EEG-Varianten, die leicht mit epilepsietypischen Befunden verwechselt werden

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1 Online verfügbar unter ScienceDirect Neurophysiol. Lab. 37 (2015) EEG-Varianten, die leicht mit epilepsietypischen Befunden verwechselt werden EEG-findings which can be easily confounded with epileptiform activity Berend Feddersen Klinik und Poliklinik für Palliativmedizin, Universität München, Spezialisierte Ambulante Palliativversorgung (SAPV), München, Deutschland Eingegangen am 26. Mai 2015; akzeptiert am 1. Juni 2015 Online verfügbar seit 2. Juli 2015 Zusammenfassung Das EEG stellt einen wichtigen Pfeiler in der Diagnostik und Differentialdiagnose von Epilepsien dar. Dabei sind epilepsietypische Potentiale im EEG, die zwischen den Anfällen auftreten, hinweisend auf Epilepsie. Da solch eine Diagnose weitreichende medizinische, psychische und soziale Folgen hat, ist die Kenntnis von EEG Varianten, die leicht mit epilepsietypischen Befunden verwechselt werden können unabdingbar. Eine Fehlinterpretation solcher Normvarianten führt ansonsten zu Fehl-Diagnosen und unnötigen Behandlungen. In dieser Übersicht sind die charakteristischen Eigenschaften dieser Varianten (Wicket Spike, small sharp Spikes, 14 & 6 Hz positive Spikes, 6 Hz Phantom Spikes, Lambda Wellen, positive occipitale steile Transienten des Schlafes (POSTS), Vertexwelle, temporales Theta der Schläfrigkeit, hypnagoge Hypersynchronie und subklinische rhythmische elektroenzephalographische Entladungen der Erwachsenen (SREDA) anhand des Alters beim Auftreten, Bewusstseinszustand, Lokalisation, Dauer und Polarität erklärt und mit Abbildungen beschrieben. Damit soll eine sichere Zuordnung und Abgrenzung von epilepsietypischen Befunden von diesen EEG-Varianten ermöglicht werden. Schlüsselwörter: EEG; epilepsietypische Potentiale; Normvarianten Summary The EEG is one of the most important tools in the diagnosis and differentialdiagnosis of epilepsies. Interictal epileptiform discharges in the EEG are highly indicative of epilepsy. Considerung the Korrespondenzadresse: Berend Feddersen, Klinik und Poliklinik für Palliativmedizin, Universität München, Spezialisierte Ambulante Palliativversorgung (SAPV), Schillerstr. 40/III, 80336, München, Deutschland. Tel.: ; Fax: berend.feddersen@med.uni-muenchen.de

2 146 B. Feddersen medical, psychic and social consequences of the diagnosis epilepsy, it is mandatory to know EEG variants which can be easily confounded with epileptiform discharges. In this review the characteristics of the variants such as wicket spikes, small sharp spikes, 14 & 6 Hz positive spikes, 6 Hz phantom spikes, lambda waves, positive occipital sharp transients of sleep (POSTS), vertex waves, rhythmic temporal theta of drowsiness, hypnagogic hypersynchrony and subclinical rhythmic electroencephalographic discharges of adults (SREDA) are discussed. They are explained according to the age of appearance, state of consciousness, localisation, duration and polarity. Thereby, they should be assignable and distingushable from epileptic discharges. Keywords: EEG; epileptiform activity; normal variants 1. Einleitung Die Kenntnis von EEG-Varianten, die leicht mit epilepsietypischen Potentialen verwechselt werden können, ist besonders wichtig, da eine Fehlinterpretation für den Patienten weitreichende Folgen haben kann. Wenn diese als epilepsietypische Potentiale klassifiziert werden, kann das dazu führen dass nur eine Normvariante oder EEG Potentiale die bei Schläfrigkeit auftreten zur Diagnose Epilepsie mit all seinen sozialen, psychischen und medizinischen Folgen führt. Eine der häufigsten Fragen bei der EEG Auswertung ist: ist das was oder ist das nichts? Diese Herangehensweise ist grundsätzlich irreführend. Die Frage muss lauten: was ist das? Wie heißt diese Spitze oder dieses Potential? Wenn ich dies richtig zugeordnet habe schließt sich die zweite Frage an, ob das Potential pathologisch oder nicht-pathologisch ist. Jedes Potential hat einen Namen (und u.u. einen Vornamen) und kann anhand von 5 Charakteristika klassifiziert werden. Diese sind: 1. Alter des Patienten 2. Bewusstseinszustand (wach, schläfrig, Schlaf mit Schlafstadium) 3. Lokalisation 4. Dauer 5. Polarität (positiv, negativ) Es empfiehlt sich nach diesem Schema vorzugehen, da ein reines Wiedererkennen per sog. Blickdiagnose leicht fehlerbehaftet ist. Im Folgenden werden anhand dieser Charakteristika EEG-Varianten, die leicht mit epilepsietypischen Potentialen verwechselt werden können vorgestellt und klassifiziert, um eine sichere Zuordnung zu ermöglichen. Dabei handelt es sich ausschließlich um bioelektrische Normvarianten oder Signale, die bei Müdigkeit oder im Schlaf auftreten können. Dabei gibt es Potentiale die eher mit epilepsietypischen Potentialen und andere, die eher mit Anfallsmustern verwechselt werden können. Physiologische Artefakte wie z.b. Rectus lateralis Spikes oder technische Artefakte wie z.b. elektrostatische Artefakte sind hier nicht beschrieben. Alle EEG-Varianten haben keine pathologische Relevanz.

