Orientador: Ney Lemke / Resumo: O sono (do latim, somnus) é um período que apresenta uma atividade fisiológica característica, que pode ser registrada com o EEG. Algumas ondas em um sinal de EEG são vistas apenas durante o sono, como os fusos do sono e complexos K. O fuso é um dos elementos mais bem conhecidos no estudo do sono. No presente estudo serão estudados fusos globais e potenciais complexos K, os quais são observados simultaneamente em todos os canais de EEG. Para isto, um novo método de investigação foi proposto, que estuda tanto o envelope do sinal quanto a fase/frequência de cada fuso. Através da análise da fase do fuso global, foi mostrado que 90% dos fusos de indivíduos saudáveis sincronizam com um tempo de latência de 0,11s. O método também avalia a frequência de modulação (chirp) de fusos globais, e foi averiguado que não há correlação entre o chirp destes fusos e sua sincronização. Através do estudo do envelope do sinal juntamente com a implementação de um modelo de propagação isotrópico, foi possível estimar a origem do fuso e sua velocidade de propagação. Os resultados obtidos indicam que através desta abordagem simples e não invasiva é possível determinar, com uma precisão razoável, o local de origem dos fusos do sono, e sua velocidade estimada de propagação de 0,12m/s. Os potenciais complexos K detectados foram usados para avaliar a robustez do método desenvolvido, e apresentaram frequências, durações e amplitudes dentro das faixas esperadas para complexos K. A velocidade do propagação ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sleep (derived from the Latim, somnus) is a brain state with distinct physiological activity that can be investigated by EEG evaluation. Some waves are unique in sleep EEG such as sleep spindles and K complexes. Spindles are one of the best known elements in sleep studies. In this work we considered global spindles and K complexes, which are spindles that are observed simultaneously in all EEG channels. We propose a method that investigates both the signal envelope and phase/frequency of each global spindle. By analysing the spindle phase we showed that 90% of spindles in healthy subjects synchronize with a median latency time of 0.11 s. The method also measured the frequency slope (chirp) of global spindles and found that global spindle chirp and synchronization are not correlated. By investigating the signal envelopes and implementing a homogeneous and isotropic propagation model, we could estimate both the signal origin and velocity in global spindles. Our results indicate that this simple and non-invasive approach could determine with reasonable precision the spindle origin, and allowed us to estimate a signal speed of 0.12 m/s.Potential K complexes are used to assess the robustness of developed method and shows that frequencies, durations and amplitudes within the K complex expected range. Propagation velocity in potential K complexes are around 0.05 m/s which is lower than spindles velocity. Partial synchronization tendencies were detected in potential K complex, a... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Rafael Toledo Fernandes de Souza (rafael@ibb.unesp.br) on 2016-04-27T21:08:41Z No. of bitstreams: 1 TeseRafaelTFS.pdf: 24959368 bytes, checksum: f8cc766a544e297b446817f14d467e4e (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-29T22:14:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_rtf_dr_bot.pdf: 24959368 bytes, checksum: f8cc766a544e297b446817f14d467e4e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T22:14:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_rtf_dr_bot.pdf: 24959368 bytes, checksum: f8cc766a544e297b446817f14d467e4e (MD5) Previous issue date: 2016-03-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O sono (do latim, somnus) é um período que apresenta uma atividade fisiológica característica, que pode ser registrada com o EEG. Algumas ondas em um sinal de EEG são vistas apenas durante o sono, como os fusos do sono e complexos K. O fuso é um dos elementos mais bem conhecidos no estudo do sono. No presente estudo serão estudados fusos globais e potenciais complexos K, os quais são observados simultaneamente em todos os canais de EEG. Para isto, um novo método de investigação foi proposto, que estuda tanto o envelope do sinal quanto a fase/frequência de cada fuso. Através da análise da fase do fuso global, foi mostrado que 90% dos fusos de indivíduos saudáveis sincronizam com um tempo de latência de 0,11s. O método também avalia a frequência de modulação (chirp) de fusos globais, e foi averiguado que não há correlação entre o chirp destes fusos e sua sincronização. Através do estudo do envelope do sinal juntamente com a implementação de um modelo de propagação isotrópico, foi possível estimar a origem do fuso e sua velocidade de propagação. Os resultados obtidos indicam que através desta abordagem simples e não invasiva é possível determinar, com uma precisão razoável, o