<<К списку статей

Амплитудно-интегрированная ЭЭГ как дополнительный метод исследования у новорожденных детей с судорогами
 

     Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский Педиатрический Медицинский Университет», Министерства здравоохранения Российской Федерации, 194100, Санкт-Петербург, Российская Федерация, ул. Литовская, д. 2

     Резюме: ЭЭГ в сочетании с амплитудно-интегрированной ЭЭГ (аЭЭГ), то есть ЭЭГ с небольшим количеством каналов, в последнее время получила широкое распространение. Обследовано 52 новорожденных ребенка. Новорожденные чаще были доношенными или имели начальную степень недоношенности. У 29 младенцев регистрировались судороги, которые отмечались 1-5 раз. При анализе аЭЭГ найдены достоверные различия между индексами дельта 2 активности у недоношенных детей в процентах относительно других ритмов по сравнению с доношенными детьми. Оказалось также, что представленность на протяжении всей записи в процентах высокоамплитудной дельта 2 активности выше у детей с судорогами по сравнению с младенцами без судорог. Таким образом, аЭЭГ уточняет и дополняет данные, полученные с помощью рутинной ЭЭГ, и может использоваться не только в качестве метода непрерывного мониторинга функций мозга у новорожденных детей, но и как дополнительная программа к стандартному ЭЭГ исследованию.
     Ключевые слова: детская ЭЭГ, амплитудно-интегрированная ЭЭГ (аЭЭГ), новорожденные дети, неонатальные судороги, анализ показателей аЭЭГ.


     Amplitude-integrated EEG is an additional research method in newborns with seizures
     Saint-Petersburg Pediatric Medical University, 194100, Saint-Petersburg, Russian Federation, Litovskay st., 2
     Abstract: EEG in combination with amplitude-integrated EEG (aEEG) has recently become widespread. 52 newborns were examined. Newborns were more likely to be full-term or had an initial degree of prematurity. In 29 infants, seizures were recorded, which were noted 1-5 times. When analyzing aEEG, significant differences were found between the delta 2 activity indices in premature infants as a percentage relative to other rhythms compared with full-term infants. It also turned out that the percentage representation of high-amplitude delta 2 activity throughout the recording was higher in children with seizures compared to infants without seizures. Thus, aEEG refines and supplements the data obtained using routine EEG, and can be used not only as a method of continuous monitoring of brain functions in newborns, but also as an additional program to a standard EEG study.
     Key words: children's EEG, amplitude-integrated EEG (aEEG), newborn children, neonatal seizures, analysis of aEEG.


     Введение.
     В отделениях реанимации и интенсивной терапии непривычная среда не только нарушает нормальное развитие новорожденного, но в некотором смысле разрушает диадические материнско-детские отношения, приобретение ряда навыков ребенком по импринтинговому типу (1, 2). Улучшение неонатологических навыков и инструментария для новорожденных с помощью нейрофизиологического мониторинга контролирует интенсивную терапию и может улучшить долгосрочный прогноз.
     Непрерывный мониторинг функции мозга у новорожденных детей дает важную информацию для нюансов неврологического лечения во время интенсивной и неотложной неонатальной помощи. Электроэнцефалография (ЭЭГ) была основой диагностики судорожных состояний у детей и подростков на протяжении десятилетий. Хотя паттерны ЭЭГ у недоношенных детей с разными неврологическими исходами были определены достаточно давно, многие данные были ограничены из-за сложности использования ЭЭГ у этих детей (3, 4, 5). ЭЭГ в сочетании с амплитудно-интегрированной ЭЭГ (аЭЭГ), то есть ЭЭГ с небольшим количеством каналов, в последнее время получила широкое распространение в отделениях реанимации и интенсивной терапии.

