Sistema 10-20 em EEG

Como os Técnicos de EEG Medem o Couro Cabeludo para a Colocação de Elétrodos

Antes de qualquer elétrodo tocar na pele, têm de ser identificados manualmente quatro pontos de referência no crânio. Estes são o násio, a pequena depressão na ponte do nariz onde a testa se encontra com o nariz; o inio, a protuberância óssea sentida na base do crânio onde este se encontra com o pescoço; e dois pontos pré-auriculares, as pequenas depressões encontradas mesmo em frente de cada canal auditivo, um do lado esquerdo e outro do lado direito.

Todos os quatro pontos são palpáveis, o que significa que podem ser encontrados apenas através do tato, razão pela qual o sistema funciona de forma fiável sem qualquer equipamento de imagem.

Uma vez identificados estes pontos de referência, o técnico mede a distância do násio ao inio utilizando uma fita métrica flexível colocada diretamente ao longo da linha média do couro cabeludo, traçando a curva da cabeça de trás para a frente. Esta medição única torna-se a distância de referência para cada posição de elétrodo de trás para a frente, ou sagital.

Separadamente, a distância entre os dois pontos pré-auriculares também é medida, mas desta vez a fita passa sobre o vértice, o ponto mais alto no topo da cabeça, traçando uma linha de orelha a orelha. Esta segunda medição define o eixo horizontal, ou coronal, da grelha.

As Origens e o Propósito do Sistema 10-20

O nome “10-20” refere-se à forma como as duas distâncias de referência são divididas. As linhas de elétrodos são espaçadas a intervalos iguais a 10% ou 20% da distância total medida.

Começando a partir do násio ao longo da linha média, a primeira marca de elétrodo situa-se a 10% da distância do násio ao inio, o que localiza um ponto chamado Fpz. A partir daí, cada marca subsequente é colocada 20% mais à frente ao longo da linha, movendo-se através de posições rotuladas como Fz, Cz, Pz, e chegando finalmente a Oz, que se situa 10% acima do inio.

Somando tudo, 10% mais quatro passos de 20% mais um 10% final totaliza 100%, representando toda a distância do násio ao inio. A mesma lógica de intervalos de 10% e depois de 20% é aplicada à linha transversal que vai de orelha a orelha, e depois novamente em torno de toda a circunferência da cabeça, construindo uma grelha completa em vez de apenas duas linhas cruzadas.

Compreender a Nomenclatura do Sistema EEG 10-20

Cada posição na grelha 10-20 recebe um nome construído a partir de uma letra e de um número.

A letra identifica a região geral do cérebro situada por baixo dessa localização no couro cabeludo, enquanto o número indica a distância a que esse elétrodo se encontra à esquerda ou à direita da linha média. Os números ímpares ficam sempre do lado esquerdo da cabeça, os números pares ficam do lado direito, e a letra “z”, que significa zero, marca tudo o que se encontra diretamente na linha média.

As letras regionais dividem-se da seguinte forma:

• Fp, para frontopolar, marcando locais perto da testa e a parte mais anterior da região pré-frontal.

• F, para frontal, cobrindo a área mais ampla do lobo frontal por trás da testa.

• C, para central, situando-se sobre a faixa do córtex envolvida no movimento e na sensação.

• P, para parietal, cobrindo a porção superior traseira do crânio.

• O, para occipital, na parte mais traseira da cabeça, perto das áreas de processamento visual.

• T, para temporal, sobre os lados da cabeça acima das orelhas.

• A, para auricular, referindo-se aos próprios lóbulos das orelhas, que são frequentemente utilizados como pontos de referência neutros em vez de locais de gravação ativos.

A aplicação deste esquema de rotulagem em toda a grelha de medição completa produz uma matriz padrão de 21 locais de elétrodos, que ainda constitui a espinha dorsal do EEG clínico de rotina.

Visão Geral do Sistema 10 20 de Colocação de Elétrodos de EEG

Um exame de EEG eficaz requer uma aplicação cuidadosa dos elétrodos para garantir que cada região do couro cabeludo seja coberta de forma adequada. Diferentes regiões de interesse ditarão frequentemente quais os subconjuntos de elétrodos que são priorizados durante a sessão.

