1 Cenni storici

 

1.1 Il concetto di morte cerebrale nel mondo

 

Per centinaia di anni la morte di un individuo è stata universalmente riconosciuta come “l’arresto definitivo dell’attività respiratoria e cardiaca”. Nel 1950, grazie all’invenzione del respiratore artificiale, fu possibile il mantenimento in vita di individui in stato comatoso, aventi lesioni cerebrali irreversibili. Dati sperimentali e reperti neuropatologici dimostrano che l’interruzione della circolazione cerebrale, con conseguente deficit nell’ossigenazione del parenchima, di durata ≥ 8 minuti conduce ad una necrosi delle cellule cerebrali, con perdita totale e irreversibile della loro funzionalità.

Mollaret e Goulon (1959) definirono in primis la condizione clinica di morte cerebrale, identificandola in 23 pazienti in coma profondo, areattivi, senza funzionalità tronco-encefalica e sottoposti a ventilazione artificiale.

Le prime linee guida per stabilire se un paziente in coma rispondesse ai criteri di morte cerebrale vennero pubblicate dalla Harvard Medical School per cui per morte cerebrale si deve intendere “la cessazione irreversibile delle funzioni dell’intero cervello, ivi compreso il tronco encefalo”. I criteri di Harvard furono meglio definiti e standardizzati nelle linee guida per l’accertamento della morte cerebrale pubblicate dall’American Academy of Neurology (1995). Secondo tali linee guida, i criteri per la diagnosi clinica di morte cerebrale si basano su dei prerequisiti e su tre rilievi fondamentali:

  • Stabilire l’eziologia del coma;
  • Escludere situazioni concomitanti che possano produrre segni clinici simili a quelli della morte cerebrale;
  • Dimostrare i segni clinici tipici della morte cerebrale:
    • Coma
    • Assenza dei riflessi del tronco encefalico
    • Assenza di respirazione spontanea

E per quanto riguarda l’Elettroencefalogramma (EEG)?

L’American EEG Society aveva già nominato nel 1960 un comitato ad hoc, guidato da Chatarian, per definire i criteri EEG per la determinazione della morte cerebrale e, prima nel 1994 e poi nel 2006, sono state stilate specifiche linee guida riguardanti gli standard tecnici da applicare nelle registrazioni EEG per questo scopo. L’EEG nel caso di morte cerebrale deve dimostrare la presenza di silenzio elettrico o inattività elettrocerebrale, corrispondente ad assenza di attività EEG superiore a 2 µV/mm, registrando dallo scalpo mediante elettrodi posti a distanza di almeno 10 cm l’uno dall’altro, con impedenze inferiori a 10 KΩ.

Le ultime linee guida dell’American Clinical Neurophysiology Society (2006) raccomandano il rispetto dei seguenti 10 punti fondamentali:

  1. Applicare sullo scalpo il maggior numero di elettrodi possibile; indispensabili gli elettrodi esploranti le regioni frontali, temporali, centrali e occipitali (inclusi Fz, Cz, Pz);
  2. Controllare che l’impedenza interelettrodica sia inferiore a 10 KΩ ma superiore a 100 Ω (possono essere utilizzati sia elettrodi a disco/tampone sia ad ago);
  3. Testare l’integrità completa dell’intero sistema di registrazione;
  4. Porre gli elettrodi sullo scalpo ad almeno 10 cm l’uno dall’altro;
  5. Utilizzare una sensibilità di 7 µV/mm e/o 2 µV/mm, con un segnale di calibrazione iniziale adeguato, per almeno 30 minuti di registrazione continua;
  6. Impostare i parametri di acquisizione con filtro passa alto di 1Hz, passa basso di 30 Hz e filtro notch per la corrente alternata;
  7. Obiettivare la presenza di attività artefattuale mediante il monitoraggio di parametri poligrafici:
    1. Registrazione dell’ECG e dello pneumogramma (oppure breve distacco del respiratore);
    2. Applicazione di due elettrodi sul dorso della mano per chiarire la natura di artefatti derivanti dall’ambiente o dal paziente stesso;
    3. Registrazione di attività EMG (richiesta di eventuale somministrazione di curaro o succinilcolina da parte del rianimatore);
  8. Verificare l’assenza di reattività del tracciato EEG a intensi stimoli somato-sensoriali, acustici o visivi;
  9. Far eseguire gli EEG da tecnici di neurofisiopatologia qualificati, che operino sotto la supervisione di un medico esperto in elettroencefalografia;
  10. Qualora esistano dubbi sulla reale esistenza di un silenzio elettrico cerebrale, ripetere la valutazione dopo un intervallo preferibile di 6 ore

