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NEURO SAPIENS

Neurologia e eletroencefalografia clínicas

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A NEUROLOGIA

Em sentido amplo a neurologia é o campo de estudos dedicados ao sistema nervoso (órgão integrador de funções vitais básicas como as sensitivo-motoras e de funções superiores como pensamento e linguagem).

Em sentido clínico é a especialidade médica dedicada a diagnosticar e tratar indivíduos com sinais/sintomas de enfermidade do sistema nervoso.

A ELETROENCEFALOGRAFIA

Em sentido amplo é o campo de estudos dedicados à compreensão da gênese e do comportamento da atividade bioelétrica cerebral.

Em sentido clínico é a área de atuação de neurologistas com preparo para tanto, dedicada a alcançar subsidios no diagnóstico diferencial em neurologia clínica.

O ELETROENCEFALOGRAMA

Eletroencefalograma (EEG) é o conjunto de registros, num intervalo de tempo, da atividade bioelétrica cerebral, mais a interpretação destes registros. Eletroencefalógrafos mais antigos permitiam registro simultâneo de até 8 canais, correspondendo a 8 locais diferentes do escalpo. Aparelhos mais sofisticados permitiam até 16 canais de registro. Hoje em dia, com os aparelhos digitais, costuma-se trabalhar , em ambiente clínico, com 20 ou mais canais. Quando ainda não existiam os computadores a análise do EEG era fundamentalmente qualitativa, uma vez que análises quantitativas exigiam muito tempo de trabalho. Com o advento e popularização da computação digital as análises quantitativas do EEG tornaram-se muito rápidas e acessíveis. No EEG quantitativo, ao registro dos sinais elétricos somam-se registros dos resultados das transformações matemáticas a ele aplicadas, que podem ser bastante variadas. Mas nenhum resultado prático teria o EEG se ele incluísse apenas tais registros, sejam eles qualitativos, quantitativos ou ambos. O resultado prático está na interpretação (laudo) da análise de tais registros, feita por médico especialista (o eletroencefalografista). É o laudo do EEG que vai colaborar no raciocínio clínico do médico assistente que solicitou o exame.

Pelo exposto deduz-se que EEG é um termo abrangente, existindo diferentes subtipos dele. Quando você entra em contato com um prestador de serviços EEG para agendar um exame EEG, logo ouve da recepcionista: "que tipo de EEG foi solicitado? o que está escrito na requisição do seu EEG?". Sem esta informação o agendamento fica inviabilizado, uma vez que as orientações para preparo prévio e a escolha do horário dependem do tipo de exame solicitado.

Podem prestar serviços de EEG os médicos devidamente habilitados na forma da Lei.

O EEG é um exame funcional. Registra, numa janela de tempo, o comportamento da atividade elétrica cerebral em pontos padronizados do escalpo. Esta amostra de comportamento é comparada com padrões de atividade elétrica cerebral estatisticamente consideradas normais, pareadas por idade. A comparação é feita pelo cérebro do eletroencefalografista, em cuja memória estão os padrões (análise mais subjetiva), ou através de dados normativos, quando o EEG é submetido a processamento matemático (análise mais objetiva). Quando a amostra se afasta do padrão normal e este afastamento não está previsto nas chamadas variações da normalidade e/ou não se trata de artefato (atividade espúria contaminando o EEG), dizemos que o EEG é anormal. Todo EEG anormal levanta a suspeita de que exista uma anormalidade funcional, ou mesmo estrutural, subjacente, no cérebro do indivíduo que forneceu a amostra. Por isso é comum ver nos laudos de exames EEG a frase: este resultado deve ser confrontado com dados clínicos e/ou exames de imagem do paciente. Isso porque o EEG é bastante sensível para detectar anormalidades mas pouco específico para identificar a natureza do problema.

Aspectos biológicos do EEG

Os neurônios, unidades funcionais do sistema nervoso, vivem em um ambiente de intensa atividade elétrica, por eles gerada. Esta atividade elétrica não é caótica, mas sim regida pela função primordial do sistema nervoso: adaptação e transformação do meio ambiente. Esta energia elétrica é captada no escalpo e amplificada pelos aparelhos de EEG. A gênese íntima destes campos elétricos esta nas mudanças iônicas decorrentes de processos físico-químicos que ocorrem na parede celular e prolongamentos dos neurônios. As somações temporal e espacial de PEPS (potenciais excitatórios pós-sinápticos) e de PIPS (potenciais inibitórios pós-sinápticos) geram campos elétricos capazes de propagação até o escalpo.

O fantástico e ininterrupto dinamismo de PEPS e de PIPS entre a imensa população de neurônios da cortex cerebral determina a enorme complexidade do sinal EEG captado no escalpo.

Aspectos físicos do EEG

O EEG é um sinal oscilatório, caracterizado por um componente "de fundo" (contínuo mas complexo) e por componentes ocasionais (transientes). O sinal de fundo é diferente em cada região explorada do escalpo e sofre mudanças ao longo do tempo em cada região explorada.