Compreender estes grupos específicos ajuda a manter uma elevada qualidade do sinal ao longo de todo o período de gravação.

Elétrodos Frontais (F)

Os elétrodos frontais são posicionados sobre o prosencéfalo, desempenhando frequentemente um papel crítico na deteção de atividade relacionada com funções cognitivas superiores e planeamento motor. Ao colocar estes sensores corretamente, os médicos podem monitorizar padrões associados a vários estados de consciência e potenciais anomalias neurofisiológicas. Estes locais são fundamentais para medir a função do lobo frontal em muitos cenários de diagnóstico diferentes.

Elétrodos Temporais (T)

Os locais temporais são colocados ao longo da parte lateral da cabeça, cobrindo regiões críticas para o processamento de linguagem, memória e regulação emocional. Como estas áreas estão situadas perto da base do crânio, a colocação adequada é necessária para evitar artefactos musculares da mandíbula ou do pescoço. Este posicionamento preciso é vital para examinar as assinaturas elétricas do lobo temporal.

Elétrodos Parietais (P)

Os sensores parietais estão localizados no topo e nas laterais do couro cabeludo, posteriormente ao sulco central, focando-se na integração sensorial e na consciência espacial. Estes elétrodos interagem frequentemente com as derivações circundantes para fornecer uma visão mais ampla da comunicação entre diferentes regiões cerebrais funcionais. Garantir que estes são colocados de acordo com intervalos baseados em percentagens mantém a integridade espacial relativamente às derivações frontais e occipitais.

Elétrodos Occipitais (O)

As derivações occipitais consistem em elétrodos colocados na parte mais posterior do couro cabeludo, sobre os centros de processamento visual. Estes nós são altamente sensíveis a estímulos visuais e à abertura ou fecho dos olhos, o que produz ritmos alfa característicos. A medição adequada que garante que estes se encontram 10% acima do inio é essencial para uma avaliação precisa da atividade do córtex visual.

Por que o Sistema 10-20 Subjaz a Cada Montagem de EEG e Método de Mapeamento Avançado

Uma vez marcados os 21 locais padrão, os técnicos de EEG clínico selecionam subconjuntos deles para construir o que é chamado de “montagem”, que é simplesmente uma visão organizada dos sinais elétricos provenientes de um grupo escolhido de elétrodos.

Diferentes montagens de EEG são escolhidas dependendo do que o médico está a tentar observar, mas cada uma delas baseia-se na mesma grelha 10-20 subjacente. Essa base partilhada é o que garante que um técnico num hospital e um investigador noutro país estão a amostrar as mesmas zonas anatómicas gerais, independentemente de diferenças no tamanho ou formato da cabeça entre os seus respetivos doentes.

A grelha 10-20 também funciona como camada base para sistemas de posicionamento muito mais detalhados usados quando é necessária uma maior resolução espacial, como em ambientes de investigação focados na identificação de fontes de sinal. O sistema 10-10 subdivide ainda mais a grelha original para produzir 81 posições de elétrodos em vez de 21, e o sistema 10-5 estende esta subdivisão ainda mais, gerando mais de 300 locais possíveis.

Apesar da densidade adicional, ambos os sistemas estendidos permanecem ancorados à mesma lógica original baseada em percentagens, o que significa que um investigador hoje ainda pode relacionar um elétrodo do sistema 10-5 com décadas de literatura clínica construída inteiramente na matriz 10-20 mais antiga e simples.

Este mesmo quadro de coordenadas também se tornou o método de direcionamento padrão em técnicas de estimulação cerebral não invasivas, incluindo a estimulação magnética transcraniana (EMT) e a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC). Nestes procedimentos, os pontos de referência 10-20 são usados para decidir onde colocar fisicamente uma bobina de estimulação ou um elétrodo adesivo na parte externa da cabeça, com o objetivo de influenciar a atividade numa região específica do córtex por baixo dessa localização no couro cabeludo.