3 Spitze EEG Varianten EEG-Varianten, die leicht mit epilepsietypischen Potentialen verwechselt werden können 2.1. Wicket Spike (Abb. 1) Wicket Spikes sind monophasische Spitzen, die im Erwachsenenalter (häufiger > 50 Jahre) aufreten. Der Name kommt von dem bogenähnlichen Aussehen (Wicket (engl.) = Pförtchen, Türchen). Sie kommen im Wachen oder auch bei Schläfrigkeit vor. Sie treten temporal, ein oder auch beidseitig auf. Die häufigste Verwechslung ist somit auch mit temporalen Spitzen, wobei die Wicket Spikes keine nachfolgende langsame Welle haben. Die Frequenz beträgt 5-11 Hz, die Amplitude uv [6], die Dauer liegt unter 1 Sekunde. Die Polarität ist negativ. Sie kommen ca in 0,03-0,8% bei Gesunden vor [6] [7] und haben keine pathologische Relevanz Benigne epilepsieähnliche Transienten des Schlafs (BETS) oder small sharp spikes (SSS) (Abb. 2) BETS treten im Erwachsenenalter im leichten Schlaf vor allem temporal unioder bilateral auf. Der elektrische Gradient ist sehr flach, so dass zur Detektion eine transhemisphärische Montage wie z.b. A1-A2 hilfreich sein kann. Die Abb. 1. Wicket Spike links temporal (schwarzer Pfeil) in der bipolaren Ableitung mit dem charakteristischen bogenförmigen Aussehen.

4 148 B. Feddersen Abb. 2. Links temporal zeigt diese bipolaren Ableitung einen small sharp Spike (schwarzer Pfeil), mit einem weiten elektrischen Feld (F7 T7 sind isoelektrisch). Die niedrige Amplitude ist anhand der Eichzacke erkennbar. Die langsamen horizontalen Augenbewegungen in den Ableitungen Fp2- F8/F8-T8 und Fp1-F7/F7-T7 zeigen, dass der Patient schläfrig ist. Polarität ist negativ, die Amplitude mit <50 uv niedrig, die Dauer kurz (<50ms). Sie haben nachfolgend keine langsame Welle und kommen im tiefen Schlaf nicht mehr vor [10]. Sie treten bei 1,85% von Gesunden auf [7] & 6 Hz positive Spikes (Abb. 3) Die 14 und 6 Hz positiven Spikes treten hauptsächlich bei Jugendlichen [4] und seltener bei Erwachsenen im leichten Schlaf auf und nur selten im Wachen. Diese Normvariante ist von der Polarität positiv, die Lokalisation posterior temporal uni- oder bilateral. Sie können in Serien von 6 Hz, 14 Hz oder gemischt auftreten. Die Dauer beträgt in den meisten Fällen 1-1,5 Sekunden. Sie treten in 0,52% von Gesunden auf [7].

5 Spitze EEG Varianten 149 Abb. 3. In dieser bipolaren Ableitung sind 14 & 6 Hz positive Spikes mit einer Frequenz von 6 Hz über 3 Sekunden zu sehen (offener Pfeil). Die Polarität ist positiv. Der Patient ist wach, was an den häufigen frontalen Augenblinks (schwarze Pfeile) gut zu erkennen ist Hz Phantom Spike Wave Komplexe (Abb. 4) Die 6 Hz Phantom Spikes treten bei Kindern und Erwachsenen im Wachen oder leichten Schlaf auf. Sie sind gekennzeichnet durch eine kleine Spitze gefolgt von einer langsamen Welle in einer Frequenz von 4-7 Hz. Die Lokalisation ist generalisiert mit frontalem oder occipitalem Maximum. Die Polarität ist negativ. Sie treten meist in Serien auf, die jedoch selten länger als 1 Sekunden andauern. Die Inzidenz beträgt 1% [7]. Teilweise können sie durch eine Photostimulation aktiviert werden [9] Lambda Wellen (Abb. 5) Lambda Wellen können sowohl bei Kindern wie auch Erwachsenen auftreten. Sie treten nur im Wachen auf, da sie in der Okzipitalregion hervorgerufen