local de origem dos fusos do sono, e sua velocidade estimada de propagação de 0,12m/s. Os potenciais complexos K detectados foram usados para avaliar a robustez do método desenvolvido, e apresentaram frequências, durações e amplitudes dentro das faixas esperadas para complexos K. A velocidade do propagação encontrada para os potenciais complexos K foi de 0,05m/s, menor do que a dos fusos do sono. Os potenciais complexos K mostraram ter uma tendência de sincronização parcial, propriedade esta descrita para os complexos K na literatura. O método desenvolvido também foi aplicado em indivíduos com Apneia Obstrutiva do Sono (AOS). A maioria dos parâmetros analisados não apresentaram diferenças significativas entre indivíduos saudáveis e com AOS; exceto que, em indivíduos com AOS, a duração da sincronização apresentou um valor 34,18% menor, e a posição de origem dos fusos apresentou dois focos diferentes. Desta maneira, conclui-se que o método desenvolvido foi aplicado com sucesso nos grafoelementos avaliados, pois consegue recuperar as informações esperadas, e pode ser útil como uma ferramenta diagnóstica não invasiva. / Sleep (derived from the Latim, somnus) is a brain state with distinct physiological activity that can be investigated by EEG evaluation. Some waves are unique in sleep EEG such as sleep spindles and K complexes. Spindles are one of the best known elements in sleep studies. In this work we considered global spindles and K complexes, which are spindles that are observed simultaneously in all EEG channels. We propose a method that investigates both the signal envelope and phase/frequency of each global spindle. By analysing the spindle phase we showed that 90% of spindles in healthy subjects synchronize with a median latency time of 0.11 s. The method also measured the frequency slope (chirp) of global spindles and found that global spindle chirp and synchronization are not correlated. By investigating the signal envelopes and implementing a homogeneous and isotropic propagation model, we could estimate both the signal origin and velocity in global spindles. Our results indicate that this simple and non-invasive approach could determine with reasonable precision the spindle origin, and allowed us to estimate a signal speed of 0.12 m/s. Potential K complexes are used to assess the robustness of developed method and shows that frequencies, durations and amplitudes within the K complex expected range. Propagation velocity in potential K complexes are around 0.05 m/s which is lower than spindles velocity. Partial synchronization tendencies were detected in potential K complex, a propriety described for K complex in the literature. Obstructive Sleep Apnea (OSA) subjects were also assessed by our method. The majority of analysed parameters do not present significant difference between healthy and OSA subjects except by synchronization duration (34.18% lower in OSA) and two distinct focal points in OSA spindle origin. The proposed methodology retrieved the expected results, obtained by EEG analysis and other more complex techniques and our results indicate that it can be used as a diagnosis tool and to explore other sleep phenomena, such as K complexes. / FAPESP: 2012/22413-2

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosNA.pdf: 2422732 bytes, checksum: f5d47defbd8e5b492fe5d2975c8286ee (MD5) Previous issue date: 2006-12-28 / Innumerable studies have focused been reported on the sleep spindles (SS), Sharp Vertex Waves (SVW) and REM, NREM Sleep as indicators interpreting EEG patterns in children. However, Frequency and Amplitud Gradient (FAG) is rarely cited sleep parameter in children,that occurs during NREM Sleep. It was first described by Slater and Torres, in 1979, but has not been routinely evaluated in EEG reports. The aim of this study was to assess the absence of SS, SVW and FAG, as an indication of neurological compromise in children. The sample consisted of 1014 EEGs of children referred to the Clinical Neurophysiology Laboratory, Hospital Universit?rio de Bras?lia (HUB), from January 1997 to March 2003, with ages ranging from 3 months to 12 years old, obtained in spontaneous sleep or induced by choral hydrate. The study was transversal and analytical, in which, visual analysis of EEG traces was perfumed individually and independently by two electroencephalographers without prior knowledge of the EEG study or neurological findings. After EEG selection, the investigators analyzed the medical reports in order to define and correlate neurological pattern was classified according to the presence or absence of neurological compromise, as Normal Neurological Pattern (NNP), and Altered Neurological Pattern (ANP) respectively. From the visual analysis of the EEG(s), it was possible to characterize 6 parameters: 1- FAG present (64,1%); 2- FAG absent (35,9%); 3 - normal SS (87,9%); 4 - altered SS s (12,1%); 5 - normal SVW s (95,7%); 6 - altered SVW s (4,3%). The prevalence of