Elettroencefalogramma: Anomalie Parossistiche e Loro Interpretazione

L'elettroencefalografia (EEG) è un esame che consente la misurazione dell'attività elettrica del cervello attraverso degli elettrodi. L’elettroencefalografia restituisce una rappresentazione grafica della registrazione, caratterizzata da onde più o meno alte e ampie, ed è definita elettroencefalogramma (EEG). Con l’elettroencefalografia si rileva l’attività elettrica cerebrale durante la veglia, il sonno, e in particolari condizioni mediche.

Il voltaggio dell’attività elettrica cerebrale è molto piccolo, e per questo il segnale deve essere amplificato un milione di volte, attraverso l’ausilio di una determinata strumentazione, che lo tradurrà in una traccia scritta, detta elettroencefalogramma, per essere misurato e registrato. Berger scoprì che l’attività dei neuroni della corteccia cerebrale è coordinata in modo tale da indurre variazioni del campo elettrico e gli elettrodi, posizionati opportunamente sullo scalpo, registrano eventi di natura elettrica che si verificano nella corteccia sottostante.

L’ elettroencefalografia è, in sostanza, un bioritmo influenzato dall’ambiente esterno e interno del soggetto, che varia nel corso del ciclo nictemerale e si modifica in funzione dell’età. L’EEG deve sempre essere letto riferendosi all’età, alle condizioni fisiologiche e al grado di vigilanza del soggetto.

Onde e Ritmi nell'EEG

L’EEG è costituita da un caschetto in plastica dal quale fuoriescono elettrodi che si applicano sullo scalpo secondo il posizionamento standard chiamato sistema internazionale 10-20, rispettando la distanza tra due punti di repère cranici inion, prominenza alla base dell’osso occipitale, nasion, attaccatura superiore del naso e trago, punta superiore della testa. L’EEG è caratterizzato da onde, ognuna con diverse peculiarità. L’attività di fondo, ovvero l’andamento di base del tracciato, rappresenta la base da cui si differenzia un certo quadro normale o patologico.

L’attività si può presentare in maniera continua, detta ritmo, in maniera occasionale e sporadica, cioè a intervalli di tempo incostanti, in intervalli approssimativamente regolari, costituita da attività periodiche, o in maniera parossistica. I parossismi sono una serie di onde che appaiono e spariscono improvvisamente, nettamente distinte dall’attività di fondo. Il complesso, invece, è un gruppo di due o più onde, chiaramente distinguibili dall’attività di fondo, che può apparire anche in maniera ricorrente.

Essi si distinguono in complessi punta-onda, polipunta-onda, complessi K, combinazione di punte al vertice e di attività sigma che appare in genere nel sonno come risposta a stimoli improvvisi.

I ritmi possono essere rapidi, ovvero avere una frequenza superiore ai 14 cicli per secondo e un voltaggio basso. Questo ritmo si verifica principalmente nelle regioni rolandiche e prerolandiche. Esistono diversi ritmi rapidi, tra cui il più regolare è il ritmo beta. Esso è distinto in beta lento (13.5-18 c/s) e beta rapido (18.5-30 c/s), e presenta un voltaggio medio di 19 microVolt (8-30 microVolt). Le onde beta si rilevano in un soggetto ad occhi aperti o in stati di allerta. Il Ritmo alfa, invece, è il principale componente del tracciato del soggetto normale adulto a riposo sensoriale.

Oltre ai ritmi rapidi esistono anche i ritmi lenti caratterizzati da onde theta che hanno una frequenza tra 4 e 7 cicli per secondo e possono avere voltaggio vario, in genere inferiore all’alfa. La localizzazione preferenziale è temporo-parietale. Nell’adulto, quando si manifestano, indicano la presenza di patologia. Questo ritmo segue la fase Theta durante il sonno, quando cominciano a comparire piccoli treni di onde, dette Sigma a frequenza di 12-14 Hz e tensione elettrica di 5-50 µV, sotto forma di fusi, chiamati così per la loro forma grafica, e grafoelementi detti complessi K.

