Sistema 10-20 en EEG

Cómo miden el cuero cabelludo los tecnólogos de EEG para la colocación de electrodos

Antes de que cualquier electrodo toque la piel, es necesario localizar a mano cuatro puntos de referencia en el cráneo. Estos son el nasión, la pequeña hendidura en el puente de la nariz donde la frente se une con la nariz; el inión, la protuberancia ósea que se siente en la base del cráneo donde se une con el cuello; y dos puntos preauriculares, las pequeñas depresiones que se encuentran justo delante de cada canal auditivo, uno en el lado izquierdo y otro en el derecho.

Los cuatro puntos son palpables, lo que significa que se pueden encontrar solo con el tacto, razón por la cual el sistema funciona de manera confiable sin ningún equipo de imagenología.

Una vez identificados estos puntos de referencia, el tecnólogo mide la distancia desde el nasión hasta el inión utilizando una cinta métrica flexible colocada directamente a lo largo de la línea media del cuero cabelludo, siguiendo la curva de la cabeza de adelante hacia atrás. Esta única medida se convierte en la distancia de referencia para cada posición de electrodo de adelante hacia atrás, o sagital.

Por separado, también se mide la distancia entre los dos puntos preauriculares, pero esta vez la cinta pasa sobre el vértice, el punto más alto en la coronilla de la cabeza, trazando una línea de oreja a oreja. Esta segunda medida define el eje horizontal, o coronal, de la cuadrícula.

Los orígenes y el propósito del sistema 10-20

El nombre “10-20” se refiere a cómo se dividen las dos distancias de referencia. Las filas de electrodos están espaciadas a intervalos equivalentes al 10% o al 20% de la distancia total medida.

Comenzando desde el nasión a lo largo de la línea media, la primera marca de electrodo se ubica al 10% de la distancia nasión-inión, lo que localiza un punto llamado Fpz. A partir de ahí, cada marca subsiguiente se coloca un 20% más adelante a lo largo de la línea, pasando por las posiciones etiquetadas como Fz, Cz, Pz y llegando finalmente a Oz, que se ubica un 10% por encima del inión.

Sumando estos porcentajes, el 10% más cuatro pasos del 20% más un 10% final suma el 100%, lo que representa la totalidad de la distancia nasión-inión. La misma lógica de intervalos de 10% y luego de 20% se aplica a la línea transversal que va de oreja a oreja, y luego nuevamente alrededor de toda la circunferencia de la cabeza, construyendo una cuadrícula completa en lugar de solo dos líneas que se cruzan.

Entendiendo la nomenclatura del sistema EEG 10-20

Cada posición en la cuadrícula 10-20 recibe un nombre construido a partir de una letra y un número.

La letra identifica la región general del cerebro que se encuentra debajo de esa ubicación del cuero cabelludo, mientras que el número indica qué tan a la izquierda o a la derecha de la línea media se asienta ese electrodo. Los números impares siempre caen en el lado izquierdo de la cabeza, los pares en el derecho, y la letra “z”, que representa el cero, marca todo lo que se asienta directamente en la línea media.

Las letras regionales se desglosan de la siguiente manera:

• Fp, para frontopolar, que marca sitios cerca de la frente y la parte más anterior de la región prefrontal.

• F, para frontal, que cubre el área más amplia del lóbulo frontal detrás de la frente.

• C, para central, situado sobre la franja de la corteza involucrada en el movimiento y la sensación.

• P, para parietal, que cubre la porción superior trasera del cráneo.

• O, para occipital, en la parte posterior de la cabeza, cerca de las áreas de procesamiento visual.

• T, para temporal, sobre los lados de la cabeza, por encima de las orejas.

• A, para auricular, refiriéndose a los lóbulos de las orejas, que se utilizan con frecuencia como puntos de referencia neutros en lugar de sitios de registro activos.

La aplicación de este esquema de etiquetado en toda la cuadrícula de medición produce una matriz estándar de 21 sitios de electrodos, que sigue siendo la columna vertebral de la rutina clínica de EEG.

Descripción general de la colocación de electrodos de EEG mediante el sistema 10-20

Un examen de EEG eficaz requiere una colocación cuidadosa de los electrodos para garantizar que cada región del cuero cabelludo esté cubierta adecuadamente. Las diferentes regiones de interés a menudo dictarán qué subconjuntos de electrodos se priorizan durante la sesión.

Comprender estos grupos específicos ayuda a mantener una alta calidad de la señal durante todo el período de registro.