     Цель исследования.
     Целью работы являлось сравнение методов ЭЭГ и аЭЭГ, их технических особенностей, клинического применения каждого метода для новорожденных в отделении интенсивной терапии, а также корреляции аЭЭГ с другими методами диагностики (неврологический статус, нейросонография).
     Рутинная ЭЭГ регистрирует электрическую активность головного мозга, обеспечивая точную оценку функции мозга новорожденных, и полезна для прогнозирования последствий нарушенного развития у детей после травмы или гипоксически-ишемического воздействия. Стандартная ЭЭГ регистрирует электрокортикальный сигнал с помощью электродов, прикрепленных к коже головы. ЭЭГ у новорожденных имеет несколько каналов и требует использования не менее девяти и не более 40 электродов на голове, одновременно отслеживая функцию мозга, движения глаз, функцию мышц, частоту сердечных сокращений, дыхательные движения и запись поведенческого видео (6). Рутинная ЭЭГ - это преимущественный метод для оценки неврологического функционального статуса новорожденных в отделении интенсивной терапии (7, 8). Однако регистрация ЭЭГ в отделении интенсивной терапии представляет трудности, поскольку сигнал ЭЭГ имеет низкую амплитуду, особенно у недоношенных и маловесных детей. Амплитудные показатели ЭЭГ связаны с мощностью электрокортикального сигнала и степенью его изменения. Он измеряется в микровольтах и представляет собой общее количество электрической энергии, затрачиваемой на функционирование нейронов. Недоношенные дети имеют более низкий уровень электрических сигналов и более длительные периоды электрического «молчания» мозга, чем доношенные здоровые дети. Активность мозга со временем увеличивается, что приводит к более сильному общему сигналу и более упорядоченному паттерну изменения амплитуды. «Зашумленная» электрическая среда в реанимации и интенсивной терапии новорожденных легко искажает сигнал артефактами. Кроме того, неонатологам и специалистам по ЭЭГ трудно отличить возникающие артефакты от ряда паттернов неонатальной ЭЭГ (9, 10).
     Амплитудно-интегрированная ЭЭГ, в отличие от рутинной ЭЭГ, представляет собой простой непрерывный мониторинг активности мозга, который отражает тенденции (тренды) биоэлектрической активности. АЭЭГ состоит из одно- или двухканальных ЭЭГ, записанных с помощью трех-пяти электродов, прикрепленных к коже головы. Амплитудно-интегрированная ЭЭГ фиксирует фоновый рисунок активности мозга в реальном времени в течение длительного периода. Запись может длиться 24 часа и более по мере необходимости. Использование электродов и интерпретация аЭЭГ не требует длительной подготовки и опыта. Обычно установка электродов занимает менее 10 минут. Применяют различные электроды, включая самоклеящиеся гидрогелевые пластыри, внутрикожные иглы и, используемые нами, серебряные или золотые чашечковые электроды под пасту (11).

     Материалы и методы исследования.
     Обследовано 52 новорожденных ребенка в палатах интенсивной терапии отделения патологии новорожденных детской многопрофильной больницы. Средний возраст детей составлял 20,3±14,2 дня. Новорожденные чаще были доношенными или имели начальную степень недоношенности (35-37 недель). У 29 младенцев регистрировались судороги, которые отмечались 1-5 раз, без тенденции к статусному течению. Большинству детей был установлен диагноз гипоксически-ишемической энцефалопатии средней степени тяжести. При нейросонографии (НСГ) либо не отмечалось анатомических изменений, либо описывались субэпиндимальные кисты в незначительном количестве, грубое органическое или дизонтогенетическое поражение мозга регистрировалось единично. Расширение боковых желудочков по данным НСГ отмечалось у 12 новорожденных преимущественно до 0,6-0,7 см.
     Проводилась рутинная ЭЭГ с тенденцией к мониторинговому исследованию в течение 107,7±32,7 минут и дальнейшей программной аЭЭГ обработкой. Регистрация ЭЭГ производилась на компьютерном энцефалографе «Энцефалан-ЭЭГР-19/26». Для отведения ЭЭГ использовались детские золотые чашечковые электроды фирмы Nicolet, диаметром 0,6 см, которые крепились на пасту. Запись осуществлялась в 10 пунктах, по международной схеме 10-20: лобные (Fp1, Fp2), центральные (C3, C4), затылочные (O1, O2), передневисочные (F7, F8) и задневисочные (T5, T6) отведения, монополярно, с объединенным референтом на мостовидных отростках. Для статистической обработки использовалась программа STATISTICA 10.

