EEG – en 100-årings möjligheter och begränsningar

EEG-undersökningen firar i år 100 år, något som Läkartidningen valt att uppmärksamma i detta nummer.

Många undersökningsmetoder som togs fram för 100 år sedan har med tiden blivit ersatta, men trots framväxten av avancerade avbildningstekniker och ökande möjligheter till analys av biokemiska markörer för sjukdom har EEG-undersökningen fortsatt en viktig roll inom modern diagnostik [1].

Vi vill med denna översikt ge en djupare förståelse för EEG-undersökningens möjligheter och begränsningar, och därmed bättre förutsättningar för att bedöma när ett EEG kan bidra med kliniskt beslutsstöd. I dag finns en betydande överanvändning av framför allt rutin-EEG, vilket innebär ett slöseri av sjukvårdsresurser, men minst lika viktigt är att se till att patienter inte ska behöva lägga tid, kraft, oro och förväntan på en undersökning som inte behövs.

EEG-undersökningens grundläggande förutsättningar

EEG är en undersökning där kortikal elektrisk aktivitet registreras. Den absolut vanligaste typen av EEG är så kallat rutin-EEG, där registrering sker med hjälp av cirka 20 stycken metallplattor som placeras på skalpen (extrakraniell registrering) enligt ett standardiserat mönster baserat på skallens storlek.  EEG-bil­den utgörs av en summation av olika rytmiska grundmönster och mer sporadiskt uppträdande potentialer. De ingående rytmernas frekvens (svängningar per sekund mätt i Hertz) och amplitud (höjd mätt i mikrovolt) skiljer sig åt i olika ålder, vid olika vakenhetsgrader och i olika delar av hjärnan. Denna blandning kallas bakgrundsaktivitet. Dessutom ses ofta olika typer av artefakter (icke-cerebrala potentialer) från till exempel rörelser, muskulär spänning eller elektromagnetiska störningar från externa källor.

EEG kan registreras i alla åldrar, även hos de mest prematurt födda barnen. EEG-bilden genomgår en omfattande och snabb utveckling under fostertiden och barndomen. Åldrande ger endast begränsad påverkan i EEG. Det finns inga könsskillnader i EEG som har någon relevans i klinisk användning. Rutin-EEG har inga kontraindikationer, annat än att man i vissa fall och vid vissa diagnoser bör avstå från provokationer/aktiveringar med så kallad hyperventilation eller fotostimulering. EEG-undersökningen kan ge diagnostiskt stöd vid misstanke om vissa typer av kortikal dysfunktion, samt vid vissa sömnstörningar.

EEG-undersökningens grundläggande begränsningar

För att en potential ska fångas upp med skalpelektroder krävs kortikal aktivitet på en yta motsvarande några kvadratcentimeter (siffror mellan 3 och 10 cm2 anges). Vid skalp-EEG kan dessutom endast aktivitet från de delar som ligger relativt nära skallbenet fångas upp. Aktivitet i kortikala ytor som ligger i medellinjen mellan hemisfärerna och i and­ra djupare liggande strukturer (till exempel mediala temporalloben eller insula) framträder oftast inte på skalp-EEG (Figur 1). Sammantaget innebär detta att fokala anfall kan sakna tydliga avvikelser på rutin-EEG. För att fånga aktivitet med ursprung i små ytor och/eller i djupare kortikala områden krävs intra­kraniella elektroder, som läggs in via neurokirurgisk operation. Detta är endast aktuellt i samband med utredning inför epilepsi­kirurgi.

Vad som utgör en avvikelse i EEG är huvudsakligen empirisk kunskap och klinisk evidens, det vill säga bygger på kännedom om vilka typer av EEG-mönster som är kopplade till en viss dysfunktion eller sjukdom. Även om det finns en teoretisk bakgrund till hur EEG-aktiviteten uppstår så utgår inte definitionen av patologisk EEG-aktivitet från något teoretiskt resonemang, utan detta är erfarenhets­baserat. Det innebär också att EEG-läsaren inte bör bedöma oklara mönster som patologiska. Det är också värt att påpeka att det vetenskapliga stödet för i vilka fall EEG bör användas är mycket lågt, och mer forskning behövs.