Electrodos frontales (F)

Los electrodos frontales se colocan sobre el prosencéfalo y, a menudo, desempeñan un papel fundamental en la detección de la actividad relacionada con las funciones cognitivas superiores y la planificación motora. Al colocar estos sensores correctamente, los médicos pueden monitorear los patrones asociados con varios estados de conciencia y posibles anomalías neurofisiológicas. Estos sitios son esenciales para medir la función del lóbulo frontal en muchos escenarios diagnósticos diferentes.

Electrodos temporales (T)

Los sitios temporales se colocan a lo largo del costado de la cabeza, cubriendo regiones críticas para el procesamiento del lenguaje, la memoria y la regulación emocional. Debido a que estas áreas están situadas cerca de la base del cráneo, es necesaria una colocación adecuada para evitar artefactos musculares de la mandíbula o el cuello. Esta posición precisa es vital para examinar las firmas eléctricas del lóbulo temporal.

Electrodos parietales (P)

Los sensores parietales están ubicados en la parte superior y los lados del cuero cabelludo, de manera posterior al surco central, enfocándose en la integración sensorial y la conciencia espacial. Estos electrodos a menudo interactúan con los cables circundantes para proporcionar una visión más amplia de la comunicación entre diferentes regiones funcionales del cerebro. Garantizar que se coloquen de acuerdo con intervalos basados en porcentajes mantiene la integridad espacial en relación con las derivaciones frontales y occipitales.

Electrodos occipitales (O)

Las derivaciones occipitales consisten en electrodos colocados en la parte posterior del cuero cabelludo sobre los centros de procesamiento visual. Estos nodos son altamente sensibles a los estímulos visuales y a la apertura o cierre de los ojos, lo que produce ritmos alfa característicos. Una medición adecuada que garantice que estén un 10% por encima del inión es esencial para una evaluación precisa de la actividad de la corteza visual.

Por qué el sistema 10-20 fundamenta cada montaje de EEG y método de mapeo avanzado

Una vez que se marcan los 21 sitios estándar, los tecnólogos clínicos de EEG seleccionan subconjuntos de ellos para construir lo que se llama un “montaje”, que es simplemente una vista organizada de las señales eléctricas que provienen de un grupo elegido de electrodos.

Se eligen diferentes montajes de EEG dependiendo de lo que el médico intente observar, pero cada uno de ellos se basa en la misma cuadrícula 10-20 subyacente. Esa base compartida es lo que garantiza que un tecnólogo en un hospital y un investigador en otro país estén muestreando las mismas zonas anatómicas generales, independientemente de las diferencias en el tamaño o la forma de la cabeza entre sus respectivos pacientes.

La cuadrícula 10-20 también funciona como la capa base para sistemas de posicionamiento mucho más detallados que se utilizan cuando se requiere una mayor resolución espacial, como en entornos de investigación enfocados en delimitar las fuentes de las señales. El sistema 10-10 subdivide aún más la cuadrícula original para producir 81 posiciones de electrodos en lugar de 21, y el sistema 10-5 extiende esta subdivisión aún más, generando más de 300 sitios posibles.

A pesar de la densidad añadida, ambos sistemas extendidos se mantienen anclados a la misma lógica original basada en porcentajes, lo que significa que un investigador hoy en día todavía puede relacionar un electrodo del sistema 10-5 con décadas de literatura clínica construida enteramente sobre la matriz 10-20 más antigua y simple.

Este mismo marco de coordenadas también se ha convertido en el método de direccionamiento predeterminado en técnicas de estimulación cerebral no invasivas, incluidas la estimulación magnética transcraneal (TMS) y la estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS). En estos procedimientos, los puntos de referencia del 10-20 se utilizan para decidir dónde colocar físicamente una bobina de estimulación o una almohadilla de electrodo en el exterior de la cabeza, con el objetivo de influir en la actividad de una región de la corteza específica debajo de esa ubicación del cuero cabelludo.

Lo que dice la evidencia sobre los límites del direccionamiento basado en el cuero cabelludo

A menudo se asume que el sistema 10-20 proporciona algo cercano a una correspondencia uno a uno entre un punto marcado en el cuero cabelludo y un pliegue específico de la corteza debajo de él, y que esta precisión es fácil de lograr después de un breve entrenamiento. Las investigaciones disponibles ofrecen un panorama más moderado.

Un estudio de 2019 realizado por Rick et al. examinó la confiabilidad de evaluadores novatos para localizar C3 y C4, los sitios estándar de la escala 10-20 utilizados para aproximar la corteza motora primaria para la tDCS. Dos evaluadores, cada uno tras recibir dos horas de instrucción por parte de un técnico neurodiagnóstico registrado, midieron estos puntos en 25 participantes adultos.