6 150 B. Feddersen Abb. 4. In dieser bipolaren Ableitung sind generalisierte mit frontalem Maximum 6 Hz Phantom Spikes abgebildet (schwarzer Pfeil). werden, wenn die Person horizontale Augenbewegungen durchführt, wie z.b. beim Fernsehen [1]. Dabei kommen sie mit einer Latenz von 100ms nach der Augenbewegung vor [2]. Sie treten dann in Serien und nicht bei geschlossenen Augen oder bei Dunkelheit auf. Die Polarität ist positiv. Sie haben keine langsame Welle. Im Vergleich zu Positive okzipitale steile Transienten des Schlafes (POSTS) sind sie bei ähnlicher Morphologie kleiner und treten nicht im Schlaf auf [8] Positive occipitale steile Transienten des Schlafes (POSTS) (Abb. 6) POSTS treten ab dem 1. Lebensjahr im Schlafstadium 1 und 2 auf. Sie haben eine positive Polarität und okzipitale Lokalisation. Charakteristisch kommt es zum Auftreten in Serien. Sie treten jedoch nur bei manchen Personen auf, bei anderen wiederum nicht [9] Vertexwelle (Abb. 7) Treten ab dem 5. Lebensmonat im Schlafstadium 1 auf. Die Lokalisation ist zentral über dem Vertex (Elektrode CZ). Die Polarität ist negativ, das Auftreten in Serien häufig. In der referentiellen Monatge gegen CZ sind die Vertexwellen

7 Spitze EEG Varianten 151 Abb. 5. Dieses EEG in einer bipolaren Montage zeigt Lambda-Wellen, die okzipital mit einer positiven Polarität auftreten (schwarze Pfeile). Bei Augenschluß zwischen den Augenblinks treten keine Lambda-Wellen auf. gut erkennbar, da die Elektrode CZ jeweils negativer ist als alle anderen Elektroden und somit das Maximum der Negativität an der Elektrode CZ liegt. In der bipolaren Ableitung ist entsprechend eine Phasenumkehr an der Elektrode CZ zu sehen. Im Kindesalter sind die Vertexwellen spitzer. 3. EEG-Varianten, die leicht mit epileptischen Anfallsmustern verwechselt werden können 3.1. Temporales Theta der Schläfrigkeit (Abb. 8) Dieses Muster wurde Initial von Gibbs und Gibbs als psychomotorische Variante beschrieben [5]. Es kann bei Schläfrigkeit in der Temporalregion bei Jugendlichen und Erwachsenen auftreten. Meist ist es unilateral, aber auch

8 152 B. Feddersen Abb. 6. Bipolare Längsreihe. Positive occipitale scharfe Transienten des Schlafes (POSTS), die wie der Name schon sagt positiv, occipital, spitz und im Schlaf auftreten (schwarze Pfeile), Zuvor tritt eine Vertexwelle (weißer Pfeil) auf mit Maximum der Negativität an der Elektrode CZ (Phasenumkehr).

9 Spitze EEG Varianten 153 Abb. 7. Gleichen EEG Abschnitt wie Abb 6, aber in referentieller Montage zur Vertex-Elektrode CZ. Hierbei ist die Negativität der Vertexwelle an der Elektrode CZ dem spitzen Ausschlag nach unten gut erkennbar (offener Pfeil).

10 154 B. Feddersen Abb. 8. In dieser bipolaren Ableitung kommt es über ca 5 Sekunden zu einer links temporalen, rhythmischen Verlangsamung im Theta-Frequenz-Bereich. Die langsamen Augenbewegungen in den frontalen Ableitungen zeigen, dass der Patient schläfrig ist. Abb. 9. Generalisierte, frontal betonte rhythmische hochamplitudige Delta-Wellen bei einem schläfrigen Kind entsprechen der hypnagogen Hypersynchronie. Die Dauer beträgt typischerweise wenige Sekunden bei älteren Kindern und kann minutenlang anhalten bei Kleinkindern.

