IL CEREBRAL FUNCTION MONITORING NELLA VALUTAZIONE DEL NEONATO

L’elettroencefalogramma in epoca neonatale è uno strumento molto importante  per il monitoraggio dello sviluppo delle funzioni cerebrali nel neonato prematuro, inoltre riveste un ruolo fondamentale nella valutazione dei neonati asfittici. Poiché spesso i criteri clinici e di laboratorio risultano di difficile interpretazione l’EEG è l’unico strumento utile nella selezione dei candidati al trattamento ipotermico e nel riconoscimento delle crisi epilettiche che spesso colpiscono questi soggetti . Proprio per questi motivi nelle grandi terapie intensive neonatali del nord Europa, e in alcuni centri di III livello in Italia riveste un ruolo fondamentale il monitoraggio delle funzioni cerebrali attraverso una non cosi nuova metodica: il Cerebral Function Monitoring (CFM) che riconosce il suo primo impiego intorno agli anni ’60 per monitorare i pazienti nelle terapie intensive (Maynard at al 1967) e di cui le applicazioni cliniche successive furono inerenti al monitoraggio dell’anestesia, al monitoraggio dei pazienti in stato epilettico e durante interventi di cardiochirurgia.

Il Cerebral Function Monitoring (CFM) conosciuto anche come amplitude integrated EEG (aEEG) è un sistema di analisi del segnale elettroencefalografico, ridotto a 1 o 2 canali, che viene rappresentato in ampiezza e nel tempo. E’ uno strumento che ha come obiettivo misurare/monitorare l’attività elettrocorticale in maniera semplificata mediante un sistema di elaborazione dati attraverso il quale il segnale EEG grezzo (raw trace) viene:

  1. Filtrato 2-15 Hz;
  2. Rettificato;
  3. Sottoposto a compressione temporale del segnale (6cm/h);
  4. Rappresentato su asse x-y: temporo-ampiezza in scala semilogaritmica = raffigurazione lineare da 0 a 10uV, raffigurazione semilogaritmica da 10 a 100uV

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Fig 1. Schema di analisi del segnale EEG grezzo per ottenere la traccia CFM /aEEG

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Fig 2.  CFM/aEEG di un neonato a termine (EG: 38)  con  le diverse fasi di viglilanza. Corrispondenza con il tracciato EEG.  Blu: sonno calmo alternante; verde: sonno attivo; giallo: veglia.

 

 

MATERIALI E METODI

 

Il CFM può essere registrato a 1 o 2 canali di derivazione come segue:

  1. Un canale: posizionamento di due elettrodi in regione parietale sinistra e destra con derivazione interemisferica  P3-P4
  2. Due canali: posizionamento di due elettrodi in regione centrale sinistra e destra C3 e C4 e due elettrodi in regione parietale sinistra e destra P3 e P4 con derivazioni intraemisferiche C3-P3 e C4-P4.

La scelta della derivazione P3-P4 viene utilizzata in quanto è probabilmente meno condizionata da artefatti di origine muscolare, movimenti oculare,  rispetto alle derivazioni frontali e/o temporali. Tuttavia in letteratura esistono diverse scuole di pensiero. Nel nostro centro viene generalmente utilizzata una derivazione doppia intraemisferica (C3-P3; C4-P4), che consente di essere più precisi e di individuare eventuali asimmetrie di lato nell’ampiezza del segnale CFM che possono essere dovute a crisi parziali, stroke, emorragia intraventricolare (IVH), cefalo ematomi.

Il posizionamento degli elettrodi avviene secondo il S.I 10-20 di Jasper.

Gli elettrodi che vengono utilizzati possono essere ad ago, elettrodi adesivi pregellati monouso ed elettrodi  coppetta 6 mm. I primi due tipi di elettrodi sono di più facile  e veloce utilizzo in quanto gli aghi non richiedono la preparazione della cute mediante pasta abrasiva elettroconduttrice, tuttavia vengono utilizzati molto raramente per evitare danni alla cute del neonato in modo particolare per monitoraggi lunghi dei neonati pretermine. Gli elettrodi pregellati richiedono una preparazione più accurata ma sono sicuramente più veloci da apporre sulla cute del neonato in quanto già dotati di gel adesivo. Essendo entrambi elettrodi monouso sono indicati nello studio di pazienti affetti da sepsi, meningite o altre cause infettive per i quali è necessario un setting dedicato.

In alternativa, e probabilmente sono i più utilizzati perché tutte le neurofisiologie ne sono dotate, si possono utilizzare elettrodi a coppetta posizionati dopo pulizia della cute e  mediante pasta adesiva TEN20.

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Fig 3. A: derivazione interemisferica P3-P4. B: derivazione intraemisferica C3-P3/C4-P4.