1.2 E in Italia?

 

La prima legge che in Italia si è occupata dei criteri per la valutazione della morte cerebrale è stata la n. 644 del 1975 che citava come criteri per la morte cerebrale:

  • Stato di coma profondo;
  • Assenza di respirazione spontanea;
  • Assenza di attività elettrica cerebrale, spontanea e provocata.

Il periodo di valutazione era stabilito in minino di 12 ore, con un’osservazione ogni 4 ore. Il silenzio elettrico cerebrale andava accertato registrando per 30 minuti ogni 4 ore, per un minimo di 12 ore, con parametri tecnici sostanzialmente simili a quelli applicati attualmente.

Successivamente, con la Legge n. 578/1993 sono state ridefinite le norme. Viene introdotta la definizione di morte come “la cessazione irreversibile di tutte le attività dell’encefalo”; viene modificato il periodo di osservazione in almeno 6 ore.

Alla presente legge è seguito un  regolamento attuativo emanato dal Ministero della Sanità con il DM 582/1994 i cui punti più salienti prevedevano:

  • Durata dell’osservazione stabilita in base all’età dei soggetti:
    • Non inferiore alle 6 ore per adulti e bambini di età superiore a 5 anni;
    • Non inferiore alle 12 ore per bambini di età compresa tra 1 e 5 anni;
    • Non inferiore alle 24 ore per bambini di età inferiore ad 1 anno;
  • Nei bambini di età inferiore ad 1 anno applicazione di ulteriori indagini complementari atte a evidenziare l’esistenza flusso ematico cerebrale;
  • Le condizioni di morte per cessazione irreversibile di tutte le funzioni dell’encefalo sono:
    • Stato di incoscienza;
    • Assenza di riflessi del tronco e di respiro spontaneo;
    • Silenzio elettrico cerebrale;
  • Indicazione dei parametri tecnici per l’esecuzione della registrazione EEG nell’Allegato 1 del DM.

Recentemente, un ulteriore Decreto del Ministro della Salute ha aggiornato il DM 582/94 soprattutto sulla base delle linee guida derivanti dal Gruppo di lavoro della Consulta Nazionale per i Trapianti, emanate nel 2004 dall’Istituto Superiore di Sanità.

2 La normativa della morte cerebrale vigente in Italia (DM 11 Aprile 2008)

 

La normativa in Italia che attualmente vige i criteri per la diagnosi della morte cerebrale, la metodologia e le procedure da adottare in tale situazione, è il Decreto del Ministero della Salute 11 Aprile 2008 (pubblicato in Gazzetta Ufficiale n. 136 del 12 Giugno 2008). Tale normativa, rispetto alla precedente del 1994, apporta 4 novità, che verranno analizzate in seguito.

Il DM 11 Aprile 2008 stabilisce la definizione di morte encefalica come la condizione in cui soggetti con lesioni encefaliche sottoposti a trattamento rianimatorio presentano:

  1. Assenza dello stato di vigilanza e di coscienza, dei riflessi del tronco encefalico e del respiro spontaneo;
  2. Assenza di attività elettrica cerebrale;
  3. Assenza di flusso ematico encefalico documentato nelle seguenti situazioni particolari:
    • Bambini inferiori ad 1 anno di vita;
    • Presenza di farmaci depressori del Sistema Nervoso Centrale;
    • Situazioni cliniche che non consentono una diagnosi eziopatogenetica certa o che impediscono l’esecuzione dei riflessi del tronco, del test di apnea o dell’EEG.