well-formed FAG is found in the 3 months to 5 years age group in the children with NNF. FAG was totally absent from the age of 10 years. When comparing the three sleep graphielements, it was observed that SVW and SS were predominant in children with NNF. However, FAG absent was more prevalent in the ANF than in altered SS an SVW. The statistical analysis showed that there is a strong association of FAG absent, with isolated alteration, in ANF patients, in that the prevalence ratio was 6,60. The association becomes stronger when FAG absent + altered SS(s) is considered (RP= 6,68). Chi-square test, corrected by Yates technique, showed a highly significant relation for FAG &#961;= 0,00000001, for error X of 5%, or else the 95% confidence interval (&#961;<0,05). Thus, the FAG absent were more expressive in ANF patient than altered SS(s) and SVW(s). The association becomes stronger in order to establish a prognostic relation, when the FAG is combined with the SS. The results os this study allow us to affirm that the FAG, when absent at ages ranging from 3 months to 5 years , is an indication of neurological compromise. FAG is an age-dependent EEG parameter and incorporated systematically, in the interpretation criteria of the EEG of children s sleep, not only in the maturational point of view, but also neurological disturbances with encephalic compromise / In?meras pesquisas t?m focalizado periodicamente os fusos do sono (FS), as ondas agudas do v?rtex (OAV), o complexo K e o padr?o do sono REM e NREM como indicadores de avalia??o eletrencefalogr?fica da inf?ncia. O GFA ? um padr?o EEG do sono de crian?as que ocorre durante o sono NREM, raramente citado na literatura, e que, descrito pela primeira vez por Slater e Torres, em 1979, e n?o devidamente valorizado na rotina dos laudos EEG. Nas montagens referenciais ? caracterizado por uma progressiva diminui??o de voltagem e aumento de freq??ncia na dire??o p?stero-anterior. O objetivo desta tese, foi analisar o gradiente de freq??ncia e amplitude, um padr?o EEG do sono de crian?as que ocorre durante o sono NREM; estudar os fusos do sono(FS), ondas agudas do v?rtex (OAV), como indicadores de comprometimento neurol?gico. A popula??o de estudo constitui-se de 1014 EEG de crian?as atendidas no Laborat?rio de Neurofisiologia Cl?nica do Hospital Universit?rio de Bras?lia (HUB) no per?odo de janeiro de 1997 a mar?o de 2003, nas faixas et?rias de 3 meses a 12 anos de idade, obtidos em sono espont?neo ou induzido por hidrato de cloral. O tipo de ensaio foi transversal-anal?tico, onde os EEG foram avaliados independentemente por 2 examinadores sem pr?vio conhecimento do padr?o neurol?gico e da indica??o cl?nica. Ap?s an?lise visual do EEG, foram pesquisados os prontu?rios m?dicos de todas as crian?as inclu?das no estudo, a fim de definir e associar o padr?o neurol?gico com os par?metros fusos do sono, ondas agudas do v?rtex, e GFA. O padr?o neurol?gico foi classificado segundo a presen?a ou aus?ncia de comprometimento neurol?gico em padr?o neurol?gico normal (PNN) e padr?o neurol?gico anormal (PNA), respectivamente. Com base na an?lise visual dos EEG, foi caracterizado o GFA em duas categorias: 1) GFA presente (64,1%); 2) GFA ausente ( 35,9%); 3) FS normais (87,9%); 4) FS alterados (12,1%); 5) OAV normais (95,7%); 6) OAV alteradas (4,3%). A melhor express?o do GFA presente com PNN ocorreu nas faixas et?rias de 3 meses a 5 anos. Observou-se tamb?m que o GFA torna-se ausente a partir dos 10 anos de idade em crian?as com PNN. Comparando os 3 grafoelementos do sono, as OAV e FS, foram respectivamente predominantes nas crian?as com PNN. A an?lise estat?stica mostrou que existe uma forte associa??o de aus?ncia de GFA, como altera??o isolada, nos pacientes com PNA, uma vez que a raz?o de preval?ncia foi de 6,60. A associa??o torna-se mais forte, quando se considerou GFA ausente + FS alterados (RP=11,9) e GFA ausente + FS alterados + OAV alterados (RP= 6,68). O teste do qui-quadrado, com corre??o pela t?cnica de Yates, mostrou uma rela??o altamente significativa, quando envolvido o GFA. Assim, o GFA ausente foi mais expressivo no PNA que os FS e as OAV alterados. A associa??o se torna ainda mais forte a ponto de estabelecer uma rela??o com valor progn?stico, quando o GFA se encontra-se combinado com o FS. Embora estatisticamente significante, n?o houve associa??o quando as OAV se encontra isoladas em compara??o aos demais par?metros. Os dados obtidos neste estudo permitem afirmar que, entre os grafo- elementos do sono, o GFA, quando ausente nas faixas et?rias de 3 meses a 5 anos, ? um indicador de comprometimento neurol?gico, sendo tal conclus?o mais expressiva do que os par?metros FS e OAV. O GFA ? um par?metro idade dependente e deve ser valorizado e incorporado, sistematicamente, aos crit?rios de interpreta??o do tra?ado EEG do sono de crian?as, tanto no ponto de vista da avalia??o maturacional como dos dist?rbios neurol?gicos com comprometimento encef?lico