El a fost primul care a înregistrat EEG la oameni. Tema: Electroencefalografia

Electroencefalografia (EEG) este o metodă de studiere a activității creierului prin înregistrarea impulsurilor electrice emanate din diferite zone ale creierului. Această metodă de diagnosticare este efectuată cu ajutorul unui dispozitiv special, un electroencefalograf și este foarte informativă în legătură cu multe boli ale sistemului central. sistem nervos. Veți afla despre principiul electroencefalografiei, indicațiile și contraindicațiile pentru implementarea acesteia, precum și regulile de pregătire pentru studiu și metodologia de realizare din articolul nostru.

Toată lumea știe că creierul nostru este format din milioane de neuroni, fiecare dintre care este capabil să genereze în mod independent impulsuri nervoase și să le transmită celulelor nervoase învecinate. De fapt, activitatea electrică a creierului este foarte mică și se ridică la milioane de volt. Prin urmare, pentru a-l evalua, este necesar să folosiți un amplificator, ceea ce este un electroencefalograf.

În mod normal, impulsurile care emană din diferite părți ale creierului sunt coordonate în zonele sale mici; în diferite condiții, se slăbesc sau se întăresc reciproc. Amplitudinea și puterea lor variază, de asemenea, în funcție de conditii externe sau starea de activitate şi sănătatea subiectului.

Toate aceste modificări sunt destul de în puterea de a înregistra dispozitivul electroencefalograf, care constă dintr-un anumit număr de electrozi conectați la un computer. Electrozii instalați pe scalpul pacientului preiau impulsurile nervoase, le transmit unui computer, care, la rândul său, amplifică aceste semnale și le afișează pe un monitor sau pe hârtie sub forma mai multor curbe, așa-numitele unde. Fiecare val este o reflectare a funcționării unei anumite părți a creierului și este indicată de prima literă a numelui său latin. În funcție de frecvența, amplitudinea și forma oscilațiilor, curbele sunt împărțite în unde α- (alfa), β- (beta), δ- (delta), θ- (theta) și μ- (mu).

Electroencefalografele sunt staționare (permițând efectuarea cercetărilor exclusiv într-o cameră special echipată) și portabile (permit diagnosticarea direct la patul pacientului). Electrozii, la rândul lor, sunt împărțiți în placă (seamănă cu plăci metalice cu un diametru de 0,5-1 cm) și ac.

De ce sa faci un EEG

Electroencefalografia înregistrează unele afecțiuni și oferă specialistului posibilitatea de a:

să detecteze și să evalueze natura disfuncției creierului;
determinați în ce zonă a creierului este localizat focarul patologic;
găsit într-una sau alta parte a creierului;
pentru a evalua funcționarea creierului în perioada dintre crize;
aflați cauzele leșinului și atacurilor de panică;
să efectueze diagnostice diferențiale între patologia organică a creierului și tulburările sale funcționale dacă pacientul prezintă simptome caracteristice acestor afecțiuni;
evalua eficacitatea terapiei în caz de mai devreme diagnostic stabilit prin compararea EEG înainte și în timpul tratamentului;
evaluează dinamica procesului de reabilitare după o anumită boală.

Indicatii si contraindicatii

Electroencefalografia face posibilă clarificarea multor situații legate de diagnosticul și diagnosticul diferențial al bolilor neurologice, prin urmare această metodă de cercetare este utilizată pe scară largă și evaluată pozitiv de către neurologi.

Deci, EEG este prescris pentru:

tulburări de somn (insomnie, obstrucție pulmonară apnee de somn, treziri frecvente în vis);
convulsii;
dureri de cap frecvente și amețeli;
boli ale meningelor creierului:,;
recuperare după neuro operatii chirurgicale;
leșin (mai mult de 1 episod în istorie);
senzație constantă de oboseală;
crize diencefalice;
autism;
dezvoltarea întârziată a vorbirii;
retard mintal;
bâlbâind
ticuri la copii;
Sindromul Down;
suspiciunea de moarte cerebrală.

Ca atare, nu există contraindicații pentru electroencefalografie. Diagnosticul este limitat de prezența defecte ale pielii în zona de instalare a electrodului propus ( răni deschise), leziuni traumatice, aplicate recent, suturi postoperatorii nevindecate, erupții cutanate, procese infecțioase.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru/

INTRODUCERE

CONCLUZIE

INTRODUCERE

Relevanța temei de cercetare. În prezent, există un interes crescut pentru studiul organizării ritmice a proceselor din organism, atât în condiții normale, cât și în condiții patologice, în întreaga lume. Interesul pentru problemele cronobiologiei se datorează faptului că ritmurile domină natura și acoperă toate manifestările vieții - de la activitatea structurilor subcelulare și a celulelor individuale până la forme complexe de comportament ale unui organism și chiar populații și sisteme ecologice. Periodicitatea este o proprietate inerentă a materiei. Fenomenul ritmului este universal. Înțeles Fapte ritmuri biologice căci activitatea vitală a unui organism viu s-au acumulat de mult timp, dar abia în ultimii ani a început studiul lor sistematic. În prezent, studiile cronobiologice reprezintă una dintre direcțiile principale în fiziologia adaptării umane.

CAPITOLUL I. Idei generale despre fundamentele metodologice ale electroencefalografiei

Electroencefalografia este o metodă de studiu a creierului, bazată pe înregistrarea potențialelor sale electrice. Prima publicație despre prezența curenților în sistemul nervos central a fost făcută de Du Bois Reymond în 1849. În 1875, datele despre prezența activității electrice spontane și induse în creierul unui câine au fost obținute independent de R. Caton în Anglia. și V. Ya. Danilevsky în Rusia. Cercetările neurofiziologilor autohtoni la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea au adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea fundamentelor electroencefalografiei. V. Ya. Danilevsky nu numai că a arătat posibilitatea înregistrării activității electrice a creierului, dar a subliniat și legătura strânsă cu procesele neurofiziologice. În 1912, P. Yu. Kaufman a dezvăluit legătura dintre potențialele electrice ale creierului și „ activitati interne creier” și dependența lor de modificările metabolismului creierului, expunerea la stimuli externi, anestezie și crize epileptice. O descriere detaliată a potențialelor electrice ale creierului câinelui cu definirea parametrilor lor principali a fost dată în 1913 și 1925. V. V. Pravdici-Neminsky.

Psihiatrul austriac Hans Berger în 1928 a fost primul care a înregistrat potențialele electrice ale creierului uman folosind electrozi cu ac pentru scalp (Berger H., 1928, 1932). În lucrările sale, principalul Ritmuri EEGși modificările acestora teste funcționale ah și modificări patologice la nivelul creierului. Publicațiile lui G.Walter (1936) despre importanța EEG în diagnosticul tumorilor cerebrale, precum și lucrările lui F.Gibbs, E.Gibbs, W.G.Lennox (1937), F.Gibbs, E.Gibbs (1952). , 1964) a avut o mare influență asupra dezvoltării metodei care a dat o semiotică electroencefalografică detaliată a epilepsiei.

În anii următori, munca cercetătorilor a fost dedicată nu numai fenomenologiei electroencefalografiei în diferite boli și afecțiuni ale creierului, ci și studiului mecanismelor de generare a activității electrice. O contribuție semnificativă la acest domeniu au avut-o lucrările lui E.D. Adrian, B. Metthews (1934), G. Walter (1950), V. S. Rusinov (1954), V. E. Mayorchik (1957), N. P. Bekhtereva (1960) , L. Novikova (1962), H. Jasper (1954).

Mare importanță pentru a înțelege natura oscilațiilor electrice ale creierului, studiile neurofiziologiei neuronilor individuali folosind metoda microelectrodului au relevat acele subunități structurale și mecanisme care alcătuiesc EEG total (Kostyuk P.G., Shapovalov A.I., 1964, Eccles J., 1964) .

EEG este un proces electric oscilator complex care poate fi înregistrat atunci când electrozii sunt plasați pe creier sau pe suprafața scalpului și este rezultatul însumării și filtrării electrice a proceselor elementare care au loc în neuronii creierului.

Numeroase studii arată că potențialele electrice ale neuronilor creierului individual sunt strâns și destul de precis legate cantitativ de procesele informaționale. Pentru ca un neuron să genereze un potențial de acțiune care transmite un mesaj altor neuroni sau organe efectoare, este necesar ca propria sa excitare să atingă o anumită valoare de prag.

Nivelul de excitație al unui neuron este determinat de suma efectelor excitatorii și inhibitorii exercitate asupra acestuia la un moment dat prin sinapse. Dacă suma influențelor excitatoare este mai mare decât suma celor inhibitoare cu o valoare care depășește nivelul pragului, neuronul generează un impuls nervos, care apoi se propagă de-a lungul axonului. Procesele inhibitorii și excitatorii descrise în neuron și procesele sale corespund unei anumite forme de potențiale electrice.

Membrana - învelișul neuronului - are rezistență electrică. Datorită energiei metabolismului, concentrația ionilor pozitivi în lichidul extracelular se menține la un nivel mai ridicat decât în interiorul neuronului. Ca rezultat, există o diferență de potențial care poate fi măsurată prin introducerea unui microelectrod în celulă și plasarea celui de-al doilea extracelular. Această diferență de potențial se numește potențial de repaus al celulei nervoase și este de aproximativ 60-70 mV, iar mediul intern este încărcat negativ în raport cu spațiul extracelular. Prezența unei diferențe de potențial între mediul intracelular și extracelular se numește polarizarea membranei neuronului.

O creștere a diferenței de potențial se numește hiperpolarizare, iar o scădere se numește depolarizare. Prezența unui potențial de repaus este o condiție necesară pentru funcționarea normală a unui neuron și pentru generarea activității electrice de către acesta. Când metabolismul se oprește sau scade sub un nivel acceptabil, diferențele de concentrații de ioni încărcați de pe ambele părți ale membranei sunt netezite, motiv pentru care încetează activitatea electrică în cazul morții cerebrale clinice sau biologice. Potențialul de repaus este nivelul inițial la care apar modificări asociate cu procesele de excitație și inhibiție - creșterea activității impulsului și modificări treptate mai lente ale potențialului. Activitatea spike (din engleză spike--point) este caracteristică corpurilor și axonilor celulelor nervoase și este asociată cu transmiterea non-decrementală a excitației de la o celulă nervoasă la alta, de la receptori la părțile centrale ale sistemului nervos sau de la sistemul nervos central către organele executive. Potențialele de vârf apar atunci când membrana neuronului atinge un anumit nivel critic de depolarizare, la care are loc o defalcare electrică a membranei și începe un proces auto-susținut de propagare a excitației în fibra nervoasă.

În timpul înregistrării intracelulare, vârful are forma unui vârf pozitiv de mare amplitudine, scurt și rapid.

Trăsăturile caracteristice ale vârfurilor sunt amplitudinea lor mare (de ordinul a 50-125 mV), durata scurtă (de ordinul a 1-2 ms), limitarea apariției lor la o stare electrică destul de strict limitată a membranei neuronului ( nivelul critic de depolarizare) și stabilitatea relativă a amplitudinii vârfului pentru un neuron dat (legea totul sau nimic).

Răspunsurile electrice treptate sunt în principal inerente dendritelor din soma neuronului și reprezintă potențiale postsinaptice (PSP) care apar ca răspuns la sosirea potențialelor de vârf la neuron de-a lungul căilor aferente de la alte celule nervoase. În funcție de activitatea sinapselor excitatorii sau inhibitorii, se disting potențialele postsinaptice excitatorii (EPSP) și potențialele postsinaptice inhibitorii (IPSP).

EPSP se manifestă printr-o abatere pozitivă a potențialului intracelular, iar IPSP printr-o abatere negativă, care se numește, respectiv, depolarizare și hiperpolarizare. Aceste potențiale se disting prin localitatea lor, propagarea decrementă pe distanțe foarte scurte în zonele vecine ale dendritelor și somei, amplitudinea relativ scăzută (de la câțiva până la 20–40 mV) și durată lungă (până la 20–50 ms). Spre deosebire de un vârf, PSP apar în majoritatea cazurilor indiferent de nivelul de polarizare a membranei și au amplitudini diferite în funcție de volumul mesajului aferent care a ajuns la neuron și dendritele acestuia. Toate aceste proprietăți oferă posibilitatea însumării potențialelor graduale în timp și spațiu, reflectând activitatea integrativă a unui anumit neuron (P. G. Kostyuk, A. I. Shapovalov, 1964; Eccles, 1964).

Procesele de însumare a TPSP și EPSP determină nivelul de depolarizare a neuronilor și, în consecință, probabilitatea de a genera un vârf de către un neuron, adică transferul informațiilor acumulate către alți neuroni.

După cum se poate observa, ambele procese sunt strâns legate: dacă nivelul de bombardament cu vârfuri cauzat de sosirea vârfurilor de-a lungul fibrelor aferente către neuron determină fluctuațiile potențialului membranei, atunci nivelul potențialului membranei (reacții graduale) la rândul său determină probabilitatea de a genera un vârf de către un neuron dat.

După cum rezultă din cele de mai sus, activitatea vârfurilor este un eveniment mult mai rar decât fluctuațiile treptate ale potențialului somatodendritic. O relație aproximativă între distribuția temporală a acestor evenimente poate fi obținută prin compararea următoarelor numere: piroanele sunt generate de neuronii creierului la o frecvență medie de 10 pe secundă; în același timp, pentru fiecare dintre terminațiile sinaptice, kdendritele și, respectiv, soma primesc în medie 10 influențe sinaptice pe secundă. Dacă luăm în considerare că până la câteva sute și mii de sinapse se pot termina pe suprafața dendritelor și a somei unui neuron cortical, atunci volumul bombardamentului sinaptic al unui neuron și, în consecință, al reacțiilor treptate, va fi de câteva sute sau mii pe secundă. Prin urmare, raportul dintre frecvența vârfului și răspunsul gradual al unui neuron este de 1-3 ordine de mărime.

Raritatea relativă a activității spike, durata scurtă a impulsurilor, care duce la atenuarea lor rapidă datorită capacității electrice mari a cortexului, determină absența unei contribuții semnificative la EEG total din activitatea neuronală a vârfului.

Astfel, activitatea electrică a creierului reflectă fluctuațiile treptate ale potențialelor somatodendritice corespunzătoare EPSP și IPSP.

Legătura dintre EEG și procesele electrice elementare de la nivelul neuronilor este neliniară. Conceptul de afișare statistică a activității potențialelor neuronale multiple în EEG total pare a fi cel mai adecvat în prezent. Acesta sugerează că EEG este rezultatul unei însumări complexe a potențialelor electrice ale multor neuroni care funcționează în mare măsură independent. Deviațiile de la distribuția aleatorie a evenimentelor din acest model vor depinde de stare functionala creierul (somn, veghe) și natura proceselor care provoacă potențiale elementare (activitate spontană sau evocată). În cazul unei sincronizări temporale semnificative a activității neuronului, așa cum se observă în anumite stări funcționale ale creierului sau când un mesaj foarte sincronizat de la un stimul aferent ajunge la neuronii corticali, se va observa o abatere semnificativă de la distribuția aleatorie. Aceasta se poate realiza printr-o creștere a amplitudinii potențialelor totale și o creștere a coerenței între procesele elementare și totale.

După cum se arată mai sus, activitatea electrică a celulelor nervoase individuale reflectă activitatea lor funcțională în procesarea și transmiterea informațiilor. Din aceasta putem concluziona că EEG-ul total și într-o formă preformată reflectă activitatea funcțională, dar nu a celulelor nervoase individuale, ci a populațiilor lor uriașe, adică, cu alte cuvinte, activitatea funcțională a creierului. Această poziție, care a primit numeroase dovezi incontestabile, pare a fi extrem de importantă pentru analiza EEG, deoarece oferă cheia înțelegerii ce sisteme cerebrale determină aspectul și organizarea internă a EEG.

La diferite niveluri ale trunchiului cerebral și în părțile anterioare ale sistemului limbic, există nuclei, a căror activare duce la o schimbare globală a nivelului de activitate funcțională a aproape întregului creier. Dintre aceste sisteme se disting așa-numitele sisteme de activare ascendente, situate la nivelul formațiunii reticulare a mijlocului și în nucleii preoptici ai prosencefalului, și sisteme inhibitoare sau inhibitoare, somnogene, localizate în principal în nucleii talamici nespecifici, în părţile inferioare ale podului şi medular oblongata. Comun pentru ambele sisteme sunt organizarea reticulară a mecanismelor lor subcorticale și proiecțiile corticale difuze, bilaterale. O astfel de organizare generală contribuie la faptul că activarea locală a unei părți a sistemului subcortical nespecific, datorită structurii sale de tip rețea, duce la implicarea întregului sistem în proces și la răspândirea aproape simultană a influențelor sale către întregul creier (fig. 3).

CAPITOLUL II. Principalele elemente ale sistemului nervos central implicate în generarea activității electrice a creierului

Principalele elemente ale SNC sunt neuronii. Un neuron tipic este format din trei părți: un arbore dendritic, un corp celular (soma) și un axon. Corpul foarte ramificat al arborelui dendritic are o suprafață mai mare decât restul acestuia și este zona sa senzorială receptivă. Numeroase sinapse de pe corpul arborelui dendritic asigură contact direct între neuroni. Toate părțile neuronului sunt acoperite cu o coajă - o membrană. La repaus partea interioară neuronul – protoplasma – are semn negativ în raport cu spațiul extracelular și are aproximativ 70 mV.

Acest potențial se numește potențial de repaus (RP). Se datorează diferenței dintre concentrațiile ionilor de Na+, predominând în mediul extracelular, și a ionilor K+ și Cl-, predominând în protoplasma neuronului. Dacă membrana unui neuron se depolarizează de la -70 mV la -40 mV, atunci când este atins un anumit prag, neuronul răspunde cu un impuls scurt, la care potențialul membranei se schimbă la +20 mV și apoi înapoi la -70 mV. Acest răspuns neuron se numește potențial de acțiune (AP).

Orez. 4. Tipuri de potențiale înregistrate în sistemul nervos central, relațiile lor de timp și amplitudine.

Durata acestui proces este de aproximativ 1 ms (Fig. 4). Una dintre proprietățile importante ale AP este că este mecanismul principal prin care axonii neuronali transportă informații pe distanțe considerabile. Impulsul se propagă de-a lungul fibrelor nervoase în felul următor. Potenţial de acţiune într-un singur loc fibra nervoasa, depolarizează zonele învecinate și fără scădere, datorită energiei celulei, se răspândește de-a lungul fibrei nervoase. Conform teoriei propagării impulsurilor nervoase, această depolarizare propagatoare a curenților locali este principalul factor responsabil pentru propagarea impulsurilor nervoase (Brazier, 1979). La om, lungimea axonului poate ajunge la un metru. Această lungime a axonului permite transmiterea informațiilor pe distanțe considerabile.

La capătul distal, axonul se împarte în numeroase ramuri care se termină în sinapse. Potențialul de membrană generat pe dendrite se propagă pasiv în soma celulei, unde are loc însumarea descărcărilor de la alți neuroni și sunt controlate descărcările neuronale inițiate în axon.

Un centru nervos (NC) este un grup de neuroni uniți spațial și organizați într-o structură funcțional-morfologică specifică. În acest sens, pot fi considerate NC: nuclee de comutare a căilor aferente și eferente, nuclei subcortical și stem și ganglioni ai formării reticulare a trunchiului cerebral, zone specializate funcțional și citoarhitectonic ale cortexului cerebral. Deoarece neuronii din cortex și nuclei sunt orientați paralel unul cu celălalt și radial față de suprafață, modelul unui dipol poate fi aplicat unui astfel de sistem, precum și unui neuron individual, o sursă punctuală de curent, dimensiunile dintre care sunt mult mai mici decât măsurarea distanței până la puncte (Brazier, 1978; Gutman, 1980). Când NC este excitat, apare un potențial total de tip dipol cu o distribuție de sarcină neechilibră, care se poate propaga pe distanțe lungi datorită potențialelor câmpului îndepărtat (Fig. 5) (Egorov, Kuznetsova, 1976; Hosek și colab., 1978). ; Gutman, 1980; Zhadin, 1984)

Orez. 5. Reprezentarea unei fibre nervoase excitate și a unui centru nervos ca un dipol electric cu linii de câmp într-un conductor în vrac; proiectarea unei caracteristici de potențial trifazat în funcție de locația relativă a sursei în raport cu electrodul de descărcare.