In presenza di tali condizioni spetta al medico della struttura sanitaria dare tempestiva comunicazione alla Direzione Sanitaria della presenza di un caso di morte per cessazione irreversibile di tutte le funzioni dell’encefalo; purché venga precedentemente fatta la diagnosi eziopatogenetica della lesione cerebrale e siano escluse alterazioni dell’omeostasi che possano eventualmente interferire sul quadro clinico-strumentale complessivo. Dunque verrà successivamente convocato un collegio medico composto da:

  • Un medico legale (o in mancanza: un medico della Direzione Sanitaria o un anatomo-patologo);
  • Un anestesista-rianimatore;
  • Un neurofisiopatologo (o in mancanza: un neurologo o neurochirurgo esperto in EEG).

Il collegio medico ha lo scopo di accertare la presenza, in contemporanea, delle condizioni necessarie ai fini dell’accertamento, (sopra illustrate), per almeno due volte, all’inizio e alla fine dell’osservazione che, in tutti i casi, ha una durata complessiva non inferiore alle 6 ore. Questo significa, ad esempio, che se il collegio medico stabilisce l’inizio del periodo di osservazione alle ore 16.00 questo non potrà terminare prima delle ore 22.00.

Sono state ivi citate 2 delle 4 novità riportate nel DM 11 Aprile 2008. La prima prevede le osservazioni dell’accertamento di morte cerebrale in almeno 2 momenti differenti (solitamente una all’inizio ed una alla fine del periodo di osservazione), mentre nel precedente Decreto del 1994 le osservazioni dovevano essere almeno 3 (una all’inizio, una a metà ed una alla fine dell’osservazione). La seconda novità prevede una durata complessiva di 6 ore del periodo di osservazione, poiché fino al 2008, era stabilita in base all’età del soggetto (ved. Cap. 1.2).

Odiernamente la durata è stata riformata ad un periodo di osservazione di almeno 6 ore per tutti, indipendentemente dall’età (da sottolineare che l’accertamento può essere eseguito solo su neonati la cui nascita è avvenuta dopo la 38° settimana gestazionale, e dopo 1 settimana di vita extrauterina). In caso di lesione cerebrale da insulto anossico, l’accertamento si esegue trascorse 24 ore dalla manifestazione del suddetto insulto, se non si verifica precedentemente la condizione di assenza di flusso.

L’accertamento delle condizioni di morte cerebrale prevede:

  • Assenza dei riflessi del tronco:
    • Assenza del riflesso fotomotore;
    • Assenza del riflesso corneale;
    • Assenza di reazioni a stimoli dolorifici portati nel territorio di innervazione del trigemino;
    • Assenza di risposta motoria nel territorio del facciale allo stimolo doloroso ovunque applicato;
    • Assenza del riflesso oculovestibolare;
    • Assenza del riflesso faringeo;
    • Assenza del riflesso carenale.
  • Assenza del respiro spontaneo:
    • Test di apnea: consiste nell’interruzione della respirazione artificiale per 5-10 minuti, immettendo ossigeno puro a 6 l/min. L’apnea va documentata con un emogasanalisi che mostri un PH ematico inferiore a 7.40, una pCO2 ≥ 60 mmHg assieme all’assenza di atti respiratori spontanei;
  • Silenzio elettrico cerebrale:
    • Documentato attraverso l’EEG (eseguito esclusivamente da un tecnico di neurofisiopatologia sotto supervisione medica). Il silenzio elettrico cerebrale è definito come l’assenza di qualsiasi attività di origine cerebrale, spontanea e provocata, di ampiezza superiore a 2µV su tutte le regioni dello scalpo per una durata continuativa di almeno 30 minuti.
  • Assenza di flusso ematico, eseguibile attraverso una di queste tre modalità:
    • Angiografia cerebrale (assenza di riempimento delle arterie intracraniche)
    • Scintigrafia cerebrale (assenza dell’uptake intracerebrale del tracciante, o segno della “testa vuota”)
    • Doppler transcranico (quadro di reflusso diastolico, di spikes sistoliche o di assenza di segnale)

L’orario del decesso coincide con l’inizio del periodo di osservazione.