Vilka avvikelser ses på EEG?

Avvikelser i EEG kan delas in i två typer:

• Avvikelser i förväntad bakgrundsaktivitet, till exempel avsaknad av normala vilorytmer (såsom sömnmönster eller posterior grundrytm under vakenhet) eller ökad mängd lågfrekvent (långsam) aktivitet. Denna typ av avvikelser representerar en kortikal funktionsstörning, men är i sig ospecifika och kan ha exempelvis metabol, toxisk, infektiös eller anoxisk genes. Lätta avvikelser kan även förekomma hos i övrigt friska personer utan att någon bakomliggande patologi kan påvisas.
• Avvikelser som talar för ändrad excitabilitet: här skiljer man på så kallad interiktal (= period mellan anfall) epileptiform aktivitet, som är urladdningar som talar för en ökad risk för epileptiska anfall, och elektrografisk anfallsaktivitet, som i sig utgör ett epileptiskt anfall. Anfallet kan vara kliniskt eller subkliniskt och akutsymtomatiskt eller oprovocerat.

För samtliga typer av avvikelser i EEG gäller att de kan vara antingen fokala (omfatta en begränsad del av hjärnan) eller generaliserade.

EEG vid epilepsi

Epilepsi innebär en benägenhet för återkommande oprovocerade epileptiska anfall [2]. Epilepsi är en klinisk diagnos, men EEG kan ha en stödjande roll vid dia­gnostik. Förekomst av epileptiform aktivitet på EEG efter ett första oprovocerat anfall är en bra prediktor avseende risk för ytterligare anfall [3].

Det kliniska problemet här är att interiktal epilepti­form aktivitet i EEG innebär en ökad risk för oprovocerade anfall, men inte i sig är diagnostiskt för epilepsi. Omkring 3–5 procent av friska barn har epileptiform aktivitet i EEG, och bland barn med neuropsykiatrisk funktionsvariation har siffror över 10 procent rapporterats [4]. Hos unga friska män är epileptiform aktivitet mycket ovanlig (<0,5 procent), medan det hos en vuxenneurologisk patientpopulation utan epilepsi finns epileptiform aktivitet hos upp till 4 procent [5]. Påvisande av epileptiform aktivitet i EEG betyder således inte i sig att patienten har epilepsi, och EEG-undersökningar bör inte utföras »för säkerhets skull« när det saknas klinisk misstanke om epilepsi.

Om man å andra sidan undersöker hur stor andel av patienter med säkerställd epilepsidiagnos som uppvisar epileptiform aktivitet på en EEG-registrering så är det endast 1/3 vid en enskild undersökning; om undersökningen upprepas och även inkluderar sömnregi­strering ökar andelen till omkring 80 procent [6, 7]. Förutom sömn kan så kallade aktiveringar/provokationer öka det diagnostiska utbytet av en enskild regi­strering. Aktiveringar utgörs av hyperventilation (djupandning under 3 minuter) och/eller stimulering med blinkande ljus (fotostimulering). I båda fallen är syftet att provocera fram epileptiform aktivitet. Vid stimulering med blinkande ljus kan dock epileptiform aktivitet under stimulering (så kallad fotoparoxysmal respons) förekomma även hos personer utan kliniska epileptiska anfall. Ett EEG utan avvikelser under viloregistrering, men med fotoparoxysmal respons, utgör därför ofta en diagnostisk utmaning och resultatet misstolkas ofta som säkert stöd för epilepsi.

I Socialstyrelsens »Nationella riktlinjer vid vård av epilepsi« (2019), liksom i SKR:s »Personcentrerat och sammanhållet vårdförlopp epilepsi« (2022), anges att EEG ska utföras »vid misstänkt epilepsi efter en bedömning av läkare med erfarenhet av och aktuell kunskap om epilepsi« respektive »vid misstänkt epilepsi efter neurologisk bedömning«. Syftet med dessa skrivningar är att minska både överanvändning av EEG och såväl över- som underdiagnostik av epilepsi baserat på EEG-svaret. Det finns vissa studier som har visat att epileptiform aktivitet upptäcks i något högre grad om EEG utförs inom 24 timmar efter ett första misstänkt epileptiskt anfall, men det vetenskapliga underlaget är svagt och den sammantagna bedömningen i nationella riktlinjer är att det inte finns tillräckligt starkt stöd för att rekommendera detta.

