Évolution de l’EEG durant la période néonatale Elisabeth Simard-Tremblay MD, FRCPC, CSCN(EEG) Congrès conjoint sur l’imagerie médicale et les sciences de la radiation 29 mai 2015

Qu’est-ce que ces tracés ont-ils en commun?

Qu’est-ce que ces tracés ont-ils en commun? Ils montrent tous les deux de l’activité normale à des âges gestationnels différents… Sommeil activé chez un nouveau-né de 43 semaines Tracé discontinue chez un prématuré de 29 semaines

Introduction à la lecture d’eeg en période néonatale Ce dont vous aurez besoin… L’âge gestationnel corrigé (AGC) AGC = âge gestationnel à la naissance + âge chronologique Âge gestationnel calculé à partir de DDM Prématuré: < 37 semaines Terme: 37-44 semaines Post-terme: 44 à 48 semaines Liste des médicaments du patient Hypothermie? Vos livres et vos notes! ‘Bébé né à terme’ n’est pas suffisant!

Introduction à la lecture d’eeg en période néonatale

Introduction à la lecture d’eeg en période néonatale Cycle éveil-sommeil (après 29-32 semaines) Évaluation de l’activité de fond (Background) Continuité Synchronie Graphoélements Symétrie Amplitude (voltage) Variabilité Réactivité Anomalies ictales et interictales…

Sommeil transitionnel: 10-15% Principes généraux Sommeil divisé en sommeil calme et sommeil activé et non en sommeil REM et non-REM comme chez les plus vieux Cycle éveil-sommeil Éveil Sommeil Sommeil calme (non-REM) Sommeil activé (REM) Sommeil transitionnel Sommeil indéterminé Yeux fermés Caractéristiques cliniques et électroencéphalographiques ne permettent pas l’identification du stade de sommeil Presque totalité de tracé chez le grand prématuré Quantité très limitée chez le bébé à terme Sommeil activé: 50-60% Sommeil calme: 30-40% Sommeil transitionnel: 10-15%

Principes généraux Éveil Chez le nouveau-né à terme: EEG Comportement: ‘Activité moyenne’ Tracé continu Amplitude basse à moyenne 25-50 uV (peak-to-peak) Fréquences mixtes Principalement thêta, delta et beta surimposée Comportement: Yeux ouverts Respiration IRRÉGULIÈRE Mouvements spontanés des extrémités Chez le nouveau-né à terme: Éveil Sommeil activé Sommeil calme Tracé alternant Tracé lent continu Sommeil transitionnel

Principes généraux Sommeil activé Chez le nouveau-né à terme: EEG ‘Activité moyenne’ Tracé continu Amplitude basse à moyenne 25-50 uV (peak-to-peak) Fréquences mixtes Principalement thêta, delta et beta surimposée Comportement: Yeux fermés Respiration IRREGULIÈRE REM presents Moins d’artéfacts d’EMG Chez le nouveau-né à terme: Éveil Sommeil activé Sommeil calme Tracé alternant Tracé lent continu Sommeil transitionnel

Principes généraux Sommeil calme Tracé alternant EEG Tracé pseudo-discontinu Bouffées de haute amplitude (50-150uV) durant 4-10 secondes alternant avec des périodes d’atténuation relative (25-50uV) Bouffées principalement composées d’activité delta Périodes d’atténuation composées d’une combinaison d’activité delta et thêta et ressemblent à l’activité moyenne Comportement: Yeux fermés Respiration RÉGULIÈRE Pas de REM Plus d’artéfacts d’EMG Chez le nouveau-né à terme: Éveil Sommeil activé Sommeil calme Tracé alternant Tracé lent continu Sommeil transitionnel

Principes généraux Sommeil calme Tracé lent continu EEG Remplace progressivement le TA (plus mature) Tracé continu Activité thêta et delta de haute amplitude (50-150uV) Apparition des fuseaux du sommeil à 10-12 Hz durant ce stade vers 46 semaines AGC Comportement: Yeux fermés Respiration RÉGULIÈRE Pas de REM Plus d’artéfacts d’EMG Chez le nouveau-né à terme: Éveil Sommeil activé Sommeil calme Tracé alternant Tracé lent continu Sommeil transitionnel

Principes généraux Sommeil transitionnel Chez le nouveau-né à terme: Éveil Sommeil activé Sommeil calme Tracé alternant Tracé lent continu Sommeil transitionnel Transition entre les différents stades de sommeil et d’éveil Combinaison des caractéristiques de plusieurs stades Peut être considéré comme une période transitoire de sommeil indéterminé

Activité moyenne Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins

Sommeil calme – tracé alternant Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins

Sommeil calme – tracé lent continu Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins

