utratą przytomności, który wprawdzie trwa tylko kilka sekund, ale budzi szczególny niepokój ze względu na możliwość upadku i doznania urazu. Napad atoniczny napad, w którego przebiegu dochodzi do nagłej utraty napięcia mięśniowego z zaburzeniami świadomości i również wynikającym z tego zagrożeniem upadkiem (urazem głowy np. chory siedzi przy stole). Uogólniony napad toniczno-kloniczny dochodzi w nim do utraty świadomości, upadku z pozycji stojącej lub siedzącej; następnie w fazie tonicznej napadu skurcz lub usztywnienie całego ciała z wykrzywieniem twarzy. W fazie klonicznej napadu początkowo obserwowane są mioklonie a następnie rytmiczne kloniczne skurcze całego ciała. Napad kończy się rozluźnieniem mięśni stopniowym odzyskaniem świadomości. Napad pokryty jest niepamięcią.

5 Epilepsja Międzynarodowa Liga Przeciwpadaczkowa w swej klasyfikacji dzieli napady padaczkowe na częściowe (miejscowe, zlokalizowane) i uogólnione.: Napad częściowy W przypadku prostych napadów częściowych świadomość pacjenta jest zachowana; w trakcie napadów częściowych złożonych dochodzi do zaburzeń świadomości. Napad częściowy może przejść w napad uogólniony, czego ostatecznym efektem jest wtórnie uogólniający się napad toniczno-kloniczny. Napad częściowy prosty jest przez pacjenta zapamiętany i możliwy do przypomnienia. Ze względu na wiodące objawy wyróżnia się pięć głównych postaci: napady częściowe ruchowe, czuciowe, sensoryczne (zmysłowe), wegetatywne i psychiczne. Napad częściowy złożony może przebiegać jako zaburzenie świadomości występujące już na początku napadu lub początek odpowiada napadowi częściowemu prostemu z następczym przejściem w napad częściowy złożony. W przypadku obu postaci napadów często występują automatyzmy (stereotypowe sekwencje ruchowe) dotyczące mięśni twarzy i kończyn górnych.

6 Epilepsja - EEG Jest bardzo prawdopodobne, że w rutynowym EEG, trwającym minut, zarejestrowane będą wyłącznie nieprawidłowości międzynapadowe. Nieprawidłowości międzynapadowe, które są swoiste dla padaczki, są określane mianem padaczkopodobnych, natomiast napadowe zmiany EEG są określane jako wzory elektrograficzne napadu lub wzory napadowe. Spektrum wyładowań padaczkopodobnych obejmuje: A iglica; B fala ostra; C zespoły iglicy z falą wolną; D zespoły fali ostrej z falą wolną; E wolny zespół iglicy z falą wolną; F zespół wieloiglic z falą wolną; G zespół wielokrotnych fal ostrych z falą wolną; H zespół wieloiglic; I, J zespoły wielokrotnych fal ostrych.

7 Padaczka rolandyczna Epilepsja - EEG stanowi około 25% wszystkich padaczek okresu dziecięcego. Występowanie ognisk iglic w okolicy dolnej części bruzdy środkowej (tzw. bruzda Rolanda) okolica centralnociemieniowa. Dominujący charakter dziedziczenia warunkuje częstsze występowanie padaczki i drgawek gorączkowych u krewnych chorego. Występuje częściej u dziewcząt niż u chłopców. U przeszło połowy pacjentów występują tylko napady nocne. Charakteryzuje się łagodnym przebiegiem i tendencją do samoistnego ustępowania w wieku 9-12 lat (najdłużej do 16 roku życia), choć zmiany w EEG mogą utrzymywać się dłużej. Młodzieńcza padaczka miokloniczna (JME) jest częstym zespołem pośród idiopatycznych, uogólnionych padaczek. Typowym składnikiem zespołu są napady miokloniczne, występujące głównie rano po przebudzeniu. U około 80% pacjentów występują także uogólnione napady tonicznokloniczne, u 30% napady nieświadomości. Dla celów klinicznych pod nazwą stan padaczkowy (status epilepticus) rozumiemy napad trwający dłużej niż 30 min lub kilka napadów, pomiędzy którymi chory nie odzyskuje świadomości. Stan padaczkowy prowadzi do poważnych zaburzeń oddechowo-krążeniowych i w konsekwencji do niedotlenienia mózgu.