O que as Evidências Dizem Sobre os Limites do Direcionamento Baseado no Couro Cabeludo

Assume-se frequentemente que o sistema 10-20 fornece algo próximo de uma correspondência de um para um entre um ponto marcado no couro cabeludo e uma dobra específica do córtex por baixo dele, e que esta precisão é fácil de alcançar após um breve treino. A investigação disponível oferece uma perspetiva mais ponderada.

Um estudo de 2019 de Rick et al. examinou com que fiabilidade avaliadores novatos conseguiam localizar C3 e C4, os locais padrão 10-20 usados para aproximar o córtex motor primário para ETCC. Dois avaliadores, tendo recebido cada um duas horas de instrução de um técnico de neurodiagnóstico credenciado, mediram estes pontos em 25 participantes adultos.

A fiabilidade inter-avaliador e intra-avaliador resultante, calculada através do coeficiente intraclasse, revelou-se apenas “baixa a razoável”. A distância absoluta entre os pontos marcados, quer comparando dois avaliadores diferentes, quer o mesmo avaliador em dois dias diferentes, permaneceu abaixo de 1,0 centímetro.

Isso pode parecer insignificante, mas os autores do estudo alertam especificamente que mesmo uma discrepância subcentimétrica pode ter peso clínico em populações cuja estrutura cerebral foi alterada por uma lesão ou por outras alterações anatómicas. Uma margem de erro que é inofensiva num voluntário saudável não é automaticamente inofensiva num doente que sofreu um AVC e está a ser submetido a uma terapia de estimulação direcionada.

Além disso, um estudo separado de Kakisaka et al. levanta um tipo diferente de limitação. Os investigadores compararam o EEG do couro cabeludo, registado utilizando a colocação padrão 10-20 com alguns elétrodos temporais adicionais, com a magnetoencefalografia (MEG) e com registos intracranianos obtidos diretamente do interior do cérebro, que serviram como o padrão de ouro para detetar a atividade convulsiva.

Num doente com epilepsia com origem no córtex temporal lateral, o EEG do couro cabeludo detetou zero por cento das espículas que o registo intracraniano confirmou estarem presentes, enquanto a MEG detetou 55%. A explicação residia na orientação da própria fonte elétrica: as espículas eram geradas por uma fonte orientada de forma quase tangencial, ou lateral, em relação à superfície do couro cabeludo, uma geometria que os elétrodos do couro cabeludo têm dificuldade em captar.

Num segundo doente, cuja epilepsia tinha origem na ínsula, uma região situada mais profundamente no cérebro, a sensibilidade do EEG do couro cabeludo atingiu 44% enquanto a MEG atingiu 83%. Estes números mostram que mesmo uma montagem 10-20 perfeitamente aplicada pode ainda falhar atividade elétrica real, não devido a erros de medição, mas devido à direção física pela qual o sinal viaja em relação ao couro cabeludo.

Globalmente, estas descobertas apontam para uma conclusão consistente. O sistema 10-20 é uma linguagem comum extremamente útil para a eletrofisiologia, mas nunca foi concebido para garantir uma precisão cortical ao milímetro ou uma sensibilidade uniforme a todas as fontes de sinal possíveis. A sua força reside na reprodutibilidade e na comparabilidade entre laboratórios e estudos, e não em funcionar como um substituto para a imagem cerebral individualizada quando esse nível de precisão é realmente necessário.

Por que o Sistema EEG 10-20 Importa na Prática Clínica

O sistema 10-20 serve como a linguagem universal para neurologistas e investigadores a nível global. Pelo facto de se basear na proporcionalidade anatómica, os médicos podem repetir de forma fiável um estudo no mesmo doente semanas ou meses mais tarde para monitorizar alterações. Esta consistência temporal é vital para rastrear a progressão de condições neurológicas ou avaliar a eficácia de tratamentos a longo prazo sem a interferência de discrepâncias espaciais.

Para além da simples reprodução, esta arquitetura permite a aplicação de montagens matemáticas avançadas que dependem de localizações padronizadas de elétrodos. Quando os dados são recolhidos através deste sistema rígido, os analistas podem transformar o sinal em diferentes perspetivas, tais como o Laplacian Montage EEG, para se focarem na densidade de corrente local em vez do potencial global. Esta versatilidade permite que um único registo padrão produza múltiplos Insights, dependendo da questão de investigação específica ou do objetivo do diagnóstico.