La confiabilidad interevaluador e intraevaluador resultante, calculada mediante el coeficiente intraclase, resultó ser solo de "baja a aceptable". La distancia absoluta entre los puntos marcados, ya sea comparando dos evaluadores diferentes o el mismo evaluador en dos días distintos, se mantuvo por debajo de 1.0 centímetros.

Eso puede parecer insignificante, pero los autores del estudio advierten específicamente que incluso una discrepancia de menos de un centímetro podría tener relevancia clínica en poblaciones cuya estructura cerebral ha sido alterada por una lesión u otros cambios anatómicos. Un margen de error que es inofensivo en un voluntario sano no es automáticamente inofensivo en un paciente con accidente cerebrovascular que se somete a una terapia de estimulación dirigida.

Además, otro estudio realizado por Kakisaka et al. plantea una limitación de diferente tipo. Los investigadores compararon el EEG en el cuero cabelludo, registrado mediante la colocación estándar 10-20 con algunos electrodos temporales adicionales, con la magnetoencefalografía (MEG) y con registros intracraneales tomados directamente del interior del cerebro, que sirvieron como el estándar de oro para detectar la actividad convulsiva.

In un paciente con epilepsia originada en la corteza temporal lateral, el EEG en el cuero cabelludo detectó el cero por ciento de las espigas que el registro intracraneal confirmó que estaban presentes, mientras que la MEG detectó el 55%. La explicación se remonta a la orientación de la propia fuente eléctrica: las espigas fueron generadas por una fuente orientada de forma casi tangencial, o lateral, a la superficie del cuero cabelludo, una geometría que los electrodos del cuero cabelludo están mal adaptados para captar.

En un segundo paciente, cuya epilepsia se originó en la ínsula, una región ubicada a mayor profundidad en el cerebro, la sensibilidad del EEG en el cuero cabelludo alcanzó el 44% mientras que la MEG llegó al 83%. Estas cifras demuestran que incluso un montaje 10-20 aplicado impecablemente puede omitir actividad eléctrica real, no por un error de medición, sino por la dirección física que la señal toma con relación al cuero cabelludo.

Tomados en conjunto, estos hallazgos apuntan hacia una conclusión coherente. El sistema 10-20 es un lenguaje compartido extremadamente útil para la electrofisiología, pero nunca fue diseñado para garantizar una precisión cortical a nivel de milímetros o una sensibilidad uniforme para cada fuente de señal posible. Su punto fuerte radica en la reproducibilidad y la comparabilidad entre laboratorios y estudios, no en actuar como un sustituto de las imágenes cerebrales individualizadas cuando realmente se requiere ese nivel de precisión.

Por qué el sistema EEG 10-20 es importante en la práctica clínica

El sistema 10-20 sirve como lenguaje universal para neurólogos e investigadores a nivel global. Debido a que se basa en la proporcionalidad anatómica, los médicos pueden repetir de manera confiable un estudio en el mismo paciente semanas o meses después para monitorear los cambios. Esta consistencia temporal es vital para realizar un seguimiento de la progresión de las afecciones neurológicas o evaluar la eficacia de los tratamientos a largo plazo sin la interferencia de discrepancias espaciales.

Más allá de la simple reproducción, esta arquitectura permite la aplicación de montajes matemáticos avanzados que dependen de la ubicación estandarizada de los electrodos. Cuando los datos se recopilan a través de este sistema rígido, los analistas pueden transformar la señal en diferentes vistas, como la del montaje laplaciano de EEG, para enfocarse en la densidad de corriente local en lugar de en el potencial global. Esta versatilidad permite que un solo registro estándar ofrezca múltiples perspectivas según la pregunta de investigación específica o el objetivo diagnóstico.

Además, el sistema facilita la recopilación de bases de datos normativas, que son esenciales para identificar patrones eléctricos cerebrales anormales. Al comparar un estudio individual con un estándar poblacional seleccionado, los equipos de atención médica pueden distinguir las firmas neurológicas primarias del ruido.

Conclusión

El sistema 10-20 sigue siendo un marco indispensable en el panorama del diagnóstico, ya que proporciona la estructura necesaria para una medición precisa y reproducible de la actividad cerebral en la neurociencia. Al adherirse a estos intervalos estandarizados, los profesionales garantizan que los datos sean comparables entre sesiones y personas, cerrando la brecha entre las firmas biológicas puras y las perspectivas clínicas claras.

