Electroencefalografía

La electroencefalografía (EEG) es un registro de ondas eléctricas que se caracteriza por un ritmo determinado. Al analizar un EEG, se presta atención al ritmo basal, la simetría de la actividad eléctrica cerebral, la actividad de las puntas y la respuesta a las pruebas funcionales. El diagnóstico se realiza teniendo en cuenta el cuadro clínico. El primer EEG humano fue registrado por el psiquiatra alemán Hans Berger en 1929.

La electroencefalografía es un método para estudiar el cerebro mediante el registro de la diferencia de potenciales eléctricos que surgen durante sus funciones vitales. Se colocan electrodos de registro en ciertas áreas de la cabeza para que todas las partes principales del cerebro estén representadas en el registro. El registro resultante, un electroencefalograma (EEG), es la actividad eléctrica total de muchos millones de neuronas, representada principalmente por los potenciales de las dendritas y los cuerpos neuronales: potenciales postsinápticos excitatorios e inhibitorios y parcialmente por los potenciales de acción de los cuerpos neuronales y los axones. Por lo tanto, el EEG refleja la actividad funcional del cerebro. La presencia de un ritmo regular en el EEG indica que las neuronas sincronizan su actividad. Normalmente, esta sincronización está determinada principalmente por la actividad rítmica de los marcapasos (marcapasos) de los núcleos no específicos del tálamo y sus proyecciones talamocorticales.

Dado que el nivel de actividad funcional está determinado por estructuras medianas inespecíficas (formación reticular del tronco encefálico y el prosencéfalo), estos mismos sistemas determinan el ritmo, la apariencia, la organización general y la dinámica del EEG. La organización simétrica y difusa de las conexiones de las estructuras medianas inespecíficas con la corteza determina la simetría bilateral y la homogeneidad relativa del EEG en todo el cerebro.

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El propósito de la electroencefalografía

El objetivo principal del uso de la electroencefalografía en psiquiatría clínica es identificar o descartar signos de daño cerebral orgánico (epilepsia, tumores y lesiones cerebrales, trastornos cerebrovasculares y metabólicos, enfermedades neurodegenerativas) para el diagnóstico diferencial y la aclaración de la naturaleza de los síntomas clínicos. En psiquiatría biológica, el EEG se utiliza ampliamente para la evaluación objetiva del estado funcional de ciertas estructuras y sistemas cerebrales, para el estudio de los mecanismos neurofisiológicos de los trastornos mentales, así como de los efectos de los psicofármacos.

Indicaciones de la electroencefalografía

• Diagnóstico diferencial de neuroinfecciones con lesiones volumétricas del sistema nervioso central.
• Evaluación de la gravedad del daño del SNC en neuroinfecciones y encefalopatías infecciosas.
• Aclaración de la localización del proceso patológico en la encefalitis.

Preparación para un estudio de electroencefalografía

Antes del examen, el paciente debe abstenerse de beber bebidas que contengan cafeína, tomar somníferos y sedantes. 24-48 horas antes de la electroencefalografía (EEG), el paciente deja de tomar anticonvulsivos, tranquilizantes, barbitúricos y otros sedantes.

Técnica de investigación de electroencefalografía

Antes del examen, se informa al paciente sobre el método de EEG y su indoloro, ya que el estado emocional influye significativamente en los resultados del estudio. El EEG se realiza por la mañana, antes de comer, en decúbito supino o semiacostado en una silla, en un estado relajado.

Los electrodos en el cuero cabelludo se colocan de acuerdo con el Esquema Internacional.

Primero, con los ojos del paciente cerrados, se registra un EEG basal. Posteriormente, se realiza un registro en el contexto de diversas pruebas funcionales (activación: apertura ocular, fotoestimulación e hiperventilación). La fotoestimulación se realiza mediante una fuente de luz estroboscópica que parpadea a una frecuencia de 1 a 25 destellos por segundo. Durante la prueba de hiperventilación, se le pide al paciente que respire rápida y profundamente durante 3 minutos. Las pruebas funcionales pueden revelar actividad patológica no detectada en otras situaciones (incluido un foco de actividad convulsiva) y provocar una convulsión en el paciente, lo cual es posible incluso después del estudio. Por lo tanto, es necesario prestar especial atención a los pacientes en quienes se detectan ciertas formas de actividad patológica.

