Введение
Около 6% детей в России рождаются недоношенными по данным сайта Ребенок и семья. Вместе с тем растет процент выживания детей, рожденных раньше срока с очень низкой (< 1.5 кг) и экстремально низкой (< 1 кг) массой тела. Однако, такие детишки во время выхаживания зачастую нуждаются в проведении мониторинга церебральной функции с целью определения функционального состояния головного мозга, степени зрелости центральной нервной системы, динамики ее развития.
Для нейромониторинга в неонатологии применяется регистрация амплитудно-интегрированной ЭЭГ и ЭЭГ-видеомониторинга.
Описание метода аЭЭГ
Метод амплитудно-интегрированной ЭЭГ (аЭЭГ) появился в 1971 году и применялся для оценки амплитудного состава биоэлектрической активности (БЭА) головного мозга человека по одному каналу ЭЭГ. Это своеобразный скрининговый метод, позволяющий представить результаты длительной ЭЭГ-записи в сжатом виде, пригодном для быстрого анализа. На тренде амплитудно-интегрированной ЭЭГ выделяют типовые паттерны, по которым можно быстро оценить функциональное состояние головного мозга обследуемого. Однако, одного канала ЭЭГ, конечно, недостаточно для детального исследования, поэтому метод, предложенный P.F. Prior с соавторами сначала не прижился в клинической практике для взрослых пациентов, зато с энтузиазмом был принят неонатологами и стал активно применяться для оценки зрелости центральной нервной системы (ЦНС) новорожденных. Сейчас системы для мониторинга церебральной функции позволяют регистрировать большое количество каналов, и метод аЭЭГ применяется не только в неонатологии, но и в ПИТ и ОРИТ для взрослых пациентов.
Актуальность метода аЭЭГ в неонатологии
Неспецифичность клинической симптоматики со стороны нервной системы в раннем неонатальном периоде не позволяет надежно оценить функциональное состояние ЦНС, особенно у пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). ЭЭГ - основной нейрофизиологический метод обследования, позволяющий уже в первые часы жизни определить функциональное состояние головного мозга. Однако, длительный ЭЭГ-видеомониторинг, считающийся "золотым стандартом" в оценке функционального состояния ЦНС в неонатологических ОРИТ является слишком сложным и часто избыточным методом в неонатологии. Более простой и практичный метод аЭЭГ дает достаточную информацию для оценки текущего состояния ЦНС младенца и динамики ее развития в первые часы и дни жизни.
Амплитудно-интегрированная (аЭЭГ), имея в своей основе регистрацию ЭЭГ, подразумевает только длительную (не менее 3-6 часов) регистрацию биоэлектрической активности (БЭА) головного мозга новорожденного с использованием малого количества ЭЭГ-отведений и расчетом трендов (амплитудных, спектральных и др.) для быстрого и простого экспресс-анализа ЭЭГ.
Тренд аЭЭГ
Верхняя и нижняя границы тренда аЭЭГ отражают вариабельность максимальных и минимальных амплитуд ЭЭГ-волн во времени. Таким образом аЭЭГ представляет из себя тренд, нижний край которого соответствует сигналам с самой малой амплитудой, а верхний край - сигналам с максимальной амплитудой в данный момент времени.
Преимущества метода аЭЭГ в неонатологии
Данная методика позволяет:
- Оценить общие и локальные характеристики фоновой БЭА с предположительной топической диагностикой источника патологической активности.
- Оценить функциональное состояние ЦНС и диагностировать задержку или нарушение процесса ее созревания.
- Дифференцировать эпилептические феномены от пароксизмальных состояний неэпилептического генеза (в том числе бессудорожные).
- С высокой точностью в очень ранние сроки после рождения позволяет прогнозировать последующий исход после перенесенной перинатальной асфиксии.
- Корректно подбирать дозировку антиконвульсантов для оптимальной медикаментозной терапии без угнетения фоновой БЭА.