11 Spitze EEG Varianten 155 unabhängig bilaterale Lokalisationen sind möglich. Wie der Name schon impliziert ist die Frequenz im Thetabereich zwischen 4 und 7 Hz, die Polarität ist negativ. Die Dauer ist recht variabel und kann 1,5 bis 30 Sekunden andauern. Es bricht abrupt ab. Somit ist auch die häufigste Differentialdiagnose nicht ein einzelner Spike sondern eher ein temporales Anfallsmuster. Dies kann aber durch die fehlende zeitliche und räumliche Ausbreitung davon abgegrenzt werden. Temporales Theta der Schläfrigkeit tritt in 0,12%-0,5% von Gesunden auf [7] Hypnagoge Hypersynchronie (Abb. 9) Diese Variante kann bei Kindern ab dem 1. Lebensjahr auftreten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie während Phasen der Schläfrigkeit auftritt, entweder im Einschlafen oder aber auch im Aufwachen. Die Polarität ist negativ. Die Lokalisation ist generalisiert mit einem frontozentralem Maximum. Die Frequenz liegt im Theta oder Delta-Bereich, wodurch es zu einer Verwechslung mit 3 Hz Spike-Wave-Komplexen kommen kann [3]. Es fehlen jedoch die Spitzen. Abb. 10. In dieser bipolaren Montage ist eine subklinische rhythmische elektroenzephalographische Entladungen der Erwachsenen (SREDA) über ca 10 Sekunden dargestellt, mit dem charakteristischen abrupten Beginn und der generalisierten Lokalisation.

12 156 B. Feddersen 3.3. Subklinische rhythmische elektroenzephalographische Entladungen der Erwachsenen (SREDA) (Abb. 10) Diese EEG Normvariante tritt bei Erwachsenen über 40 Jahren im Wachen auf. Die Lokalisation ist generalisiert, die Frequenz beträgt zwischen 3 7Hz. Charakteristische ist der abrupte Beginn und das abrupte Ende. Die Polarität ist negativ. Die Dauer ist sehr variabel und beträgt zwischen 10 und 60 Sekunden. Die Differentialdiagnose besteht hierbei zu einem generalisierten Anfallsmuster. Insgesamt ist das Vorkommen selten und beträgt 0,07% [7]. 4. Zusammenfassung Jede Welle hat einen Namen und einen Vornamen, mit deren Kenntnis ist eine Klassifikation in pathologische Potentiale und EEG Normvarianten möglich. Ich hoffe, dass anhand dieser Zusammenstellung der spitzen EEG Varianten abhängig vom Alter des Patienten, des Bewusstseinszustandes (insbesondere ob wach, schläfrig oder schlafend), der Lokalisation, der Dauer und der Polarität, das Vokabular erweitert wurde. Denn es ist wie beim Erlernen einer Fremdsprache, erst mit dem Lernen der Vokabeln können wir uns richtig ausdrücken. Danksagung Mein Dank gilt allen in der EEG-Ableitung des Klinikum Großhadern tätigen technischen Assistenten/innen ohne deren saubere EEG-Ableitungen diese Arbeit nicht möglich gewesen wäre. Interessenkonflikt Der Autor erklärt, dass kein Interessenkonflikt vorliegt. Literatur [1] V. Alvarez, M. Maeder-Ingvar, A.O. Rossetti, Watching Television:, A Previously Unrecognized Powerful Trigger of Lambda Waves, Journal of clinical neurophysiology: official publication of the American Electroencephalographic Society 28 (2011) [2] G.R. Chatrian, The Lamda waves, In: A.e. Remond (Ed.) Handbook of Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. Vol. 6A, Elsevier, Amsterdam, 1976, pp [3] F.A. Gibbs, E.L. Gibbs, Atlas of Electroencephalography, 2nd ed., Addison-Wesley, Cambridge, Mass, [4] F.A. Gibbs, E.L. Gibbs, Atlas of Electroencephalography Vol. 3: Neurological and Psychiatric Disorders, Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, USA, [5] F.A. Gibbs, C.L. Rich, E.L. Gibbs, Psychomotor variant type of seizure discharges, Neurology 13 (1963)

13 Spitze EEG Varianten 157 [6] J. Reiher, M. Lebel, Wicket spikes: clinical correlates of a previously undescribed EEG pattern, The Canadian journal of neurological sciences, Le journal canadien des sciences neurologiques 4 (1977) [7] B. Santoshkumar, J.J. Chong, W.T. Blume, R.S. McLachlan, G.B. Young, D.C. Diosy, J.G. Burneo, S.M. Mirsattari, Prevalence of benign epileptiform variants, Clinical neurophysiology: official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology 120 (2009) [8] W.O. Tatum, R.C. Ly, M. Sluzewska-Niedzwiedz, J.J. Shih, Lambda waves and occipital generators, Clinical EEG and neuroscience 44 (2013) [9] F.S. Tyner, J.R. Knott, W.J. Brem, Fundamentals of EEG Technology: Volume 1 Basic concepts and Methods., Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, USA, [10] J.C. White, J.W. Langston, T.A. Pedley, Benign epileptiform transients of sleep. Clarification of the small sharp spike controversy, Neurology 27 (1977)