3 Modalità tecniche dell’esecuzione dell’elettroencefalogramma

 

Abbiamo in precedenza citato 2 delle 4 novità riportate nel DM 11 Aprile 2008 rispetto al DM 582/94, in questo capitolo oltre a trattare le modalità tecniche dell’esecuzione dell’EEG, citeremo anche le due novità rimanenti.

Una delle due tratta la modalità di registrazione del tracciato. Con il vecchio decreto l’unica modalità consentita era su supporto cartaceo in modalità analogica, oggi invece, spinti dalle innovazioni tecnologiche emergenti nella fine dello scorso millennio, il nuovo decreto prevede anche la possibilità di registrazione su supporti digitali.

L’ultima novità, indubbiamente di primaria importanza per i Tecnici di Neurofisiopatologia, riguarda  l’esclusività della nostra figura professionale nell’esecuzione dell’esame EEG come riportato dal testo del DM 11/4/2008 “L’esecuzione delle indagini elettroencefalografiche deve essere effettuata da tecnici di neurofisiopatologia sotto supervisione medica” contro il testo del DM 582/94 che citava “L’esecuzione delle indagini elettroencefalografiche deve essere effettuata da tecnici di neurofisiopatologia sotto supervisione medica. In mancanza di tale figura professionale, in via transitoria e ad esaurimento e sempre sotto supervisione medica, l’esecuzione degli esami può essere affidata a tecnici e/o Infermieri Professionali adeguatamente formati a svolgere tali mansioni”. Viene eliminata la figura alternativa apportando miglioramenti sia in termini professionali che nella qualità dell’esecuzione dell’indagine, in un contesto delicato come quello della morte cerebrale.

L’EEG deve essere eseguito almeno 2 volte, in genere una registrazione viene effettuata all’inizio ed una alla fine del periodo di osservazione. Richiamando la definizione di silenzio elettrico cerebrale la durata dell’EEG non può avere una durata inferiore ai 30 minuti e deve essere priva di interruzioni. Qualora si rilevino degli artefatti durante la registrazione risolvibili solo con intervento dell’operatore, egli dovrà rispettare il divieto di interruzione della registrazione, segnalando il tipo di intervento che si sta adottando e protraendo la registrazione oltre i 30 minuti per sopperire al tempo impiegato nella risoluzione dell’artefatto.

Gli elettrodi più utilizzati per la registrazione dell’attività cerebrale, sono gli elettrodi ad ago monopolari a baionetta; è possibile utilizzare anche elettrodi a coppetta in AgCl fissati con soluzione colloidale o tramite pasta adesiva elettroconduttrice. Gli elettrodi a ponte con cuffie al silicone e le cuffie precablate sono assolutamente sconsigliate nell’esecuzione di questa procedura.

L’EEG e il montaggio devono seguire i seguenti criteri:

  • EEG di almeno 6 canali:
    • Almeno 8 elettrodi “attivi” posti sullo scalpo;
    • Distanza interelettrodica non inferiore a 10 cm;
    • Deve ricoprire le intere aree dello scalpo simmetricamente;
    • In rispetto del Sistema Internazionale 10/20.

Poiché artefatti provenienti dall’ambiente di registrazione e/o dal paziente in esame possono essere responsabili di attività ritmica, pseudo ritmica o sporadica che si riflette su ogni elettrodo registrante posto sullo scalpo, occorre dedicare:

  • Un canale di registrazione all’elettrocardiogramma (ECG);
  • Un canale di registrazione dell’attività bioelettrica derivata da regioni extracefaliche (EXG, es. sul dorso della mano).