Principalele elemente ale SNC care contribuie la generarea EEG și EP.

A. Reprezentarea schematică a proceselor de la generarea până la derivarea potenţialului evocat al scalpului.

B. Răspunsul unui neuron în Tractus opticus după stimularea electrică a Chiasma opticum. Pentru comparație, răspunsul spontan este descris în colțul din dreapta sus.

C. Răspunsul aceluiași neuron la un fulger de lumină (secvență de descărcări PD).

D. Conectarea histogramei activității neuronale cu potențialele EEG.

Acum se recunoaște că activitatea electrică a creierului, înregistrată pe scalp sub formă de EEG și EP, se datorează în principal apariției sincrone a unui număr mare de microgeneratoare sub influența proceselor sinaptice asupra membranei neuronului și a sistemului pasiv. fluxul de curenți extracelulari în zona de înregistrare. Această activitate este o reflectare mică, dar semnificativă a proceselor electrice din creier însuși și este asociată cu structura capului uman (Gutman, 1980; Nunes, 1981; Zhadin, 1984). Creierul este înconjurat de patru straturi principale de țesut care diferă semnificativ în conductivitatea electrică și afectează măsurarea potențialelor: lichidul cefalorahidian (LCR), dura mater, osul craniului și pielea scalpului (Fig. 7).

Valorile conductivității electrice (G) alternează: țesut cerebral -- G=0,33 Ohm m)-1, LCR cu o conductivitate electrică mai bună -- G=1 (Ohm m)-1, os slab conductiv deasupra acestuia -- G= 0, 04 (Ohm m)-1. Scalpul are o conductivitate relativ bună, aproape aceeași cu cea a țesutului cerebral - G=0,28-0,33 (ohm m)-1 (Fender, 1987). Grosimea straturilor durei mater, osului și scalpului, după o serie de autori, variază, dar dimensiunile medii sunt, respectiv: 2, 8, 4 mm cu o rază de curbură a capului de 8–9 cm (Blinkov, 1955). ; Egorov, Kuznetsova, 1976 și alții).

O astfel de structură conductoare electric reduce semnificativ densitatea curenților care curg în scalp. În plus, netezește variațiile spațiale ale densității curentului, adică neomogenitățile locale ale curenților cauzate de activitatea în SNC sunt ușor reflectate pe suprafața scalpului, unde modelul potențial conține relativ puține detalii de înaltă frecvență (Gutman, 1980).

Un fapt important este, de asemenea, că modelul potențialelor de suprafață (Fig. 8) este mai „pătat” decât distribuțiile potențialelor intracerebrale care determină această imagine (Baumgartner, 1993).

CAPITOLUL III. Echipamente pentru studii electroencefalografice

Din cele de mai sus, rezultă că EEG-ul este un proces datorat activității unui număr imens de generatori și, în conformitate cu aceasta, câmpul creat de aceștia pare a fi foarte eterogen în întreg spațiul creierului și variază în timp. În acest sens, între două puncte ale creierului, precum și între creier și țesuturile corpului îndepărtate de acesta, apar diferențe de potențial variabile, a căror înregistrare este sarcina electroencefalografiei. În electroencefalografia clinică, EEG-ul este luat cu ajutorul electrozilor amplasați pe scalpul intact și în unele puncte extracraniene. Cu un astfel de sistem de înregistrare, potențialele generate de creier sunt semnificativ distorsionate din cauza influenței tegumentului creierului și a particularităților orientării câmpurilor electrice cu diferite poziții relative ale electrozilor de descărcare. Aceste modificări se datorează parțial însumării, medierii și atenuării potențialelor din cauza proprietăților de șuntare ale mediilor din jurul creierului.

EEG luat cu electrozii scalpului este de 10-15 ori mai mic decât EEG prelevat din cortex. Componentele de înaltă frecvență, când trec prin tegumentul creierului, sunt slăbite mult mai puternic decât componentele lente (Vorontsov D.S., 1961). În plus, pe lângă distorsiunile de amplitudine și frecvență, diferențele de orientare a electrozilor de descărcare provoacă și modificări ale fazei activității înregistrate. La înregistrarea și interpretarea EEG-ului trebuie să se țină cont de toți acești factori. Diferența de potențiale electrice de pe suprafața tegumentelor intacte ale capului are o amplitudine relativ mică, care în mod normal nu depășește 100-150 μV. Pentru a înregistra astfel de potențiale slabe, se folosesc amplificatoare cu un câștig mare (de ordinul a 20.000–100.000). Având în vedere că înregistrarea EEG este aproape întotdeauna efectuată în încăperi echipate cu dispozitive industriale de transmisie și operare cu curent alternativ care creează câmpuri electromagnetice puternice, se folosesc amplificatoare diferențiale. Ele au proprietăți de amplificare doar în raport cu tensiunea diferențială la cele două intrări și neutralizează tensiunea de mod comun care acționează în mod egal asupra ambelor intrări. Având în vedere că capul este un conductor în vrac, suprafața sa este practic echipotențială față de sursa de zgomot care acționează din exterior. Astfel, zgomotul este aplicat intrărilor amplificatorului sub forma unei tensiuni de mod comun.

Caracteristica cantitativă a acestei caracteristici a unui amplificator diferenţial este raportul de respingere a modului comun (factor de respingere), care este definit ca raportul dintre semnalul de mod comun la intrare și valoarea acestuia la ieșire.

În electroencefalografele moderne, factorul de respingere ajunge la 100 000. Utilizarea unor astfel de amplificatoare face posibilă înregistrarea EEG în majoritatea camerelor de spital, cu condiția ca în apropiere să nu funcționeze dispozitive electrice puternice, cum ar fi transformatoare de distribuție, echipamente cu raze X și dispozitive de fizioterapie.

În cazurile în care este imposibil să se evite apropierea de surse puternice de interferență, se folosesc camere ecranate. Cea mai bună metodă de ecranare este să învelești pereții camerei în care se află subiectul cu foi de metal sudate între ele, urmată de împământare autonomă folosind un fir lipit de ecran și celălalt capăt conectat la o masă metalică îngropată în pământ. nivelul de contact cu apele subterane.

Electroencefalografele moderne sunt dispozitive de înregistrare cu mai multe canale care combină de la 8 la 24 sau mai multe unități (canale) de amplificare-înregistrare identice, permițând astfel înregistrarea simultană a activității electrice din numărul corespunzător de perechi de electrozi montați pe capul subiectului.

În funcție de forma în care EEG este înregistrat și prezentat pentru analiză electroencefalografului, electroencefalografele sunt împărțite în hârtie tradițională (pen) și altele mai moderne fără hârtie.

În primul EEG, după amplificare, este alimentat în bobinele galvanometrelor electromagnetice sau cu scriere termică și este scris direct pe o bandă de hârtie.

Electroencefalografele de al doilea tip convertesc EEG în formă digitală și îl introduc într-un computer, pe ecranul căruia este afișat procesul continuu de înregistrare a EEG, care este înregistrat simultan în memoria computerului.

Electroencefalografele pe bază de hârtie au avantajul de a fi ușor de utilizat și oarecum mai puțin costisitoare de achiziționat. Fără hârtie au avantajul înregistrării digitale, cu toate facilitățile de înregistrare, arhivare și procesare secundară pe computer.

După cum sa menționat deja, EEG înregistrează diferența de potențial dintre două puncte de pe suprafața capului subiectului. În consecință, tensiuni sunt aplicate fiecărui canal de înregistrare, luate de doi electrozi: unul - la pozitiv, celălalt - la intrarea negativă a canalului de amplificare. Electrozii pentru electroencefalografie sunt plăci sau tije metalice de diferite forme. De obicei, diametrul transversal al unui electrod în formă de disc este de aproximativ 1 cm. Cele mai utilizate sunt două tipuri de electrozi - punte și cupă.

Electrodul punte este o tijă metalică fixată într-un suport. Capătul inferior al tijei, în contact cu scalpul, este acoperit cu un material higroscopic, care este umezit cu o soluție izotonică de clorură de sodiu înainte de instalare. Electrodul este atașat cu o bandă de cauciuc astfel încât capătul inferior de contact al tijei metalice să fie apăsat pe scalp. Un fir de plumb este conectat la capătul opus al tijei folosind o clemă sau un conector standard. Avantajul unor astfel de electrozi este viteza și simplitatea conexiunii lor, absența necesității de a utiliza o pastă specială de electrozi, deoarece materialul de contact higroscopic se reține pentru o lungă perioadă de timp și eliberează treptat o soluție izotonă de clorură de sodiu pe suprafața pielii. Utilizarea electrozilor de acest tip este de preferat atunci când se examinează pacienții de contact care sunt capabili să stea așezat sau înclinat.

Când se înregistrează un EEG pentru a controla anestezia și starea sistemului nervos central în timpul operațiilor chirurgicale, este permisă devierea potențialelor cu ajutorul electrozilor cu ac injectați în tegumentele capului. După descărcare, potenţialele electrice sunt alimentate la intrările dispozitivelor de amplificare-înregistrare. Cutia de intrare a electroencefalografului conține 20-40 sau mai multe prize de contact numerotate, cu ajutorul cărora se poate conecta un număr adecvat de electrozi la electroencefalograf. În plus, cutia are o priză pentru un electrod neutru, conectat la împământarea instrumentului a amplificatorului și, prin urmare, indicat printr-un semn de masă sau un simbol cu literă corespunzător, cum ar fi „Gnd” sau „N”. În consecință, electrodul montat pe corpul subiectului și conectat la această priză se numește electrod de împământare. Acesta servește la egalizarea potențialelor corpului pacientului și a amplificatorului. Cu cât este mai mică impedanța subelectrodului electrodului neutru, cu atât potențialele sunt mai bine egalizate și, în consecință, la intrările diferențiale se va aplica mai puțină tensiune de interferență de mod comun. Nu confundați acest electrod cu împământarea instrumentului.

CAPITOLUL IV. Înregistrare derivație și ECG

Înainte de înregistrarea EEG, se verifică și se calibra funcționarea electroencefalografului. Pentru a face acest lucru, comutatorul modului de funcționare este setat în poziția „calibrare”, motorul mecanismului de antrenare a benzii și penele galvanometrului sunt pornite și un semnal de calibrare este furnizat de la dispozitivul de calibrare la intrările amplificatoarelor. Cu un amplificator diferențial reglat corespunzător, o lățime de bandă superioară de peste 100 Hz și o constantă de timp de 0,3 s, semnalele de calibrare pozitive și negative au o formă perfect simetrică și au aceeași amplitudine. Semnalul de calibrare are un salt și o cădere exponențială, a căror rată este determinată de constanta de timp selectată. La frecvența de transmisie superioară sub 100 Hz, vârful semnalului de calibrare de la unul ascuțit devine oarecum rotunjit, iar rotunjimea este cu atât mai mare, cu cât lățimea de bandă superioară a amplificatorului este mai mică (Fig. 13). Este clar că oscilațiile electroencefalografice vor suferi aceleași modificări. Folosind reaplicarea semnalului de calibrare, nivelul câștigului este ajustat pentru toate canalele.

Orez. 13. Înregistrarea unui semnal dreptunghiular de calibrare la diferite valori ale filtrelor low și high pass.

Primele trei canale au aceeași lățime de bandă pentru frecvențele joase; constanta de timp este de 0,3 s. Cele trei canale de jos au aceeași lățime de bandă superioară limitată la 75 Hz. Canalele 1 și 4 corespund modului normal de înregistrare EEG.

4.1 Principii metodologice generale ale studiului

Pentru a obține informații corecte într-un studiu electroencefalografic, trebuie respectate câteva reguli generale. Deoarece, așa cum sa menționat deja, EEG reflectă nivelul activității funcționale a creierului și este foarte sensibil la modificările nivelului de atenție, starea emoțională și factorii externi, pacientul în timpul studiului ar trebui să se afle într-o cameră luminoasă și izolată fonic. Poziția celui examinat înclinat într-un scaun confortabil este de preferat, mușchii sunt relaxați. Capul se sprijină pe o tetieră specială. Nevoia de relaxare, pe lângă asigurarea odihnei maxime a subiectului, este determinată de faptul că tensiunea musculară, în special a capului și gâtului, este însoțită de apariția artefactelor EMG în înregistrare. Ochii pacientului trebuie închiși în timpul studiului, deoarece acesta este cel mai pronunțat ritm alfa normal pe EEG, precum și unele fenomene patologice la pacienți. În plus, cu ochii deschiși, subiecții, de regulă, își mișcă globii oculari și fac mișcări care clipesc, ceea ce este însoțit de apariția artefactelor oculomotorii pe EEG. Înainte de a efectua studiul, pacientului i se explică esența acestuia, vorbesc despre inofensivitatea și lipsa de durere a acestuia, conturează procedura generală a procedurii și indică durata aproximativă a acesteia. Pentru aplicarea stimulilor de lumină și sunet se folosesc foto și fonostimulatoare. Pentru fotostimulare se folosesc de obicei fulgere scurte (aproximativ 150 μs) de lumină, apropiate ca spectru de alb, de o intensitate suficient de mare (0,1-0,6 J). Unele sisteme de fotostimulare vă permit să schimbați intensitatea fulgerelor de lumină, ceea ce, desigur, este o comoditate suplimentară. Pe lângă blițuri unice de lumină, fotostimulatoarele fac posibilă prezentarea, după bunul plac, a unei serii de blițuri identice cu frecvența și durata dorite.

O serie de flash-uri de lumină de o anumită frecvență este folosită pentru a studia reacția de asimilare a ritmului - capacitatea oscilațiilor electroencefalografice de a reproduce ritmul stimulilor externi. În mod normal, reacția de asimilare a ritmului este bine exprimată la o frecvență de pâlpâire apropiată de ritmurile EEG intrinseci. Răspândindu-se difuz și simetric, undele de asimilare ritmică au cea mai mare amplitudine în regiunile occipitale.

electroencefalograma activității nervoase a creierului

4.2 Principii de bază ale analizei EEG

Analiza EEG nu este o procedură determinată în timp, dar este, în esență, efectuată deja în procesul de înregistrare. Analiza EEG în timpul înregistrării este necesară pentru controlul calității acestuia, precum și pentru dezvoltarea unei strategii de cercetare în funcție de informațiile primite. Datele analizei EEG în timpul procesului de înregistrare determină necesitatea și posibilitatea efectuării anumitor teste funcționale, precum și durata și intensitatea acestora. Astfel, separarea analizei EEG într-un paragraf separat este determinată nu de izolarea acestei proceduri, ci de specificul sarcinilor care sunt rezolvate în acest caz.

Analiza EEG constă din trei componente interdependente:

1. Evaluarea calității înregistrării și diferențierea artefactelor de fenomenele electroencefalografice reale.

2. Caracteristicile de frecvență și amplitudine ale EEG, identificarea elementelor grafice caracteristice pe EEG (fenomene sharp wave, spike, spike-wave etc.), determinarea distribuției spațiale și temporale a acestor fenomene pe EEG, evaluarea prezența și natura fenomenelor tranzitorii pe EEG, cum ar fi flash-uri, descărcări, perioade etc., precum și determinarea localizării surselor diferitelor tipuri de potențiale în creier.

3. Interpretarea fiziologică și fiziopatologică a datelor și formularea unei concluzii diagnostice.

Artefactele de pe EEG pot fi împărțite în două grupe în funcție de originea lor - fizică și fiziologică. Artefactele fizice sunt cauzate de încălcări ale regulilor tehnice pentru înregistrarea EEG și sunt reprezentate de mai multe tipuri de fenomene electrografice. Cel mai comun tip de artefacte sunt interferența din câmpurile electrice create de dispozitivele pentru transmiterea și funcționarea curentului electric industrial. În înregistrare, ele sunt destul de ușor de recunoscut și arată ca oscilații regulate de formă sinusoidală regulată cu o frecvență de 50 Hz, suprapuse EEG-ului curent sau (în lipsa acestuia) reprezentând singurul tip de oscilații înregistrate în înregistrare.

Motivele acestor interferențe sunt următoarele:

1. Prezența surselor puternice de câmpuri electromagnetice ale curentului de rețea, cum ar fi posturi de transformare de distribuție, echipamente cu raze X, echipamente de fizioterapie etc., în absența unei ecranări adecvate a spațiilor laboratorului.

2. Lipsa împământării echipamentelor și echipamentelor electroencefalografice (electroencefalograf, stimulator, scaun sau pat metalic pe care se află subiectul etc.).

3. Contact slab între electrodul de descărcare și corpul pacientului sau între electrodul de masă și corpul pacientului, precum și între acești electrozi și cutia de intrare a electroencefalografului.

Pentru a izola caracteristicile semnificative pe EEG, acesta este supus analizei. Ca și pentru orice proces oscilator, conceptele de bază pe care se bazează caracteristica EEG sunt frecvența, amplitudinea și faza.

Frecvența este determinată de numărul de oscilații pe secundă, se scrie cu numărul corespunzător și se exprimă în herți (Hz). Întrucât EEG este un proces probabilistic, strict vorbind, în fiecare secțiune a înregistrării apar unde de frecvențe diferite; prin urmare, în concluzie, este dată frecvența medie a activității estimate. De obicei, se prelevează 4-5 segmente EEG cu o durată de 1 s și se numără numărul de unde pe fiecare dintre ele. Media datelor obținute va caracteriza frecvența activității corespunzătoare pe EEG

Amplitudine - intervalul de fluctuații ale potențialului electric pe EEG, se măsoară de la vârful undei anterioare până la vârful undei următoare în faza opusă (vezi Fig. 18); estimați amplitudinea în microvolți (µV). Un semnal de calibrare este utilizat pentru a măsura amplitudinea. Deci, dacă semnalul de calibrare corespunzător unei tensiuni de 50 μV are o înălțime de 10 mm (10 celule) pe înregistrare, atunci, în consecință, 1 mm (1 celulă) din abaterea stiloului va însemna 5 μV. Măsurând amplitudinea undei EEG în milimetri și înmulțind-o cu 5 μV, obținem amplitudinea acestei unde. În dispozitivele computerizate, valorile amplitudinii pot fi obținute automat.

Faza determină Starea curenta proces și indică direcția vectorului modificărilor acestuia. Unele fenomene EEG sunt evaluate după numărul de faze pe care le conţin. Monofazicul este o oscilație într-o direcție de la linia izoelectrică cu revenire la nivelul inițial, bifazicul este o astfel de oscilație atunci când, după terminarea unei faze, curba trece de nivelul inițial, deviază în direcția opusă și revine la izoelectric. linia. Oscilațiile polifazate sunt cele care conțin trei sau mai multe faze (Fig. 19). Într-un sens mai restrâns, termenul „undă polifazată” definește secvența undelor a- și lente (de obicei e-).

Orez. 18. Măsurarea frecvenței (I) și a amplitudinii (II) pe EEG. Frecvența este măsurată ca număr de unde pe unitatea de timp (1 s). A este amplitudinea.

Orez. 19. Spike monofazic (1), oscilație bifazată (2), trifazic (3), polifazic (4).

Termenul „ritm” pe EEG se referă la un anumit tip de activitate electrică care corespunde unei anumite stări a creierului și asociată cu anumite mecanisme cerebrale.

În consecință, atunci când descrieți ritmul, este indicată frecvența acestuia, care este tipică pentru o anumită stare și regiune a creierului, amplitudinea și unele trăsături caracteristice ale modificărilor sale în timp cu modificări ale activității funcționale a creierului. În acest sens, pare oportun, atunci când descriem principalele ritmuri EEG, să le asociem cu anumite stări umane.