Principes généraux Cycle éveil-sommeil bien établi vers 32-34 semaines Expression rudimentaire du sommeil activé à partir de 29 semaines Avant 29 semaines: sommeil indéterminé Cycle sommeil complet normal dure 60 minutes 90 minutes chez l’adulte Importance de faire un enregistrement d’au moins 60 minutes Cycle éveil-sommeil débute par le sommeil agité jusqu’à 56 semaines (4 mois) Sommeil agité habituellement suivi du TA puis du tracé lent continu

Activité de fond chez le nouveau-né Principes généraux Activité de fond chez le nouveau-né Continuité Synchronie Symétrie Amplitude (voltage) Variabilité Réactivité Graphoéléments

Continuité Définition continuité En résumé… Activité ininterrompue sur l’EEG sans période d’atténuation du voltage à moins de 25uV durant > 2 secondes. En résumé… Évolution d’un tracé discontinu vers un tracé continu durant tous les stades du sommeil La discontinuité persiste plus longtemps durant le sommeil calme Degré et durée de la période d’atténuation diminue avec l’âge gestationnel Âge gestationnel (semaines) Durée maximale de l’atténuation (secondes) Amplitude des périodes d’atténuation 26 46 < 25 uV 27 36 28 31 à 33 20 34 à 36 10 ≈ 25 uV 37 à 40 6 > 25 uV

Évolution de la continuité EEG DISCONTINU EEG CONTINU Sommeil indéterminé Sommeil calme Sommeil activé Éveil 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 TRACÉ DISCONTINU TRACÉ ALTERNANT

Tracé discontinu vs alternant Tracé discontinu normal chez le prématuré jusqu’à environs 36 semaines Bouffées de haute/très haute amplitude (50-300uV) séparées par des périodes d’atténuation de très bas voltage (<25 uV). Graphoéléments normaux durant les bouffées Durée des périodes d’atténuation diminue avec l’âge gestationnel. Tracé alternant Tracé pseudo-discontinu présent durant le sommeil calme à partir de 36 semaines Sera progressivement remplacé par le Tracé lent continu Bouffées de haute amplitude (50-150uV) durant 4-10 secondes alternant avec des périodes d’atténuation relative (25-50uV) Bouffées principalement composées d’activité delta Périodes d’atténuation composées d’une combinaison d’activité delta et thêta et ressemblent à l’activité moyenne

Tracé discontinu vs alternant Tracé alternant vs Tracé discontinu? Tracé discontinu Tracé alternant Âge gestationnel Jusqu’à 36 semaines 36-46 semaines Amplitude Durant attenuation ≤ 25 uV ≥ 25 uV Durée des périodes d’atténuation 31-33 weeks ≤ 20 sec 37-40 weeks: ≤ 6 sec

TD TA

SYNCHRONIE Habituellement évaluée durant les périodes discontinues du tracé Définition synchronie Activité séparée de < 1.5 secondes au niveau des deux hémisphères En résumé… Activité ‘hypersynchrone’  Désynchronisation de 29 à 37 semaines  Retour à la synchronie Asynchronie plus marquée durant le sommeil calme

SYNCHRONIE EEG ASYNCHRONE EEG SYNCHRONE 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 100% synchrone 29-31 semaines: 70% synchrone 35-36 semaines: 85% synchrone EEG ASYNCHRONE EEG SYNCHRONE

SYMÉTRIE EEG normal montre symétrie grossière entre les régions homologues des deux hémisphères: Amplitude ANORMAL si différence persistante des amplitudes de plus de 2:1 Fréquences Présence et distribution des graphoéléments Continuité

AMPLITUDE Chez le nouveau-né à terme, la majorité de l’activité devrait avoir une amplitude > 25uV Valeurs normales inexistantes chez le prématuré À interpréter avec prudence en raison de la possible influence de facteurs extra-cérébraux Cephalhématome, mauvaise impédance, hémorragie sous-durale, …

VARIABILITÉ Définition: Débute vers 25-28 semaines Changement spontané du tracé en réponse à un stimulus interne Changement affecte Fréquence Continuité Amplitude Exemple: cycle veille-sommeil Débute vers 25-28 semaines Bien établie à 30-31 semaines

Réactivité débute vers 31-33 semaines Définition: Changement du tracé en réponse à un stimulus externe Changement affecte Fréquence Continuité Amplitude Corrélation clinique possible Pleurs Mouvements Modification de la respiration Etc… Réactivité débute vers 31-33 semaines

GRAPHOÉLÉMENTS Définition: Association d'ondes de caractère différent élaborant un complexe caractéristique. Composante normale de l’activité de fond du nouveau-né Marqueur de le l’âge gestationnel corrigé du patient

GRAPHOÉLÉMENTS Expression maximale SA SC 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 Ondes lentes delta (OLD) Delta brushes Bouffées théta rythmiques temporales Bouffées alpha temporales Dysrythmie lente antérieure Encoches frontales SA SC STOP Éveil et SA

