Estudo de Ondas Cerebrais e Eletroencefalograma

ELETROENCEFALOGRAMA

Neste capítulo, explica-se que são utilizados eletrodos para captar os sinais elétricos transmitidos pelo cérebro. Temos também uma introdução histórica da criação do eletroencefalograma. Abaixo seguem, separados em tópicos, os principais eventos relacionados ao encefalograma:

• 1929 - Hans Berger concluiu que existiam sinais elétricos em seres humanos, assim como os descobertos em animais, e que poderiam ser representados em gráficos em tiras de papel. O primeiro encefalograma utilizou apenas dois eletrodos, na nuca e na testa;
• 1934 - Existência de ondas Alfa(8Hz à 13Hz, cérebro em relaxamento) e encontra-se sinais de saídas fora do padrão(patologias neurológicas);
• 1936 - Gray Walter, provou que com um grande número de pequenos eletrodos seria possível identificar os sinais normais e anormais, além de identificar possíveis tumores. Diferentemente do que fazia-se antes com eletrodos grandes, que dificultavam o acesso a locais de alteração cerebral. Com a realização de diferentes testes mentais em pacientes, Walter foi o primeiro a provar que o sinal Alfa de um cérebro em repouso, era substituído por um sinal de maior frequência, quando este executa um exercício de alerta. Este sinal foi chamado de Beta;
• Baldock e Walter - Utilizando filtros passa-baixas em cascata, possibilitando a retirada de sinais de ruídos e melhorando a representação dos sinais importantes, Baldock e Walter construíram uma das primeiras formas de processamento das ondas cerebrais extraídas de exames. Estes dados tinham intervalos de 10 segundos em sua representação e eram impressos em histogramas.
• 1958 - Ocorre a padronização do exame, padrão 10-20, determinando o lugar e a quantidade de eletrodos a serem utilizados. Este padrão é seguido até hoje.
• 1972 - Cria-se um galvanômetro (instrumento que pode medir correntes elétricas de baixa intensidade, ou a diferença de potencial eléctrico entre dois pontos) que é capaz de imprimir com jatos de tinta, o que possibilita a impressão de caracteres alfanuméricos e grades de referência.
• Atualmente - Com o avanço da tecnologia e o desenvolvimento de softwares e hardwares, tem-se a criação dos exames encefalogramas digitas. Facilitando o estudo detalhado de doenças cerebrais, buscando melhor auxílios aos médicos da área.

ELETRODOS

São discos metálicos ligados ao eletroencefalógrafo por meio de fios condutores, esses discos são fixados no paciente por uma pasta condutora que possibilita também melhor obtenção dos resultados. O aparelho possui amplificadores que melhoram a visualização do sinal elétrico já que sua tensão é baixa.

A maioria dos exames de eletroencefalograma utiliza cerca de 20 eletrodos. O sinal captado por cada um deles é chamado de derivação, um conjunto de derivações representa uma montagem. Cada derivação capta os sinais transmitidos pela área cerebral na qual foi colocada, sendo possível a determinação de sinais anômalos e sua localização.

A disposição destes eletrodos segundo o padrão 10-20 utiliza como parâmetros de referência os marcos anatômicos da cabeça, sendo assim, a distância entre os eletrodos é calculada com relação de 10 e 20% da distância total entre os pontos extremos do couro cabeludo. Como mostrado na figura abaixo:

Eletrodos referentes às áreas do escalpo e porcentagem referente à distância entre os eletrodos.(Tavares, 2011)

A posição e a nomenclatura dos eletrodos também são normatizadas pelo padrão 10-20. O eletrodo identifica-se por uma letra, área de posicionamento, e um número, eletrodos no sistema, números pares localizados no hemisfério direito e ímpares no esquerdo. A letra z, que por vezes substitui o número 0, representa a linha média entre os hemisférios. As letras utilizadas são: Fp (frontal posterior); F (frontal); O(occipital); P (parietal); T (temporal); A (auricular) e C (central).

Existem dois métodos de obtenção dos sinais elétricos:

• Montagem com eletrodo de referência comum - Todos os sinais de saída tem como referência comum o eletrodo central, Cz. Exemplos: F4-Cz, F3-Cz, Fp-Cz…
• Montagem bipolar - Cada sinal tem como sinal de referência seu vizinho. Exemplos: F7-T3, F3-C3, C4-P4…

PERÍODOS DO SINAL DE EEG

Classificação dos períodos de um sinal de EEG. (Parreira, 2006)

Divide-se em três períodos:

• Atividade de Base - Captação da atividade cerebral pelos eletrodos e apresenta-se em todo o sinal. Todo o sinal é considerado atividade de base, os períodos anormais podem ou não apresentar atividade de base entre as ondas ou somadas a elas. Há casos que atividade de base pode-se apresentar mais lenta ou mais rápida, dependendo do tipo de doença ou síndrome, por exemplo.
• Período ictal - Ondas rítmicas em diferentes faixas de frequência e mudanças de amplitude e morfologia(estudo da forma). Dessincronização, caracterizada por súbita, brusca, redução da amplitude em ritmos rápidos e baixa tensão. E também pode haver alguns trechos com a tensão extremamente reduzida, que acontece logo após o término de uma atividade ictal.
• Período interictal - Caracterizado pela ausência de sintomas, podem aparecer nesse período do sinal paroxismos epileptiforme, ondas que se diferem da atividade de base, por ter aspecto pontiagudo e normalmente maior amplitude, de pequena duração ou isolados. Podem ser encontrados os momentos pre-ictal e pós-crítico, caracterizando o momento antes e depois do período ictal. Nesses momentos não há sintomas clínicos ligados a onda, mas não apresentam características iguais atividade base. Normalmente esses períodos apresentam amplitudes maiores que a atividade base e aumentam gradualmente até a amplitude do período ictal.