CONCLUZIE

Rezumat scurt. Esența metodei EEG.

Electroencefalografia este utilizată pentru toate tulburările neurologice, mentale și de vorbire. Conform datelor EEG, este posibil să se studieze ciclul „somn și veghe”, să se determine partea leziunii, locația leziunii, să se evalueze eficacitatea tratamentului și să se monitorizeze dinamica procesului de reabilitare. EEG-ul are o mare importanță în studiul pacienților cu epilepsie, deoarece doar electroencefalograma poate dezvălui activitatea epileptică a creierului.

Curba înregistrată, care reflectă natura biocurenților din creier, se numește electroencefalogramă (EEG). Electroencefalograma reflectă activitatea totală a unui număr mare de celule cerebrale și constă din multe componente. Analiza electroencefalogramei vă permite să identificați undele pe ea care sunt diferite ca formă, constanță, perioade de oscilație și amplitudine (tensiune).

LISTA LITERATURII UTILIZATE

1. Akimov G. A. Tulburări tranzitorii circulatia cerebrala. L. Medicină, 1974.p. 168.

2. Bekhtereva N. P., Kambarova D. K., Pozdeev V. K. Stare patologică susținută în bolile creierului. L. Medicină, 1978.p. 240.

3. Boeva E. M. Eseuri despre patofiziologia leziunilor cerebrale închise. M. Medicină, 1968.

4. Boldyreva G. N. Rolul structurilor diencefalice în organizarea activității electrice a creierului uman. In carte. Studiul electrofiziologic al activității creierului staționar. M. Nauka, 1983.p. 222-223.

5. Boldyreva G. N., Bragina N. N., Dobrokhotova K. A., Vikhert T. M. Reflectarea în EEG uman a unei leziuni focale a regiunii talamo-subtuberculare. In carte. Principalele probleme ale electrofiziologiei creierului. M. Nauka, 1974.p. 246-261.

6. Bronzov I. A., Boldyrev A. I. Parametri electroencefalografici la pacienții cu reumatism visceral și paroxisme de origine reumatică. In carte. Conferința întregii ruse despre problema epilepsiei M. 1964.p. 93-94

7. Breger M. Studiu electrofiziologic al talamusului și hipocampului la om. Jurnalul fiziologic al URSS, 1967, v. 63, N 9, p. 1026-1033.

8. Wayne A. M. Prelegeri despre neurologia sistemelor cerebrale nespecifice M. 1974.

9. Wayne A. M., Solovieva A. D., Kolosova O. A. Distonie vegetativ-vasculară M. Medicină, 1981, p. 316.

10. Verishchagin N. V. Patologia sistemului vertebrobazilar și tulburările circulației cerebrale M. Medicină, 1980, p. 308.

11. Georgievsky MN Examen medical și de travaliu în nevroze. M. 1957.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Idei generale despre fundamentele metodologice ale electroencefalografiei. Elemente ale sistemului nervos central implicate în generarea activității electrice în creier. Echipamente pentru studii electroencefalografice. Electrozi și filtre pentru înregistrarea ECG.

test, adaugat 04.08.2015

Caracteristicile esențiale ale activității neuronale și studiul activității neuronilor creierului. Analiza electroencefalografiei, care se ocupă cu evaluarea biopotențialelor care decurg din excitarea celulelor creierului. Procesul de magnetoencefalografie.

test, adaugat 25.09.2011

Dispunerea internațională a electrozilor la efectuarea unei encefalograme (EEG). Tipuri de EEG ritmic după frecvență și amplitudine. Utilizarea EEG în practica clinică în diagnosticul bolilor cerebrale. Metoda potențialelor evocate și magnetoencefalografie.

prezentare, adaugat 13.12.2013

Electrografia și sarcinile ei. Evaluarea stării funcționale a unui organ prin activitatea sa electrică. Exemple de utilizare a metodei generatorului echivalent. O metodă pentru înregistrarea activității biologice a creierului prin înregistrarea biopotențialelor.

prezentare, adaugat 30.09.2014

Potențialele evocate - o metodă de studiere a activității bioelectrice tesut nervos cu utilizarea stimulărilor vizuale și sonore pentru creier, stimularea electrică a nervilor periferici (trigemen, ulnar) și a sistemului nervos autonom.

prezentare, adaugat 27.03.2014

Studiul stării funcționale a sistemului nervos central prin electroencefalografie. Formarea protocolului de sondaj. Cartografierea activității electrice a creierului. Studiul circulaţiei cerebrale şi periferice prin reografie.

lucrare de termen, adăugată 02.12.2016

Începutul studiului proceselor electrice ale creierului de către D. Raymon, care i-a descoperit proprietățile electrogenice. Electroencefalografia ca metodă modernă neinvazivă pentru studierea stării funcționale a creierului prin înregistrarea activității bioelectrice.

prezentare, adaugat 09.05.2016

Caracterizarea utilizării metodei stereotaxice în neurochirurgie pentru tratamentul bolilor severe ale sistemului nervos central uman: parkinsonism, distonie, tumori cerebrale. Descrieri ale dispozitivelor moderne pentru studiul structurilor profunde ale creierului.

lucrare de termen, adăugată 16.06.2011

Utilizarea unei electroencefalograme pentru a studia funcția creierului și în scopuri de diagnostic. Modalităţi de atribuire a biopotenţialelor. Existența unor procese ritmice caracteristice determinate de activitatea electrică spontană a creierului. Esența metodei componentelor principale.

lucrare de termen, adăugată 17.01.2015

Principalele forme clinice de leziune cerebrală traumatică: comoție cerebrală, ușoară, moderată și grad sever, compresia creierului. Tomografia computerizată a creierului. Simptomele, tratamentul, consecințele și complicațiile TBI.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru

Introducere

Electroencefalografia (EEG - diagnostic) este o metodă de studiere a activității funcționale a creierului, care constă în măsurarea potențialelor electrice ale celulelor creierului, care sunt ulterior supuse analizei computerizate.

Electroencefalografia face posibilă analiza calitativă și cantitativă a stării funcționale a creierului și a reacțiilor sale sub acțiunea stimulilor, de asemenea, ajută semnificativ la diagnosticarea epilepsiei, tumorii, ischemice, degenerative și boli inflamatorii creier. Electroencefalografia vă permite să evaluați eficacitatea tratamentului cu un diagnostic deja stabilit.

Metoda EEG este promițătoare și orientativă, ceea ce îi permite să fie luată în considerare în domeniul diagnosticării tulburărilor psihice. Utilizarea metodelor matematice pentru analiza EEG și implementarea lor în practică face posibilă automatizarea și simplificarea muncii medicilor. EEG este o parte integrantă a criteriilor obiective pentru evoluția bolii studiate în sistemul general de evaluări dezvoltat pentru un computer personal.

1. Metoda electroencefalografiei

Utilizarea electroencefalogramei pentru studiul funcției creierului și în scopuri de diagnostic se bazează pe cunoștințele obținute din observațiile pacienților cu diverse leziuni creier, precum și pe rezultatele studiilor experimentale pe animale. Întreaga experiență a dezvoltării electroencefalografiei, începând de la primele studii ale lui Hans Berger în 1933, indică faptul că anumite fenomene sau modele electroencefalografice corespund anumitor stări ale creierului și sistemelor sale individuale. Activitatea bioelectrică totală înregistrată de la suprafața capului caracterizează starea cortexului cerebral, atât în ansamblu, cât și zonele sale individuale, precum și starea funcțională a structurilor profunde la diferite niveluri.

Modificări ale potențialelor membranei intracelulare (MP) ale neuronilor piramidali corticali stau la baza fluctuațiilor potențiale înregistrate de la suprafața capului sub forma unui EEG. Când MF intracelular al unui neuron se modifică în spațiul extracelular, unde sunt localizate celulele gliale, apare o diferență de potențial - potențialul focal. Potențialele care apar în spațiul extracelular într-o populație de neuroni sunt suma acestor potențiale focale individuale. Potențialele focale totale pot fi înregistrate folosind senzori conductivi electric din diferite structuri ale creierului, de pe suprafața cortexului sau de pe suprafața craniului. Tensiunea curenților din creier este de aproximativ 10-5 volți. EEG este o înregistrare a activității electrice totale a celulelor emisferelor cerebrale.

1.1 Conducerea și înregistrarea unei electroencefalograme

Electrozii de înregistrare sunt așezați în așa fel încât toate părțile principale ale creierului să fie reprezentate pe înregistrarea multicanal, notate cu literele inițiale ale numelor lor latine. În practica clinică, sunt utilizate două sisteme principale de derivații EEG: sistemul internațional „10-20” (Fig. 1) și o schemă modificată cu un număr redus de electrozi (Fig. 2). Dacă este necesar să obțineți o imagine mai detaliată a EEG, este de preferat schema „10-20”.

Orez. 1. Dispunerea internațională a electrozilor „10-20”. Indicii literelor înseamnă: O - abducție occipitală; P - plumb parietal; C - plumb central; F - plumb frontal; t - abducție temporală. Indicii numerici specifică poziția electrodului în zona corespunzătoare.

Orez. Fig. 2. Schema înregistrării EEG cu derivații monopolare (1) cu un electrod de referință (R) pe lobul urechii și cu derivații bipolare (2). Într-un sistem cu un număr redus de derivații, indicii literelor înseamnă: O - plumb occipital; P - plumb parietal; C - plumb central; F - plumb frontal; Ta - derivație temporală anterioară, Tr - derivație temporală posterioară. 1: R - tensiune sub electrodul urechii de referință; O - tensiune sub electrodul activ, R-O - înregistrare obţinută cu plumb monopolar din regiunea occipitală dreaptă. 2: Tr - tensiune sub electrod în zona focarului patologic; Ta - tensiune sub electrod, stând deasupra țesutului cerebral normal; Ta-Tr, Tr-O și Ta-F - înregistrări obținute cu plumb bipolar de la perechile corespunzătoare de electrozi

Un astfel de cablu se numește cablu de referință atunci când un potențial este aplicat la „intrarea 1” a amplificatorului de la un electrod situat deasupra creierului și la „intrarea 2” - de la un electrod la distanță de creier. Electrodul situat deasupra creierului este cel mai adesea numit activ. Electrodul scos din țesutul cerebral este numit electrod de referință.

Ca atare, sunt utilizați lobii urechii stâng (A1) și drept (A2). Electrodul activ este conectat la „intrarea 1” a amplificatorului, alimentarea cu o deplasare negativă a potențialului la care face ca stiloul de înregistrare să se devieze în sus.

Electrodul de referință este conectat la „input 2”. În unele cazuri, un cablu de la doi electrozi scurtcircuitați (AA) localizați pe lobii urechii este folosit ca electrod de referință. Deoarece diferența de potențial dintre cei doi electrozi este înregistrată pe EEG, poziția punctului de pe curbă va fi egală, dar în direcția opusă, afectată de modificările potențialului sub fiecare pereche de electrozi. În cablul de referință de sub electrodul activ, se generează un potențial alternativ al creierului. Sub electrodul de referință, care este departe de creier, există un potențial constant care nu trece în amplificatorul de curent alternativ și nu afectează modelul de înregistrare.

Diferența de potențial reflectă fără distorsiuni fluctuațiile potențialului electric generate de creier sub electrodul activ. Cu toate acestea, regiunea capului dintre electrozii activi și de referință face parte din circuitul electric „amplificator-obiect”, iar prezența unei surse de potențial suficient de intense în această zonă, situată asimetric față de electrozi, va afecta semnificativ. lecturile. Prin urmare, în cazul unei atribuiri de referință, judecata cu privire la localizarea sursei potențiale nu este pe deplin de încredere.

Bipolarul se numește cablu, în care electrozii de deasupra creierului sunt conectați la „intrarea 1” și la „intrarea 2” a amplificatorului. Poziția punctului de înregistrare EEG pe monitor este afectată în mod egal de potențialele de sub fiecare pereche de electrozi, iar curba înregistrată reflectă diferența de potențial a fiecăruia dintre electrozi.

Prin urmare, aprecierea formei de oscilație sub fiecare dintre ele pe baza unei atribuiri bipolare este imposibilă. Totodata, analiza EEG-ului inregistrat de la mai multe perechi de electrozi in diverse combinatii face posibila determinarea localizarii surselor potentiale care alcatuiesc componentele unei curbe totale complexe obtinute cu derivatie bipolara.

De exemplu, dacă în spate regiune temporală există o sursă locală de oscilații lente (Тр în Fig. 2), când electrozii temporali anterior și posterior (Та, Тр) sunt conectați la bornele amplificatorului, se obține o înregistrare care conține o componentă lentă corespunzătoare activității lente în partea posterioară. regiunea temporală (Тr), cu oscilații mai rapide suprapuse generate de medularul normal al regiunii temporale anterioare (Ta).

Pentru a clarifica întrebarea care electrod înregistrează această componentă lentă, perechile de electrozi sunt pornite pe două canale suplimentare, în fiecare dintre care unul este reprezentat de un electrod din perechea originală, adică Ta sau Tr, iar al doilea corespunde unora. plumb non-temporal, de exemplu F și O.

Este clar că în perechea nou formată (Tr-O), inclusiv electrodul temporal posterior Tr, situat deasupra medulului alterat patologic, va exista din nou o componentă lentă. Într-o pereche ale cărei intrări sunt alimentate cu activitate de la doi electrozi plasați peste un creier relativ intact (Ta-F), va fi înregistrat un EEG normal. Astfel, în cazul unui focar cortical patologic local, conectarea unui electrod situat deasupra acestui focar, asociat cu oricare altul, duce la apariția unei componente patologice în canalele EEG corespunzătoare. Acest lucru vă permite să determinați localizarea sursei de fluctuații patologice.

Un criteriu suplimentar pentru determinarea localizării sursei potențialului de interes pe EEG este fenomenul de distorsiune a fazei de oscilație.

Orez. 3. Relația de fază a înregistrărilor la localizare diferită sursa potentiala: 1, 2, 3 - electrozi; A, B - canalele electroencefalografului; 1 - sursa diferenței de potențial înregistrată este situată sub electrodul 2 (înregistrările pe canalele A și B sunt în antifază); II - sursa diferenței de potențial înregistrată este situată sub electrodul I (înregistrările sunt în fază)

Săgețile indică direcția curentului în circuitele de canal, ceea ce determină direcțiile corespunzătoare ale abaterii curbei de pe monitor.

Dacă conectați trei electrozi la intrările a două canale ale electroencefalografului, după cum urmează (Fig. 3): electrodul 1 - la "intrarea 1", electrodul 3 - la "intrarea 2" a amplificatorului B și electrodul 2 - simultan la " intrarea 2" a amplificatorului A și "intrarea 1" amplificatorului B; Presupunând că sub electrodul 2 există o deplasare pozitivă a potențialului electric în raport cu potențialul părților rămase ale creierului (indicat prin semnul „+”), este evident că electricitate, datorită acestei deplasări de potențial, va avea direcția opusă în circuitele amplificatoarelor A și B, care se va reflecta în deplasări ale diferenței de potențial direcționate opus - antifaze - pe înregistrările EEG corespunzătoare. Astfel, oscilațiile electrice sub electrodul 2 din înregistrările pe canalele A și B vor fi reprezentate prin curbe având aceleași frecvențe, amplitudini și formă, dar opuse ca fază. La comutarea electrozilor prin mai multe canale ale electroencefalografului sub formă de lanț, se vor înregistra oscilații antifază ale potențialului investigat prin acele două canale, la intrările opuse cărora este conectat un electrod comun, stând deasupra sursei acestui potențial.

1.2 Electroencefalograma. Ritmuri

Natura EEG este determinată de starea funcțională a țesutului nervos, precum și de procesele metabolice. Încălcarea aportului de sânge duce la suprimarea activității bioelectrice a cortexului cerebral. O caracteristică importantă a EEG este natura sa spontană și autonomia. Activitatea electrică a creierului poate fi înregistrată nu numai în timpul stării de veghe, ci și în timpul somnului. Chiar și cu comă profundă și anestezie, se observă un model caracteristic special al proceselor ritmice (unde EEG). În electroencefalografie se disting patru intervale principale: unde alfa, beta, gamma și theta (Fig. 4).

Orez. 4. Procese unde EEG

Existența unor procese ritmice caracteristice este determinată de activitatea electrică spontană a creierului, care se datorează activității totale a neuronilor individuali. Ritmurile electroencefalogramei diferă unele de altele ca durată, amplitudine și formă. Componentele principale ale EEG ale unei persoane sănătoase sunt prezentate în Tabelul 1. Gruparea este mai mult sau mai puțin arbitrară, nu corespunde niciunei categorii fiziologice.

Tabelul 1 - Principalele componente ale electroencefalogramei

Alfa(b)-ritm: frecvență 8-13 Hz, amplitudine până la 100 μV. Înregistrat la 85-95% dintre adulții sănătoși. Cel mai bine se exprimă în regiunile occipitale. Ritmul b are cea mai mare amplitudine într-o stare de veghe relaxată calmă când ochi inchisi. Pe lângă modificările asociate cu starea funcțională a creierului, în cele mai multe cazuri se observă modificări spontane ale amplitudinii ritmului β, exprimate într-o creștere și scădere alternativă odată cu formarea „Fusurilor” caracteristice, care durează 2-8 s. . Odată cu creșterea nivelului de activitate funcțională a creierului (atenție intensă, frică), amplitudinea ritmului b scade. Pe EEG apare activitate neregulată de înaltă frecvență, de amplitudine mică, reflectând desincronizarea activității neuronale. La un stimul extern de scurtă durată, brusc (în special un fulger de lumină), această desincronizare are loc brusc, iar dacă stimulul nu este de natură emotiogenă, ritmul b este restabilit destul de repede (după 0,5-2 s). Acest fenomen se numește „reacție de activare”, „reacție de orientare”, „reacție de extincție a ritmului b”, „reacție de desincronizare”.

· Beta(b)-ritm: frecventa 14-40 Hz, amplitudine pana la 25 μV. Cel mai bun dintre toate, ritmul B este înregistrat în regiunea girului central, cu toate acestea, se extinde și la girurile centrale și frontale posterioare. În mod normal, este foarte slab exprimat și în majoritatea cazurilor are o amplitudine de 5-15 μV. Ritmul β este asociat cu mecanismele corticale motorii și senzoriale somatice și dă un răspuns de extincție la activarea motorie sau stimularea tactilă. Activitatea cu o frecvență de 40-70 Hz și o amplitudine de 5-7 μV este uneori numită ritm-g; nu are semnificație clinică.

Mu(m)-ritm: frecvență 8-13 Hz, amplitudine până la 50 μV. Parametrii ritmului-m sunt similari cu cei ai ritmului-b normal, dar ritmul-m diferă de acesta din urmă prin proprietățile fiziologice și topografie. Vizual, ritmul m este observat doar la 5-15% dintre subiecții din regiunea rolandică. Amplitudinea ritmului m (în cazuri rare) crește odată cu activarea motorie sau stimularea somatosenzorială. În analiza de rutină, ritmul m nu are semnificație clinică.

Activitatea teta (I): frecvența 4-7 Hz, amplitudinea activității I patologice 40 μV și cel mai adesea depășește amplitudinea ritmuri normale a creierului, ajungând la 300 μV sau mai mult în unele stări patologice.

· Delta (d) -activitatea: frecventa 0,5-3 Hz, amplitudinea este aceeasi cu cea a I-activitatii. Oscilațiile I și d pot fi prezente în cantitate mică pe EEG-ul unui adult treaz și sunt normale, dar amplitudinea lor nu o depășește pe cea a ritmului b. Un EEG este considerat patologic dacă conține oscilații i- și d cu o amplitudine de ?40 μV și ocupă mai mult de 15% din timpul total de înregistrare.

Activitatea epileptiformă este un fenomen observat în mod obișnuit pe EEG la pacienții cu epilepsie. Ele apar ca urmare a schimbărilor de depolarizare paroxistica extrem de sincronizate în populații mari de neuroni, însoțite de generarea potențialelor de acțiune. Ca rezultat, apar potențiale de formă ascuțită de amplitudine mare, care au denumiri adecvate.