Referencias

1. Rich, T. L., & Gillick, B. T. (2019). Electrode placement in transcranial direct current stimulation—how reliable is the determination of C3/C4?. Brain sciences, 9(3), 69. https://doi.org/10.3390/brainsci9030069

2. Rusjan, P. M., Barr, M. S., Farzan, F., Arenovich, T., Maller, J. J., Fitzgerald, P. B., & Daskalakis, Z. J. (2010). Optimal transcranial magnetic stimulation coil placement for targeting the dorsolateral prefrontal cortex using novel magnetic resonance image‐guided neuronavigation (Vol. 31, No. 11, pp. 1643-1652). Hoboken: Wiley Subscription Services, Inc., A Wiley Company. https://doi.org/10.1002/hbm.20964

3. Kakisaka, Y., Alkawadri, R., Wang, Z. I., Enatsu, R., Mosher, J. C., Dubarry, A. S., ... & Burgess, R. C. (2013). Sensitivity of scalp 10‐20 EEG and magnetoencephalography. Epileptic disorders, 15(1), 27-31. https://doi.org/10.1684/epd.2013.0554

Preguntas frecuentes

¿Qué es el sistema internacional 10-20?

El sistema internacional 10-20 es un método estandarizado para colocar electrodos de EEG en el cuero cabelludo de modo que sus posiciones sean consistentes entre diferentes personas y sesiones de registro. Utiliza medidas proporcionales entre puntos de referencia fijos del cráneo para crear una cuadrícula escalable, lo que garantiza que se muestreen las mismas regiones cerebrales subyacentes, independientemente del tamaño o la forma de la cabeza.

¿Cómo se determinan las posiciones de los electrodos con el sistema 10-20?

Un tecnólogo localiza primero cuatro puntos de referencia palpables: el nasión, el inión y los dos puntos preauriculares. Las distancias entre estos puntos de referencia a lo largo de la línea media y entre las orejas se miden con una cinta flexible, y luego se marcan las filas de electrodos a intervalos del 10% o del 20% de estas distancias totales.

¿Qué significan las letras y los números en las etiquetas de los electrodos?

La letra en una etiqueta indica la región cerebral general debajo de esa ubicación del cuero cabelludo (por ejemplo, F para frontal, C para central, O para occipital). El número indica qué tan a la izquierda o a la derecha de la línea media se asienta el electrodo, con los números impares a la izquierda, los pares a la derecha y la 'z' (cero) marcando la línea media.

¿Por qué es esencial el sistema 10-20 para las comparaciones de EEG?

Dado que cada laboratorio sigue idénticas reglas de medición, los registros de diferentes personas o de la misma persona en diferentes días muestrean las mismas áreas corticales generales. Esta reproducibilidad es lo que permite a los médicos e investigadores comparar los hallazgos de manera confiable.

¿Cómo apoya el sistema 10-20 la estimulación cerebral no invasiva?

Las técnicas como la estimulación magnética transcraneal (TMS) y la estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) utilizan los puntos de referencia del 10-20 para ubicar bobinas o electrodos sobre objetivos cerebrales aproximados. Por ejemplo, los sitios C3 o C4 se utilizan convencionalmente para estimular la corteza motora, mientras que F3 o F5 pueden dirigirse a la corteza prefrontal dorsolateral.

¿Cuáles son algunas limitaciones conocidas del sistema 10-20?

La precisión de la medición depende de la capacitación del evaluador, e incluso pequeños errores de colocación pueden tener importancia cuando la anatomía del cerebro se ve alterada por una lesión o enfermedad. Además, los electrodos del cuero cabelludo pueden omitir señales eléctricas que se desplazan lateralmente o que se originan a gran profundidad en el cerebro, simplemente por la dirección en que se propaga la señal.

¿Qué son los sistemas 10-10 y 10-5?

Se trata de extensiones de mayor densidad de la cuadrícula original 10-20 para situaciones que requieren una mayor resolución espacial. El sistema 10-10 subdivide los sitios originales para producir 81 posiciones de electrodos, mientras que el sistema 10-5 refina esto aún más a más de 300 posiciones, permaneciendo ambos basados en la misma lógica de porcentajes.

¿Es el sistema 10-20 lo suficientemente preciso para todas las necesidades de direccionamiento cerebral?

El sistema garantiza una colocación consistente entre los sujetos, pero no proporciona una correspondencia a nivel de milímetros con los pliegues corticales individuales. Cuando el direccionamiento exacto es indispensable, la neuronavigación guiada por RM ofrece una mayor precisión, aunque el marco 10-20 sigue siendo la norma cuando no se dispone de tales herramientas.