La figura 3.1 mostra alcuni esempi sulle tipologie di montaggio corrette, mentre la figura 3.2 un montaggio non coretto.

Sia in modalità analogica che digitale, durante la registrazione, devono essere effettuate stimolazioni per testare l’eventuale reattività del tracciato sia con stimoli acustici sia con stimoli nocicettivi. Gli stimoli nocicettivi devono essere eseguiti sia su distretti spinali (sovra scapolare, letto ungueale, capezzolo) e sia su distretti cranici (sovraorbitario). In caso di presenza di attività artefattuale di origine muscolare è possibile richiedere all’anestesista-rianimatore la somministrazione di farmaci bloccanti la placca neuromuscolare (es. succinilcolina) i quali non interferiscono con l’attività EEG.

Qualora sia necessario ed utile ai fini della registrazione, è possibile sospendere momentaneamente il funzionamento degli apparati di rianimazione e di monitorizzazione.

Schermata 2016-03-15 alle 15.51.10

Figura 3.1: Esempi di montaggi: la figura a (Jasper) e b (H al vertice) rappresentano un esempio di montaggio corretto

Schermata 2016-03-15 alle 15.51.20

Figura 3.2: Esempio di montaggio non corretto per la morte cerebrale: da notare il non rispetto della distanza interelettrodica minima dei canali C3-T3 e C4-T4

3.1 Modalità analogica

 

I parametri e le modalità di registrazione dell’EEG con le strumentazioni analogiche sono le stesse adottate anche dal DM 582/94.

  • Sensibilità 2µV/mm con segnale calibrazione di 10 µV (deflessione di 5 mm)
  • Utilizzo di entrambe le costanti di tempo (0.3 e 0.1 sec)

La legge non specifica il tempo di utilizzo delle due costanti di tempo, possono essere impiegate per 15 minuti ciascuna, o anche 25’ con costante di tempo a 0.3 sec e 5’ con costante di tempo a 0.1 sec; paradossalmente qualora al raggiungimento dei 30’ di tracciato ci si fosse accorti di aver registrato sempre con lo stesso valore di costante di tempo è possibile modificarla, protrarre la registrazione per altri 2-3’ ed infine chiudere la registrazione.

Il filtro passa basso non viene menzionato, per tale motivo è possibile utilizzare una frequenza di taglio di qualsiasi valore purché non interferisca con le frequenze del segnale EEG (in genere consigliato ˃ 30 Hz).

Anche il filtro notch non è specificato, l’eccessiva presenza di apparecchi elettromedicali intorno al letto ne consigliano vivamente l’utilizzo.

La traccia EXG deve avere gli stessi parametri adottati per la traccia EEG, poiché indicativa di attività di origine artefattuale.

3.2 Modalità digitale

 

Il segnale EEG viene registrato con derivazione monopolare e può essere visualizzato con derivazioni bipolari o referenziali e con montaggi diversi da quello di acquisizione, consentendo il superamento del problema della distanza interelettrodica di almeno 10 cm nei bambini e nei neonati, qualora le dimensioni del cranio lo pongano.

Rispetto all’analogico deve essere aggiunto anche un elettrodo di riferimento che può essere biauricolare oppure intermedio fra Fz e Cz, inoltre:

  • Frequenza di campionamento non inferiore a 128 Hz;
  • Conversione analogico-digitale di almeno 12 bit;
  • Segnale massimo in ingresso di 200 µV;
  • Consigliato l’uso di un filtro antialiasing analogico;
  • Visualizzazione del segnale su scheda grafica di almeno 1024×768 punti di definizione.

A differenza della modalità analogica, nel digitale non si parlerà di costante di tempo, ma di filtro passa alto e in acquisizione dovrà essere posto a banda aperta (lo stesso parametro dovrà essere utilizzato in acquisizione per il filtro passa basso). I valori dei filtri invece consigliati per la visualizzazione sono:

  • 0.5 Hz il filtro passa alto;
  • 70 Hz il filtro passa basso.