8 Udar niedokrwienny mózgu - rozlana aktywność delta nad półkulą z udarem, - ipsilateralna czynność alfa może zaniknąć, również wrzeciona snu - wylewy o dużym zasięgu mogą działać ogólnie supresyjnie na amplitudę i moc sygnału EEG - przy mniejszych udarach EEG po stronie zdrowej może być w normie - wyładowania padaczkopodobne w cięższych stanach (udar, wylew dominująca przyczyna zaburzeń epileptycznych u osób starszych - 70/80 lat)

9 Nowotwory - nagłe pojawienie się epizodów epileptycznych u osób dorosłych jest b. często pierwsza manifestacją nowotworu mózgu, - nowotwory (guzy) same w sobie nie są źródłem wyładowań epileptycznych tylko tkanka nerwowa w okolicy guzu - wyładowania padaczkopodobne w EEG, ale EEG może być w normie, - nowotwory usytuowane w korze 96% dają zmianę w EEG ogniskowa czynność delta, (badanie EEG nie daje informacji o rodzaju nowotworu, ani jego typie sugestia o umiejscowieniu uszkodzenia i jego potencjalnym charakterze) szybko rozwijające się nowotwory prowadza do szybkiego wzrostu ciśnienia śródczaszkowego i dużych zaburzeń w krążeniu mózgowym zmiany w EEG o charakterze uogólnionym, maskujące zmiany ogniskowe (b. wolna czynność delta) wolno rozwijające się guzy jedynym objawem mogą być zmiany ogniskowe w EEG arytmiczna aktywność w paśmie theta + wyładowania padaczkopodobne, zwykle napady padaczki.

10 Jedynym czynnikiem o potwierdzonym i udowodnionym znaczeniu w etiologii pierwotnych nowotworów złośliwych OUN jest promieniowanie jonizujące. Do prawdopodobnych, ale nie udowodnionych przyczyn powstawania guzów mózgu zaliczane są pestycydy, herbicydy, substancje petrochemiczne, pole elektromagnetyczne, przebyte urazy mózgu. Aktualnie obowiązuje klasyfikacja nowotworów OUN wg Światowej Organizacji Zdrowia (WHO). 1. Nowotwory zbudowane z komórek meningotelialnych - o różnej szybkości wzrostu. Oponiaki mózgu Stanowią około 1/3 pierwotnych guzów wewnątrzczaszkowych. Występują częściej u kobiet (hormonalna menopauza). Oponiaki złośliwe stanowią 1-3% guzów. 2. Guzy z tkanki nerwowo-nabłonkowej. Glejaki: [glej gwiaździstokomórkowy (astrocytoma)-glej skąpowypustkowy (oligodendroglioma)-glej wyściółkowy (ependymoma)] Guzy z pierwotnych komórek nerwowych [- nerwiak zarodkowy (neuroblastoma)- guzy opuszki (medulloblastoma)] 3.Guzy nerwów obwodowych.

11 Ze względu na lokalizację nowotwory dzieli się na dwa rodzaje guzów mózgu: guzy nadnamiotowe i podnamiotowe. Guzy nadnamiotowe to te, które rozwijają się powyżej móżdżku, obejmując półkule mózgowe, oraz tzw. guzy linii środkowej, wywodzące się z przysadki, podwzgórza, jąder podkorowych i okolicy szyszynki. Guzami nadnamiotowymi półkul mózgowych są zazwyczaj glejaki. Guzy podnamiotowe obejmują tylną jamę czaszki, która zawiera pień mózgu oraz móżdżek. W tej lokalizacji występuje większość nowotworów u dzieci. Najczęstszym nowotworem podnamiotowym jest rdzeniak z lokalizacją w móżdżku. Osobną kategorie stanowią guzy pnia mózgu. W pniu mózgu występują głównie glejaki.