Espículas e as ondas agudas
A diferença básica entre as espículas e as ondas agudas é a duração:

• Pontas ou espículas - têm duração de 20 a 70 ms;
• Ondas-agudas - duram de 70 a 200 ms.

O pico da onda depende da carga. Por exemplo, caso Cz seja o eletrodo mais negativo, o sinal C3 - Cz terá sua ponta voltada para baixo enquanto no sinal Cz – C3 apontará para cima.

CARACTERÍSTICAS DO SINAL

• Sinal - Não é estacionário, ou seja, seus valores de potencial elétrico variam no tempo numa ordem aleatória contendo padrões típicos. Este sinal é a soma dos sinais elétricos enviados pelos neurônios que disparam sincronicamente, quando estes disparam de forma assíncrona, a soma pode anulá-los. Assim, a amplitude não identifica o nível de ação cerebral, mas sim a quantidade de neurônios que operem em sincronia.
• Frequência - Quanto maior a atividade cerebral, maior a frequência. Pois, esta está relacionada com as atividades neurais.
• Faixa de Frequência - Num adulto normal acordado a faixa é muito ampla, ondas com diversos comprimento e amplitudes.
  • Lentas - 0,3 a 7Hz;
  • Média - 8 a 13Hz - Predominante
  • Rápida - 14 a 30Hz; - Predominante
  • Muito rápidas - acima de 30Hz - Em poucos casos
• Normalidade - O ritmo e a organização do sinal nem sempre são critérios de normalidade. Há casos que o padrão de ritmo torna-se um sinal anormal e a falta de padrão pode-se considerar um sinal completamente normal. Deve-se considerar e observar a reação aos estímulos no sinal, muitas vezes várias frequências são respostas aos estímulos gerados nos exames realizados no paciente.

FAIXAS DE FREQUÊNCIAS AOS ESTÍMULOS

Como visto anteriormente o sinal eletroencefalograma não possui um padrão exato. Porém há faixas de frequências relacionadas aos estímulos aplicados nos pacientes. Faixas importantes:

• Delta - 0,5 a 4 Hz - Amplitude menor que 100uV. Apresenta-se em crianças com menos de 1 ano e anestesia geral. Relacionado ao sono profundo e ao pensamento subconsciente. Quando encontrado num paciente no estado acordado é considerado anormal. Pode-se aparecer de forma sutil em idosos. Entre crianças de 6 a 12 anos, é muito comum surgir as ondas delta juntamente com ondas alfa, isto é considerado normal.
• Teta - 4 a 7 Hz - Amplitude inferior a 100 uV. Relacionados às áreas parietal(localizado na parte superior do cérebro) e temporal(estrutura responsável pelo gerenciamento da memória). Possui ondas em forma de dente de serra e pode-se observar-las durante o sono leve, em fase inicial do sono. E principalmente em crianças de 2 a 5 anos, regiões temporais e a linha média. A onda Teta é simétrica, na falta de simetria pode-se considerar caso anormal.
• Alfa - 8 a 13 Hz - Amplitude entre 20 e 60 uV, pode variar de pessoa para pessoa e de tempo em tempo. Apresenta-se na área occipital(situada na parte traseira e inferior do crânio) do cérebro durante fase de relaxamento, onde há maior amplitude da onda alfa. Também esperada durante vigília com os olhos fechados. e durante o sono leve e diminui-se gradualmente conforme a profundidade do sono. A morfologia da onda, sua forma, consiste em senoidais ou formas arredondadas. Em jovens e adolescentes esta forma é mais acentuada. Isto é considerado normal, pois há uma agregação comum com a onda beta nestas idade. O ritmo alfa pode ser “interrompido” temporariamente pelo simples abrir dos olhos, e outros estímulos e atividades mentais. Logo após este volta a aparecer a menos que o indivíduo mantenha-se interessado naquilo no estímulo.
• Mu - 9 a 11 Hz - Amplitude(máxima de 50 uV) e frequência estão relacionadas ao ritmo alfa, porém sua topologia e significado fisiológico são diferentes. Estas ondas estão relacionadas também a movimentos motores, córtex motor, assim aparecem nos eletrodos C3 e C4. Se sua frequência for menor que 8 Hz considera-se uma anormalidade.
• Lambda - Ondas consideradas transitórias agudas, localizadas na região occipital (situada na parte traseira e inferior do crânio). Relaciona a atividades de atenção visual. Valor máximo de amplitude 50 uV. Formato triangular, sua morfologia consiste em ondas bifásicas ou trifásicas, duração média de 200 a 300 ms. Pode aparecer também nas áreas parietal e posterior-temporal
• Beta - Acima de 13 Hz - Amplitude mínima de 20 uV e máxima de 30 uV, apresenta-se na área frontal e parietal. Não pode ser encontrada no sono, pois esta faixa corresponde-se ao pensamento consciente, concentração e satisfação. Sua onda pode ser encontrada em qualquer idade. Predominantemente simétrica, com 35% de tolerância de assimetria.

Referência

TCC Ana Paula Rosa Negri

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