Varför har då inte alla patienter med epilepsi epileptiform aktivitet i sitt EEG? Det finns flera skäl till detta. En EEG-undersökning är en fysiologisk undersökning där aktivitet under en viss tidsperiod regi­streras. En rutin-EEG-registrering utgör således enbart ett kort stickprov av hjärnans aktivitet, samtidigt som mängden epileptiform aktivitet kan variera kraftigt hos samma patient inom timmar samma dag [8, 9] (Figur 2).

Därtill kan skalp-EEG enligt ovan endast registrera aktivitet från vissa delar av kortex, och djupa ursprung registreras således inte. Vidare kan små ursprungsområden inte heller fångas med skalpelektroder, då det krävs väsentligen synkron aktivitet i ett område på några kvadratcentimeter.  Ett normalt EEG kan således aldrig utesluta epilepsi.

Detta innebär också att EEG inte är en metod som ska användas för att kontrollera eller följa upp läkemedelsbehandling mot epilepsianfall [10]. Vid flertalet typer av epilepsi korrelerar mängden epileptiform aktivitet på rutin-EEG mycket dåligt med mängden kliniska anfall; detta är särskilt tydligt vid fokal epilepsi hos vuxna. Eventuell justering av anfallsförebyggande läkemedel ska därför baseras på klinisk anfalls­kontroll och förekomst av biverkningar och inte på EEG-bild. För flertalet patienter med kliniskt säkerställd epilepsi finns det därmed sällan skäl att upprepa EEG. Som ofta finns det dock undantag, framför allt inom barnneurologin, där det vid vissa diagnoser finns skäl att göra uppföljande EEG som behandlingskontroll, exempelvis absensepilepsi i barndomen (där bilateral så kallad 3 Hz »spike and slow wave«-aktivitet korrelerar med mängd frånvaroanfall), hypsarytmimönster vid infantil spasm samt ovanliga behandlingsbara epileptiska encefalopatier såsom EE-SWAS/DEE-SWAS.

Om diagnosen eller klassificeringen av patientens epilepsi bedöms osäker eller omvärderas kan förnyat EEG också vara av värde i utvalda fall. Vid rutin-EEG fångas sällan epileptiska anfall. Hos patienter med oklara eller svårklassificerade anfallsmisstänkta epi­soder bör man överväga att göra så kallad anfallsregistrering, där man gör en långtidsregistrering med både EEG och video.

Det finns stöd för att EEG kan ge viss klinisk vägledning inför utsättning av läkemedel hos anfallsfria patienter: en metaanalys har visat på större risk för återkomst av anfall om det finns epileptiform aktivitet i EEG [11]. Tyvärr skiljer studien inte på fokal och generaliserad epilepsi, även om det i andra studier finns visst stöd för att risken är större vid generaliserad epilepsi [12].

EEG och neonatala anfall

Klinisk bedömning av epileptiska anfall i neonatalperioden är svår, och en överväldigande majo­ritet av neonatala anfall är subkliniska (det vill säga saknar tydliga kliniska tecken). Standardmetoden för att diagnostisera anfall neonatalt är därför EEG [13]. Epileptiska anfall i nyföddhetsperioden är vanliga (1–5 per 1 000 födda) och beror ofta på akuta neurologiska komplikationer till graviditet och förlossning, men även genetisk epilepsi eller andra nedärvda genetiska sjukdomar kan debutera med anfall i nyföddhetsperioden.