Spike (ing. Spike - vârf, vârf) - un potențial negativ al unei forme acute, care durează mai puțin de 70 ms, amplitudine? 50 μV (uneori până la sute sau chiar mii de μV).

· O undă acută diferă de un vârf prin extinderea în timp: durata sa este de 70-200 ms.

· Undele ascuțite și vârfurile se pot combina cu undele lente, formând complexe stereotipe. Spike-slow wave - un complex de un spike și un val lent. Frecvența complexelor spike-undă lentă este de 2,5-6 Hz, iar perioada, respectiv, este de 160-250 ms. O undă acută-lentă este un complex de undă acută și o undă lentă care o urmează, perioada complexului este de 500-1300 ms (Fig. 5).

O caracteristică importantă a vârfurilor și a valurilor ascuțite este lor apariție bruscăși dispariție, și o diferență clară față de activitatea de fond, pe care o depășesc în amplitudine. Fenomenele acute cu parametri adecvați care nu diferă în mod clar de activitatea de fundal nu sunt desemnate ca valuri ascuțite sau vârfuri.

Orez. 5 . Principalele tipuri de activitate epileptiformă: 1 - aderențe; 2 - valuri ascuțite; 3 - unde ascuțite în banda P; 4 - spike-undă lentă; 5 - polyspike-undă lentă; 6 - val ascuțit-lent. Valoarea semnalului de calibrare pentru „4” este de 100 µV, pentru restul înregistrărilor - 50 µV.

Flare este un termen pentru un grup de unde cu apariție și dispariție bruscă, clar diferită de activitatea de fond ca frecvență, formă și/sau amplitudine (Fig. 6).

Orez. 6. Blituri și descărcări: 1 - flash-uri de unde b de amplitudine mare; 2 - rafale de unde B de mare amplitudine; 3 - fulgerări (descărcări) de unde ascuțite; 4 - flash-uri de oscilații polifazate; 5 - rafale de unde q; 6 - flash-uri de i-waves; 7 - flash-uri (descărcări) de complexe spike-undă lentă

Descărcare - o fulgerare de activitate epileptiformă.

Modelul unei crize epileptice este o descărcare a activității epileptiforme, care coincide de obicei cu o criză epileptică clinică.

2. Electroencefalografia în epilepsie

Epilepsia este o boală caracterizată prin două sau mai multe crize epileptice (crize). O criză de epilepsie este o tulburare stereotipă scurtă, de obicei neprovocată, a conștiinței, comportamentului, emoțiilor, funcțiilor motorii sau senzoriale, care, chiar și prin manifestări clinice, poate fi asociată cu descărcarea unui număr în exces de neuroni în cortexul cerebral. Definirea crizei epileptice prin conceptul de descărcare de neuroni determină cea mai importantă semnificație a EEG în epileptologie.

Clarificarea formei de epilepsie (mai mult de 50 de opțiuni) include componenta obligatorie descrierea modelului EEG caracteristic pentru această formă. Valoarea EEG este determinată de faptul că descărcări epileptice și, în consecință, activitate epileptiformă, sunt observate și pe EEG în afara unei crize epileptice.

Semnele de încredere ale epilepsiei sunt descărcări ale activității epileptiforme și tipare de crize epileptice. În plus, exploziile cu amplitudine mare (mai mult de 100-150 μV) de activitate b-, I- și d sunt caracteristice, cu toate acestea, în sine nu pot fi considerate dovezi ale prezenței epilepsiei și sunt evaluate în contextul tabloul clinic. Pe lângă diagnosticul de epilepsie, EEG joacă un rol important în determinarea formei bolii epileptice, care determină prognosticul și alegerea medicamentului. EEG vă permite să alegeți doza de medicament prin evaluarea scăderii activității epileptiforme și să preziceți efectele secundare prin apariția unei activități patologice suplimentare.

Pentru a detecta activitatea epileptiformă asupra EEG se utilizează stimularea ritmică ușoară (în principal în crizele fotogenice), hiperventilația sau alte influențe, pe baza informațiilor despre factorii care provoacă convulsii. Înregistrarea pe termen lung, în special în timpul somnului, ajută la identificarea secrețiilor epileptiforme și a tiparelor de crize epileptice.

Privarea de somn contribuie la provocarea descărcărilor epileptiforme pe EEG sau criza în sine. Activitatea epileptiformă confirmă diagnosticul de epilepsie, dar este posibilă și în alte condiții; în același timp, nu poate fi înregistrată la unii pacienți cu epilepsie.

Înregistrarea pe termen lung a electroencefalogramei și monitorizarea video EEG, precum și crizele epileptice, activitatea epileptiformă pe EEG nu este înregistrată în mod constant. În unele forme de tulburări epileptice, se observă numai în timpul somnului, uneori provocat de anumite situatii de viata sau activitățile pacientului. În consecință, fiabilitatea diagnosticării epilepsiei depinde direct de posibilitatea înregistrării EEG pe termen lung în condițiile unui comportament destul de liber al subiectului. În acest scop, au fost dezvoltate sisteme portabile speciale pentru înregistrarea EEG pe termen lung (12-24 ore sau mai mult) în condiții apropiate de viața normală.

Sistemul de înregistrare constă dintr-un capac elastic cu electrozi cu un design special încorporați, care fac posibilă obținerea unei înregistrări EEG de înaltă calitate pentru o lungă perioadă de timp. Activitatea electrică de ieșire a creierului este amplificată, digitalizată și înregistrată pe carduri flash de un reportofon de dimensiunea unei cutii de țigări care se potrivește pacientului într-o pungă convenabilă. Pacientul poate efectua activități casnice normale. La finalizarea înregistrării, informațiile de pe cardul flash din laborator sunt transferate într-un sistem informatic pentru înregistrarea, vizualizarea, analizarea, stocarea și tipărirea datelor electroencefalografice și sunt procesate ca un EEG obișnuit. Cele mai fiabile informații sunt furnizate de EEG - monitorizare video - înregistrarea simultană a EEG și înregistrarea video a pacientului în timpul stupei. Utilizarea acestor metode este necesară în diagnosticul epilepsiei, atunci când EEG de rutină nu evidențiază activitate epileptiformă, precum și în determinarea formei de epilepsie și a tipului de criză epileptică, pentru diagnosticul diferențial al crizelor epileptice și non-epileptice, si clarificarea scopurilor operatiei in cazul tratament chirurgical, diagnosticul tulburărilor epileptice non-paroxistice asociate cu activitatea epileptiformă în timpul somnului, controlul alegerii corecte și al dozei de medicament, efectele secundare ale terapiei, fiabilitatea remisiunii.

2.1. Caracteristicile electroencefalogramei în cele mai frecvente forme de epilepsie și sindroame epileptice

Epilepsie benignă copilărie cu vârfuri centrotemporale (epilepsie rolandică benignă).

Orez. Fig. 7. EEG al unui pacient de 6 ani cu epilepsie infantilă idiopatică cu vârfuri centrotemporale

Complexe regulate de unde ascuțite-lent, cu o amplitudine de până la 240 μV, sunt observate în regiunile temporale drepte centrale (C4) și anterioare (T4), care formează o distorsiune de fază în derivațiile corespunzătoare, indicând generarea lor de către un dipol în partea inferioară. părți ale girusului precentral la limita cu girusul temporal superior.

În afara atacului: vârfuri focale, unde ascuțite și/sau complexe spike-undă lentă într-o emisferă (40-50%) sau două cu predominanță unilaterală în derivațiile temporale centrale și medii, formând antifaze peste regiunile rolandică și temporală (Fig. 7).

Uneori, activitatea epileptiformă este absentă în timpul stării de veghe, dar apare în timpul somnului.

În timpul unui atac: descărcare epileptică focală în derivațiile temporale centrale și mijlocii sub formă de vârfuri de amplitudine mare și unde ascuțite combinate cu unde lente, cu posibilă răspândire dincolo de localizarea inițială.

Epilepsie occipitală benignă a copilăriei cu debut precoce (forma Panayotopoulos).

În afara unui atac: la 90% dintre pacienți se observă în principal complexe multifocale de unde acute-lente de amplitudine mare sau mică, adesea descărcări generalizate bilateral-sincrone. În două treimi din cazuri se observă aderențe occipitale, într-o treime din cazuri - extraoccipitale.

Complexele apar în serie la închiderea ochilor.

Blocarea activității epileptiforme este observată prin deschiderea ochilor. Activitatea epileptiformă asupra EEG și uneori crizele sunt provocate de fotostimulare.

În timpul unui atac: descărcare epileptică sub formă de vârfuri de amplitudine mare și unde ascuțite, combinate cu unde lente, în una sau ambele derivații occipitale și parietale posterioare, de obicei extinzându-se dincolo de localizarea inițială.

Epilepsie generalizată idiopatică. Modele EEG caracteristice epilepsiei idiopatice din copilărie și juvenilă cu

Absențe, precum și pentru epilepsia mioclonică juvenilă idiopatică, sunt date mai sus.

Caracteristicile EEG în epilepsia idiopatică generalizată primară cu crize tonico-clonice generalizate sunt următoarele.

În afara atacului: uneori în intervalul normal, dar de obicei cu modificări moderate sau severe cu unde I, d, sclipici de complexe spike-undă lentă bilateral sincrone sau asimetrice, vârfuri, unde ascuțite.

În timpul unui atac: o descărcare generalizată sub formă de activitate ritmică de 10 Hz, crescând treptat în amplitudine și scăzând frecvența în faza clonică, unde ascuțite de 8-16 Hz, complexe spike-undă lentă și polispike-undă lentă, grupuri de unde I- și d- de amplitudine mare, neregulate, asimetrice, în faza tonică I- și d-activitate, culminând uneori cu perioade de lipsă de activitate sau activitate lentă de amplitudine mică.

· Epilepsii focale simptomatice: se observă descărcări focale epileptiforme caracteristice mai rar decât la cele idiopatice. Chiar și crizele se pot prezenta nu cu activitate epileptiformă tipică, ci cu flash-uri de unde lente sau chiar desincronizare și aplatizare a EEG asociată cu criza.

În cazul epilepsiei lobului temporal limbic (hipocampal), este posibil să nu existe modificări în perioada interictală. De regulă, în derivațiile temporale se observă complexe focale ale unei unde acute-lente, uneori sincrone bilateral cu predominanța amplitudinii unilaterale (Fig. 8.). În timpul unui atac - izbucniri de unde lente ritmice „abrupte” de amplitudine mare, sau unde ascuțite sau complexe de unde ascuțite-lent în conducțiile temporale cu răspândire în partea frontală și posterioară. La începutul (uneori în timpul) unei convulsii, se poate observa o aplatizare unilaterală a EEG. Cu epilepsie lateral-temporal cu auditive și mai rar iluzii vizuale, halucinații și stări de vis, tulburări de vorbire și orientare, activitate epileptiformă pe EEG se observă mai des. Descărcările sunt localizate în derivațiile temporale medii și posterioare.

În cazul crizelor temporale neconvulsive, care se desfășoară în funcție de tipul de automatisme, este posibilă o imagine a unei descărcări epileptice sub formă de activitate ritmică primară sau secundară generalizată I de amplitudine mare, fără fenomene acute și, în cazuri rare, sub formă de desincronizare difuză. , manifestată prin activitate polimorfă cu o amplitudine mai mică de 25 μV.

Orez. 8. Epilepsie lobară temporală la un pacient de 28 de ani cu crize parțiale complexe

Complexele bilaterale-sincrone ale unei unde acute-lente în regiunea temporală anterioară cu predominanță de amplitudine în dreapta (electrozii F8 și T4) indică localizarea sursei de activitate patologică în regiunile mediobazale anterioare ale lobului temporal drept.

EEG în epilepsia lobului frontal în perioada interictală nu evidențiază patologia focală în două treimi din cazuri. În prezența oscilațiilor epileptiforme, acestea sunt înregistrate în derivațiile frontale de pe una sau ambele părți, se observă complexe bilateral-sincrone spike-undă lentă, adesea cu predominanță laterală în regiunile frontale. În timpul unei convulsii, pot fi observate descărcări bilaterale sincrone spike-undă lentă sau unde I sau d regulate de amplitudine mare, în principal în derivațiile frontale și/sau temporale, uneori desincronizare difuză bruscă. Cu focarele orbitofrontale, localizarea tridimensională dezvăluie locația adecvată a surselor undelor ascuțite inițiale ale modelului de criză epileptică.

2.2 Interpretarea rezultatelor

Analiza EEG se efectuează în timpul înregistrării și în final la finalizarea acesteia. În timpul înregistrării, se evaluează prezența artefactelor (inducerea câmpurilor de curent de la rețea, artefacte mecanice ale mișcării electrozilor, electromiogramă, electrocardiogramă etc.) și se iau măsuri pentru eliminarea acestora. Se evaluează frecvența și amplitudinea EEG, se identifică elementele grafice caracteristice și se determină distribuția lor spațială și temporală. Analiza este completată de interpretarea fiziologică și fiziopatologică a rezultatelor și formularea unei concluzii diagnostice cu corelație clinică și electroencefalografică.

Orez. 9. Răspuns EEG fotoparoxistic în epilepsie cu convulsii generalizate

EEG de fond a fost în limite normale. Odată cu creșterea frecvenței de la 6 la 25 Hz a stimulării ritmice luminoase, se observă o creștere a amplitudinii răspunsurilor la o frecvență de 20 Hz odată cu dezvoltarea descărcărilor de vârf generalizate, a undelor ascuțite și a complexelor spike-undă lentă. d - emisfera dreaptă; s - emisfera stângă.

Documentul medical principal despre EEG este un raport clinic și electroencefalografic redactat de un specialist pe baza analizei EEG-ului „brut”.

Concluzia EEG trebuie formulată în conformitate cu anumite reguli și constă din trei părți:

1) descrierea principalelor tipuri de activitate și elemente de grafic;

2) un rezumat al descrierii și interpretarea ei fiziopatologică;

3) corelarea rezultatelor celor două părți anterioare cu datele clinice.

Termenul descriptiv de bază în EEG este „activitate”, care definește orice secvență de unde (activitatea b, activitatea undelor ascuțite etc.).

Frecvența este determinată de numărul de vibrații pe secundă; se scrie in numarul corespunzator si se exprima in hertzi (Hz). Descrierea oferă frecvența medie a activității estimate. De regulă, se iau 4-5 segmente EEG cu o durată de 1 s și se calculează numărul de unde pe fiecare dintre ele (Fig. 10).

Amplitudine - intervalul fluctuațiilor potențialului electric pe EEG; măsurată de la vârful undei precedente până la vârful undei ulterioare în fază opusă, exprimat în microvolți (µV). Un semnal de calibrare este utilizat pentru a măsura amplitudinea. Deci, dacă semnalul de calibrare corespunzător unei tensiuni de 50 µV are o înălțime de 10 mm pe înregistrare, atunci, în consecință, 1 mm de deformare a stiloului va însemna 5 µV. Pentru a caracteriza amplitudinea activității în descrierea EEG, sunt luate cele mai tipice dintre valorile sale maxime, excluzând cele de săritură.

· Faza determină starea curentă a procesului și indică direcția vectorului modificărilor acestuia. Unele fenomene EEG sunt evaluate după numărul de faze pe care le conţin. Monofazicul este o oscilație într-o direcție de la linia izoelectrică cu revenire la nivelul inițial, bifazicul este o astfel de oscilație atunci când, după terminarea unei faze, curba trece de nivelul inițial, deviază în direcția opusă și revine la izoelectric. linia. Vibrațiile polifazice sunt vibrații care conțin trei sau mai multe faze. într-un sens mai restrâns, termenul „undă polifazică” definește o secvență de unde b- și lente (de obicei e).

Orez. 10. Măsurarea frecvenței (1) și a amplitudinii (II) pe EEG

Frecvența este măsurată ca număr de unde pe unitatea de timp (1 s). A este amplitudinea.

Concluzie

electroencefalografie epileptiform cerebral

Cu ajutorul EEG se obțin informații despre starea funcțională a creierului la diferite niveluri ale conștiinței pacientului. Avantajul acestei metode este inofensivitatea, indolora, non-invazivitatea sa.

Electroencefalografia găsită aplicare largăîntr-o clinică neurologică. Datele EEG sunt deosebit de semnificative în diagnosticul epilepsiei; este posibil rolul lor în recunoașterea tumorilor cu localizare intracraniană, boli vasculare, inflamatorii, degenerative ale creierului și comă. Un EEG folosind fotostimulare sau stimulare sonoră poate ajuta la diferențierea dintre adevărat și tulburări isterice vederea și auzul sau simularea unor astfel de tulburări. EEG poate fi folosit pentru monitorizarea pacientului. Absența semnelor de activitate bioelectrică a creierului pe EEG este unul dintre cele mai importante criterii pentru moartea sa.

EEG-ul este ușor de utilizat, ieftin și nu implică expunerea la subiect, adică. neinvaziv. EEG poate fi înregistrat lângă patul pacientului și folosit pentru a controla stadiul de epilepsie, monitorizarea pe termen lung a activității creierului.

Dar există un alt avantaj, nu atât de evident, dar foarte valoros al EEG. De fapt, PET și fMRI se bazează pe măsurarea modificărilor metabolice secundare în țesutul cerebral, mai degrabă decât pe cele primare (adică procesele electrice din celulele nervoase). EEG poate arăta unul dintre principalii parametri ai sistemului nervos - proprietatea ritmului, care reflectă consistența activității diferitelor structuri ale creierului. Prin urmare, prin înregistrarea unei encefalograme electrice (precum și magnetice), neurofiziologul are acces la mecanismele reale de procesare a informațiilor din creier. Acest lucru ajută la dezvăluirea planului proceselor implicate în creier, arătând nu numai „unde”, ci și „cum” sunt procesate informațiile în creier. Această posibilitate face ca EEG să fie o metodă de diagnostic unică și, desigur, valoroasă.

Examinările electroencefalografice relevă modul în care creierul uman își folosește rezervele funcționale.

Bibliografie

1. Zenkov, L.R. Electroencefalografia clinică (cu elemente de epileptologie). Ghid pentru medici - ed. a III-a. - M.: MEDpress-inform, 2004. - 368s.

2. Chebanenko A.P., Manual pentru studenții Facultății de Fizică a departamentului „Fizică medicală”, Termodinamică și electrodinamică aplicată în medicină - Odesa - 2008. - 91s.

3. Kratin Yu.G., Guselnikov, V.N. Tehnica și metodele electroencefalografiei. - L .: Nauka, 1971, p. 71.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

prezentare, adaugat 09.05.2016

lucrare de termen, adăugată 02.12.2016

Conceptul și principiile electroencefalografiei (EEG). Posibilități de utilizare a EEG în studiul proceselor de adaptare umană. Caracteristicile tipologice individuale ale proceselor de reglare a SNC la indivizii cu semne inițiale de distonie neurocirculatoare.

prezentare, adaugat 14.11.2016

Evaluarea stării funcționale a creierului nou-născuților din grupurile de risc. Elemente grafice ale electroencefalografiei neonatale, ontogenie normativă și patologică. Dezvoltarea și rezultatul tiparelor: suprimarea fulgerului, theta, delta-„perii”, paroxisme.

articol, adăugat 18.08.2017

Idei generale despre epilepsie: descrierea bolii în medicină, trăsăturile de personalitate ale pacientului. Neuropsihologia copilăriei. Tulburări cognitive la copiii cu epilepsie. Încălcarea memoriei mediate și a componentei motivaționale la pacienți.

lucrare de termen, adăugată 13.07.2012

test, adaugat 25.09.2011

Evaluarea activității limfocitelor ucigașe. Determinarea activității funcționale a fagocitelor, a concentrației de imunoglobuline, a componentelor complementului. Metode imunologice bazate pe reacția antigen-anticorp. Domenii de utilizare ale imunodiagnosticului.

tutorial, adăugat 04/12/2014

Etiologia, patogeneza și tratamentul necrozei pancreatice. Neutrofile: ciclul de viață, morfologie, funcții, metabolism. Metodă bioluminiscentă pentru determinarea activității dehidrogenazelor dependente de NAD(P) în neutrofile. Activitatea lactat dehidrogenazei în neutrofilele din sânge.

lucrare de termen, adăugată 06.08.2014

Caracteristicile metodelor de cercetare activitate mecanică inimi - apexcardiografie, balistocardiografie, kimografie cu raze X și ecocardiografie. Semnificația lor principală, precizia măsurării și caracteristicile aplicației. Principiul și modurile de funcționare ale dispozitivului cu ultrasunete.

prezentare, adaugat 13.12.2013

Caracteristici fiziopatologice la pacienții neurochirurgical și la pacienții cu leziuni cerebrale traumatice. Tulburări circulatorii în creier. Aspecte terapeutice în terapia cu perfuzie. Particularități ale nutriției la pacienții cu leziuni cerebrale traumatice.