     Результаты исследования и обсуждение.
     Как известно, амплитудно-интегрированная ЭЭГ коррелирует со стандартной (рутинной) ЭЭГ (12). При отслеживании биоэлектрической активности у новорожденных, имеющим судороги, корреляция между аЭЭГ и ЭЭГ составляют 100%, если записи были получены в один и тот же день (12), что также отмечается в нашем исследовании. Амплитудно-интегрированный электроэнцефалографический сигнал выглядит как черная полоса с синусоидальными периодами расширения и сжатия. Как правило, отслеживание аЭЭГ интерпретируется визуально путем обнаружения паттернов в соответствии с пятью основными переменными: непрерывность (плотность трассы, прерывистость дорожки с повышенной вариабельностью), наличие цикличности (периоды расширения и сжатия), амплитуда (в микровольтах) для нижней границы (минимальная) и верхней границы (максимальная) полосы, а также ширина полосы (разница между нижним и верхним краями самой узкой части графика) (13, 14, 15). Наиболее часто используемый показатель аЭЭГ - это непрерывность сигнала, тренд которого показывает плотный узкий паттерн, распределенный между низкой и высокой амплитудами. У доношенных новорожденных детей периоды активного сна сопровождаются более низкой амплитудой нижнего и верхнего края тренда, по сравнению с высокими амплитудными показателями аЭЭГ глубокого сна, что в нашем исследовании наблюдается в виде статистической тенденции. В целом, показатели амплитуды верхнего и нижнего края полосы аЭЭГ у доношенных и недоношенных детей в нашей работе не отличаются, поскольку гестация недоношенных была 35-37 недель, то есть близкой к 40 неделям. Известно (10), что основной активностью ЭЭГ у новорожденных детей является дельта, которую мы разделили на два диапазона: дельта 1 = 0,5 – 2,0 Гц и дельта 2 = 2,0 – 4,0 Гц. При расчете процентов индексов этих диапазонов в аЭЭГ, оказалось, что индексы дельта 1 активности недоношенных и доношенных не отличаются, тогда как имеются достоверные различия между индексами дельта 2 активности у недоношенных детей в процентах относительно других ритмов (8,7±2,3 %), по сравнению с 13,7±9,0 % у доношенных детей. Созревание мозга сопровождается повышением частоты биоэлектрической активности у детей со сменой ритмов от дельта к альфа, что и отмечается в нашей выборке в виде большей процентной представленности высокочастотной дельта активности у доношенных детей.
     Судороги на участках аЭЭГ регистрируются как повторяющееся, внезапное, кратковременное повышение нижней и верхней части тренда (9). При сравнении новорожденных с судорогами (29 детей) по сравнению с детьми без судорог (23 ребенка) оказалось, что гипоксически-ишемическая энцефалопатия у них достоверно чаще была тяжелой или средней степени тяжести (р<0,05). У новорожденных без судорог преобладала ГИЭ легкой или средней степени тяжести. Эпилептиформные и пароксизмальные графоэлементы у детей с судорогами в минуту отмечались 2-3 и более раза, тогда как у младенцев без судорог их либо не было вообще, либо имели место 1-2 эпизода за тот же период (р<0,05). При анализе индексов аЭЭГ оказалось, что представленность на протяжении всей записи в процентах высокоамплитудной дельта 2 активности выше у детей с судорогами (14,68±9,97 %), по сравнению с младенцами без судорог (10,53±5,39 %) на уровне статистической тенденции. Это можно объяснить, если расценивать пробеги в/а дельта 2 активности в качестве подпороговой пароксизмальной активности.
     Следовательно, наше исследование показало, что аЭЭГ уточняет и дополняет данные, полученные с помощью рутинной ЭЭГ, и может использоваться не только в качестве метода непрерывного мониторинга функций мозга у новорожденных детей, но и как дополнительная программа к стандартному ЭЭГ исследованию.

     Заключение.
     Многочисленные исследования показали, что аЭЭГ чувствительна к прогнозированию неврологических исходов как у доношенных, так и у недоношенных детей. Аномальные паттерны аЭЭГ связаны с неблагоприятными исходами для нервно-психического развития ребенка (12, 16, 17, 18). Так, показаны корреляции данных аЭЭГ с показателями цитокинов и других воспалительных маркеров и исходом развития недоношенных детей, рожденных на 24-28 неделе беременности, к двухлетнему возрасту (19). В другой работе с недоношенными детьми исследователи показали, что непрерывность аЭЭГ предсказывает краткосрочный исход (смерть или внутрижелудочковое кровоизлияние III / IV степени) с точностью до 83% (17).
     Таким образом, амплитудно-интегрированная ЭЭГ - это клинически доступный метод непрерывного мониторинга функций мозга у новорожденных детей. В дополнение к использованию рутинной ЭЭГ, aEEG имеет большой потенциал для уточнения диагноза и дальнейшей неврологической поддержки новорожденного в отделениях интенсивной терапии. Кроме того, ЭЭГ с привязкой к амплитуде хорошо идентифицирует сон и бодрствование ребенка. Необходимы дальнейшие исследования для изучения эффектов различных видов ухода и вмешательств (например, ряда процедур, родительских прикосновений и т.д.), в том числе на циклы сна и бодрствования у доношенных и недоношенных новорожденных детей.