12 Objawy kliniczne zależą w pierwszej kolejności od umiejscowienia guza i obejmują: objawy ogólne (objawy wzmożonego ciśnienia wewnątrzczaszkowego bóle głowy, nudności i wymioty najbardziej nasilone rano, zespół psychoorganiczny osłabienie sprawności umysłowej, zaburzenia pamięci, uogólnione napady padaczkowe; obrzęk mózgu) objawy ogniskowe, specyficzne dla lokalizacji guza (niedowład, zaburzenia czucia, zaburzenia mowy, wzroku, słuchu, objawy móżdżkowe np. zaburzenia równowagi, uszkodzenie nerwów czaszkowych, ogniskowe napady padaczkowe)

13 Spektrum autyzmu - EEG - badanie EEG jest najczęściej wykonywane w wyniku podejrzenia epilepsji - brak charakterystycznych elementów w zapisie EEG, - u osób z subkliniczną epilepsją (1/3 pacjentów) wyładowania padaczkopodobne w EEG ADHD - metanaliza danych EEG nie wykazała zmian ani szczególnych elementów w zapisie EEG, - tendencja: nasilona aktywność theta i osłabiona beta, - ADHD wystepuje częściej u dzieci z epilepsją Upośledzenie umysłowe - lekkie IQ 50-70/ średnie IQ 30-50/ ciężkie IQ poniżej 30 - im cięższe upośledzenie tym wcześniej mogą wystąpić wyładowania padaczkopodobne, - 20%-50% ma powtarzające się ataki epileptyczne (1 dziennie/ tygodniowo)

14 Przyczyny zaburzeń świadomości Urazy czaszkowo-mózgowe Niedotlenienie Uszkodzenie naczyń mózgowych Stany zapalne mózgu Uszkodzenia toksyczne Choroby degeneracyjne Guzy Wady wrodzone lub zaburzenia rozwojowe

15 Urazy czaszkowo-mózgowe Efekty: krwiaki nadtwardówkowe krwiaki podtwardówkowe krwiaki śródmózgowe Rokowanie Pacjenci w stanie wegetatywnym po urazach czaszkowo-mózgowych: *** 33% odzyskało świadomość w ciągu 3 miesięcy *** 13% między 3 6 mies. *** 6% między 6 12 mies.

16 Śpiączka (coma) głęboki stan nieprzytomności, niemożliwy do przerwania zwykłymi środkami stosowanymi do przebudzenia. - brak reakcji na ból, brak ruchów dowolnych, zachowane odruchy; - źrenice słabo reagują na światło lub też odruch ten zanika; -braki aktywności układu czuwania; pacjenci nie otwierają samoistnie oczu i nie można ich wybudzić nawet za pomocą silnych bodźców czuciowych, - EEG charakteryzuje dominacja fal wolnych delta i theta, - najczęściej w przeciągu 2-4 tyg. pacjent przechodzi w stan wegetatywny lub stan minimalnej świadomości. - ogólny poziom metabolizmu w mózgu obniżony o 40-50% Każdy przypadek cechuje się innym nasileniem, co mierzone jest według skali Glasgow (ang. Glasgow Coma Scale, GCS) a także skali Rancho Los Amigos.

17 Śpiączka - EEG Śpiączka poziomy: I -dominuje czynność alfa, + elementy theta II -dominuje czynność theta + elementy delta III -dominuje czynność delta (wysokoamplitudowa) IV -rozmyta małowoltażowa czynność delta (aktywność widoczna po wzmocnieniu sygnału) V -linia izoelektryczna (+ inne grafoelementy np.: wyładowania padaczkopodobne, aktywnośc beta, kompleksy K/wrzeciona) Rokowania: - wystąpienie wrzecion snu w EEG dobre rokowania, - Im wrzeciona snu są mniej wyraźne/ /niesymetryczne tym gorsze rokowania - zanik wrzecion świadczy o stanie przewlekłym Istnieje silny związek pomiędzy indukcją wrzecion snu a możliwością wzbudzenia EEG.

18 Stan wegetatywny - określany jest w medycynie jako stan, w którym pacjent jest przytomny, lecz pozbawiony świadomości. - zachowane są pewne reakcje odruchowe (AUN) (o. sercowo-naczyniowe, oddychanie, termoregulacja, trawienie pokarmów podawanych sondą żołądkową, itd.), ale pozbawiony jest zmysłowego kontaktu ze światem - zachowane są autonomiczne funkcje z pnia mózgu i podwzgórza - cykliczne okresy snu i przebudzenia - upośledzona świadomość siebie i otoczenia oraz warunkujących celowość działań, - redukcja metabolizmu w okolicy czołowo-skroniowo-ciemieniowej mózgu (po stymulacji dźwiękowej lub czuciowej aktywność mózgu zwiększa się tylko w obszarach pól pierwotnych co sugeruje brak zintegrowanych procesów przetwarzania tych bodźców). Tacy pacjenci potrafią spontanicznie otwierać oczy, lecz błądzą oni najczęściej pustym, pozbawionym wyrazu wzrokiem po pokoju nie dając żadnych oznak świadomości i nie reagują na żadne bodźce zewnętrzne. Nie reagują na polecenia słowne, ale mogą wydawać dźwięki np. jęczeć, spontanicznie uśmiechać się, płakać, zmieniać wyraz twarzy.

