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Medición de amplitud y frecuencia en un electroencefalograma

En el ámbito de la neurología, el electroencefalograma (EEG) es una herramienta esencial que mide la actividad eléctrica del cerebro. Se analizan los patrones y características de las ondas cerebrales registradas. La amplitud y frecuencia de estas ondas son indicativos de diversos estados neurológicos y pueden ayudar en el diagnóstico de condiciones neurológicas.

Amplitud:

Se refiere a la altura de las ondas del EEG y se mide en microvoltios. Las amplitudes varían dependiendo del estado de alerta del individuo y de la presencia de actividad patológica o normal. Por ejemplo, la amplitud puede aumentar en estados de relajación y disminuir durante la actividad cognitiva intensa.

Frecuencia:

Se refiere a la velocidad a la que se suceden las ondas del EEG y se mide en hertz (Hz). Las ondas se clasifican típicamente en diferentes bandas de frecuencia, cada una asociada con diferentes estados y funciones cerebrales:

  • Delta (0.5-4 Hz): Comúnmente observadas en el sueño profundo.
  • Theta (4-8 Hz): Presentes en la somnolencia y en algunos estados meditativos.
  • Alfa (8-12 Hz): Típicas del estado de reposo con los ojos cerrados, disminuyen durante la apertura de los ojos o la atención mental.
  • Beta (12-30 Hz): Asociadas con el pensamiento activo, la ansiedad o la activación neurológica.
  • Gamma (más de 30 Hz): Vinculadas con la percepción y la conciencia.

Análisis de EEG

En la práctica clínica y en la investigación, los neurologistas y técnicos utilizan software especializado para analizar estas características en un EEG. Este análisis incluye:

  • Análisis visual:

El profesional observa las trazas del EEG para identificar patrones anormales como picos, ondas lentas o cualquier desviación de los patrones normales esperados según el estado clínico del paciente.

  • Análisis cuantitativo:

Software de análisis cuantitativo puede medir la amplitud y frecuencia de las ondas, y aplicar algoritmos para comparar estos datos con bases de datos normativas, facilitando la detección de desviaciones significativas que podrían indicar un problema neurológico.

¿En qué aplicaciones clínicas se utiliza?

En el momento actual el EEG está indicado fundamentalmente en cuadros neurológicos paroxísticos, alteraciones del nivel de conciencia, deterioro de funciones superiores y en la evaluación de la maduración cerebral en recién nacidos y prematuros. 

Hay que resaltar que la información que aporta el EEG no está limitada al campo de la epilepsia. Es posible obtener una gran cantidad de información clínicamente relevante del EEG en patologías no epilépticas como:

  • En el coma
  • En la muerte cerebral
  • Las migrañas
  • Los accidentes isquémicos cerebrales
  • Las encefalopatías metabólicas (encefalopatía hepática, eclampsia, hipo e hipercalcemias, hiponatremia, hipertiroidismo…)
  • Las encefalopatías mixtas
  • Los traumatismos craneoencefálicos
  • Las infecciones del sistema nervioso central (entre ellas la encefalitis, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, la panencefalitis esclerosante subaguda…)
  • Los tumores intracraneales.

¿Cuánto dura el registro del electroencefalograma?

El registro del EEG convencional suele ser de 30 minutos y la preparación del paciente para la prueba también dura una media hora.

El registro del EEG con privación de sueño tiene una duración de 60 minutos. Consiste en dos partes. La primera parte es la misma que el EEG convencional. En la segunda parte se apaga tenuemente la luz de la habitación y se invita a dormir al paciente durante 30 minutos. En estos casos la estimulación luminosa intermitente puede realizarse al final del registro.

El registro EEG para el diagnóstico de muerte encefálica debe durar 30 minutos e incluirá la estimulación luminosa intermitente en dos ocasiones y la aplicación de estímulos dolorosos al paciente, para ver que el registro no cambia. En situaciones especiales, el médico puede solicitar un registro EEG durante varias horas o durante varios días (monitoraje EEG), por lo que deberá aplicarse una solución al cuero cabelludo para que los electrodos no caigan.

¿Cómo se producen las lecturas del electroencefalograma?

Cualquier corriente transmembranal genera una contribución al potencial eléctrico local extracelular; sin embargo, la dimensión de la contribución depende de la intensidad y duración de la corriente. 

El electroencefalograma es el resultado de la suma de los potenciales eléctricos locales, que son básicamente despolarizaciones e hiperpolarizaciones a través de las membranas neuronales. Los factores que determinan que un potencial sea registrado en la superficie dependerá de su voltaje, grado de sincronía en las descargas. 

Cada derivación del EEG representa la diferencia de potencial a lo largo del tiempo, registrada entre dos electrodos. Para fines de aplicación clínica, se consideran básicamente cinco ritmos: alfa, beta, theta, delta y gamma, a continuación, describiremos brevemente las características de uno de ellos:

  • Alfa (8 a 13 Hz; y bajo voltaje con amplitudes medias entre 30 y 50 µV):

El ritmo Alfa aparece cuando el sujeto está relajado en estado de vigilia y con los ojos cerrados. Es bloqueado o atenuado por la apertura de ojos y el esfuerzo mental, tal como hacer cálculos o concentrarse en una idea.

  • Beta (13 a 30 Hz y voltaje <20 µV). 

Se observa en individuos despiertos, alertas y con los ojos abiertos, este ritmo es dominante si se encuentra en actividad mental y preferentemente se observa en regiones anteriores (frontales).

  • Theta (4 a 8 Hz; con mayor amplitud >30 µV).

Se registra en sujetos durante el sueño, principalmente el sueño MOR (Movimientos Oculares Rápidos). El ritmo theta no se ve en un adulto despierto, pero es normal en niños despiertos hasta la adolescencia.

  • Delta (entre 0,5 y 4 Hz; y un voltaje muy alto hasta 100 – 200 µV). 

El ritmo Delta es el ritmo dominante en las etapas 3 y 4 del sueño, pero no se ve en el adulto consciente.

  • Gamma (entre 30 y 50 Hz). 

Puede ser asociado con la actividad mental superior, incluyendo percepción y conciencia y desaparece bajo anestesia general. 

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