L’ECG registrato con i seguenti parametri:

  • Filtro passa alto 0.1 Hz;
  • Filtro passa basso 10-20 Hz;
  • Segnale massimo in ingresso 3200 µV.

L’EXG invece prevede una registrazione con gli stessi filtri adottati per l’EEG ed un segnale massimo in ingresso di 400 µV.

Le registrazioni effettuate con modalità digitale devono essere archiviate su supporto inalterabile magnetico o ottico in duplice copia (es. CD-R, DVD-R; non sono ammessi i CD-RW o i DVD-RW). L’elettroencefalografo inoltre, deve avere la possibilità di convertire i files delle registrazioni EEG in un formato tale da consentirne la visualizzazione su ogni sistema elettroencefalografico o su personal computer.

La registrazione digitale non prevede la trascrizione dei tracciati su carta. È tuttavia raccomandato che, l’elettroencefalografo permetta la stampa dei tracciati su supporto cartaceo (anche a fogli singoli) con una risoluzione di almeno 300 punti/inch.

3.3 Osservazioni finali

 

Se durante la registrazione elettroencefalografica, la valutazione dell’assenza di attività elettrica cerebrale sia inficiata da elementi artefattuali documentati ed ineliminabili, è possibile utilizzare indagini di flusso ematico, in rispetto delle linee guida per l’applicazione degli accertamenti del flusso ematico encefalico.

I potenziali evocati somatosensoriali (SEPs) e acustici a breve latenza (BAEPs) non possono sostituire l’EEG, tuttavia possono essere un’aggiunta a tale metodologia o al flusso ematico, in accordo con le raccomandazioni della Federazione Internazionale di Neurofisiologia Clinica (1999), tradotte e pubblicate dalla Società Italiana di Neurofisiologia Clinica (2002). Essi possono essere eseguiti nella fase di diagnosi di morte cerebrale, come complemento dell’indagine elettroencefalografica, specie in presenza di fattori concomitanti di grado di interferire sul quadro clinico complessivo, ma non costituiscono una valutazione alternativa al rilievo del flusso ematico cerebrale.

Tabella 1: l’accertamento di morte cerebrale in Europa (fonte: Mecarelli O., Manuale teorico-pratico di Elettroencefalografia)

Paese Diagnosi clinica Tempo minimo di osservazione (ore) Inizio dopo anossia (ore) Test di apnea (pCO2) Numero di medici EEG
Austria + 12 (modificabile) / Non definita 1 o 2 Facoltativo
Danimarca + 2 24 Non definita 2 Facoltativo
Francia + 4 / ≥60 mmHg 2 Obbligatorio
Germania + 12 (modificabile) 6 Non definita 2 Facoltativo
Italia + 6 24 ≥60 mmHg 3 Obbligatorio
Olanda + / / ≥50 mmHg 1 o più Obbligatorio
Spagna + 6 24 ≥60 mmHg 2 Facoltativo
Svizzera + 6 48 ≥60 mmHg 2 Facoltativo
Regno Unito + Discrezionale 24 ≥50 mmHg 2 No
Russia + 6 / ≥60 mmHg 2 Facoltativo

 

Cristiano Mancini

Fondazione Policlinico Tor Vergata – Roma

 

Bibliografia

  • Decreto ministeriale 11 aprile 2008. Aggiornamento del decreto del 22 agosto 1994, n. 582 relativo al regolamento recante le modalità per l’accertamento e la certificazione di morte. Pubblicato in GU 12 Giugno 2008, n. 136;
  • Decreto ministeriale 22 agosto 2994, n. 582. Regolamento recante le modalità per l’accertamento e la certificazione di morte. Pubblicato in GU 19 ottobre 1994, n. 245.
  • Mecarelli O, Coma e morte cerebrale , In: Manuale teorico pratico di elettroencefalografia, Wolters Kluwer, 2009: 568-586

Mollaret P., Goulon M., The depassed coma, Rev Neurol, 1959, 101: 3-15