Posición de los electrodos

Para evaluar el estado funcional de las principales zonas sensoriales, motoras y asociativas de la corteza cerebral y sus proyecciones subcorticales mediante EEG, se instalan un número significativo de electrodos (normalmente de 16 a 21) en el cuero cabelludo.

Para poder comparar el EEG en diferentes pacientes, los electrodos se colocan según el sistema internacional estándar 10-20%. En este caso, el puente nasal, la protuberancia occipital y los conductos auditivos externos sirven como puntos de referencia para la instalación de los electrodos. La longitud del semicírculo longitudinal entre el puente nasal y la protuberancia occipital, así como la del semicírculo transversal entre los conductos auditivos externos, se dividen en proporciones del 10%, 20%, 20%, 20%, 20%, 10%. Los electrodos se instalan en las intersecciones de los meridianos trazados a través de estos puntos. Los electrodos frontopolares (Fр 1, Fрz y Fр2) se instalan más cerca de la frente (a una distancia del 10% del puente de la nariz), y luego (después del 20% de la longitud del semicírculo) - los electrodos frontales (FЗ, Fz y F4) y temporal anterior (F7 y F8), luego - los electrodos centrales (C3, Cz y C4) y temporales (T3 y T4), luego - los electrodos parietales (P3, Pz y P4), temporales posteriores (T5 y T6) y occipitales (01, Oz y 02), respectivamente.

Los números impares indican los electrodos ubicados en el hemisferio izquierdo, los pares en el hemisferio derecho y el índice z indica los electrodos ubicados a lo largo de la línea media. Los electrodos de referencia en los lóbulos de las orejas se designan como A1 y A2, y en las apófisis mamilares, como M1 y M2.

Normalmente, los electrodos para el registro EEG son discos metálicos con una varilla de contacto y una carcasa de plástico (electrodos puente) o “copas” cóncavas con un diámetro de aproximadamente 1 cm con un recubrimiento especial de cloruro de plata (Ag-AgCl) para evitar su polarización.

Para reducir la resistencia entre el electrodo y la piel del paciente, se colocan sobre los electrodos de disco tampones especiales empapados en una solución de NaCl (1-5%). Los electrodos de copa se rellenan con gel conductor. Se separa el pelo bajo los electrodos y se desengrasa la piel con alcohol. Los electrodos se fijan a la cabeza mediante un casco hecho con gomas elásticas o adhesivos especiales y se conectan al dispositivo de entrada del electroencefalógrafo mediante cables delgados y flexibles.

En la actualidad, se han desarrollado cascos-gorras especiales fabricados con tejido elástico, en los que los electrodos se montan según el sistema 10-20%, y los cables de los mismos en forma de un cable multifilar fino se conectan al electroencefalógrafo mediante un conector multicontacto, lo que simplifica y acelera el proceso de instalación de los electrodos.

Registro de la actividad eléctrica del cerebro

La amplitud de los potenciales de EEG normalmente no supera los 100 μV, por lo que el equipo de registro de EEG incluye potentes amplificadores, así como filtros de paso de banda y de rechazo para aislar las oscilaciones de baja amplitud de los biopotenciales cerebrales frente a diversas interferencias físicas y fisiológicas (artefactos). Además, las instalaciones electroencefalográficas incluyen dispositivos de fotoestimulación y fonoestimulación (con menor frecuencia, de videoestimulación y estimulación eléctrica), que se utilizan para estudiar la denominada "actividad evocada" del cerebro (potenciales evocados). Los sistemas de EEG modernos también incluyen sistemas informáticos de análisis y visualización gráfica (mapeo topográfico) de diversos parámetros de EEG, así como sistemas de video para la monitorización del paciente.

Carga funcional

En muchos casos, las cargas funcionales se utilizan para identificar trastornos ocultos de la actividad cerebral.