- Определить показания к проведению и эффективность применения общей или краниоцеребральной гипотермии у детей, перенесших асфиксию среднетяжелой или тяжелой степени.
Пример применения краниоцеребральной гипотермии под контролем аЭЭГ:
Ограничения метода аЭЭГ
Как и любой метод исследования, амплитудно-интегрированную ЭЭГ нужно применять, понимая ограничения данной методики:
- Нозологическая неспецифичность метода. По отклонениям тренда аЭЭГ от нормы невозможно определить причины нарушения развития ЦНС, только степень их тяжести.
- Ограниченность анализируемых параметров ЭЭГ. По тренду аЭЭГ можно отследить только амплитудные параметры биоэлектрической активности головного мозга. Нет данных о частотном составе и морфологии сигнала ЭЭГ.
- Только общая интегральная оценка функционального состояния ЦНС. Ввиду использования малого количества каналов при регистрации аЭЭГ фокальные эпизоды (вспышки, приступы) могут оказаться за пределами видимости этого инструмента.
- Зависимость от качества наложения электродов. Запись ЭЭГ у новорожденных в палате интенсивной терапии сопряжена с множеством трудностей. Множество аппаратуры, теснота, высокая влажность в кювезе - все это накладывает свои отпечатки. Особое внимание при записи аЭЭГ необходимо уделить качеству электродов и их наложения. Импеданс ЭЭГ-электродов должен быть в пределах 5 кОм. В ходе длительного обследования его необходимо проверять и при необходимости корректировать положение электродов. В современных нейромониторах реализовано онлайн-измерение импеданса в ходе записи ЭЭГ.
- Артефакты записи могут быть интерпретированы как пароксизмальная активность. Во время записи аЭЭГ с ребенком выполняют множество манипуляций. Это влечет за собой многочисленные артефакты записи, которые иногда могут быть очень схожи с пароксизмальной активностью на тренде аЭЭГ. Чтобы избежать ошибок в интерпретации тренда аЭЭГ, рекомендуется проводить видеомониторинг в ходе записи, а также отмечать все манипуляции с ребенком и введение медикаментозных препаратов с помощью маркеров событий.
- Экспертозависимость метода. Несмотря на относительную простоту интерпретации тренда аЭЭГ в сравнении с анализом нативных ЭЭГ-кривых, метод амплитудно-интегрированной ЭЭГ, тем не менее, остается экспертозависимым. От знаний и опыта специалиста, работающего с комплексом зависит скорость и точность постановки диагноза.
Зная все эти ограничения, можно применять метод аЭЭГ в работе эффективно, легко и быстро. Кроме того, современные комплексы для нейромониторинга в своем составе предусматривают решение большинства перечисленных проблем:
- Расширение количества регистрируемых ЭЭГ-каналов при необходимости с 1-3 до 8-32.
- Возможность просмотра не только трендов аЭЭГ, но и нативных ЭЭГ-кривых, как во время, так и после обследования.
- Расчет не только амплитудных, но и спектральных трендов, топографическое картирование БЭА (при достаточном количестве ЭЭГ-каналов).
- Синхронный видеомониторинг для четкой дифференциации артефактов и фиксации судорожной активности.
- Онлайн-измерение импеданса и предупреждение о его выходе за допустимые границы.
- Автоматические уведомления об изменении текущего паттерна аЭЭГ, о регистрации эпилептиформной активности и других событиях обследования на заданный адрес электронной почты или в мессенджеры.
- Встроенные и пользовательские настраиваемые маркеры событий.
- Памятка по наложению электродов и интерпретации типовых паттернов аЭЭГ. Чтобы упростить работу специалиста (особенно на первых порах), в программе предусмотрена памятка по наложению электродов и примеры всех типовых паттернов аЭЭГ. Памятку можно закрепить на экране или обращаться к ней при необходимости.