EEG och körkort

För patienter med epilepsi är frågan om körkort ofta mycket viktig. Regelverket kring medicinsk körkorts­lämplighet i samband med epileptiska anfall utgår helt från klinisk anfallsfrihet, och för körkort med högre behörighet krävs dessutom läkemedelsfrihet. EEG har endast i undantagsfall en plats i den sammanlagda bedömningen [14]. Detta gäller patienter som har generaliserad epilepsi med frånvaroanfall (absensepilepsi) och som uppfyller krav på klinisk anfallsfrihet. Om dessa patienter i sitt EEG har regelbundna formationer av 3 Hz »spike and wave«-aktivitet föreligger i grunden körkortshinder, men om patienten vid EEG kan uppvisa ett normalt så kallat funktionsprov (det vill säga ingen mätbar klinisk absens) är körkorts­innehav ändå möjligt. Transportstyrelsen fäller det slutliga avgörandet efter att behandlande neurolog/barnneurolog värderat och gjort en samlad bedömning av såväl kliniska uppgifter som resultat av EEG-undersökning.

EEG vid strukturella hjärnavvikelser

Strukturella hjärnavvikelser ger sällan tydliga avvikelser i EEG, och undersökningen kan därför aldrig användas som alternativ till neuroradiologisk utredning.

EEG-signalen registreras inte direkt från kortex utan fortleds i vätska och vävnad. Det innebär till exempel att en patient med en stor substansdefekt inte kommer ha ett »tyst« område i sitt EEG, utan signaler från angränsande hjärnvävnad fortleds till skalpytan via cerebrospinalvätska och vävnad (Figur 3).

Generellt ökad lågfrekvent aktivitet talar för en diffus kortikal påverkan av strukturell eller metabol (inklusive farmakologisk) etiologi, men är i sig ospecifik. Episodiskt ökad mängd lågfrekvent aktivitet (det vill säga periodiskt återkommande långsam aktivitet) har dåligt prediktivt värde för strukturell hjärnavvikelse, och vissa mönster (till exempel så kallad FIRDA, frontal intermittent rytmisk delta-aktivitet) har inte ens något lokaliserande värde. En fokal och kontinuerlig långsam aktivitet av uttalad grad kan dock inge misstanke om underliggande strukturell avvikelse.

Epilepsi efter stroke (så kallad post-apoplektisk epilepsi) är ett vanligt tillstånd. Om en patient med känd stroke har epileptiska anfall som stämmer med lokal för tidigare stroke krävs ingen fortsatt diagnostisk utredning med EEG. Om det är osäkert huruvida episodiska eller oklara symtom beror på epileptiska anfall, är klinisk information (video, vittnesbeskrivning) ofta av större värde än rutin-EEG. Om sannolikheten för epileptiska anfall bedöms låg tillför EEG inget.

EEG vid psykiatriska tillstånd

Eftersom EEG mäter kortikal aktivitet är det lätt att tänka sig att undersökningen skulle kunna bidra vid utredning av psykiska sjukdomar, inklusive neuro­psykiatriska funktionsstörningar. Så är dock inte fallet. Rutin-EEG kan inte användas för att mäta kognition, och tillstånd som autism och psykisk sjukdom ger i sig inga avvikelser i EEG. EEG har inte heller någon roll vid basutredning av demens; vid flertalet demenstillstånd ses EEG-avvikelser först sent i det kliniska förloppet. Vissa neurofysiologiska forskningsmetoder (till exempel så kallade »event-related potentials« och konnektivitetsanalys) har på grupp­nivå kunnat påvisa avvikande mönster jämfört med en normalpopulation, men dessa används inte i klinisk rutin.

Vid atypisk klinisk presentation av psykiatriska tillstånd där misstanke om neurologisk sjukdom uppkommer (till exempel autoimmun encefalit, epilepsi med postiktal psykos, snabb utveckling av neuro­degenerativ sjukdom med mera) bör patienten bedömas av neurolog som efter klinisk undersökning tar ställning till behov av fortsatt utredning, inklusive EEG, magnetkameraundersökning och/eller lumbalpunktion.