Tipos de cargas funcionales:

• Fotoestimulación rítmica con diferentes frecuencias de destellos de luz (incluidos aquellos sincronizados con ondas EEG);
• fonoestimulación (tonos, clics);
• hiperventilación;
• privación del sueño;
• registro continuo de EEG y otros parámetros fisiológicos durante el sueño (polisomnografía) o a lo largo del día (monitorización EEG);
• Registro EEG durante la realización de diversas tareas perceptivo-cognitivas;
• pruebas farmacológicas.

Contraindicaciones de la electroencefalografía

• Violación de funciones vitales.
• Estado convulsivo.
• Agitación psicomotora.

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Interpretación de los resultados de la electroencefalografía

Los principales ritmos que se identifican en el EEG incluyen los ritmos α, β, δ y θ.

• Ritmo α: el ritmo cortical principal del EEG en reposo (con una frecuencia de 8-12 Hz) se registra con el paciente despierto y con los ojos cerrados. Es más pronunciado en las áreas occipitoparietales, presenta un carácter regular y desaparece ante estímulos aferentes.
• El ritmo β (13-30 Hz) generalmente se asocia con ansiedad, depresión, uso de sedantes y se registra mejor en la región frontal.
• El ritmo θ, con una frecuencia de 4-7 Hz y una amplitud de 25-35 μV, es un componente normal del EEG adulto y predomina en la infancia. En los adultos, las oscilaciones θ se registran normalmente durante el sueño natural.
• El ritmo δ con una frecuencia de 0,5-3 Hz y diferente amplitud se registra normalmente en un estado de sueño natural, en vigilia se encuentra solo en una pequeña amplitud y en pequeñas cantidades (no más del 15%) con la presencia del ritmo α en el 50%. Las oscilaciones δ que exceden la amplitud de 40 μV y ocupan más del 15% del tiempo total se consideran patológicas. La aparición del ritmo 5 indica principalmente signos de una violación del estado funcional del cerebro. En pacientes con lesiones intracraneales, se detectan ondas lentas en el EEG sobre el área correspondiente. El desarrollo de encefalopatía (hepática) causa cambios en el EEG, cuya gravedad es proporcional al grado de deterioro de la conciencia, en forma de actividad eléctrica difusa generalizada de ondas lentas. La expresión extrema de la actividad eléctrica patológica del cerebro es la ausencia de oscilaciones (línea recta), lo que indica muerte cerebral. Si se detecta muerte cerebral, hay que estar dispuesto a brindar apoyo moral a los familiares del paciente.

Análisis visual del EEG

Los parámetros informativos para evaluar el estado funcional del cerebro, tanto en el análisis visual como en el computacional del EEG, incluyen la amplitud-frecuencia y las características espaciales de la actividad bioeléctrica del cerebro.

Indicadores de análisis visual EEG:

• amplitud;
• frecuencia media;
• índice - tiempo ocupado por un ritmo particular (en %);
• el grado de generalización de los principales componentes rítmicos y fásicos del EEG;
• localización del foco - la mayor expresión en amplitud e índice de los principales componentes rítmicos y fásicos del EEG.

Ritmo alfa

En condiciones de registro estándar (un estado de vigilia tranquila e inmóvil con los ojos cerrados), el EEG de una persona sana es un conjunto de componentes rítmicos que difieren en frecuencia, amplitud, topografía cortical y reactividad funcional.

El componente principal del EEG en condiciones estándar es el ritmo α [actividad rítmica regular con ondas cuasi sinusoidales de 8-13 Hz y modulaciones de amplitud características (husos α)], con máxima representación en las derivaciones posteriores (occipital y parietal). La supresión del ritmo α se produce con los movimientos de apertura y de los ojos, la estimulación visual y la reacción de orientación.

En el rango de frecuencia α (8-13 Hz) se distinguen varios tipos más de actividad rítmica de tipo α, que se detectan con menos frecuencia que el ritmo α occipital.

• El ritmo μ (ritmo rolándico, central y arqueado) es un análogo sensoriomotor del ritmo α occipital, que se registra principalmente en las derivaciones centrales (por encima del surco central o rolándico). En ocasiones presenta una forma de onda arqueada específica. La supresión del ritmo se produce con estimulación táctil y propioceptiva, así como con movimiento real o imaginario.
• El ritmo κ (ondas Kennedy) se registra en las derivaciones temporales. Se produce en una situación de alta atención visual con supresión del ritmo α occipital.