Цикл сон-бодрствование на аЭЭГ
В 1990 году были опубликованы нормативные показатели максимальных и минимальных аЭЭГ-амплитуд в течение периодов сна и бодрствования для детей различного гестационного возраста. Было показано, что наиболее объективным аЭЭГ-критерием зрелости у здоровых новорожденных является минимальная амплитуда активности в состоянии спокойного сна. Было также установлено, что наличие вариабельности минимальной амплитуды является основным признаком, отличающим прерывистый паттерн аЭЭГ от патологического паттерна вспышки- подавления.
- Отсутствие цикличности – нет синусоидальной вариабельности аЭЭГ-паттерна:
- Незрелая цикличность - имеется вариабельность нижнего уровня амплитуды, но выражена менее четко в сравнении с нормативными показателями для доношенных новорожденных:
- Зрелая цикличность - идентифицируются четкие синусоидальные изменения между прерывистым и более постоянным паттерном на аЭЭГ с продолжительностью цикла ≥ 20 мин:
Классификация паттернов аЭЭГ
В настоящее время разработано немало классификаций паттернов тренда аЭЭГ для применения в неонатологии, например, классификация фоновых паттернов аЭЭГ Л.Хеллстром-Вестас (L.Hellström-Westas) 2006 года.
Ниже представлены примеры и параметры основных паттернов аЭЭГ согласно международным классификациям:
Мониторинг церебральной функции в неонатологии
Ниже приведен пример положительной динамики развития ЦНС новорожденного: амплитудный паттерн постепенно преобразовывается из низковольтового к нормальному:
А вот пример паттерна "'эпилептического статуса", отчетливо различимый и по тренду аЭЭГ и по нативным ЭЭГ-кривым:
Пример крайне неблагоприятного паттерна изоэлектрической активности:
Тренд аЭЭГ позволяет очень быстро различить текущий паттерн без необходимости просмотра длительной записи ЭЭГ:
Запись более, чем одного-двух каналов ЭЭГ позволяет детально оценить фоновый уровень БЭА в разных участках головного мозга и применить математические методы анализа ЭЭГ:
Кроме тренда аЭЭГ современные комплексы для нейромониторинга позволяют рассчитывать и другие параметры и представить их в виде трендов. Для каждого из трендов можно задать отведения для расчета:
Также система позволяет рассчитывать несколько трендов аЭЭГ по разным отведениям:
Пример многоканальной записи с несколькими трендами аЭЭГ (по отведениям [F3-F4] [C3-C4] [P3-P4]) с неонатальной судорожной активностью:
Критерии оценки аЭЭГ
У глубоко недоношенных детей нормальная фоновая аЭЭГ-активность представлена прерывистым паттерном в виде вспышек высокоамплитудных волн, чередующихся с низкоамплитудной активностью. С увеличением гестационной зрелости фоновая активность становится постоянной, сначала в состоянии бодрствования, а затем и в цикле сна. Параллельно периоды низкоамплитудной активности, регистрирующейся в межвспышечных интервалах (МВИ), становятся короче, снижается частота высокоамплитудных вспышек в час.
Увеличение длительности межвспышечных интервалов у недоношенных детей с перинатальными церебральными повреждениями относительно нормативных показателей для каждого гестационного возраста, является прогностически значимым фактором в отношении неврологического исхода.
У доношенных детей с прерывистым паттерном аЭЭГ длительность МВИ более 30 сек., прогностически неблагоприятна (летальный исход или выживание с грубым неврологическим дефицитом), и ассоциирована с высоким риском развития эпилепсии.
К значимым факторам при оценке аЭЭГ относятся:
- Тип фоновой активности – прерывистая или постоянная;
- Максимальная и минимальная амплитуда ЭЭГ;
- Циклическая вариабельность фоновой активности (сон – бодрствование);
- Наличие судорожных паттернов;
- Возможность определения длительности межвспышечного интервала или количества вспышек за час для недоношенных новорожденных.