GRAPHOÉLÉMENTS Début 24 semaines Maximum 31-33 semaines Fin 34-35 semaines Ondes lentes delta (OLD) Monorhythmic occipital delta activity Bouffées d’ondes delta monorythmiques d’amplitude moyenne à haute (ad 200 uV) Principalement au niveau des régions occipitales (O1-O2) pour une durée de 2-60 secondes Plus rarement au niveau des régions temporales et centrales (jamais frontales) Habituellement synchrones et symétriques Habituellement de polarité positive Partie intégrante des bouffées de l’EEG discontinu du prématuré

Hussain AM, Review of Neonatal EEG (2005). Am. J. END Technol

GRAPHOÉLÉMENTS Début 24 semaines Maximum Sommeil activé Sommeil calme Fin 37-38 semaines 40-44 semaines Delta brushes Superposition d’ondes delta de 0.3 à 1.5 Hz d’amplitude moyenne à haute (50-250 uV) et d’activité rapide d’une fréquence entre 8 et 22 Hz Souvent asynchrones Habituellement polarité positive Observées au niveau de toutes les régions cérébrales Initialement centrales, puis temporales et finalement occipitales Rarement frontales Peuvent faire partie des complexes ondes lentes delta (OLD – MODA)

Mizrahi E. M. , Hrachovy R. A. and Kellaway P Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins

GRAPHOÉLÉMENTS Début 24 semaines Maximum 29-32 semaines Fin 34 semaines Bouffées théta rythmiques temporales Rhythmic temporal theta activity Bouffées d’activité thêta sinusoidale (4- 7 Hz) d’amplitude moyenne (25-120 uV) Maximales au niveau des deux régions temporales (T7/T3-T8/T4) Habituellement asynchrones Courte durée (ad 2 secondes)

Mizrahi E. M. , Hrachovy R. A. and Kellaway P Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins

GRAPHOÉLÉMENTS Bouffées alpha temporales Temporal alpha bursts Début 32 semaines Maximum 33 semaines Fin 34 semaines Bouffées alpha temporales Temporal alpha bursts Activité alpha Localisation, caractéristiques et apparence similaire aux bouffées thêta rythmiques temporales

GRAPHOÉLÉMENTS Dysrythmie lente antérieure Anterior dysrhythmia Début 31-32 semaines Maximum 36-40 semaines Fin 44 semaines Dysrythmie lente antérieure Anterior dysrhythmia Activité delta (50-100 uV) au niveau des régions frontales (max Fp1-Fp2) Isolée ou sous forme de courtes bouffées Habituellement synchrone et symétrique Souvent durant sommeil transitionnel Souvent associée aux encoches frontales

Mizrahi E. M. , Hrachovy R. A. and Kellaway P Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins

GRAPHOÉLÉMENTS Encoches frontales Début 34 semaines Maximum Fin 44 semaines Encoches frontales Ondes biphasiques (50-100 uV) maximales au niveau des régions frontales Déflection initiale positive (courte) suivie de négative (longue) Relativement longues (0.5-0.75 secondes) Habituellement synchrones et symétriques Souvent durant sommeil transitionnel Maximal durant transition du sommeil activé à calme Souvent associées à la dysrythmie lente antérieure Parfois en courtes bouffées

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GRAPHOÉLÉMENTS Ondes pointues négatives physiologiques Physiologic negative sharp waves Ondes pointues physiologiques (100-200 ms) Polarité négative Maximales au niveau des régions temporales (T3/T7-T4/T8) et centrales (C3-C4) Rarement au niveau des régions occipitales et du vertex Habituellement asynchrones mais symétriques Solitaires Activité de fond par ailleurs normale

Anormal

Mizrahi E. M. , Hrachovy R. A. and Kellaway P Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins

Ondes lentes delta (OLD) EEG DISCONTINU EEG CONTINU Sommeil indéterminé Sommeil calme Sommeil activé Éveil 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 TRACÉ DISCONTINU TRACÉ ALTERNANT 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 100% synchrone 29-31 semaines: 70% synchrone 35-36 semaines: 85% synchrone EEG ASYNCHRONE EEG SYNCHRONE 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 Ondes lentes delta (OLD) Delta brushes Bouffées théta rythmiques temporales Bouffées alpha temporales Dysrythmie lente antérieure Encoches frontales SA SC STOP Éveil et SA

bibliographie Mizrahi E.M., Hrachovy R.A. and Kellaway P. (2003) Neonatal Electroencephalography (3rd edition). Philadelphia, USA: Lippincott Williams & Wilkins T.N. Tsuchida et al. EEG Patterns in Continious Monitoring of Neonates. Journal of Clinical Neurophysiology: Volume 30, Number 2 (April 2013) Robert Clancy and Courtney Wusthoff. Brain Monitoring: Normal Neonatal EEG (DVD – 1st edition). Moberg Multimedia Hussain AM, Review of Neonatal EEG (2005). Am. J. END Technol. 45: 12-35