Sinais oscilatórios podem ser descritos por 3 propriedades intrínsecas: amplitude, freqüência e fase instantânea.

O sinal EEG porta informações, que podem dele ser extraidas por análise visual e por análises matemáticas. No EEG qualitativo a análise do sinal é visual, sendo a amplitude descrita em microvolts, a freqüência descrita em cps (ciclos por segundo) ou em Hz (hertz) e a fase instantânea não sendo descrita. Oscilações até 3 Hz constituem a banda delta, entre 4 e 7 Hz a banda teta, entre 8 e 13 Hz a banda alfa e entre 14 e 30 Hz a banda beta. Bandas delta e teta são denominadas atividades ou ritmos lentos. Bandas alfa e beta são denominadas atividades ou rítmos rápidos.

No EEG quantitativo a análise do sinal é matemática, atualmente por computação, aplicada em trechos (épocas, ou amostras, ou realizações) do mesmo, selecionadas por análise visual. Aqui a amplitude é descrita em microvolts/Hz, ou microvolts2/Hz, ou em percentual; a freqüência é descrita por análise espectral e a fase é descrita nos estudos de sincronização multicanal. Os conceitos de bandas e ritmos também são utilizados no EEG quantitativo, mas os limites superior e inferior de cada banda sofrem variações, dependentes das transformações matemáticas aplicadas. O advento do EEG quantitativo reavivou o interesse pelo estudo de frequências acima da banda beta: a banda gama.

Aspectos matemáticos do EEG

Os aplicativos fornecidos pelos fabricantes de aparelhos EEG para uso clínico utilizam, invariavelmente, a FFT (fast Fourier transform) para análise espectral do sinal EEG.

A física nos diz que todo sinal oscilatório complexo pode ser repr oduzido pela sobreposição de ondas senoidais harmônicas à freqüência fundamental do sinal estudado, com amplitudes e fases determinadas. A FFT é um algoritmo matemático que faz o trabalho inverso, ou seja, decompõe um sinal oscilatório complexo nas senoidais capazes de reconstitui-lo. O espectro aberto pela FFT é costumeiramente apresentado em amplitude absoluta (microvolts/Hz), em potência absoluta (microvolts2/Hz), em amplitude relativa ou em potência relativa. A freqüência fundamental do espectro é determinada pela taxa de amostragem com que o sinal EEG foi digitalizado e pela realização escolhida (realização é o período de tempo, ou "janela", de observação do sinal). Exemplificando: se foi usada uma taxa de amostragem de 200 HZ e a realização é de 2,56 segundos, então 200/512=0,390625, ou seja, a freqüência fundamental é de 0,390625 Hz. As harmônicas serão 2x0,390625, 3x0,390625, 4x0,390625, e assim por diante.

Em eletroencefalografia clínica costuma-se usar harmônicas de até 99x a freqüência fundamental.

Aplicada a análise espectral, o sinal EEG, que era uma função do tempo (time domain), passa a ser uma função da freqüência (frequency domain). Com essa transformação matemática, o EEG pode ser apresentado sob a forma de tabelas, histogramas e mapas topográficos, que representam a dispersão da energia do sinal EEG pelo escalpo, em diferentes freqüências ou bandas.

Os histogramas e mapas topográficos reforçam a visualização de assimetrias na dispersão espacial do EEG, que passariam desapercebidas à inspeção "desarmada" do sinal. As tabelas, por apresentarem os resultados em números decimais, permitem comparações intra e interindividuais. Dados normativos para valores absolutos e relativos, tanto de bandas como de relações entre bandas, são encontrados na literatura especializada.

O registro do sinal EEG costuma estar contaminado por artefatos, ou seja, por elementos figurativos que não têm origem no cérebro. A movimentação óculo-palpebral, a deglutição, a pulsação arterial, o campo elétrico do coração, contrações de músculos da cabeça, a sudorese e condições técnicas inadequadas são exemplos destes artefatos. Cabe ao médico eletroencefalografista identificar os artefatos, por vezes muito sutis e enganadores. Esta identificação é visual e torna-se crítica na seleção de amostras, quando for realizado estudo quantitativo. Isto porque o computador não reconhece o artefato como tal, incluindo-o na análise espectral e introduzindo, assim, erro de origem com repercussão na interpretação final dos resultados.

Para aprofundamento no conhecimento das possibilidades de análise matemática do sinal EEG, faça download gratuito do livro disponível em: http://bookboon.com/uk/student/it/introduction-to-biological-signal-analysis

Aplicações clínicas do EEG

O EEG NOS TRANSTORNOS EPISÓDICOS E PAROXÍSTICOS

A análise visual do registro EEG, seja ele em papel (tecnologia analógica) ou na tela do computador (tecnologia digital), continua sendo de utilidade ímpar no diagnóstico diferencial neste grupo de doenças, com ênfase nas epilepsias.