Além disso, o sistema facilita a compilação de bases de dados normativas, que são essenciais para identificar padrões elétricos cerebrais anormais. Ao comparar um estudo individual com um padrão populacional curado, as equipas de saúde podem distinguir assinaturas neurológicas primárias de ruído.

Conclusão

O sistema 10-20 continua a ser uma estrutura indispensável no panorama do diagnóstico, fornecendo a estrutura necessária para a medição precisa e reprodutível da atividade cerebral na neurociência. Ao aderirem a estes intervalos padronizados, os profissionais garantem que os dados são comparáveis entre sessões e indivíduos, colmatando a lacuna entre as assinaturas biológicas brutas e os insights clínicos claros.

Referências

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

Perguntas Frequentes

O que é o sistema internacional 10-20?

O sistema internacional 10-20 é um método padronizado para a colocação de elétrodos de EEG no couro cabeludo, de modo a que as suas posições sejam consistentes entre diferentes pessoas e sessões de gravação. Utiliza medições proporcionais entre pontos de referência fixos do crânio para criar uma grelha escalável, garantindo que as mesmas regiões cerebrais subjacentes são amostradas, independentemente do tamanho ou formato da cabeça.

Como são determinadas as posições dos elétrodos com o sistema 10-20?

Um técnico localiza primeiro quatro pontos de referência palpáveis: o násio, o inio e os dois pontos pré-auriculares. As distâncias entre estes pontos de referência ao longo da linha média e entre as orelhas são medidas com uma fita flexível, marcando-se depois as linhas de elétrodos a intervalos de 10% ou 20% destas distâncias totais.

O que significam as letras e os números nos rótulos dos elétrodos?

A letra no rótulo indica a região geral do cérebro por baixo de cada localização no couro cabeludo (por exemplo, F para frontal, C para central, O para occipital). O número indica a distância a que o elétrodo se encontra à esquerda ou à direita da linha média, com números ímpares à esquerda, números pares à direita e o 'z' (zero) a marcar a linha média.

Por que o sistema 10-20 é essencial para as comparações de EEG?

Porque cada laboratório segue regras de medição idênticas, as gravações de diferentes indivíduos ou da mesma pessoa em dias diferentes amostram as mesmas áreas corticais gerais. Esta reprodutibilidade é o que permite aos médicos e investigadores comparar resultados de forma fiável.

Como é que o sistema 10-20 apoia a estimulação cerebral não invasiva?

Técnicas como a estimulação magnética transcraniana (EMT) e a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) utilizam os pontos de referência 10-20 para posicionar bobinas ou elétrodos sobre alvos cerebrais aproximados. Por exemplo, os locais C3 ou C4 são convencionalmente utilizados para estimular o córtex motor, enquanto F3 ou F5 podem visar o córtex pré-frontal dorsolateral.

Quais são algumas das limitações conhecidas do sistema 10-20?

A precisão da medição depende do treino do avaliador, e mesmo pequenos erros de colocação podem ser importantes quando a anatomia do cérebro é alterada por lesão ou doença. Além disso, os elétrodos do couro cabeludo podem falhar sinais elétricos que viajam lateralmente ou têm origem profunda no cérebro, simplesmente devido à direção de propagação do sinal.

O que são os sistemas 10-10 e 10-5?

Estas são extensões mais densas da grelha original 10-20 para situações que requerem maior resolução espacial. O sistema 10-10 subdivide os locais originais para obter 81 posições de elétrodos, enquanto o sistema 10-5 refina ainda mais esta divisão para mais de 300 posições, permanecendo ambos baseados na mesma lógica de percentagens.

O sistema 10-20 é suficientemente preciso para todas as necessidades de direcionamento cerebral?

O sistema garante uma colocação consistente entre indivíduos, mas não fornece uma correspondência ao milímetro com as dobras corticais individuais. Quando o direcionamento exato é crítico, a neuronavegação guiada por RM oferece maior precisão, embora a estrutura 10-20 continue a ser o padrão quando essas ferramentas não estão disponíveis.