EEG-undersökning önskas ibland inför insättning av centralstimulantia, men EEG kan inte förutsäga risk för anfall hos den enskilda patienten. Personer med neuropsykiatriska diagnoser har dessutom, som tidigare nämnts, i relativt hög utsträckning interiktal epileptiform aktivitet i sitt EEG utan kliniska epileptiska anfall, vilket riskerar att leda till onödig oro och fortsatta utredningar.

EEG vid oklar medvetandepåverkan

Förutom som stöd vid utredning av epilepsi används EEG vid diagnostik av oklar medvetandepåverkan. Vid oklar medvetandepåverkan ger EEG svar på bland annat förekomsten av elektrografiskt status epilepticus, men även vissa specifika mönster som talar för olika typer av encefalopati eller herpesencefalit. EEG-bedömning av icke-konvulsivt status epilepticus är svår även för erfarna EEG-tolkare, och upprepade studier har visat på stor variabilitet mellan olika bedömare. Internationella konsensusmöten har lett till publicerade riktlinjer för att nå en mer strukturerad bedömning [15], men även dessa landar ofta i gråzoner med EEG-mässigt så kallade »possible non-convulsive status epilepticus« där klinisk bild och effekt av behandlingsförsök måste läggas samman med EEG-bilden.

EEG som del i prognosbedömning efter hjärtstopp

Stora internationella multicenter-studier har lett fram till kunskap om EEG-bilden hos vuxna vid anoxiska hjärnskador efter akut hjärtstopp [16]. För patienter som inte vaknar upp efter hjärtstopp utgör EEG en del i så kallad multimodal prognosbedömning. Tillsammans med en rad andra undersökningar kan förekomst av specifika mönster på EEG >24 timmar efter återkomst av spontan hjärtrytm med mycket hög specificitet förutsäga dåligt neurologiskt utfall [17]. Återgång till normal EEG-aktivitet inom ett dygn utgör ett gott prognostiskt tecken.

EEG och feldiagnostik

Bedömning av EEG har odiskutabla subjektiva inslag. Det är väl dokumenterat att det finns en betydande variabilitet mellan olika bedömare vid EEG-tolkning. Felaktig bedömning av EEG är tyvärr den enskilt största orsaken till felaktig epilepsidiagnos [18]. Vanliga orsaker är att olika tolkare har olika »tröskel« för epileptiform aktivitet, att interferens av normala rytmer övertolkas, att normalvarianter feltolkas och/eller att klinisk information övertolkas och adderas till en ospecifik EEG-förändring [19]. Ett försök att förbättra detta är exempelvis tydligt uppställda kriterier för epileptiform aktivitet, som har visat sig ge bättre samstämmighet mellan bedömare [20]. Det är återigen värt att påpeka att ovanliga eller oklara EEG-mönster inte ska bedömas som patologiska, utan patologiska mönster i EEG är mönster som erfarenhetsmässigt korrelerar med sjukdom.

Behandlande läkare behöver vara medvetna om ovanstående problematik, och vid eftergranskningar ser man ofta att ett enda övertolkat EEG kan få stora konsekvenser under lång tid framöver. EEG-svar som inte stämmer överens med övrig klinisk bild och/eller efterföljande EEG bör därför ifrågasättas och omgrans­kas. Vidare är en vanlig orsak till feldiagnostik att mottagaren har missuppfattat EEG-svaret och eventuella kliniska implikationer av beskrivna fynd, och det är därför viktigt att mottagaren av ett EEG-svar förstår undersökningens begränsningar och betydelsen av de begrepp som ingår i den sammanlagda bedömningen.

Framöver behöver kliniska neurofysiologer tillsammans med patientansvariga behandlade läkare förbättra och förtydliga indikationerna för EEG-undersökning. Resultatet från en EEG-undersökning måste alltid sättas in i ett kliniskt sammanhang där EEG-svaret tolkas tillsammans med anamnes och övriga fynd.

Det finns fortfarande missförstånd avseende både vad EEG kan ge svar på och vad det kan utesluta. I vissa fall innebär detta enbart ett resursslöseri, men i värsta fall kan resultatet vara vilseledande, om den behandlande läkaren stödjer sitt beslut på ett EEG-resultat som inte ger den information som läkaren tror att det gör.