19 Stan wegetatywny - EEG - dominująca czynność theta i delta mogą utrzymujaca się miesiącami rozległe uszkodzenie obu półkul mózgowych (kory mózgowej) - wczesne i postępujące pojawienie się fal alfa przy braku poprawy klinicznej uszkodzenie struktur podkorowych, - stały i wyraźny rytm alfa rokowanie dobre, (polepszenie parametrów rytmu alfa może utrzymywać się latami, bez zmiany stanu pacjenta) - cykl sen/czuwanie (wysokowoltażowa delta/niskowoltażowa delta) - brak wrzecion snu (pojawienie się znaczników snu może oznaczać poprawę szczególnie wystąpienie REM), (+wyładowania padaczkopodobne, zmiany ogniskowe są bardziej widoczne po ustąpieniu zmian uogólnionych, im dłuższy okres czasu stanu wegetatywnego rokowania niezależne od EEG)

20 Stan minimalnej świadomości (MCS) Jest wynikiem braku aktywności rozległych obszarów mózgu, zachowane są jednak pobudzenia kory zmysłowej i niektórych obszarów skojarzeniowych. Niejednolite ale możliwe do rozróżnienia elementy świadomości prezentowane zachowaniem pacjenta (reakcje behawioralne). Locked in-syndrom - uwięzieni we własnym ciele, przy zachowaniu świadomości. Dziennikarz, redaktor naczelny "Elle", Jean Bauby, po wylewie, przez dwa lata żył w stanie zamknięcia, mrugając powieką napisał książkę "Skafander i motyl", według której nakręcono film.

21 Willful modulation of brain activity in disorders of consciousness. Martin M. Monti, Audrey Vanhaudenhuyse, Martin R. Coleman, Melanie Boly, John D. Pickard, Luaba Tshibanda, Adrian M. Owen and Steven Laureys. N Engl J Med 2010, 362, Przy pomocy funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fmri) zbadano 54 pacjentów: - 23 w stanie wegetatywnym, - 31 w stanie minimalnego stanu świadomości Kontrolę stanowiła grupa 16 zdrowych osób. Podczas badania osoby proszono o wyobrażenie sobie ruchu ręki w trakcie gry w tenisa (motor imaginery task) lub wyobrażenie sobie przemieszczania się po ulicach swojego miasta lub po swoim mieszkaniu (spatial imaginery task).

22 U pięciu pacjentów (5/54, czyli ok. 9,3%) wykazano świadomą zmianę aktywności mózgowej podczas wykonywanych zadań umysłowych, zbliżoną do wyników uzyskanych w grupie kontrolnej. U trzech z tych pacjentów po przeprowadzeniu dodatkowych testów wykazano pewien stopień czujności, wzbudzenia. Jeden z nich świadomie modulując aktywność mózgową był w stanie odpowiadać tak / nie na zadawane pytania.

23 Bedside detection of awareness in the vegetative state: a cohort study. Damian Cruse, Srivas Chennu, Camille Chatelle, Tristan A Bekinschtein, Davinia Fernández-Espejo, John D Pickard, Steven Laureys, Adrian M Owen. Lancet 2011; 378: Przy pomocy elektroencefalografu (EEG) przeprowadzono badanie wśród 16 pacjentów (wiek lat), których zdiagnozowano jako osoby w stanie wegetatywnym. Po podłączeniu do aparatu EEG pacjenci zostali poproszeni aby po usłyszeniu sygnału dźwiękowego wyobrazili sobie, że zaciskają prawą rękę w pięść lub poruszają palcami stóp. W tym czasie rejestrowano bioelektryczną aktywność mózgu po każdym poleceniu. Identyczne badanie przeprowadzono na 12 zdrowych osobach.

24 Rejestracja sygnału EEG (okolice centralne kory mózgowej) wykazała że, po otrzymaniu obydwu poleceń u trzech pacjentów w stanie wegetatywnym (co stanowi prawie 20% grupy badanej) zmiany aktywności bioelektrycznej mózgu były takie same jak u osób zdrowych, z grupy kontrolnej.