Le onde delta, inoltre, hanno una frequenza tra 0 e 3 cicli al secondo; il voltaggio è variabile e può raggiungere e superare i 200 microvolts. Le onde delta caratterizzano il sonno non R.E.M. detto anche sonno ad onde lente si manifesta dai 20 ai 40 minuti circa dall’inizio dell’addormentamento e si ripete diverse volte durante il sonno. Nei diversi stadi di sonno sono presenti principalmente onde theta e onde delta, a cui si aggiungono picchi di attività alfa e, raramente, di attività beta.

Anomalie nell'EEG

In condizioni patologiche che interessano direttamente o indirettamente la corteccia cerebrale, l’EEG può presentare onde patologiche come punte, complessi punta-onde, onde delta e theta ecc. L’EEG si utilizza in presenza di epilessia in cui si rilevano onde anomale come punte, punte-onda o per segnalare la presenza di alterazioni che possono indurre il neurologo a chiedere approfondimenti diagnostici come TAC oppure RM per rilevare la presenza di ascessi, calcificazioni, cisti, ematomi, emorragie, infiammazioni, malformazioni oppure tumori del cervello benigni o maligni.

Inoltre, è usata nei pazienti comatosi, per accertare lo stato di morte cerebrale, caratterizzato dal tracciato dell’EEG piatto, detto silente, corrispondente ad un potenziale elettrico cerebrale inferiore ai 2 microvolt, per la durata di almeno 30 minuti. Inoltre, è usato in casi di malattie degenerative, alterazioni metaboliche, cefalee, traumi cranici, effetti del consumo di droghe sul funzionamento cerebrale.

L’EEG di un soggetto sano, adulto, vigile, in riposo sensoriale, rilassato, con gli occhi chiusi presenta un’attività di fondo in banda alfa che occupa i 2/3 posteriori del capo, regione parieto-temporo-occipitale bilaterale, simmetrica, sincrona e stabile. L’EEG patologico mostra anomalie diffuse sui due emisferi che consistono sia in onde lente sia figure parossistiche, con inizio e fine improvvisi. Questi eventi devono essere interpretati tenendo conto di età, vigilanza, condizioni di registrazione, e del quadro clinico generale.

Le anomalie possono essere localizzate o focali, e riflettono un’alterazione cerebrale circoscritta che potrebbe dipendere da una lesione che interessa una struttura profonda, proietta su quella regione della corteccia, o lente e diffuse che possono dipendere da un’anomalia non lesionale nel quadro di una encefalopatia diffusa.

L’elettroencefalografia è l’unica tecnica che permette un monitoraggio nel tempo della funzione cerebrale e può evidenziare anomalie anche in assenza di lesioni strutturali documentabili.

Eventi Parossistici Non Epilettici (PNEE)

Gli eventi parossistici non epilettici (PNEE) sono un gruppo eterogeneo di eventi limitati nel tempo, con cambiamenti nell'attività motoria o comportamentale, che hanno in comune la caratteristica di esordire bruscamente e di esaurirsi in breve tempo. A causa della loro fenomenologia, queste condizioni possono simulare clinicamente diverse crisi epilettiche. Questi episodi rientrano in categorie molto diverse, tra cui eventi sincopali, disturbi comportamentali e psichiatrici, disturbi parossistici del movimento, eventi associati a emicrania, disturbi del sonno e molti altri.

PNEE sono una causa comune di errore diagnostico e di preoccupazione per le famiglie; quindi il rischio di trattamenti inutili e talvolta persino dannosi è alto. Queste manifestazioni sono molto comuni nella pratica clinica e il più delle volte si presentano al pediatra di famiglia o al pronto soccorso. Una storia clinica dettagliata rimane il punto cardine per una diagnosi corretta e registrazioni video degli episodi sono molto utili.