11.02.2002

Momot T.G.

Care este motivul pentru necesitatea unui studiu electroencefalografic?

Necesitatea utilizării EEG se datorează faptului că datele acestuia trebuie luate în considerare atât la persoanele sănătoase în timpul selecției profesionale, în special la persoanele care lucrează în situații stresante sau cu condiții de producție dăunătoare, cât și la examinarea pacienților pentru a rezolva problemele de diagnostic diferențial, ceea ce este deosebit de important în stadiile incipiente.stadiile bolii să selecteze cel mai mult metode eficiente tratamentul și monitorizarea terapiei.

Care sunt indicațiile electroencefalografiei?

Indicații neîndoielnice pentru examinare ar trebui să fie luate în considerare prezența pacientului: epilepsie, crize non-epileptice, migrenă, proces volumetric, leziuni vasculare ale creierului, leziuni cerebrale traumatice, boală inflamatorie a creierului.

În plus, în alte cazuri dificile pentru medicul curant, pacientul poate fi îndrumat și pentru un examen electroencefalografic; adesea se efectuează mai multe examinări EEG repetate pentru a monitoriza efectul medicamentelor și a clarifica dinamica bolii.

Ce include pregătirea pacientului pentru examinare?

Prima cerință atunci când se efectuează examinări EEG este o înțelegere clară de către electrofiziolog a obiectivelor sale. De exemplu, dacă un medic are nevoie doar de o evaluare a stării funcționale generale a SNC, examinarea se efectuează conform unui protocol standard, dacă este necesar să se identifice activitatea epileptiformă sau prezența modificărilor locale, timpul de examinare și funcțional. sarcinile se modifică individual, poate fi utilizată o înregistrare de monitorizare pe termen lung. Prin urmare, medicul curant, care trimite pacientul la un studiu electroencefalografic, trebuie să colecteze istoricul pacientului, să furnizeze, dacă este necesar, o examinare preliminară de către un radiolog și un oftalmolog și să formuleze în mod clar principalele sarcini ale unei căutări diagnostice pentru un neurofiziolog. Atunci când efectuează un studiu standard, un neurofiziolog în etapa evaluării inițiale a electroencefalogramei trebuie să aibă date despre vârsta și starea de conștiență a pacientului, iar informațiile clinice suplimentare pot afecta evaluarea obiectivă a anumitor elemente morfologice.

Cum să obțineți o calitate impecabilă a înregistrării EEG?

Eficiența analizei computerizate a unei electroencefalograme depinde de calitatea înregistrării acesteia. O înregistrare EEG impecabilă este cheia analizei sale corecte ulterioare.

Înregistrarea EEG se efectuează numai pe un amplificator pre-calibrat. Calibrarea amplificatorului se efectuează conform instrucțiunilor atașate electroencefalografului.

Pentru examinare, pacientul este așezat confortabil pe un scaun sau întins pe o canapea, i se pune o cască de cauciuc pe cap și se aplică electrozi care sunt conectați la un amplificator electroencefalografic. Această procedură este descrisă mai detaliat mai jos.

Schema locației electrozilor.

Montarea și aplicarea electrozilor.

Îngrijirea electrozilor.

Condiții de înregistrare EEG.

Artefacte și îndepărtarea lor.

Procedura de înregistrare EEG.

A. Dispunerea electrozilor

Pentru înregistrarea EEG, se utilizează sistemul de aranjare a electrozilor „10-20%”, care include 21 de electrozi, sau sistemul modificat „10-20%”, care conține 16 electrozi activi cu un electrod comun mediu de referință. O caracteristică a acestui din urmă sistem, care este utilizat de compania „DX Systems” este prezența unui electrod occipital nepereche Oz și a unui Cz central nepereche. Unele versiuni ale programului prevăd un sistem de 16 electrozi cu două derivații occipitale O1 și O2, în absența Cz și Oz. Electrodul de împământare este situat în centrul regiunii frontale anterioare. Denumirile alfabetice și digitale ale electrozilor corespund aspectului internațional „10-20%”. Îndepărtarea potențialelor electrice se realizează în mod monopolar cu un total mediu. Avantajul acestui sistem este un proces mai puțin consumator de timp de aplicare a electrozilor cu conținut suficient de informații și capacitatea de a se converti în orice cabluri bipolare.

b. Montarea și aplicarea electrozilor se efectuează în următoarea ordine:

Electrozii sunt conectați la amplificator. Pentru a face acest lucru, mufele electrozilor sunt introduse în prizele de electrozi ale amplificatorului.

Pacientul poartă cască. În funcție de mărimea capului pacientului, dimensiunile căștii sunt ajustate prin strângerea și slăbirea benzilor de cauciuc. Locațiile electrozilor sunt determinate în funcție de sistemul de amplasare a electrozilor, iar hamurile de căști sunt instalate la intersecția cu aceștia. Trebuie amintit că casca nu trebuie să provoace disconfort pacientului.

Cu un tampon de bumbac înmuiat în alcool se degresează locurile destinate instalării electrozilor.

Conform denumirilor indicate pe panoul amplificatorului, electrozii sunt instalați în locurile prevăzute de sistem, electrozii perechi sunt aranjați simetric. Imediat înainte de plasarea fiecărui electrod, gelul electrodului este aplicat pe suprafața în contact cu pielea. Trebuie reținut că gelul folosit ca conductor trebuie să fie destinat electrodiagnosticului.

C. Îngrijirea electrozilor.

O atenție deosebită trebuie acordată îngrijirii electrozilor: după terminarea lucrului cu pacientul, electrozii trebuie spălați cu apă caldă și uscați cu un prosop curat, nu permiteți îndoirea și tragerea excesivă a cablurilor electrozilor, precum și apă. și soluție salină pe conectorii cablurilor electrozilor.

D. Condiții de înregistrare EEG.

Condițiile pentru înregistrarea unei electroencefalograme ar trebui să ofere pacientului o stare de veghe relaxată: un scaun confortabil; cameră luminoasă și izolată fonic; plasarea corectă a electrozilor; amplasarea fonofotostimulatorului la o distanță de 30-50 cm de ochii subiectului.

După aplicarea electrozilor, pacientul trebuie să stea confortabil pe un scaun special. Mușchii centurii scapulare superioare trebuie relaxați. Calitatea înregistrării poate fi verificată prin pornirea electroencefalografului în modul înregistrare. Cu toate acestea, un electroencefalograf poate înregistra nu numai potențialele electrice ale creierului, ci și semnalele străine (așa-numitele artefacte).

E. Artefacte și îndepărtarea lor.

Cel mai piatră de hotar Utilizarea computerelor în electroencefalografia clinică este pregătirea semnalului electroencefalografic inițial, care este stocat în memoria computerului. Principala cerință aici este de a asigura intrarea EEG fără artefacte (Zenkov L.R., Ronkin M.A., 1991).

Pentru a elimina artefactele, este necesar să se determine cauza lor. În funcție de cauza apariției, artefactele sunt împărțite în fizice și fiziologice.

Artefactele fizice se datorează unor motive tehnice, care includ:

Calitatea nesatisfăcătoare a împământului;

Posibilă influență a diverselor echipamente utilizate în medicină (radiografie, kinetoterapie etc.);

Amplificator de semnal electroencefalografic necalibrat;

Plasarea electrozilor de slabă calitate;

Deteriorarea electrodului (partea în contact cu suprafața capului și firul de legătură);

Preluare de la un fonofotostimulator funcțional;

Încălcarea conductibilității electrice atunci când apa și soluția salină ajung pe conectorii cablurilor electrozilor.

Pentru a depana probleme legate de calitatea nesatisfăcătoare de împământare, interferențe de la echipamentele din apropiere și un fonofotostimulator care funcționează, este necesară asistența unui inginer instalator pentru împământarea corectă a echipamentului medical și instalarea sistemului.

În cazul aplicării de proastă calitate a electrozilor, reinstalați-i conform p.B. prezentele recomandări.

Un electrod deteriorat trebuie înlocuit.

Curăţaţi conectorii cablurilor electrozilor cu alcool.

Artefactele fiziologice care sunt cauzate de procesele biologice ale organismului subiectului includ:

Electromiograma - artefacte ale mișcării musculare;

Electrooculograma - artefacte de mișcare a ochilor;

Artefacte asociate cu înregistrarea activității electrice a inimii;

Artefacte asociate cu pulsația vaselor de sânge (cu o locație apropiată a vasului de la electrodul de înregistrare;

Artefacte legate de respirație;

Artefacte asociate cu modificări ale rezistenței pielii;

Artefacte asociate cu comportamentul agitat al pacientului;

Nu este întotdeauna posibilă evitarea completă a artefactelor fiziologice, așa că dacă acestea sunt de scurtă durată (clipirea rară a ochilor, tensiunea musculară masticatorie, anxietatea de scurtă durată), se recomandă îndepărtarea lor folosind un mod special prevăzut de program. Sarcina principală a cercetătorului în această etapă este recunoașterea corectă și îndepărtarea în timp util a artefactelor. În unele cazuri, filtrele sunt folosite pentru a îmbunătăți calitatea EEG.

Înregistrarea electromiogramei poate fi asociată cu tensiunea musculară masticatorie și este reprodusă sub formă de oscilații de mare amplitudine în gama beta în derivațiile temporale. Modificări similare se găsesc la înghițire. Anumite dificultăți apar și la examinarea pacienților cu spasme ticoide, deoarece există o stratificare a electromiogramei pe electroencefalogramă, în aceste cazuri este necesară aplicarea filtrării antimusculare sau prescrierea terapiei medicamentoase adecvate.

Dacă pacientul clipește mult timp, îi poți cere să-și țină pleoapele închise apăsând ușor arătător și degetul mare. Această procedură poate fi efectuată asistent medical. Oculograma se înregistrează în derivațiile frontale sub formă de oscilații sincrone bilaterale ale intervalului deltă, depășind nivelul de fond în amplitudine.

Activitatea electrică a inimii poate fi înregistrată în principal în derivațiile temporale și occipitale posterioare stângi, coincide ca frecvență cu pulsul, este reprezentată de fluctuații unice în domeniul theta, depășind ușor nivelul activității de fond. Nu provoacă o eroare vizibilă în analiza automată.

Artefactele asociate cu pulsația vasculară sunt reprezentate în principal de oscilații în intervalul delta, depășesc nivelul activității de fond și sunt eliminate prin mutarea electrodului într-o regiune adiacentă care nu este situată deasupra vasului.

Cu artefacte asociate cu respirația pacientului, se înregistrează oscilații regulate cu undă lentă, care coincid în ritm cu mișcările respiratorii și datorită mișcărilor mecanice ale toracelui, care se manifestă mai des în timpul unui test de hiperventilație. Pentru a o elimina, se recomandă să se ceară pacientului să treacă la respirația diafragmatică și să evite mișcările străine în timpul respirației.

Cu artefacte asociate cu o schimbare a rezistenței pielii, care se poate datora unei încălcări a stării emoționale a pacientului, sunt înregistrate oscilații neregulate ale undelor lente. Pentru a le elimina, este necesar să calmați pacientul, să ștergeți din nou zonele de piele de sub electrozi cu alcool și să le scarificați cu cretă.

Problema oportunității studiului și a posibilității de utilizare a medicamentelor la pacienții aflați în stare de agitație psihomotorie se decide în comun cu medicul curant individual pentru fiecare pacient.

În cazurile în care artefactele sunt unde lente care sunt greu de eliminat, este posibilă înregistrarea cu o constantă de timp de 0,1 s.

F. Ce este procedura de înregistrare EEG?

Procedura de înregistrare a EEG în timpul unei examinări de rutină durează aproximativ 15-20 de minute și include înregistrarea „curbei de fundal” și înregistrarea EEG în diferite stări funcționale. Este convenabil să aveți mai multe protocoale de înregistrare pre-create, inclusiv teste funcționale de durată și secvență diferite. Dacă este necesar, poate fi utilizată o înregistrare de monitorizare pe termen lung, a cărei durată este inițial limitată doar de rezervele de hârtie sau de spațiu liber de pe discul pe care se află baza de date. înregistrarea protocolului. O intrare de jurnal poate conține mai multe sonde funcționale. Se selectează individual un protocol de cercetare sau se creează unul nou, care indică succesiunea probelor, tipul și durata acestora. Protocolul standard include un test de deschidere a ochilor, hiperventilație de 3 minute, fotostimulare la o frecvență de 2 și 10 Hz. Dacă este necesar, se efectuează fono- sau foto-stimulare la frecvențe de până la 20 Hz, declanșează stimularea pe un canal dat. În cazuri speciale, în plus, se folosesc strângerea degetelor într-un pumn, stimuli sonori, luarea diferitelor medicamente farmacologice, teste psihologice.

Ce sunt testele funcționale standard?

Testul „ochi deschis-închiși” se efectuează de obicei pentru o durată de aproximativ 3 secunde, cu intervale între teste succesive de la 5 la 10 secunde. Se crede că deschiderea ochilor caracterizează trecerea la activitate (mai mult sau mai puțină inerție a proceselor de inhibiție); iar închiderea ochilor caracterizează trecerea la repaus (mai mult sau mai puțină inerție a proceselor de excitație).

În mod normal, când ochii sunt deschiși, există o suprimare a activității alfa și o creștere (nu întotdeauna) a activității beta. Închiderea ochilor crește indicele, amplitudinea și regularitatea activității alfa.

Perioada de latentă a răspunsului cu ochii deschiși și închiși variază între 0,01-0,03 secunde și, respectiv, 0,4-1 secunde. Se crede că răspunsul la deschiderea ochilor este o tranziție de la o stare de repaus la o stare de activitate și caracterizează inerția proceselor de inhibiție. Iar răspunsul la închiderea ochilor este o tranziție de la starea de activitate la repaus și caracterizează inerția proceselor de excitație. Parametrii de răspuns pentru fiecare pacient sunt de obicei stabili în studiile repetate.

Când se efectuează un test cu hiperventilație, pacientul trebuie să respire cu respirații și expirații rare, adânci, timp de 2-3 minute, uneori mai mult. La copiii cu vârsta sub 12-15 ani, hiperventilația până la sfârșitul primului minut duce în mod natural la o încetinire a EEG, care crește în timpul hiperventilației ulterioare simultan cu frecvența oscilațiilor. Efectul hipersincronizării EEG în timpul hiperventilației este mai pronunțat, cu cât subiectul este mai tânăr. În mod normal, o astfel de hiperventilație la adulți nu provoacă modificări speciale ale EEG sau duce uneori la o creștere a contribuției procentuale a ritmului alfa la activitatea electrică totală și amplitudinea activității alfa. Trebuie remarcat faptul că, la copiii cu vârsta sub 15-16 ani, apariția unei activități generalizate regulate, lente, de mare amplitudine, în timpul hiperventilației, este norma. Aceeași reacție este observată la adulții tineri (sub 30 de ani). Atunci când se evaluează răspunsul la un test de hiperventilație, trebuie să se țină cont de gradul și natura modificărilor, de momentul apariției acestora după debutul hiperventilației și de durata persistenței lor după încheierea testului. Nu există un consens în literatură cu privire la cât de mult persistă modificările EEG după terminarea hiperventilației. Conform observațiilor lui N.K. Blagosklonova, persistența modificărilor EEG mai mult de 1 minut ar trebui să fie considerată un semn de patologie. Cu toate acestea, în unele cazuri, hiperventilația duce la apariția unei forme speciale de activitate electrică a creierului - paroxistică. În 1924, O. Foerster a demonstrat că intensiv respirație adâncăîn câteva minute provoacă apariția unei aure sau a unei crize epileptice prelungite la pacienții cu epilepsie. Odată cu introducerea examenului electroencefalografic în practica clinică, s-a constatat că la un număr mare de pacienți cu epilepsie, activitatea epileptiformă apare și se intensifică deja în primele minute de hiperventilație.

Stimulare ritmică ușoară.

În practica clinică, se analizează apariția pe EEG a răspunsurilor ritmice de severitate variabilă, repetând ritmul fulgerelor luminoase. Ca urmare a proceselor neurodinamice la nivelul sinapselor, pe lângă repetarea fără ambiguitate a ritmului de pâlpâire, EEG poate prezenta fenomene de conversie a frecvenței de stimulare, atunci când frecvența răspunsurilor EEG este mai mare sau mai mică decât frecvența de stimulare, de obicei printr-un număr par de ori. Este important ca, în orice caz, să aibă loc efectul de sincronizare a activității creierului cu un senzor de ritm extern. În mod normal, frecvența optimă de stimulare pentru detectarea reacției maxime de asimilare se află în regiunea frecvențelor naturale EEG, în valoare de 8–20 Hz. Amplitudinea potențialelor în timpul reacției de asimilare nu depășește de obicei 50 μV și cel mai adesea nu depășește amplitudinea activității dominante spontane. Reacția de asimilare a ritmului este cel mai bine exprimată în regiunile occipitale, ceea ce se datorează în mod evident proiecției corespunzătoare a analizorului vizual. Reacția normală de asimilare a ritmului se oprește nu mai târziu de 0,2-0,5 secunde după încetarea stimulării. trăsătură caracteristică creierul în epilepsie este o tendință crescută la reacții excitatorii și sincronizarea activității neuronale. În acest sens, la o anumită, individuală pentru fiecare frecvență examinată, creierul unui pacient cu epilepsie dă răspunsuri hipersincrone de mare amplitudine, uneori numite reacții fotoconvulsive. În unele cazuri, răspunsurile la stimularea ritmică cresc în amplitudine, capătă o formă complexă de vârfuri, unde ascuțite, complexe de vârf-undă și alte fenomene epileptice. În unele cazuri, activitatea electrică a creierului în epilepsie sub influența luminii pâlpâitoare dobândește caracterul autorritmic al unei descărcări epileptice autosusținute, indiferent de frecvența stimulării care a provocat-o. Descărcarea activității epileptice poate continua după încetarea stimulării și uneori se poate transforma într-o criză petit mal sau grand mal. Aceste tipuri de crize epileptice sunt numite fotogenice.

În unele cazuri, sunt utilizate teste speciale cu adaptare la întuneric (starea într-o cameră întunecată până la 40 de minute), privarea de somn parțială și completă (de la 24 la 48 de ore), precum și monitorizarea EEG și ECG articulară și monitorizarea somnului nocturn.

Cum apare o electroencefalogramă?

Despre originea potențialelor electrice ale creierului.

De-a lungul anilor, ideile teoretice despre originea potențialelor cerebrale s-au schimbat în mod repetat. Sarcina noastră nu include o analiză teoretică profundă a mecanismelor neurofiziologice de generare a activității electrice. Afirmația figurativă a lui Gray Walter despre semnificația biofizică a informațiilor primite de un electrofiziolog este dată în următorul citat: „Modificările electrice care provoacă curenți alternativi de diferite frecvențe și amplitudini pe care le înregistrăm, au loc în celulele creierului însuși. Fără îndoială, aceasta este singura lor sursă.Creierul ar trebui descris ca un agregat extins de elemente electrice la fel de numeroase precum populația stelară a galaxiei.În oceanul creierului, mareele neliniștite ale ființei noastre electrice se ridică, de mii de ori relativ mai puternice decât cele ale oceanelor pământului.Acest lucru se întâmplă atunci când milioane de elemente sunt excitate în comun, ceea ce face posibilă măsurarea ritmului descărcărilor lor repetate în frecvență și amplitudine.