25 Część pacjentów była w stanie wykonać polecenia pomimo tego, że patrząc na zewnętrzne wskaźniki byli oni w stanie wegetatywnym - nieświadomi. Od 2006 roku, kiedy opublikowano pierwsze badania z użyciem fmri u pacjentów w stanie wegetatywnym (Owen et. al., Science 2006), wiele rodzin pragnie dowiedzieć się, czy ich bliscy, którzy pozostają w tym stanie, są świadomi i czy możliwe jest nawiązanie z nimi kontaktu. Zespół pracuje nad technicznym udoskonaleniami tak, aby uzyskane w trakcie badania wyniki pojawiały się natychmiastowo, co umożliwiłoby kontakt z badaną osobą.

26 Krytyka fmri (M. Monti, 2010): - efekt pozytywny tylko u pacjentów po wypadkach, nie po niedotlenieniu działają inne mechanizmy - brak rejestracji aktywności mózgowej podczas zadań o różnej gradacji - (np. na początku tylko sam dźwięk itp.) - przeanalizowano zbyt mało struktur mózgowych - zalecana jest ostrożność w ferowaniu ogólnych wniosków to zbyt delikatna materia Krytyka fmri (Owen, 2006) -nadużycie zwrotów: pacjentka zrozumiała polecenia, świadomie zadecydowała i wykonała zadanie zgodnie ze swoją intencją, - może samo użycie zwrotów tennis czy house indukuje automatyczną, nieuświadomioną reakcje mózgu

27 Rozpoznanie śmierci mózgu Śmierć mózgu Rozpoznanie śmierci mózgu opiera się na stwierdzeniu nieodwracalnej utraty jego funkcji. Etap I: wysunięcie podejrzenia śmierci pnia mózgu. Etap II: wykonanie badań potwierdzających śmierć pnia mózgowego. Spełnienie wszystkich wymogów etapu I warunkuje przejście do etapu II.

28 Śmierć mózgu Etap I obejmuje dokonanie u chorych następujących stwierdzeń i wykluczeń: 1. Stwierdzenia: a) chory jest w śpiączce, b) sztucznie wentylowany, c) rozpoznano przyczynę śpiączki, d) wykazano strukturalne uszkodzenie mózgu, e) uszkodzenie strukturalne mózgu jest nieodwracalne wobec wyczerpania możliwości terapeutycznych i upływu czasu. 2. Wykluczenia chorych: a) zatrutych i pod wpływem niektórych środków farmakologicznych (narkotyki, neuroleptyki, środki nasenne, usypiające, zwiotczające m.m. prążkowane), b) w stanie hipotermii wywołanej przyczynami zewnętrznymi, c) z zaburzeniami metabolicznymi i endokrynologicznymi, d) z drgawkami i prężeniami, e) noworodki donoszone poniżej 7 dnia życia. Spełnienie warunków zawartych w "Stwierdzeniach" i "Wykluczeniach" zezwala na wysunięcie podejrzenia śmierci mózgu i przejścia do etapu II.

29 Śmierć mózgu Etap II obejmuje 2-krotne wykonanie przez ordynatora oddziału/kliniki w odstępach 3-godzinnych następujących badań potwierdzających: 1) nieobecność odruchów pniowych, 2) bezdech. Badanie odruchów pniowych wykazuje: 1) brak reakcji źrenic na światło, 2) brak odruchu rogówkowego, 3) brak ruchów gałek ocznych - spontanicznych oraz przy próbie kalorycznej, 4) brak jakichkolwiek reakcji ruchowych na bodziec bólowy w zakresie unerwienia nerwów czaszkowych, 5) brak odruchów wymiotnych i kaszlowych, 6) brak odruchu oczno-mózgowego (obrócenie głowy nie powoduje ruchu gałek ocznych). Badanie bezdechu wykazuje brak reaktywności ośrodka oddechowego. Wszystkie badania potwierdzające należy powtórzyć po trzech godzinach od chwili zakończenia pierwszej serii badań. Spełnione wszystkie kryteria i właściwe, dwukrotne wykonanie prób zezwalają komisji złożonej z trzech lekarzy, w tym co najmniej jednego specjalisty w dziedzinie anestezjologii i intensywnej terapii oraz jednego specjalisty w dziedzinie neurologii lub neurochirurgii, na uznanie badanego za zmarłego w wyniku śmierci mózgowej.