L'indagine con EEG deve essere guidata da un sospetto clinico, infatti l'analisi strumentale è fondamentale nella diagnosi differenziale tra episodi epilettici e non epilettici, ma con importanti limitazioni: un elettroencefalogramma intercritico normale, non esclude la diagnosi di crisi epilettiche; alcuni soggetti possono avere attività interictali epilettiformi senza essere epilettici. Inoltre, ci sono alcune condizioni in cui possono coesistere eventi epilettici e PNEE e ciò aumenta la difficoltà nella diagnosi. I pazienti di tutte le età possono mostrare PNEE, che si riscontrano frequentemente nella popolazione.

Una variabile percentuale di pazienti osservati nei centri di riferimento per l'epilessia presenta eventi non epilettici.

Diagnosi Differenziale

Nell’interpretare un evento parossistico il processo diagnostico deve innanzitutto stabilire se l’evento (spesso un disturbo improvviso della coscienza) è ascrivibile ad una crisi epilettica o a un fenomeno accessuale di altra natura. Molte sono infatti le condizioni che possono determinare eventi improvvisi e di breve durata, riferiti con sintomi e segni simili alle crisi epilettiche.

Fra queste le sincopi (di origine cardiaca, da alterata reazione vagale, da ipotensione ortostatica, ecc), i disturbi cerebrovascolari (attacchi ischemici transitori carotidei, le ischemie vertebrobasilari con “drop attack”, amnesie globali transitorie), i disturbi del sonno (pavor nocturnus, sonnambulismo, apnee notturne), la narcolessia (crisi narcolettiche e cataplettiche), i disturbi tossico-metabolici (crisi ipoglicemiche, intossicazioni da sostanze, crisi tetaniche da ipocalcemia), i disordini del movimento (crisi dislettiche, discinesie, distonie, corea parossistica, cadute nei parkinsonismi), le vertigini parossistiche (malattia di Meniére, vertigini posizionali), l’emicrania (emicrania con aura, emicrania basilare, cefalea a grappolo), i dolori parossistici (nevralgie trigeminali e glossofaringea), e infine le crisi psicogene (attacchi di panico, pseudocrisi, simulazioni) e le cadute occasionali non spiegate.

Se la crisi consiste in un disturbo improvviso della coscienza o una caduta non chiarita i principali eventi da escludere sono le sincopi, e in seconda istanza le cadute occasionali, i “drop attacks”, le intossicazioni da sostanze, le crisi ipoglicemiche, le crisi cataplettiche; se la crisi è focale i dubbi principali riguardano gli attacchi ischemici, i disordini del movimento, le aure emicraniche.

Il resoconto del paziente e degli accompagnatori e la raccolta accurata della storia clinica sono il fondamento della diagnosi. È cruciale il numero degli episodi osservati o riferiti (la prima crisi è raramente convincente) cosi come la precisione delle descrizioni. La diagnosi differenziale diventa difficile nel bambino e nelle persone di bassa scolarizzazione o dotate di scarsa capacità di osservazione e espressione o di poca memoria. Può essere utile, ma non sempre fattibile, proporre al paziente ed agli osservatori di riprendere con video amatoriali o con il telefono cellulare gli eventi accessuali.

Gli errori e le incertezze diagnostiche sono frequenti; temporeggiare è utile per la diagnosi ma non è sempre utile per il paziente. Elementi indicativi di epilessia sono esordio acuto, breve durata, occorrenza imprevedibile, fattori provocativi specifici come luci intermittenti o il risveglio, interferenza con le attività quotidiane, somiglianza dei successivi episodi, frequente compromissione della coscienza, commistione di eventi motori (scosse) e vegetativi (scialorrea e perdita di urine), caduta traumatiche. Molti elementi emergono solo con il ripetersi delle crisi, proprio quello che i pazienti vogliono evitare.