Otros ritmos. También existen ritmos θ (4-8 Hz), σ (0,5-4 Hz), β (por encima de 14 Hz) y γ (por encima de 40 Hz), así como otros componentes rítmicos y aperiódicos (fásicos) del EEG.

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Factores que afectan el resultado

Durante el proceso de registro se anotan momentos de la actividad motora del paciente, ya que ésta se refleja en el EEG y puede ser la causa de su interpretación incorrecta.

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Electroencefalograma en patología mental

Las desviaciones del EEG de la norma en los trastornos mentales, por regla general, no tienen una especificidad nosológica pronunciada (con excepción de la epilepsia ) y, con mayor frecuencia, se reducen a varios tipos principales.

Los principales tipos de cambios en el EEG en los trastornos mentales: enlentecimiento y desincronización del EEG, aplanamiento y alteración de la estructura espacial normal del EEG, aparición de formas de onda “patológicas”.

• Enlentecimiento del EEG: disminución de la frecuencia y/o supresión del ritmo α y aumento del contenido de actividad θ y σ (por ejemplo, en la demencia de los ancianos, en zonas con circulación cerebral alterada o en tumores cerebrales).
• La desincronización EEG se manifiesta como una supresión del ritmo α y un aumento del contenido de actividad β (por ejemplo, en aracnoiditis, aumento de la presión intracraneal, migraña, trastornos cerebrovasculares: aterosclerosis cerebral, estenosis de las arterias cerebrales).
• El “aplanamiento” del EEG incluye una supresión general de la amplitud del EEG y un contenido reducido de actividad de alta frecuencia [por ejemplo, en procesos atróficos, con expansión de los espacios subaracnoideos (hidrocefalia externa), sobre un tumor cerebral localizado superficialmente o en el área de un hematoma subdural].
• Alteración de la estructura espacial normal del EEG. Por ejemplo, una asimetría interhemisférica macroscópica del EEG en tumores corticales locales; suavizado de las diferencias interzonales en el EEG debido a la supresión del ritmo α occipital en trastornos de ansiedad o con la generalización de la actividad de frecuencia α debido a la expresión casi igual de los ritmos α y μ, que se detecta a menudo en la depresión; desplazamiento del foco de la actividad β de las derivaciones anteriores a las posteriores en la insuficiencia vertebrobasilar.
• La aparición de formas de onda "patológicas" (principalmente ondas agudas de alta amplitud, picos y complejos [por ejemplo, la onda pico en la epilepsia]). En ocasiones, esta actividad electroencefalográfica "epileptiforme" no se observa en las derivaciones de superficie convencionales, pero puede registrarse con un electrodo nasofaríngeo, que se inserta por la nariz hasta la base del cráneo. Esto permite identificar actividad epiléptica profunda.

Cabe señalar que las características mencionadas de los cambios en las características cuantitativas y visuales del EEG en diversas enfermedades neuropsiquiátricas se refieren principalmente al EEG de fondo κ registrado en condiciones estándar de registro. Este tipo de examen EEG es posible en la mayoría de los pacientes.

La interpretación de las anomalías del EEG generalmente se da en términos de un estado funcional reducido de la corteza cerebral, un déficit en la inhibición cortical, aumento de la excitabilidad de las estructuras del tronco encefálico, irritación cortical-troncoencefálica, presencia de signos EEG de un umbral convulsivo reducido con una indicación (si es posible) de la localización de estas anomalías o la fuente de la actividad patológica (en las áreas corticales y/o en los núcleos subcorticales (prosencéfalo profundo, límbico, diencefálico o estructuras inferiores del tronco encefálico)).

Esta interpretación se basa principalmente en datos sobre los cambios en el EEG durante el ciclo sueño-vigilia, en el reflejo en la imagen EEG de lesiones cerebrales orgánicas locales establecidas y de trastornos del flujo sanguíneo cerebral en la clínica neurológica y neuroquirúrgica, en los resultados de numerosos estudios neurofisiológicos y psicofisiológicos (incluidos datos sobre la relación del EEG con el nivel de vigilia y atención, con el efecto de los factores de estrés, con la hipoxia, etc.) y en una amplia experiencia empírica en electroencefalografía clínica.