     1. Black J. How a child builds its brain: some lessons from animal studies of neural plasticity. Prev. Med. 1998; 27:168–171.
     2. Батуев А.С., Кощавцев А.Г., Соболева М.В. Зрительное предпочтение как проявление привязанности у детей первого года жизни. Вопросы психологии. - 1996. - N 4. - С.127-133.
     3. Selton D., Andre M., Hascoet J. Normal EEG in very premature infants: reference criteria. Clin. Neurophysiol. 2000; 111:2116–2124.
     4. Selton D., Andre M., Debruille C., Deforge H., Fresson J., Hascoet J. EEG at 6 weeks of life in very premature neonates. Clin Neurophysiol. 2010; 121:818–822.
     5. Vecchierini M., Andre M., d'Allest A. Normal EEG of premature infants born between 24 and 30 weeks gestational age: terminology, definitions and maturation aspects. Neurophysiol. Clin. 2007; 37:311–323.
     6. Boylan G. Principles of EEG. In: Rennie J., Hagmann C., Robertson N., editors. Neonatal Cerebral Investigation. New York: Cambridge University Press; 2008. p. 9–21.
     7. El-Dib M., Chang T., Tsuchida T., Clancy R. Amplitude-integrated electroencephalography in neonates. Pediatric. Neurology. 2009; 41:315–326.
     8. Clancy R., Dicker L., Cho S., et al. Agreement between long-term neonatal background classification by conventional and amplitude-integrated EEG. J. Clin. Neurophysiol. 2011; 28:1–9.
     9. Hellstrom-Westas L., De Vries L., Rosen I. Atlas of amplitude-integrated EEGs in the newborn. 2nd ed. London, UK: Informa Healthcare; 2008. p. 187.
     10. Кощавцев А.Г., Гречаный С.В. Интерпретация электроэнцефалографии у детей раннего возраста // Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2020; 12 (1): 9-25. (На рус.) Https://doi.org/10.17749/2077-8333.2020.12.1.9-25
     11. Foreman S., Thorngate L., Burr R., Thomas K. Electrode challenges in amplitude-integrated EEG: research application of a novel noninvasive measure of brain function in preterm infants. Biol. Res Nurs. 2011, doi:10.1177/1099800411403468.
     12. Klebermass K., Kuhle S., Kohlhauser-Vollmuth C., Pollak A., Weninger M. Evaluation of the cerebral function monitor as a tool for neurophysiological surveillance in neonatal intensive care patients. Childs Nerv. Syst. 2001; 17:544–550.
     13. Kuint J., Turgeman A., Torjman A., Maayan-Metzger A. Characteristics of amplitude-integrated electroencephalogram in premature infants. J. Child Neurol. 2007; 22:277–281.
     14. Burdjalov V., Baumgart S., Spitzer A. Cerebral function monitoring: a new scoring system for the evaluation of brain maturation in neonates. Pediatrics. 2003; 112:855–861.
     15. Olischar M., Klebermass K., Kuhle S., et al. Reference values for amplitude-integrated electroencephalographic activity in preterm infants younger than 30 weeks' gestational age. Pediatrics. 2004; 113:61-66.
     16. Archbald F., Verma U., Tejani N., Handwerker S. Cerebral function monitor in the neonate: II. Birth asphyxia. Dev Med Child Neurol. 1984; 26:162–168.
     17. Bowen J., Paradisis M., Shah D. Decreased aEEG continuity and baseline variability in the first 48 hours of life associated with poor short-term outcome in neonates born before 29 weeks gestation. Pediatr Res. 2010; 67:538–544.
     18. El-Dib M., Massaro A., Glass P. et al. Early amplitude integrated EEG and outcome of very low birth weight infants. Pediatr Int. 2011; 53:315–321.
     19. Wikström S., Ley D., Hansen-Pupp I., Rosén I., Hellström-Westas L. Early amplitude-integrated EEG correlates with cord TNF-alpha and brain injury in very preterm infants. Acta Pеdiatrica. 2008; 97:915–919.