Nu se știe ce cauzează aceste milioane de celule să lucreze împreună și ce cauzează descărcarea unei celule. Suntem încă foarte departe de a explica aceste mecanisme de bază ale creierului. Cercetările viitoare ne vor oferi probabil o perspectivă dinamică a descoperirilor uimitoare, similară cu cea care s-a deschis înaintea fizicienilor în încercările lor de a înțelege structura atomică a ființei noastre. Poate, ca și în fizică, aceste descoperiri pot fi descrise în termeni de limbaj matematic. Dar și astăzi, pe măsură ce ne îndreptăm în concordanță cu noile idei, caracterul adecvat al limbajului folosit și definirea clară a ipotezelor pe care le facem sunt de o importanță din ce în ce mai mare. Aritmetica este un limbaj adecvat pentru a descrie înălțimea și timpul mareei, totuși, dacă vrem să prezicem creșterea și scăderea acesteia, trebuie să folosim un alt limbaj, limbajul algebrei cu simbolurile și teoremele sale speciale. În mod similar, undele electrice și bufeurile din creier pot fi descrise în mod adecvat prin numărare, aritmetică; dar pe măsură ce pretențiile noastre cresc și dorim să înțelegem și să prezicem comportamentul creierului, există multe „x” și „y” necunoscute ale creierului. Este deci necesar să avem și algebra ei. Unii oameni consideră acest cuvânt intimidant. Dar nu înseamnă nimic altceva decât „conectarea bucăților sparte”.

Înregistrările EEG pot fi, prin urmare, privite ca particule, fragmente ale oglinzii creierului, speculum speculorum al acestuia. Încercările de a le combina cu fragmente de altă origine trebuie precedate de o sortare atentă. Informațiile electroencefalografice vin, ca un raport obișnuit, în formă criptată. Puteți deschide cifrul, dar asta nu înseamnă că informațiile pe care le obțineți vor fi neapărat de mare valoare...

Funcția sistemului nervos este de a percepe, compara, stoca și genera multe semnale. Creierul uman nu este doar un mecanism mult mai complex decât oricare altul, ci și un mecanism cu o lungă istorie individuală. În acest sens, a investiga doar frecvențele și amplitudinile componentelor liniei ondulate pe o perioadă limitată de timp ar fi cel puțin o simplificare excesivă.” (Gray Walter. Living Brain. M., Mir, 1966).

De ce avem nevoie de o analiză computerizată a electroencefalogramei?

Din punct de vedere istoric, electroencefalografia clinică a evoluat din analiza fenomenologică vizuală a EEG. Cu toate acestea, deja la începutul dezvoltării electroencefalografiei, fiziologii a apărut dorința de a evalua EEG folosind indicatori obiectivi cantitativi, de a aplica metodele de analiză matematică.

La început, procesarea EEG și calcularea diferiților săi parametri cantitativi au fost efectuate manual prin digitizarea curbei și calculul spectrelor de frecvență, diferența în care în diferite zone a fost explicată de citoarhitectonica zonelor corticale.

Metodele cantitative pentru evaluarea EEG ar trebui să includă și metode planimetrice și histografice de analiză EEG, care au fost, de asemenea, efectuate prin măsurarea manuală a amplitudinii oscilațiilor. Studiul relațiilor spațiale ale activității electrice a cortexului cerebral uman a fost realizat cu ajutorul unui toposcop, ceea ce a făcut posibilă studierea intensității semnalului în dinamică, relațiile de fază ale activității și selectarea ritmului selectat. Utilizarea metodei de corelare pentru analiza EEG a fost propusă și dezvoltată pentru prima dată de N. Wiener în anii 1930, iar cea mai detaliată justificare pentru aplicarea analizei de corelație spectrală la EEG este dată în lucrarea lui G. Walter.

Odată cu introducerea calculatoarelor digitale în practica medicală, a devenit posibilă analiza activității electrice la un nivel calitativ nou. În prezent, direcția cea mai promițătoare în studiul proceselor electrofiziologice este direcția electroencefalografiei digitale. Metodele moderne de prelucrare pe computer a unei electroencefalograme fac posibilă efectuarea unei analize detaliate a diferitelor fenomene EEG, vizualizarea oricărei secțiuni a curbei într-o formă mărită, efectuarea analizei amplitudinii-frecvenței, prezentarea datelor obținute sub formă de hărți, figuri, grafice, diagrame și obțineți caracteristici probabilistice ale distribuției spațiale a factorilor care determină apariția activității electrice pe suprafața convexită.

Analiza spectrală, care este cea mai utilizată în analiza electroencefalogramelor, a fost utilizată pentru a evalua caracteristicile standard de fundal ale EEG în diferite grupuri de patologii (Ponsen L., 1977), efectul cronic al medicamentelor psihotrope (Saito M., 1981). ), și prognosticul accidentelor cerebrovasculare (Saimo K. și colab., 1983), cu encefalopatie hepatogenă (Van der Rijt C.C. și colab., 1984). O caracteristică a analizei spectrale este că reprezintă EEG nu ca o secvență temporală de evenimente, ci ca un spectru de frecvențe pe o anumită perioadă de timp. Evident, spectrele vor reflecta caracteristicile stabile ale EEG-ului într-o măsură mai mare decât au fost înregistrate pe o perioadă mai lungă de analiză în situații experimentale similare. Epocile lungi de analiză sunt de preferat și datorită faptului că abaterile din spectru cauzate de artefacte pe termen scurt sunt mai puțin pronunțate în ele, dacă nu au o amplitudine semnificativă.

Atunci când evaluează caracteristicile generalizate ale EEG de fond, majoritatea cercetătorilor aleg epoci de analiză de 50 - 100 sec, deși după J. Mocks și T. Jasser (1984), epoca de 20 sec oferă și rezultate destul de bine reproductibile dacă este selectată conform la criteriul activităţii minime în banda 1,7 - 7,5 Hz în derivaţia EEG. În ceea ce privește fiabilitatea rezultatelor analizei spectrale, opiniile autorilor variază în funcție de componența problemelor investigate și de problemele specifice rezolvate prin această metodă. R. John și colaboratorii (1980) au ajuns la concluzia că spectrele EEG absolute la copii sunt nesigure și doar spectrele relative înregistrate cu ochii închiși ai subiectului sunt foarte reproductibile. În același timp, G. Fein și colaboratorii (1983), examinând spectrele EEG ale copiilor normali și dislexici, au ajuns la concluzia că spectrele absolute sunt informative și mai valoroase, dând nu numai distribuția puterii pe frecvențe, ci și valoarea sa reală. La evaluarea reproductibilității spectrelor EEG la adolescenți în timpul studiilor repetate, dintre care primul a fost efectuat la vârsta de 12,2 ani, iar al doilea la vârsta de 13 ani, corelații de încredere au fost găsite numai în alfa1 (0,8) și benzi alfa2 (0,72), în timp ce timpul, ca și pentru restul benzilor spectrale, reproductibilitatea este mai puțin sigură (Gasser T. și colab., 1985). În accidentul vascular cerebral ischemic, din 24 de parametri cantitativi obținuți pe baza spectrelor din 6 derivări EEG, doar puterea absolută a undelor delta locale a fost un predictor de încredere al prognosticului (Sainio K. și colab., 1983).

Datorită sensibilității EEG la modificările fluxului sanguin cerebral, o serie de lucrări sunt dedicate analizei spectrale a EEG în timpul atacurilor ischemice tranzitorii, când modificările detectate prin analiza manuală par nesemnificative. V. Kopruner și colab.(1984) au studiat EEG la 50 de pacienți sănătoși și 32 de pacienți cu tulburări de circulație cerebrală în repaus și când mingea era strânsă cu mâna dreaptă și stângă. EEG a fost supus analizei computerizate cu calculul puterii din principalele benzi spectrale. Pe baza acestor date inițiale, obținem 180 de parametri care au fost procesați prin metoda analizei discriminante liniară multivariată. Pe această bază, a fost obținut un indice de asimetrie multiparametrică (MPA), care a făcut posibilă diferențierea persoanelor sănătoase și bolnave, a grupurilor de pacienți în funcție de severitatea defectului neurologic și de prezența și dimensiunea leziunii pe o tomogramă computerizată. Cea mai mare contribuție la MPA a fost dată de raportul dintre puterea teta și puterea delta. Alți parametri semnificativi de asimetrie au fost puterea theta și delta, frecvența de vârf și desincronizarea legată de evenimente. Autorii au remarcat un grad ridicat de simetrie a parametrilor la persoanele sănătoase și rolul principal al asimetriei în diagnosticul patologiei.

Un interes deosebit este utilizarea analizei spectrale în studiul ritmului mu, care, atunci când este analizat vizual, se găsește doar la un procent mic de indivizi. Analiza spectrală combinată cu tehnica medierii spectrelor obținute pe mai multe epoci face posibilă identificarea acesteia la toate subiecții.

Deoarece distribuția ritmului mu coincide cu zona de alimentare cu sânge a arterei cerebrale medii, modificările acesteia pot servi ca indice al tulburărilor în zona corespunzătoare. Criteriile de diagnostic sunt diferențele în frecvența de vârf și puterea mu-ritmului în cele două emisfere (Pfurtschillir G., 1986).

Metoda de calcul a puterii spectrale pe EEG este foarte apreciată de C.S. Van der Rijt şi colaboratorii (1984) în stadializarea encefalopatiei hepatice. Un indicator al severității encefalopatiei este o scădere a frecvenței dominante medii în spectru, iar gradul de corelare este atât de apropiat încât face posibilă stabilirea clasificării encefalopatiilor în funcție de acest indicator, care se dovedește a fi mai fiabil. decât tabloul clinic. În control, frecvența dominantă medie este mai mare sau egală cu 6,4 Hz, iar procentul de teta este sub 35; în encefalopatia stadiul I, frecvența dominantă medie se află în același interval, dar numărul de teta este egal sau mai mare de 35%, în stadiul II, frecvența dominantă medie este sub 6,4 Hz, conținutul undelor theta este în același interval și numărul de unde delta nu depășește 70 %; în stadiul III, numărul undelor delta este mai mare de 70%.

Un alt domeniu de aplicare a analizei matematice a electroencefalogramei prin metoda transformării rapide Fourier se referă la controlul modificărilor EEG pe termen scurt sub influența unor factori externi și interni. Astfel, această metodă este utilizată pentru monitorizarea stării fluxului sanguin cerebral în timpul endaterectomiei sau intervenției chirurgicale pe cord, având în vedere sensibilitatea mare a EEG la tulburările de circulație cerebrală. În lucrarea lui M. Myers și colab.(1977), EEG, trecut anterior printr-un filtru cu restricții în intervalul 0,5 - 32 Hz, a fost digitizat și supus epocilor succesive rapide de transformare Fourier care durează 4 secunde. Diagramele spectrale ale epocilor succesive au fost plasate pe ecran una sub alta. Imaginea rezultată a fost un grafic tridimensional, în care axa X corespundea frecvenței, Y - timpul de înregistrare și o coordonată imaginară corespunzătoare înălțimii vârfurilor, afișa puterea spectrală. Metoda oferă o afișare demonstrativă a fluctuațiilor temporale ale compoziției spectrale în EEG, care, la rândul său, este foarte corelată cu fluctuațiile fluxului sanguin cerebral, care este determinată de diferența de presiune arteriovenoasă din creier. Autorii au concluzionat că datele EEG ar putea fi utilizate eficient pentru a corecta tulburările de circulație cerebrală în timpul intervenției chirurgicale de către un anestezist care nu s-a specializat în analiza EEG.

Metoda puterii spectrale EEG este de interes în evaluarea influenței anumitor influențe psihoterapeutice, a stresului mental și a testelor funcționale. R.G. Biniaurishvili et al.(1985) au observat o creștere a puterii totale și în special a puterii în benzile delta și theta în timpul hiperventilației la pacienții cu epilepsie. În studiile privind insuficiența renală, metoda de analiză a spectrelor EEG în timpul stimulării ritmice luminoase s-a dovedit a fi eficientă. Subiecților li s-au prezentat serii succesive de 10 s de fulgere de lumină de la 3 la 12 Hz cu înregistrare continuă simultană a spectrelor de putere succesive pentru epoci de 5 secunde. Spectrele au fost plasate sub forma unei matrice pentru a obține o imagine pseudo-tridimensională, în care timpul este reprezentat de-a lungul axei îndepărtându-se de observator când este privit de sus, frecvența - de-a lungul axei X, amplitudinea - de-a lungul axei. Axa Y. În mod normal, un vârf clar definit a fost observat la armonica dominantă și mai puțin clar la stimularea subarmonică, deplasându-se treptat la dreapta pe parcursul creșterii frecvenței de stimulare. Cu uremie s-a observat o scădere bruscă a puterii la armonica fundamentală, predominarea vârfurilor la frecvențe joase cu o dispersie totală a puterii. În termeni cantitativi mai precis, aceasta s-a manifestat printr-o scădere a activității la armonici de frecvență mai joasă sub cea principală, care s-a corelat cu înrăutățirea stării pacienților. A avut loc o restabilire a imaginii normale a spectrelor de asimilare a ritmurilor cu ameliorare prin dializă sau transplant de rinichi (Amel B. et al., 1978). Unele studii folosesc metoda de izolare a unei anumite frecvențe de interes asupra EEG.

Când se studiază schimbările dinamice pe EEG, de obicei se folosesc epoci de analiză scurte: de la 1 la 10 secunde. Transformarea Fourier are unele caracteristici care fac parțial dificilă potrivirea datelor obținute cu ajutorul ei cu datele analizei vizuale. Esența lor constă în faptul că pe EEG fenomenele lente au o amplitudine și o durată mai mare decât cele de înaltă frecvență. În acest sens, în spectrul construit după algoritmul clasic Fourier, există o anumită predominanță a frecvențelor lente.

Evaluarea componentelor de frecvență ale EEG este utilizată pentru diagnosticarea locală, deoarece această caracteristică EEG este unul dintre criteriile principale în căutarea vizuală a leziunilor cerebrale locale. Aceasta ridică problema alegerii parametrilor semnificativi pentru evaluarea EEG.

Într-un studiu clinic experimental, încercările de a aplica analiza spectrală clasificării nosologice a leziunilor cerebrale, așa cum era de așteptat, nu au avut succes, deși utilitatea acesteia ca metodă de detectare a patologiei și localizare a leziunilor a fost confirmată (Mies G., Hoppe G., Hossman K.A. ., 1984). În modul actual al programului, matricea spectrală este afișată cu grade diferite suprapunerea (50-67%) reprezintă intervalul de valori echivalente de amplitudine (scara de codificare a culorilor) în μV. Capacitățile modului vă permit să afișați 2 matrice spectrale simultan, folosind 2 canale sau emisfere pentru comparație. Scara histogramei este calculată automat, astfel încât culoarea albă să corespundă valorii maxime echivalente a amplitudinii. Parametrii flotanți ai scalei de codare a culorilor vă permit să prezentați orice date din orice interval fără o scară, precum și să comparați un canal fix cu restul.

Ce metode de analiză matematică a EEG sunt cele mai comune?

Analiza matematică EEG se bazează pe transformarea datelor inițiale prin metoda transformării rapide Fourier. Electroencefalograma originală, după conversia sa într-o formă discretă, este împărțită în segmente succesive, fiecare dintre ele fiind folosită pentru a construi numărul corespunzător de semnale periodice, care sunt apoi supuse analizei armonice. Formele de ieșire sunt prezentate sub formă de valori numerice, grafice, hărți grafice, regiuni spectrale comprimate, tomograme EEG etc. (J. Bendat, A. Peirsol, 1989, Applied Random Data Analysis, cap.11)

Care sunt principalele aspecte ale aplicării EEG computerizat?

În mod tradițional, EEG este utilizat pe scară largă în diagnosticul epilepsiei, ceea ce se datorează criteriilor neurofiziologice incluse în definiția crizei epileptice ca o descărcare electrică patologică a neuronilor creierului. Este posibil să se stabilească în mod obiectiv modificările corespunzătoare ale activității electrice în timpul unei convulsii numai prin metode electroencefalografice. Cu toate acestea, vechea problemă a diagnosticării epilepsiei rămâne relevantă în cazurile în care observarea directă a unui atac nu este posibilă, datele istorice sunt inexacte sau nesigure, iar datele EEG de rutină nu oferă indicații directe sub forma unor descărcări epileptice specifice sau a unor modele de crize epileptice. În aceste cazuri, utilizarea metodelor de diagnostic statistic multiparametric face posibilă nu numai obținerea unui diagnostic fiabil de epilepsie din date clinice și electroencefalografice nesigure, ci și rezolvarea problemelor legate de necesitatea tratamentului cu anticonvulsivante pentru leziuni cerebrale traumatice, epilepsie izolate. convulsii, convulsii febrile etc. Astfel, utilizarea metodelor automate de procesare EEG în epileptologie este în prezent cea mai interesantă și promițătoare direcție. Evaluarea obiectivă a stării funcționale a creierului în prezența unui pacient cu crize paroxistice de origine non-epileptică, patologia vasculară, boli inflamatorii ale creierului etc. cu posibilitatea de studii longitudinale vă permite să observați dinamica dezvoltării bolii și eficacitatea terapiei.

Direcțiile principale ale analizei matematice a EEG pot fi reduse la câteva aspecte principale:

Transformarea datelor electroencefalografice primare într-o formă mai rațională adaptată sarcinilor specifice de laborator;

Analiza automată a caracteristicilor de frecvență și amplitudine EEG și elemente de analiză EEG prin metode de recunoaștere a modelelor, reproducând parțial operațiunile efectuate de o persoană;

Conversia datelor de analiză în formă de grafice sau hărți topografice (Rabending Y., Heydenreich C., 1982);

Metoda EEG-tomografie probabilistică, care permite investigarea cu un anumit grad de probabilitate a locației factorului care a provocat activitatea electrică pe EEG scalpului.

Care sunt principalele moduri de procesare conținute în programul „DX 4000 practic”?

Când se iau în considerare diferite metode de analiză matematică a unei electroencefalograme, este posibil să se arate ce informații oferă această sau aceea metodă unui neurofiziolog. Cu toate acestea, niciuna dintre metodele disponibile în arsenal nu poate lumina pe deplin toate aspectele unui proces atât de complex precum activitatea electrică a creierului uman. Doar un complex de metode diferite face posibilă analiza modelelor EEG, descrierea și cuantificarea totalității diferitelor sale aspecte.

Au fost utilizate pe scară largă metode precum analiza de frecvență, spectrală și corelație, care fac posibilă estimarea parametrilor spațiu-temporal ai activității electrice. Printre cele mai recente dezvoltări software ale companiei DX-systems se numără un analizor EEG automat care determină modificări ritmice locale care diferă de imaginea tipică pentru fiecare pacient, flash-uri sincrone cauzate de influența structurilor mediane, activitate paroxistică cu afișarea focalizării sale și căi de distribuție. Metoda tomografiei EEG probabilistice s-a dovedit bine, permițând cu un anumit grad de fiabilitate afișarea pe secțiunea funcțională a locației factorului care a determinat activitatea electrică pe EEG-ul scalpului. În prezent, este testat un model tridimensional al unui focus funcțional al activității electrice cu maparea sa spațială și strat cu strat în planuri și alinierea cu secțiuni luate în studiul structurilor anatomice ale creierului folosind metode NMRI. Această metodă este utilizată în versiunea software a „DX 4000 Research”.

Metoda analizei matematice a potentialelor evocate sub forma cartografierii, spectrale si metode de corelare analiză.

Astfel, dezvoltarea EEG-ului digital este cea mai promițătoare metodă de studiere a proceselor neurofiziologice ale creierului.