Attività Patologiche dell'EEG

Le attività patologiche dell’EEG di veglia sono onde lente e anomalie parossistiche o specifiche. Le onde lente (attività da 0.5 a 5 c/s, definite onde theta e delta) indicano in maniera molto generica una sofferenza cerebrale focale o diffusa. Solo le anomalie parossistiche (punte, onde puntute, polipunte, complessi punta-onda o polipunta-onda) sono indicative di epilessia. Possono mostrare distribuzione focale o diffusa, ma a meno che le crisi siano molto frequenti le anomalie sono eventi rari e casuali, difficili da osservare in un esame standard, che dura da 30 a 60 minuti.

Raramente il paziente si addormenta spontaneamente durante il tracciato, evento favorevole poiché le anomalie tendono ad attivarsi nella fase iniziale del sonno; per facilitare l’addormentamento si può registrare il tracciato dopo deprivazione di sonno. La casualità delle alterazioni rende molto utili le registrazioni di 24 ore, con il paziente libero di muoversi nell’ambiente domestico (EEG dinamico o ambulatoriale). L’esame è significativo non solo per la osservazione prolungata ma la registrazione di una intera notte di sonno e del risveglio; il tracciato è molto ricco di artefatti, ma l’interpretazione è sempre possibile.

L’EEG viene di solito registrato negli intervalli fra le crisi e raccoglie quindi attività intercritiche; può capitare di registrare una crisi (attività critica), evento più facile se le crisi sono frequenti e nelle registrazioni di 24 ore. Le anomalie parossistiche durante una crisi mostrano un andamento ritmico e una evoluzione, con una progressiva modificazione morfologica e topografica

L’attività EEG critica può essere focale o generalizzata; nelle crisi focali le alterazioni tendono a propagare dall’area di origine alle regioni circostanti o alle aree omologhe controlaterali; nelle crisi generalizzate possono mostrare una evoluzione o mantenere, come nelle crisi di assenza, un sostanziale monomorfismo e una distribuzione fin dall’inizio generalizzata. Si usa sempre di più nell’esame standard in laboratorio la registrazione simultanea EEG e video (video EEG). L’osservazione occasionale di una crisi consente di raccogliere i segni clinici. Può capitare di osservare una crisi solamente nell’EEG: non sempre le crisi hanno una espressione clinica, informazione già di per sé utile.

Uso dell'EEG

L’EEG è utilizzato per confermare la diagnosi di epilessia, classificare il tipo di crisi, localizzare l’area epilettogena (in particolare nei candidati all’intervento chirurgico); inoltre è utile per quantificare le attività patologiche (critiche ed intercritiche) e supportare la decisione di un eventuale riduzione/sospensione della terapia, funzione per la quale è indispensabile la registrazione di 24 ore.

Neuroimmagini

Le neuroimmagini morfologiche, in particolare la risonanza encefalica, è un altro elemento essenziale nell’approccio diagnostico all’epilessia. La TC è meno utile, se non per specifiche condizioni come le calcificazioni cerebrali o se vi sono controindicazioni alla risonanza. La risonanza permette di identificare le patologie che sottendono l’epilessia ed è fondamentale per la diagnosi etiologica. La sensibilità dell’esame risonanza aumenta in utilizzando magneti ad alto campo e parametri specifici, se si tiene conto delle indicazioni cliniche e se viene interpretato da neuroradiologi esperti.

Le neuroimmagini funzionali (SPECT, PET, risonanza funzionale o fMRI, risonanza spettroscopica o MRS) forniscono informazioni non solo sulla struttura ma sulle attività cerebrali, in particolare nelle strutture interessate dai processi epilettici. La SPECT fornisce dati funzionali attraverso la perfusione cerebrale, la PET attraverso il metabolismo del glucosio, fMRI attraverso il segnale BOLD (basato sull’aumento del flusso cerebrale e una modifica del rapporto emoglobina/desossiemoglobina nelle aree attive), la risonanza spettroscopica attraverso la modifica di specifici metaboliti.

Altri Metodi di Indagine

L’esame del liquor è utile in tutti i sospetti di patologia encefalica infiammatoria; gli esami di laboratorio e gli altri esami di routine, assieme alle investigazionispecifiche, sono necessari nelle patologie di organo.

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