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Complicaciones

Al realizar pruebas funcionales puede producirse una convulsión, la cual debe registrarse y usted debe estar preparado para brindar primeros auxilios al paciente.

El uso de diversas pruebas funcionales aumenta sin duda la información del examen EEG, pero aumenta el tiempo necesario para registrarlo y analizarlo, provoca fatiga en el paciente y también puede estar asociado con el riesgo de provocar convulsiones (por ejemplo, con hiperventilación o fotoestimulación rítmica). Por lo tanto, no siempre es posible utilizar estos métodos en pacientes con epilepsia, ancianos o niños pequeños.

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Métodos alternativos

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Análisis espectral

El principal método de análisis computacional automático del EEG es el análisis espectral basado en la transformada de Fourier, una representación del patrón nativo del EEG como un conjunto de oscilaciones sinusoidales que difieren en frecuencia y amplitud.

Principales parámetros de salida del análisis espectral:

• amplitud media;
• frecuencias promedio y modales (las que ocurren con mayor frecuencia) de los ritmos EEG;
• potencia espectral de los ritmos EEG (un indicador integral que corresponde al área bajo la curva EEG y que depende tanto de la amplitud como del índice del ritmo correspondiente).

El análisis espectral del EEG se realiza generalmente en fragmentos cortos (de 2 a 4 segundos) del registro (periodos de análisis). Promediar los espectros de potencia del EEG a lo largo de varias docenas de periodos individuales, junto con el cálculo del parámetro estadístico (densidad espectral), proporciona una idea del patrón de EEG más característico de un paciente determinado.

Al comparar los espectros de potencia (o densidad espectral; en diferentes derivaciones, se obtiene un índice de coherencia electroencefalográfica, que refleja la similitud de las oscilaciones biopotenciales en diferentes áreas de la corteza cerebral. Este índice tiene un cierto valor diagnóstico. Por lo tanto, se detecta una mayor coherencia en la banda de frecuencia α (especialmente con desincronización electroencefalográfica) con la participación conjunta activa de las áreas correspondientes de la corteza cerebral en la actividad que se está realizando. Por el contrario, una mayor coherencia en la banda de 5 ritmos refleja un estado funcional reducido del cerebro (por ejemplo, con tumores ubicados superficialmente).

Análisis periodométrico

Con menos frecuencia se utiliza el análisis periodométrico (análisis de período o análisis de intervalo de amplitud), en el que se miden los períodos entre los puntos característicos de las ondas EEG (picos de onda o intersecciones de línea cero) y las amplitudes de los picos de onda (picos).

El análisis del período del EEG nos permite determinar los valores medios y extremos de la amplitud de las ondas del EEG, los períodos medios de las ondas y su dispersión, y medir con precisión (mediante la suma de todos los períodos de las ondas en un rango de frecuencia dado) el índice de los ritmos del EEG.

En comparación con el análisis de Fourier, el análisis de periodos del EEG es más resistente a las interferencias, ya que sus resultados dependen en mucha menor medida de la contribución de artefactos individuales de alta amplitud (por ejemplo, la interferencia causada por los movimientos del paciente). Sin embargo, se utiliza con menos frecuencia que el análisis espectral, en particular porque no se han desarrollado criterios estandarizados para los umbrales de detección de los picos de onda del EEG.

Otros métodos no lineales de análisis EEG

También se describen otros métodos no lineales de análisis de EEG, basados, por ejemplo, en el cálculo de la probabilidad de ocurrencia de ondas de EEG sucesivas pertenecientes a diferentes rangos de frecuencia, o en la determinación de las relaciones temporales entre fragmentos característicos de EEG (patrones de EEG, por ejemplo, husos de ritmo α) en diferentes derivaciones. Si bien estudios experimentales han demostrado la utilidad de los resultados de estos tipos de análisis de EEG para el diagnóstico de algunos estados funcionales cerebrales, estos métodos prácticamente no se utilizan en la práctica diagnóstica.