Utilizarea analizei spectrale de corelație face posibilă studierea relațiilor spațio-temporale ale potențialelor EEG.

Analiza morfologică a diferitelor modele EEG este evaluată vizual de către utilizator, cu toate acestea, posibilitatea de vizualizare a acestuia la viteze și scări diferite poate fi implementată programatic. Mai mult, evoluțiile recente fac posibilă expunerea înregistrărilor electroencefalogramei la modul unui analizor automat, care evaluează activitatea ritmică de fundal caracteristică fiecărui pacient, monitorizează perioadele de hipersincronie EEG, localizarea anumitor modele patologice, activitatea paroxistică, sursa și căile sale de distribuție. . Înregistrarea EEG oferă informații obiective despre starea creierului în diferite stări funcționale.

Principalele metode de analiză computerizată a electroencefalogramei prezentate în programul „DX 4000 PRACTIC” sunt tomografia EEG, cartografierea EEG și reprezentarea caracteristicilor activității electrice a creierului sub formă de regiuni spectrale comprimate, date digitale, histograme, corelație. și tabele și hărți spectrale.

Modele electroencefalografice de scurtă durată (de la 10 ms) și relativ constante („sindroame electroencefalografice”), precum și modelul electroencefalografic caracteristic fiecărei persoane și modificările acestuia asociate cu vârsta și (în mod normal) și cu patologia, în funcție de gradul de implicare , au valoare diagnostică în studiul EEG.în procesul patologic al diferitelor părți ale structurilor creierului. Astfel, neurofiziologul trebuie să analizeze tipare EEG care sunt diferite ca durată, dar nu ca semnificație, și să obțină cele mai multe informatii complete despre fiecare dintre ele și despre tabloul electroencefalografic în ansamblu. Prin urmare, atunci când se analizează un model EEG, este necesar să se țină cont de timpul existenței acestuia, deoarece perioada de timp supusă analizei trebuie să fie proporțională cu fenomenul EEG studiat.

Tipurile de reprezentare a datelor ale transformării rapide Fourier depind de domeniul de aplicare al acestei metode, precum și de interpretarea datelor.

tomografie EEG.

Autorul acestei metode este A.V. Kramarenko. Primele dezvoltări software ale laboratorului de probleme „DX-systems” au fost echipate cu modul tomograf EEG, iar acum este deja utilizat cu succes în peste 250 de instituții medicale. Esență și amploare aplicație practică ale acestei metode sunt descrise în lucrarea autorului.

cartografiere EEG.

Pentru electroencefalografia digitală a devenit tradițională transformarea informațiilor primite sub formă de hărți: frecvență, amplitudine. Hărțile topografice reflectă distribuția puterii spectrale a potențialelor electrice. Avantajele acestei abordări sunt că unele sarcini de recunoaștere, potrivit psihologului, sunt rezolvate mai bine de o persoană pe baza percepției vizual-spațiale. În plus, prezentarea informațiilor sub forma unei imagini care reproduce relații spațiale reale în creierul subiectului este, de asemenea, evaluată ca mai adecvată cu punct clinic viziunea prin analogie cu metode de cercetare precum RMN etc.

Pentru a obține o hartă a distribuției puterii într-un anumit interval spectral, spectrele de putere sunt calculate pentru fiecare dintre cabluri, iar apoi toate valorile care se află în spațiu între electrozi sunt calculate prin metoda interpolării multiple; puterea spectrală dintr-o anumită bandă este codificată pentru fiecare punct de intensitatea culorii într-o scară de culori dată pe un afișaj color. Pe ecran se obține o imagine a capului subiectului (vedere de sus), pe care variațiile de culoare corespund puterii benzii spectrale din zona corespunzătoare (Veno S., Matsuoka S., 1976; Ellingson R.J.; Peters J.F., 1981). Buchsbaum M.S. şi colab., 1982; Matsuoka S., Nedermeyer E., Lopes de Silva F., 1982; Ashida H. şi colab., 1984). K. Nagata et al., (1982), folosind sistemul de reprezentare a puterii spectrale în principalele benzi spectrale EEG sub formă de hărți de culoare, au ajuns la concluzia că este posibil să se obțină informații utile suplimentare folosind această metodă în studiul pacienţilor cu accident cerebrovascular ischemic cu afazie.

Aceiași autori în studiul pacienților cu atacuri ischemice tranzitorii au descoperit că hărțile topografice oferă informații despre prezența modificărilor reziduale în EEG chiar și pentru o lungă perioadă de timp după un atac ischemic și reprezintă un oarecare avantaj față de analiza vizuală convențională a EEG. Autorii notează că subiectiv, asimetriile patologice din hărțile topografice au fost percepute mai convingător decât în EEG convențional, iar valorile diagnostice au avut modificări în banda de ritm alfa, care, după cum se știe, sunt cel mai puțin susținute în analiza EEG convențională (Nagata K. şi colab., 1984).

Hărțile topografice de amplitudine sunt utile doar în studiul potențialelor cerebrale legate de evenimente, deoarece aceste potențiale au caracteristici de fază, amplitudine și spațiale suficient de stabile care pot fi reflectate în mod adecvat pe o hartă topografică. Deoarece EEG spontan la orice punct de înregistrare este un proces stocastic, orice distribuție de potențial instantanee înregistrată de o hartă topografică se dovedește a fi nereprezentativă. Prin urmare, construcția hărților de amplitudine pentru benzile de spectru date corespunde mai adecvat sarcinilor de diagnosticare clinică (Zenkov L.R., 1991).

Modul de normalizare mediană include potrivirea scării de culori cu valorile medii de amplitudine pentru 16 canale (interval de 50 μV).

Normalizarea prin culori minime a valorilor minime ale amplitudinilor cu cea mai rece culoare a scalei, iar restul cu aceeasi treapta a scalei de culori.

Normalizarea la maximum include colorarea zonelor cu valorile maxime de amplitudine cu cea mai caldă culoare și colorarea zonelor rămase cu tonuri mai reci în trepte de 50 μV.

Scale de gradare ale hărților de frecvență sunt construite în consecință.

În modul de cartografiere, hărțile topografice pot fi multiplicate în intervale de frecvență alfa, beta, theta, delta; frecvența mediană a spectrului și abaterea acestuia. Abilitatea de a vizualiza hărți topografice secvențiale vă permite să determinați localizarea sursei activității paroxistice și modul în care aceasta se răspândește prin comparație vizuală și temporală (folosind un cronometru automat) cu curbele EEG tradiționale. La înregistrarea unei electroencefalograme conform unui protocol de cercetare dat, vizualizarea hărților rezumative corespunzătoare fiecărei probe în patru intervale de frecvență face posibilă evaluarea rapidă și figurativă a dinamicii activității electrice a creierului în timpul sarcinilor funcționale, identificarea constantă, dar nu întotdeauna asimetrie pronunțată.

Diagramele sectoriale arată vizual cu afișarea caracteristicilor digitale contribuția procentuală a fiecărui interval de frecvență la activitatea electrică totală pentru fiecare dintre cele șaisprezece canale EEG. Acest mod vă permite să evaluați în mod obiectiv predominanța oricăruia dintre intervalele de frecvență și nivelul de asimetrie interemisferică.

Reprezentarea EEG ca lege de distribuție diferențială bidimensională a frecvenței medii și a amplitudinii semnalului. Datele de analiză Fourier sunt prezentate pe un plan, a cărui axă orizontală este frecvența mediană a spectrului în Hz, iar axa verticală este amplitudinea în μV. Gradația culorii caracterizează probabilitatea ca un semnal să apară la o frecvență selectată cu o amplitudine selectată. Aceeași informație poate fi reprezentată ca o figură tridimensională, de-a lungul axei Z a cărei probabilitate este reprezentată grafic. În apropiere este indicată suprafața ocupată de cifră ca procent din suprafața totală. Legea diferențială bidimensională a distribuției frecvenței medii și a amplitudinii semnalului este, de asemenea, construită pentru fiecare emisferă separat. Pentru a compara aceste imagini, diferența absolută a acestor două legi de distribuție este calculată și afișată pe planul frecvenței. Acest mod face posibilă estimarea activității electrice totale și a asimetriei interemisferice brute.

Reprezentarea EEG sub formă de valori digitale. Prezentarea electroencefalogramei în formă digitală permite obținerea următoarelor informații despre studiu: valori echivalente ale amplitudinii medii a undei a fiecărui interval de frecvență corespunzătoare densității sale spectrale de putere (acestea sunt estimări ale așteptărilor matematice ale compoziției spectrale a semnalului). pe baza realizărilor Fourier, epoca de analiză 640 ms, suprapunere 50%); valori ale frecvenței medii (medie efectivă) a spectrului, calculate din implementarea medie Fourier, exprimate în Hz; abaterea frecvenței medii a spectrului în fiecare canal de la valoarea sa medie, adică din așteptarea matematică (exprimată în Hz); deviație standard valori echivalente ale amplitudinii medii pe canal în intervalul de curent din așteptările matematice (valori în implementarea medie Fourier, exprimate în μV).

Histograme. Una dintre cele mai comune și mai ilustrative modalități de prezentare a datelor de analiză Fourier este histogramele de distribuție a valorilor echivalente ale amplitudinii medii a undei a fiecărui interval de frecvență și histogramele frecvenței medii a tuturor canalelor. În acest caz, valorile echivalente ale amplitudinii medii a undei a fiecărui interval de frecvență sunt tabulate în 70 de intervale cu o lățime de 1,82 în intervalul de la 0 la 128 μV. Cu alte cuvinte, se numără numărul de valori (în consecință, realizări) aparținând fiecărui interval (frecvența loviturilor). Această matrice de numere este netezită cu un filtru Hamming și normalizată la valoarea maximă (atunci maximul din fiecare canal este 1,0). Când se determină frecvența medie efectivă (mediană) a densității spectrale de putere, valorile pentru realizările Fourier sunt tabulate în 70 de intervale cu o lățime de 0,2 Hz în intervalul de la 2 la 15 Hz. Valorile sunt netezite cu un filtru Hamming și normalizate la maximum. În același mod, este posibil să se construiască histograme emisferice și o histogramă generală. Pentru histogramele emisferice, se iau 70 de intervale cu o lățime de 1,82 μV pentru intervale și 0,2 Hz pentru frecvența medie efectivă a spectrului; pentru histograma generală, se folosesc valorile din toate canalele, iar pentru construirea histogramelor emisferice sunt utilizate numai valorile din canalele unei emisfere (canalele Cz și Oz nu sunt luate în considerare pentru nicio emisferă) . Pe histograme se marchează intervalul cu valoarea frecvenței maxime și se indică ce îi corespunde în μV sau Hz.

Regiuni spectrale comprimate. Regiunile spectrale comprimate reprezintă una dintre metodele tradiționale de procesare EEG. Esența sa constă în faptul că electroencefalograma originală, după transformarea ei într-o formă discretă, este împărțită în segmente succesive, fiecare dintre acestea fiind folosită pentru a construi numărul adecvat de semnale periodice, care sunt apoi supuse analizei armonice. La ieșire, sunt obținute curbe de putere spectrală, unde frecvențele EEG sunt reprezentate de-a lungul axei X și puterea eliberată la o frecvență dată pe intervalul de timp analizat de-a lungul axei Y. Durata epocilor este de 1 secundă Spectrele de putere EEG sunt afișate secvenţial, trasate una sub alta cu culorile calde ale valorilor maxime. Ca urmare, pe afișaj este construit un peisaj pseudo-tridimensional de spectre succesive, ceea ce face posibilă observarea vizuală a modificărilor compoziției spectrale a EEG-ului în timp. Metoda cea mai frecvent utilizată pentru evaluarea puterii spectrale a EEG este utilizată pentru caracterizarea generală a EEG în cazurile de leziuni cerebrale difuze nespecifice, cum ar fi malformații, diferite tipuri de encefalopatie, tulburări de conștiență și unele boli psihiatrice.
Al doilea domeniu de aplicare al acestei metode este observarea pe termen lung a pacienților aflați în comă sau cu efecte terapeutice(Fedin A.I., 1981).

Analiza bispectrală cu normalizare este unul dintre modurile speciale de procesare a electroencefalogramei prin metoda transformării rapide Fourier și este o analiză spectrală repetată a rezultatelor analizei spectrale EEG într-un interval dat pentru toate canalele. Rezultatele analizei spectrale EEG sunt prezentate pe histograme de timp ale densității spectrale de putere (PSD) pentru intervalul de frecvență selectat. Acest mod este conceput pentru a studia spectrul de oscilație PSD și dinamica acestuia. Analiza bispectrală este efectuată pentru frecvențe de la 0,03 la 0,540 Hz cu un pas de 0,08 Hz pe întreaga matrice PSD. Întrucât PSD este o valoare pozitivă, datele originale pentru analiza respectuală conțin o componentă constantă, care apare în rezultatele sale la frecvențe joase. Adesea există un maxim. Pentru a elimina componenta constantă, este necesară centrarea datelor. Acesta este modul de analiză bispectrală cu centrare. Esența metodei constă în faptul că valoarea lor medie este scăzută din datele inițiale pentru fiecare canal.

Analiza corelației. Matricea coeficientului de corelare a valorilor densității spectrale de putere în intervalul specificat este construită pentru toate perechile de canale și, pe baza acesteia, vectorul coeficienților medii de corelație ai fiecărui canal cu celelalte. Matricea are o formă triunghiulară superioară. Marcarea rândurilor și coloanelor sale oferă toate perechile posibile pentru 16 canale. Coeficienții pentru un canal dat sunt în rândul și în coloana cu numărul acestuia. Valorile coeficienților de corelație variază de la -1000 la +1000. Semnul coeficientului este scris în celula matricei deasupra valorilor. Corelația canalelor i, j este estimată prin valoarea absolută a coeficientului de corelație Rij, iar celula matricei este codificată cu culoarea corespunzătoare: celula coeficientului cu maximul valoare absolută, și negru - cu un minim. Pe baza matricei pentru fiecare canal, se calculează coeficientul de corelație mediu cu restul de 15 canale. Vectorul rezultat de 16 valori este afișat sub matrice conform acelorași principii.

Electroencefalografia (EEG) este o metodă de înregistrare a activității electrice a creierului folosind electrozi plasați pe pielea scalpului.

Prin analogie cu funcționarea unui computer, de la funcționarea unui singur tranzistor până la funcționarea programelor și aplicațiilor de calculator, activitatea electrică a creierului poate fi luată în considerare la diferite niveluri: pe de o parte, potențialele de acțiune ale neuronilor individuali, pe de altă parte, activitatea bioelectrică generală a creierului, care este înregistrată folosind EEG.

Rezultatele EEG sunt utilizate atât pentru diagnosticul clinic, cât și în scopuri științifice. Există EEG intracranian sau intracranian (EEG intracranian, icEEG), numit și EEG subdural (EEG subdural, sdEEG) și electrocorticografie (ECoG, sau electrocorticografie, ECoG). Atunci când se efectuează aceste tipuri de EEG, înregistrarea activității electrice se efectuează direct de la suprafața creierului și nu de pe scalp. ECoG se caracterizează printr-o rezoluție spațială mai mare în comparație cu EEG de suprafață (percutanat), deoarece oasele craniului și scalpului „înmoaie” oarecum semnalele electrice.

Cu toate acestea, electroencefalografia transcraniană este utilizată mult mai frecvent. Această metodă este cheia în diagnosticul epilepsiei și oferă, de asemenea, informații valoroase suplimentare pentru multe alte tulburări neurologice.

Referință istorică

În 1875, medicul Liverpool Richard Caton (1842-1926) a prezentat în British Medical Journal rezultatele unui fenomen electric observat în timpul examinării emisferelor cerebrale ale iepurilor și maimuțelor. În 1890, Beck a publicat un studiu despre activitatea electrică spontană a creierului iepurilor și câinilor, care s-a manifestat sub forma unor oscilații ritmice care se modifică atunci când sunt expuse la lumină. În 1912, fiziologul rus Vladimir Vladimirovici Pravdich-Neminsky a publicat primul EEG și a evocat potențialele unui mamifer (câine). În 1914, alți oameni de știință (Cybulsky și Jelenska-Macieszyna) au fotografiat o înregistrare EEG a unei crize induse artificial.

Fiziologul german Hans Berger (1873-1941) a început cercetările asupra EEG-ului uman în 1920. El a dat aparatului nume modernși deși alți oameni de știință au efectuat anterior experimente similare, uneori Berger este considerat descoperitorul EEG. În viitor, ideile sale au fost dezvoltate de Edgar Douglas Adrian.

În 1934, a fost demonstrat pentru prima dată un model de activitate epileptiformă (Fisher și Lowenback). Începutul encefalografiei clinice este considerat a fi 1935, când Gibbs, Davis și Lennox au descris activitatea interictală și modelul unei mici crize epileptice. Ulterior, în 1936, Gibbs și Jasper au caracterizat activitatea interictală ca o trăsătură focală a epilepsiei. În același an, primul laborator EEG a fost deschis la Spitalul General din Massachusetts.

Franklin Offner (Franklin Offner, 1911-1999), profesor de biofizică la Universitatea Northwestern, a dezvoltat un prototip de electroencefalograf care includea un înregistrator piezoelectric numit kristograf (întregul dispozitiv se numea Offner's Dynograph).

În 1947, în legătură cu înființarea Societății Americane de Electroencefalografie (The American EEG Society), a avut loc primul Congres Internațional de EEG. Și deja în 1953 (Aserinsky și Kleitmean) au descoperit și descris faza somnului cu mișcarea rapidă a ochilor.

În anii 1950, medicul englez William Gray Walter a dezvoltat o metodă numită topografie EEG, care a făcut posibilă cartografierea activității electrice a creierului pe suprafața creierului. Această metodă nu este utilizată în practica clinică, este folosită doar în cercetarea științifică. Metoda a câștigat o popularitate deosebită în anii 1980 și a fost de interes deosebit pentru cercetătorii din domeniul psihiatriei.

Bazele fiziologice ale EEG

La efectuarea unui EEG, se măsoară curenții postsinaptici totali. Un potențial de acțiune (AP, modificarea pe termen scurt a potențialului) în membrana presinaptică a axonului determină eliberarea unui neurotransmițător în fanta sinaptică. neurotransmitator sau neurotransmitator Substanta chimica care realizează transmiterea impulsurilor nervoase prin sinapse dintre neuroni. După trecerea prin fanta sinaptică, neurotransmițătorul se leagă de receptorii de pe membrana postsinaptică. Acest lucru determină curenți ionici în membrana postsinaptică. Ca urmare, în spațiul extracelular apar curenți compensatori. Acești curenți extracelulari formează potențialele EEG. EEG este insensibil la AP a axonilor.

Deși potențialele postsinaptice sunt responsabile pentru formarea semnalului EEG, EEG de suprafață nu este capabil să capteze activitatea unei singure dendrite sau neuron. Este mai corect să spunem că EEG-ul de suprafață este suma activității sincrone a sute de neuroni cu aceeași orientare în spațiu, localizați radial față de scalp. Curenții direcționați tangențial către scalp nu sunt înregistrați. Astfel, în timpul EEG, se înregistrează activitatea dendritelor apicale situate radial în cortex. Deoarece tensiunea câmpului scade proporțional cu distanța până la sursa sa până la a patra putere, activitatea neuronilor din straturile profunde ale creierului este mult mai greu de fixat decât curenții direct din apropierea pielii.

Curenții înregistrați pe EEG sunt caracterizați prin frecvențe diferite, distribuție spațială și relație cu diferite stări ale creierului (de exemplu, somn sau veghe). Astfel de potențiale fluctuații reprezintă activitatea sincronizată a unei întregi rețele de neuroni. Au fost identificate doar câteva rețele neuronale responsabile pentru oscilațiile înregistrate (de exemplu, rezonanța talamocorticală care stă la baza „fuselor de somn” - ritmuri alfa accelerate în timpul somnului), în timp ce multe altele (de exemplu, sistemul care formează ritmul de bază occipital) nu au fost identificate. inca a fost stabilit..