Шкала В. Бурджалова для оценки функциональной зрелости ЦНС новорожденных
Бальная шкала В. Бурджалова с соавторами разработана для оценки степени зрелости аЭЭГ-паттерна с учетом постнатального возраста новорожденных. Оценка основана на совокупности прерывистости, цикличности, величине минимальной амплитуды, диапазоне амплитуд (ширины тренда). Паттерн «вспышка-подавление» не включен в оценку.
Общая оценка - это сумма четырех перечисленных параметров:
Баллы суммируются по каждому параметру в отдельности. Например, если на тренде аЭЭГ имеем постоянный паттерн (2 балла), регулярную и зрелую цикличность (5 баллов), высокую минимальную амплитуду (>5 мкВ)(2 балла), и сниженную ширину (4 балла), то в сумме получаем 13 баллом (максимум), что свидетельствует о нормальном функционировании ЦНС у нашего пациента.
Усредненные данные для новорожденных различного гестационного возраста представлены в таблице:
Оценка судорожной активности по аЭЭГ
- Вопрос об оптимальном количестве и локализации электродов, необходимых для точной диагностики неонатальных судорог остается предметом дискуссии.
- Существуют исследования, которые показывают, что эпизоды судорожной активности продолжительностью более 30 сек фиксируются как при пятиканальной ЭЭГ так и при одноканальной записи (положение электродов P3-P4). Другие авторы считают, что регистрация 1-2 каналов приводит к пропуску фокальной эпилептиформной активности. Согласно американским рекомендация многоканальная аЭЭГ снижает риск пропуска эпилептиформной активности .
- Эпилептиформная активность продолжительностью менее 30 сек в большинстве случаев можно идентифицировать только с помощью нативной ЭЭГ.
- В соответствии с российскими и международными рекомендации в случае невозможности применения длительного ЭЭГ-видеомониторинга, регистрация аЭЭГ может быть использована в качестве упрощенного метода, позволяющего выявить выраженную эпилептиформную активность.
Примеры трендов аЭЭГ с эпилептиформной активностью:
Как правило, эпилептическая активность у младенцев является бессудорожной и может быть обнаружена только посредством регистрации ЭЭГ и аЭЭГ. Наличие эпилептических приступов или эпилептического статуса требует применения медикаментозной терапии (противосудорожные препараты).
Одной из основных задач мониторинга мозга у новорожденного является выявление эпилептической активности. У новорожденных часто встречаются субклинические эпилептические припадки, эпилептические статусы при энцефалитах, паренхиматозных кровоизлияниях, которые можно достоверно выявить только с помощью ЭЭГ. Вне зависимости от этиологии судорожной активности ее нужно выявлять и контролировать проводимое лечение. Так как при терапии могут исчезать клинические проявления, но оставаться изменения на ЭЭГ. Судорожная активность разрушает нейрональные связи головного мозга, и, если упустить момент, и не начать лечить пациента с эпистатусом, вероятность его выздоровления будет краяне низкой.
Однако, необходимо помнить, что короткие приступы и вспышки эпилептиформной активности длительностью до 30 сек. могут быть невидимы на тренде аЭЭГ. Они могут быть выявлены только при просмотре нативной ЭЭГ-записи. Кроме этого, региональные поражения также могут быть незаметны на малоканальной записи. Поэтому в работе желательно использовать комплексы, которые при необходимости могут позволить увеличить количество регистрируемых ЭЭГ-каналов и позволяют просматривать нативную ЭЭГ-запись.
Еще одной важной возможностью современного комплекса для нейромониторинга новорожденных является возможность записи синхронного видео мониторинга, который позволяет легко дифференцировать артефакты записи (например, связанные с манипуляциями с ребенком) от истинно пароксизмальной активности на ЭЭГ.