 

 

 

 IL CONCETTO DEI MARGINI

 

I margini superiore ed inferiore del CFM  riflettono le variazioni di ampiezza massima e minima della traccia EEG sottostante (Fig. 4).

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Fig 4. A: tracciato CFM di 4 ore. B: traccia di 23s di  EEG discontinuo. L’ampiezza del burst nella traccia EEG (sotto) definisce il margine superiore della traccia CFM (sopra), mentre in periodo interburst (periodo di ampiezza minore) determina il margine inferiore della traccia CFM.

 

In questo modo ogni epoca di segnale EEG presenta un’ampiezza maggiore e minore che vengono riportate sulla scala semilogaritmica a seguito della sua elaborazione e che vanno a comporre il segnale CFM.  Grossolanamente possiamo dire che ogni epoca di segnale EEG rappresenta una linea del tracciato CFM dove il suo punto massimo rappresenta l’ampiezza maggiore del segnale e quello più basso l’ampiezza minore.  In letteratura la classificazione del CFM si basa principalmente sulla valutazione dei margini inferiori e superiori . Per il neonato pretermine può essere utilizzata la classificazione di Burdjalov (Burdjalov et al. 2003) che definisce a seconda del pattern CFM l’età corretta corrispondente. Per il neonato asfittico possono essere utilizzate due classificazioni quella più semplice di Naqueeb et al 1999 e quella più articolata di Helstrom-Westas et al 2006. Entrambe definiscono la gravità del tracciato in base alla valutazione dei margine inferiore e superiore.

Oltre al concetto dei margini, un altro capitolo fondamentale riguarda gli artefatti e l’importanza del controllo delle impedenze durante tutta la registrazione del tracciato. Oggi in commercio ci sono apparecchi che consentono la registrazione simultanea sia della traccia EEG  che dell’impedenza.  Entrambe le tracce sono di fondamentale importanza in quanto consentono un maggior controllo dagli artefatti che normalmente si traducono come un aumento di ampiezza del segnale CFM, aumento di ampiezza che è fittizio (Fig 5; Fig6).

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Fig 5. Aumento dell’ampiezza del segnale CFM  (linea rossa) dovuto al distacco dell’elettrodo che si vede sulla traccia EEG sottostante.

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Fig 6 A: tracciato CFM. B: tracciato EEG con artefatto da ECG su una traccia che ha un’ampiezza molto bassa. Questo artefatto continuo si traduce al CFM come un aumento di ampiezza falso rispetto al vero segnale.

La visualizzazione della traccia EEG corrispettiva migliora sensibilmente l’attendibilità della metodica, diminuendo la possibilità di ricorrere ad errori di valutazione.

Anche il controllo continuo delle impedenze ha un’importanza fondamentale per l’attendibilità della metodica stessa. Impedenze alte oppure non bilanciate si traducono anche in questo caso in un aumento del segnale CFM (Fig 7).

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Fig. 7. A: tracciato CFM. B: impedenza. Aumeto dell’ampiezza del segnale CFM fittizio dovuto ad al distacco dell’elettrodo che si traduce in un un aumento dell’impedenza (linea rossa).

I CFM moderni offrono la possibilità di controllare le impedenze non solo prima ma anche durante e in fase di revisione permettendoci cosi di avere una continua attenzione sulla qualità del segnale con una conseguente maggiore affidabilità della registrazione.

Il CFM rappresenta quindi una metodica di monitoraggio dell’attività cerebrale affidabile se usata da personale formato ed esperto. E’ importante la presenza della traccia EEG corrispondente per non incorrere in errori di valutazione grossolani e una formazione del personale addetto sia nella preparazione che nell’interpretazione del tracciato CFM per una maggiore affidabilità della metodica.

BIBLIOGRAFIA

  1. Maynard DE . EEG analysis using an analogue frequency analyser and a digital computer. Electroencephalogr. Clin Neurophysiol 1967 ; 23 : 487 .
  2. Vladimir F. Burdjalov, Stephen Baumgart and Alan R. Spitzer. Cerebral Function Monitoring: A New Scoring System for the Evaluation ofBrain Maturation in Neonates. Pediatrics 2003;112;855.
  3. Hellstrom-Westas L, Rosen I, de Vries LS, Greisen G. Amplitude-integrated EEG classification and interpretation in preterm and term infants. Neoreviews 2006;7:e72-e87.
  1. Naqeeb N, Edwards Ad, Cowan FM, Azzopardi D. Assessment of neonatal encephalopathy by amplitude-integrated electroencephalography. Pediatrics 1999;103:1263-71
  1. Hellstrom-Westas L,  de Vries LS,  Rosen I. An Atlas of Amplitude-Integrated EEGs in the Newborn. Second Edition. Hardcover  2008.

Laura Tadini

TNFP presso  U.O. Neurofisiologia

Fondazione IRCCS Ca’ Granda ospedale Maggiore Policlinico di Milano.