La electroencefalografía cuantitativa permite, con mayor precisión que el análisis visual del EEG, determinar la localización de focos de actividad patológica en la epilepsia y diversos trastornos neurológicos y vasculares; identificar alteraciones en las características de amplitud-frecuencia y la organización espacial del EEG en diversos trastornos mentales; evaluar cuantitativamente el efecto de la terapia (incluida la psicofarmacología) en el estado funcional cerebral; y realizar diagnósticos automáticos de ciertos trastornos o estados funcionales en personas sanas mediante la comparación del EEG individual con bases de datos de datos normativos (edad, patología, etc.). Todas estas ventajas permiten reducir significativamente el tiempo necesario para elaborar una conclusión basada en los resultados del EEG y aumentar la probabilidad de identificar desviaciones del EEG respecto a la norma.

Los resultados del análisis cuantitativo del EEG pueden presentarse tanto en formato digital (como tablas para su posterior análisis estadístico) como en un mapa visual a color, fácilmente comparable con los resultados de la TC, la resonancia magnética (RM) y la tomografía por emisión de positrones (TEP), así como con las evaluaciones locales del flujo sanguíneo cerebral y los datos de pruebas neuropsicológicas. De esta forma, se pueden comparar directamente los trastornos estructurales y funcionales de la actividad cerebral.

Un paso importante en el desarrollo del EEG cuantitativo fue la creación de un software para determinar la localización intracerebral de fuentes dipolares equivalentes de los componentes del EEG de mayor amplitud (por ejemplo, la actividad epileptiforme). El logro más reciente en este campo es el desarrollo de programas que combinan mapas de resonancia magnética y EEG del cerebro del paciente, considerando la forma individual del cráneo y la topografía de las estructuras cerebrales.

Al interpretar los resultados del análisis visual o del mapeo EEG, es necesario considerar los cambios relacionados con la edad (tanto evolutivos como involutivos) en los parámetros de amplitud-frecuencia y la organización espacial del EEG, así como los cambios en el EEG relacionados con la toma de medicamentos, que ocurren naturalmente en los pacientes durante el tratamiento. Por esta razón, el registro EEG suele realizarse antes del inicio o después de la interrupción temporal del tratamiento.

Polisomnografía

El estudio electrofisiológico del sueño, o polisomnografía, es un área del EEG cuantitativo.

El objetivo del método es evaluar objetivamente la duración y la calidad del sueño nocturno, identificar trastornos de la estructura del sueño [en particular, la duración y el período de latencia de las diferentes fases del sueño, especialmente la fase de sueño de movimientos oculares rápidos], trastornos cardiovasculares (trastornos del ritmo cardíaco y de la conducción) y respiratorios (apnea) durante el sueño.

Metodología de la investigación

Parámetros fisiológicos del sueño (nocturno o diurno):

• EEG en una o dos derivaciones (más frecuentemente C3 o C4);
• datos del electrooculograma;
• datos del electromiograma;
• frecuencia y profundidad de la respiración;
• Actividad motora general del paciente.

Todos estos indicadores son necesarios para identificar las etapas del sueño según los criterios estándar generalmente aceptados. Las etapas del sueño de ondas lentas se determinan por la presencia de husos de sueño y actividad σ en el EEG, y la fase del sueño con movimientos oculares rápidos se determina por la desincronización del EEG, la aparición de movimientos oculares rápidos y una marcada disminución del tono muscular.

Además, se suelen registrar el electrocardiograma (ECG), la presión arterial, la temperatura cutánea y la saturación de oxígeno en sangre (mediante un fotooxigenómetro auricular). Todos estos indicadores permiten evaluar los trastornos vegetativos durante el sueño.

Interpretación de los resultados

El acortamiento de la latencia del sueño con movimientos oculares rápidos (menos de 70 minutos) y el despertar matutino temprano (a las 4-5 de la mañana) son signos biológicos comprobados de estados depresivos y maníacos. En este sentido, la polisomografía permite diferenciar la depresión de la pseudodemencia depresiva en pacientes mayores. Además, este método revela objetivamente insomnio, narcolepsia, sonambulismo, así como pesadillas, ataques de pánico, apnea y convulsiones epilépticas que ocurren durante el sueño.