Видео по теме аЭЭГ
Видеозапись онлайн-конференции на тему «Нейромониторинг новорожденных. аЭЭГ в практике неонатолога». Лекторы: Дегтярева М.Г. и Гершанок Н.В. рассказали об основах метода амплитудно-интегрированной ЭЭГ, о его преимуществах и ограничениях, а также подробно разобрали ряд клинических примеров.
1. Основы амплитудно-интегрированной ЭЭГ. Диагностические возможности и ограничения метода. Лектор: Дегтярева Мария Григорьевна, врач-невролог, профессор РАН (г. Москва):
2. Практическое использование метода амплитудно-интегрированной ЭЭГ. Разбор клинических примеров. Лектор: Гершанок Нелли Валентиновна, детский невролог, врач функциональной диагностики ГБУЗ ПК «ДКБ №13» (г. Пермь):
Вебинар на тему "Нейромониторинг новорожденных":
Фрагмент доклада доктора из Бразилии Габриэля Вариане о пользе автоматических уведомлений о смене текущего паттерна на аЭЭГ:
Полное выступление доктора Габриеля Вариане (основателя проекта PBSF) с синхронным переводом на русский язык, в котором он рассказывает историю становления телемедицинской системы по нейромониторингу:
Список публикаций
1. Prior, P.F. and Maynard, D.E. (1986) Monitoring cerebral function. ELSEVIER, Amsterdam, 91-92.
- Методические рекомендации «Амплитудно-интегрированная электроэнцефалография в оценке функционального состояния центральной нервной системы у новорожденных различного гестационного возраста» под редакцией академика РАН Н.Н.Володина, 2015.
- Husain, Aatif M., and Saurabh R. Sinha, eds. Continuous EEG Monitoring: Principles and Practice. Springer, 2017.
- Hellström-Westas, Lena, et al. (2006) "Amplitude-integrated EEG classification and interpretation in preterm and term infants." NeoReviews 7.2, e76-e87.
- Shellhaas, Renée A., et al. "The American Clinical Neurophysiology Society's guideline on continuous electroencephalography monitoring in neonates." Journal of clinical neurophysiology 28.6 (2011): 611-617.
- Дегтярев, Д. Н., Ионов, О. В., Киртбая, А. Р., Ушакова, Л. В., Воопе, Т., Амирханова, Д. Ю., ... & Никифоров, Д. В. (2013). Амплитудно-интегрированная электроэнцефалография и селективная церебральная гипотермия в неонатологической практике. М.:" Локус-Станди.
- Абалова, В. В., Заваденко, А. Н., Гребенникова, О. В., Рогаткин, С. О., Медведев, М. И., Дегтярева, М. Г., ... & Гребенников, В. А. (2013). Амплитудно-интегрированная электроэнцефалография в оценке функционального состояния центральной нервной системы у новорожденных различного гестационного возраста. Вопросы практической педиатрии, 8(2), 41-53.
- Приказ Минздрава России от 20.10.2020 N 1130н "Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю "акушерство и гинекология".
- Toet, M. C., Hellström-Westas, L., Groenendaal, F., Eken, P., & De Vries, L. S. (1999). Amplitude integrated EEG 3 and 6 hours after birth in full term neonates with hypoxic–ischaemicencephalopathy. Archives of Disease in Childhood-Fetal and Neonatal Edition, 81(1), F19-F23.
- Burdjalov, V. F., Baumgart, S., & Spitzer, A. R. (2003). Cerebral function monitoring: a new scoring system for the evaluation of brain maturation in neonates. Pediatrics, 112(4), 855-861.
- Богатырев, Д. В., Попов, А. А., & Кузнецова, И. В. (2015). АЭЭГ у недоношенных детей, как скрининговый метод в детекции неонатальных судорог. Journal of Siberian Medical Sciences, (1).
- PAMELA F. PRIOR, D. E. MAYNARD (1971) “Monitoring Cerebral Function: Clinical Experience with New Device for Continuous Recording of Electrical Activity of Brain”
Полезные материалы
- Классификация неонатальных судорог, ILAE 2020.