O EEG NO TDA/H

No processo de avaliação de indivíduos com suspeita do Transtorno do Défict de Atenção/Hiperatividade (TDA/H) costuma estar incluido o EEG. Em sua forma clássica - o EEG sem análise quantitativa - o resultado é totalmente inespecífico. Para análise diagnóstica discriminativa, o EEG com estudo dinâmico e neurometria para TDA/H oferece sensibilidade e especificidade com utilidade clínica.

O TDA/H é um distúrbio caracterizado pelo relato da presença, na história de vida, de graus variáveis de sintomas comportamentais como: desatenção, impulsividade e hiperatividade. Os primeiros instrumentos psicométricos para abordagem deste distúrbio foram construídos desde uma perspectiva comportamental. Foram desenvolvidas escalas de avaliação que acabaram constituindo uma base de dados para comparação de parâmetros normativos populacionais, com as descrições feitas por pais e professores. Foram também desenvolvidos testes de desempenho, medindo vigilância e controle de impulso. Estes testes, contudo, não podem ser considerados como capazes de diagnosticar o TDA/H, pelas tendências inerentes às escalas de avaliação e pelos altos resultados falso-negativos relatados. Os resultados de estudos neurológicos sobre TDA/H estimularam três linhas de pesquisa, na tentativa de melhorar a acurácia diagnóstica nesse distúrbio: a) estudos neuropsicológicos do lobo frontal, b) EEG quantitativo examinando potenciais relacionados a eventos, e c) EEG quantitativo examinando padrões de ativação cortical, através de análise espectral. A comparação de achados da análise espectral em indivíduos com TDA/H contra aqueles em grupos controle, revelou certas diferenças entre as duas populações.

Em 1996, Lubar e outros pesquisadores demonstraram altos coeficientes de atividades lentas, em relação a atividades rápidas (relação theta/beta), no EEG de indivíduos com TDA/H realizados durante a execução de tarefas cognitivas. Chabot e Serfontein expandiram esta pesquisa, confirmando aqueles achados. Monastra VJ, Linden M, Green G, Phillips A, Lubar JF, VanDeusen P, Wing W e Fenger TN, em 1999, publicaram sua proposta para um "procedimento neurométrico simplificado" para abordagem do TDA/H, baseada em estudo desenhado para demonstrar, com confiabilidade, esta possibilidade. (Neuropsychology, 13(3)424-433, 1999). Tal procedimento consiste em calcular a relação theta/beta, na região do vértex, através da análise espectral do EEG registrado durante atividades cognitivas padronizadas. Esta relação é expressa por um número, o qual, comparado a parâmetros estabelecidos pelas pesquisas, suporta o diagnóstico de TDA/H com excelentes sensibilidade e especificidade, especialmente quando complementada por análise discriminativa através da quantificação da potência beta frontal.

O EEG NAS DESORDENS COGNITIVAS

No processo de avaliação diagnóstica de indivíduos com queixas cognitivas, costuma estar incluido o EEG.

É clássica, na literatura especializada, a referência de aumento de atividades lentas no EEG, como indicador de possível base orgânica para sintomas de ordem cognitiva. No entanto, a variabilidade de resultados quando um mesmo exame é interpretado por vários especialistas, em análises não neurométricas, reduz a acurácia deste exame. Em estudos quantitativos, a variável subjetiva é neutralizada e estudos comparativos intraindividuais (follow-up) e interindividuais assume objetividade interessante. A comparação dos dados encontrados no indivíduo em estudo com dados normativos (procedimento neurométrico) proporciona resultados objetivos e consistentes para o diagnóstico diferencial almejado.

O EEG EM SCREENINGS POPULACIONAIS

Em processos seletivos, tais como concursos ou exames admissionais e periódicos, pode estar incluída uma solicitação de EEG. Esta é uma aplicação controvertida deste exame, mas segue em uso corrente, o que consideramos prudente. Esta opinião se embasa no fato de que nenhum outro exame pode ser preditivo de ocorrência de transtorno episódico ou paroxístico e mesmo quando consideramos a ocorrência de correlações falsamente positivas ele não deixa de ser interessante.

EEG-RMf

É crescente o avanço da aplicação do eletroencefalograma acoplado à ressonância magnética na cirurgia da epilepsia.

O EEG NO NEUROBIOFEEDBACK

Treinamento em autoregulação cerebral utiliza o EEG como fonte de realimentação no controle mental autógeno sobre a atividade cerebral. Existem diferentes protocolos para treinamento, com objetivos específicos, tipo controle da enxaqueca, controle da epilespia, controle do estresse, controle da atenção, controle da hiperatividade, entre outros.

O EEG NA MONITORIZAÇÃO DE PACIENTES GRAVES

O EEG oferece excelente informação para monitorização do nível de consciência de pacientes em coma.

O EEG NA MORTE CEREBRAL

O EEG está incluido em protocolos para constatação de morte cerebral.