Tehnica EEG

Pentru a obține un EEG de suprafață tradițional, înregistrarea se realizează cu ajutorul electrozilor plasați pe scalp folosind un gel sau unguent conductiv electric. De obicei, înainte de a pune electrozii, dacă este posibil, celulele moarte ale pielii sunt îndepărtate, care cresc rezistența. Tehnica poate fi îmbunătățită prin utilizarea nanotuburilor de carbon care pătrund în straturile superioare ale pielii și îmbunătățesc contactul electric. Un astfel de sistem de senzori se numește ENOBIO; cu toate acestea, metodologia prezentată practică generală(nici în cercetare științifică, darămite în clinică) nu este încă folosit. De obicei, multe sisteme folosesc electrozi, fiecare cu un fir separat. Unele sisteme folosesc capace speciale sau structuri de plasă asemănătoare unei căști care înglobează electrozii; cel mai adesea, această abordare se justifică atunci când se utilizează un set cu un număr mare de electrozi distanțați dens.

Pentru majoritatea aplicațiilor clinice și de cercetare (cu excepția seturilor cu un număr mare de electrozi), locația și numele electrozilor sunt determinate de sistemul internațional „10-20”. Utilizarea acestui sistem asigură că numele electrozilor sunt strict consecvente între diferitele laboratoare. În clinică, un set de 19 electrozi (plus electrodul de împământare și de referință) este cel mai frecvent utilizat. De obicei, se folosesc mai puțini electrozi pentru a înregistra EEG-ul nou-născuților. Electrozi suplimentari pot fi utilizați pentru a obține un EEG al unei anumite zone a creierului cu rezoluție spațială mai mare. Un set cu un număr mare de electrozi (de obicei sub formă de șapcă sau cască de plasă) poate conține până la 256 de electrozi amplasați pe cap la mai mult sau mai puțin la aceeași distanță unul de celălalt.

Fiecare electrod este conectat la o intrare a amplificatorului diferenţial (adică un amplificator per pereche de electrozi); în sistemul standard, electrodul de referință este conectat la cealaltă intrare a fiecărui amplificator diferențial. Un astfel de amplificator crește potențialul dintre electrodul de măsurare și electrodul de referință (de obicei de 1.000-100.000 de ori, sau un câștig de tensiune de 60-100 dB). În cazul unui EEG analog, semnalul trece apoi printr-un filtru. La ieșire, semnalul este înregistrat de reportofon. Cu toate acestea, multe înregistratoare în zilele noastre sunt digitale, iar semnalul amplificat (după trecerea printr-un filtru de zgomot) este convertit folosind un convertor analog-digital. Pentru EEG de suprafață clinică, frecvența de conversie A/D apare la 256-512 Hz; frecvența de conversie de până la 10 kHz este utilizată în scopuri științifice.

Cu un EEG digital, semnalul este stocat electronic; pentru afișare, trece și prin filtru. Setările obișnuite pentru filtrul trece jos și filtrul trece înalt sunt 0,5-1 Hz și, respectiv, 35-70 Hz. Filtrul trece-jos îndepărtează de obicei artefactele undei lente (de exemplu, artefactele de mișcare), iar filtrul trece-înalt desensibilizează canalul EEG la fluctuațiile de frecvență înaltă (de exemplu, semnalele electromiografice). În plus, un filtru de crestătură opțional poate fi utilizat pentru a elimina zgomotul cauzat de liniile de alimentare (60 Hz în SUA și 50 Hz în multe alte țări). Filtrul de crestătură este adesea folosit dacă înregistrarea EEG este efectuată în unitatea de terapie intensivă, adică în condiții tehnice extrem de nefavorabile pentru EEG.

Pentru a evalua posibilitatea tratamentului chirurgical al epilepsiei, devine necesară plasarea electrozilor pe suprafața creierului, sub dura mater. Pentru a efectua această variantă EEG, se efectuează o craniotomie, adică se formează o gaură de bavură. Această variantă EEG se numește EEG intracranian sau intracranian (EEG intracranian, icEEG) sau EEG subdural (EEG subdural, sdEEG) sau electrocorticografie (ECoG, sau electrocorticografie, ECoG). Electrozii pot fi scufundați în structuri ale creierului, precum amigdala (amigdala) sau hipocampul, regiuni ale creierului în care se formează focare de epilepsie, dar ale căror semnale nu pot fi înregistrate în timpul unui EEG superficial. Semnalul electrocorticogramei este procesat în același mod ca semnalul digital EEG de rutină (vezi mai sus), cu toate acestea, există mai multe caracteristici. De obicei, ECoG este înregistrată la frecvențe mai mari în comparație cu EEG de suprafață, deoarece, conform teoremei Nyquist, în semnalul subdural predomină frecvențele înalte. În plus, multe dintre artefactele care afectează rezultatele EEG de suprafață nu afectează ECoG și, prin urmare, utilizarea unui filtru de semnal de ieșire este adesea inutilă. De obicei, amplitudinea semnalului EEG al unui adult este de aproximativ 10-100 μV când este măsurată pe scalp și de aproximativ 10-20 mV când este măsurată subdural.

Deoarece semnalul EEG este diferența de potențial dintre cei doi electrozi, rezultatele EEG pot fi afișate în mai multe moduri. Ordinea de afișare simultană a unui anumit număr de derivații la înregistrarea unui EEG se numește editare.

Montaj bipolar

Fiecare canal (adică o curbă separată) reprezintă diferența de potențial dintre doi electrozi adiacenți. Instalarea este o colecție de astfel de canale. De exemplu, canalul „Fp1-F3” este diferența de potențial dintre electrodul Fp1 și electrodul F3. Următorul canal de montaj, „F3-C3”, reflectă diferența de potențial dintre electrozii F3 și C3 și așa mai departe pentru întregul set de electrozi. Nu există un electrod comun pentru toate cablurile.

Montare de referinta

Fiecare canal reprezintă diferența de potențial dintre electrodul selectat și electrodul de referință. Nu există o locație standard pentru electrodul de referință; cu toate acestea, locația sa este diferită de cea a electrozilor de măsurare. Adesea, electrozii sunt plasați în zona proiecțiilor structurilor mediane ale creierului de pe suprafața craniului, deoarece în această poziție nu amplifică semnalul din niciuna dintre emisfere. Un alt sistem popular de fixare a electrozilor este atașarea electrozilor la lobii urechii sau la procesele mastoide.

Montaj Laplace

Folosit la înregistrarea unui EEG digital, fiecare canal reprezintă diferența de potențial a electrodului și valoarea medie ponderată pentru electrozii din jur. Semnalul mediat se numește atunci potențialul de referință medie. Când se utilizează EEG analogic în timpul înregistrării, specialistul trece de la un tip de montaj la altul pentru a reflecta la maximum toate caracteristicile EEG. In cazul unui EEG digital, toate semnalele sunt stocate in functie de un anumit tip de montaj (de obicei referential); întrucât orice tip de montaj poate fi construit matematic din oricare altul, EEG-ul poate fi observat de un specialist în orice montaj.

Activitate EEG normală

EEG este de obicei descris folosind termeni precum (1) activitate ritmică și (2) componente tranzitorii. Activitatea ritmică se modifică în frecvență și amplitudine, în special, formând un ritm alfa. Dar unele modificări ale parametrilor activității ritmice pot avea semnificație clinică.

Cele mai multe dintre semnalele EEG cunoscute corespund intervalului de frecvență de la 1 la 20 Hz (în condiții standard de înregistrare, ritmurile a căror frecvență este în afara acestui interval sunt cel mai probabil artefacte).

Unde delta (δ-ritm)

Frecvența ritmului delta este de până la aproximativ 3 Hz. Acest ritm este caracterizat de unde lente de amplitudine mare. Prezentă de obicei la adulți în timpul somnului non-REM. De asemenea, apare în mod normal la copii. Ritmul delta poate apărea în focare în zona leziunilor subcorticale sau răspândit peste tot cu leziuni difuze, encefalopatie metabolică, hidrocefalie sau leziuni profunde ale structurilor mezencefalului. De obicei, acest ritm este cel mai vizibil la adulții din regiunea frontală (activitate delta ritmică intermitentă frontală, sau FIRDA - Frontal Intermittent Rhythmic Delta) și la copiii din regiunea occipitală (activitate delta ritmică intermitentă occipitală sau OIRDA - Delta ritmică intermitentă occipitală).

Unde Theta (θ-ritm)

Ritmul Theta este caracterizat de o frecvență de 4 până la 7 Hz. Se observă de obicei la copii vârstă mai tânără. Poate apărea la copii și adulți în stare de somnolență sau în timpul activării, precum și în stare de gândire profundă sau meditație. Un exces de ritmuri theta la pacienții vârstnici indică activitate patologică. Poate fi observată ca o tulburare focală cu leziuni subcorticale locale; și în plus, se poate răspândi în mod generalizat cu tulburări difuze, encefalopatie metabolică, leziuni ale structurilor profunde ale creierului și, în unele cazuri, cu hidrocefalie.

Unde alfa (ritmul α)

Pentru ritmul alfa, frecvența caracteristică este de la 8 la 12 Hz. Numele acestui tip de ritm a fost dat de descoperitorul său, fiziologul german Hans Berger. Undele alfa sunt observate în partea din spate a capului pe ambele părți, iar amplitudinea lor este mai mare în partea dominantă. Acest tip de ritm este detectat atunci când subiectul închide ochii sau se află într-o stare relaxată. Se observă că ritmul alfa se estompează dacă deschizi ochii și, de asemenea, într-o stare de stres mental. Acum acest tip de activitate se numește „ritmul de bază”, „ritmul dominant occipital” sau „ritmul alfa occipital”. De fapt, la copii, ritmul de bază are o frecvență mai mică de 8 Hz (adică se încadrează din punct de vedere tehnic în gama ritmului theta). Pe lângă ritmul alfa occipital principal, există în mod normal mai multe variante normale: ritmul mu (ritmul μ) și ritmurile temporale - ritmurile kappa și tau (ritmurile κ și τ). Ritmurile alfa pot apărea și în situații patologice; de exemplu, dacă un pacient în comă are un ritm alfa difuz pe EEG care apare fără stimulare externă, un astfel de ritm se numește „comă alfa”.

Ritm senzoriomotor (μ-ritm)

Ritmul mu se caracterizează prin frecvența ritmului alfa și se observă în cortexul senzoriomotor. Mișcarea mâinii opuse (sau reprezentarea unei astfel de mișcări) face ca ritmul mu să se degradeze.

Unde beta (ritm β)

Frecvența ritmului beta este de la 12 la 30 Hz. De obicei, semnalul are o distribuție simetrică, dar este cel mai evident în regiunea frontală. Un ritm beta de amplitudine redusă cu frecvență variabilă este adesea asociat cu gândirea agitată și agitată și concentrarea activă. Undele beta ritmice cu un set dominant de frecvențe sunt asociate cu diverse patologii și cu acțiunea medicamentelor, în special seria benzodiazepinelor. Un ritm cu o frecvență mai mare de 25 Hz, observat în timpul îndepărtării unui EEG de suprafață, este cel mai adesea un artefact. Poate fi absentă sau ușoară în zonele cu leziuni corticale. Ritmul beta domină EEG la pacienții aflați într-o stare de anxietate sau îngrijorare sau la pacienții cu ochii deschiși.

unde gamma (ritmul y)

Frecvența undelor gamma este de 26-100 Hz. Datorită faptului că scalpul și oasele craniului au proprietăți de filtrare, ritmurile gamma sunt înregistrate doar în timpul electrocortigrafiei sau, eventual, magnetoencefalografiei (MEG). Se crede că ritmurile gamma sunt rezultatul activității diferitelor populații de neuroni, uniți într-o rețea pentru a efectua un anumit functia motorie sau muncă mentală.

În scop de cercetare, cu un amplificator DC, se înregistrează activitate apropiată de DC sau care se caracterizează prin unde extrem de lente. De obicei, un astfel de semnal nu este înregistrat într-un cadru clinic, deoarece un semnal cu astfel de frecvențe este extrem de sensibil la un număr de artefacte.

Unele activități EEG pot fi tranzitorii și nu se repetă. Vârfurile și undele ascuțite pot fi rezultatul unui atac sau al activității interictale la pacienții cu sau predispuși la epilepsie. Alte fenomene temporare (potenţialele de vârf şi fusurile de somn) sunt considerate variante normale şi se observă în timpul somnului normal.

Este de remarcat faptul că există unele tipuri de activitate care sunt statistic foarte rare, dar manifestarea lor nu este asociată cu nicio boală sau tulburare. Acestea sunt așa-numitele „variante normale” ale EEG. Un exemplu de astfel de variantă este ritmul mu.

Parametrii EEG depind de vârstă. EEG-ul unui nou-născut este foarte diferit de EEG-ul unui adult. EEG-ul unui copil include de obicei oscilații cu frecvență mai mică în comparație cu EEG-ul unui adult.

De asemenea, parametrii EEG variază în funcție de stare. EEG este înregistrat împreună cu alte măsurători (electrooculograma, EOG și electromiograma, EMG) pentru a determina etapele somnului în timpul unui studiu polisomnografic. Prima etapă de somn (somnolență) pe EEG se caracterizează prin dispariția ritmului principal occipital. În acest caz, se poate observa o creștere a numărului de unde teta. Există un întreg catalog de modele EEG diferite în timpul somnolenței (Joan Santamaria, Keith H. Chiappa). În a doua etapă a somnului apar fusurile de somn - serii de scurtă durată de activitate ritmică în intervalul de frecvență de 12-14 Hz (numite uneori „banda sigma”), care se înregistrează cel mai ușor în regiunea frontală. Frecvența majorității undelor din a doua etapă a somnului este de 3-6 Hz. A treia și a patra etapă de somn sunt caracterizate prin prezența undelor delta și sunt denumite în mod obișnuit somn non-REM. Etapele unu până la patru constituie așa-numitele mișcări ale ochilor non-rapide (non-REM, NREM). EEG în timpul somnului cu mișcare rapidă a ochilor (REM) este similar în parametrii săi cu EEG în starea de veghe.

Rezultatele unui EEG efectuat sub anestezie generală depind de tipul de anestezic utilizat. Odată cu introducerea anestezicelor halogenate, cum ar fi halotanul, sau a agenților intravenosi, cum ar fi propofolul, se observă un model EEG „rapid” special (ritmuri alfa și beta slabe) în aproape toate derivațiile, în special în regiunea frontală. Conform terminologiei anterioare, această variantă EEG a fost numită rapid frontal, larg răspândit (Widespread Anterior Rapid, WAR) spre deosebire de modelul larg răspândit lent (Widespread Slow, WAIS) care apare odată cu introducerea de doze mari de opiacee. Abia recent, oamenii de știință au ajuns să înțeleagă mecanismele efectului substanțelor anestezice asupra semnalelor EEG (la nivelul interacțiunii unei substanțe cu diferite tipuri de sinapse și înțelegerea circuitelor datorită cărora se realizează activitatea sincronizată a neuronilor. ).

Artefacte

artefacte biologice

Artefactele sunt numite semnale EEG care nu sunt asociate cu activitatea creierului. Astfel de semnale sunt aproape întotdeauna prezente pe EEG. Prin urmare, interpretarea corectă a EEG necesită multă experiență. Cele mai comune tipuri de artefacte sunt:

artefacte cauzate de mișcarea ochilor (inclusiv globul ocular, mușchii oculari și pleoapa);
artefacte de la ECG;
artefacte din EMG;
artefacte cauzate de mișcarea limbii (artefacte glosocinetice).

Artefactele cauzate de mișcarea ochilor se datorează diferenței de potențial dintre cornee și retină, care se dovedește a fi destul de mare în comparație cu potențialele creierului. Nu apar probleme dacă ochiul este într-o stare de repaus complet. Cu toate acestea, mișcările reflexe ale ochilor sunt aproape întotdeauna prezente, generând un potențial, care este apoi înregistrat de derivațiile frontopolare și frontale. Mișcările oculare - verticale sau orizontale (sacadele - mișcări rapide sacadate ale ochilor) - apar din cauza contracției mușchilor oculari, care creează un potențial electromiografic. Indiferent dacă această clipire a ochilor este conștientă sau reflexă, duce la apariția potențialelor electromiografice. Cu toate acestea, în acest caz, în timpul clipirii, mișcările reflexe ale globului ocular sunt cele mai importante, deoarece provoacă apariția unui număr de artefacte caracteristice pe EEG.

Artefacte aspectul caracteristic, care decurge din tremurul pleoapelor, a fost numit anterior ritmul kappa (sau undele kappa). Ele sunt de obicei înregistrate de derivațiile prefrontale, care sunt direct deasupra ochilor. Uneori pot fi găsite în timpul lucrului mental. De obicei, au o frecvență theta (4-7 Hz) sau alfa (8-13 Hz). Această specie Activitatea a fost numită deoarece se credea că este rezultatul activității creierului. Ulterior s-a constatat că aceste semnale sunt generate ca urmare a mișcărilor pleoapelor, uneori atât de subtile încât sunt foarte greu de observat. De fapt, ele nu trebuie numite ritm sau val, pentru că sunt zgomot sau un „artefact” al EEG. Prin urmare, termenul de ritm kappa nu mai este folosit în electroencefalografie, iar semnalul specificat ar trebui descris ca un artefact cauzat de tremurul pleoapelor.

Cu toate acestea, unele dintre aceste artefacte se dovedesc a fi utile. Analiza mișcărilor oculare este esențială în polisomnografie și este, de asemenea, utilă în EEG convențional pentru a evalua posibilele modificări ale anxietății, stării de veghe sau somnului.

Foarte des există artefacte ECG care pot fi confundate cu activitatea de vârf. Modul modern de înregistrare EEG include de obicei un canal ECG care vine de la extremități, ceea ce face posibilă distingerea ritmului ECG de undele de vârf. Această metodă face, de asemenea, posibilă determinarea diferitelor variante de aritmie, care, împreună cu epilepsia, pot fi cauza sincopei (leșinului) sau a altor tulburări episodice și convulsii. Artefactele glosocinetice sunt cauzate de diferența de potențial dintre bază și vârful limbii. Mișcările mici ale limbii „înfunda” EEG-ul, în special la pacienții care suferă de parkinsonism și alte boli care se caracterizează prin tremor.

Artefacte de origine externă

Pe lângă artefactele de origine internă, există multe artefacte care sunt externe. Deplasarea în apropierea pacientului și chiar ajustarea poziției electrozilor poate provoca interferențe EEG, explozii de activitate din cauza unei modificări pe termen scurt a rezistenței sub electrod. Împământarea defectuoasă a electrozilor EEG poate provoca artefacte semnificative (50-60 Hz) în funcție de parametrii sistemului de alimentare local. O picurare intravenoasă poate fi, de asemenea, o sursă de interferență, deoarece un astfel de dispozitiv poate provoca explozii de activitate ritmice, rapide, de joasă tensiune, care sunt ușor confundate cu potențiale reale.

Corectarea artefactelor

Recent, pentru corectarea și eliminarea artefactelor EEG s-a folosit metoda de descompunere, care constă în descompunerea semnalelor EEG într-un număr de componente. Există mulți algoritmi pentru descompunerea unui semnal în părți. Fiecare metodă se bazează pe următorul principiu: este necesar să se efectueze astfel de manipulări care să permită obținerea unui EEG „curat” ca urmare a neutralizării (reducerii la zero) a componentelor nedorite.

activitate patologică

Activitatea patologică poate fi împărțită în general în epileptiformă și non-epileptiformă. În plus, poate fi împărțit în local (focal) și difuz (generalizat).

Activitatea epileptiformă focală este caracterizată de potențiale rapide și sincrone ale unui număr mare de neuroni într-o anumită zonă a creierului. Poate să apară în afara unei convulsii și să indice o zonă a cortexului (o zonă de excitabilitate crescută) care este predispusă la apariția crizelor epileptice. Înregistrarea activității interictale nu este încă suficientă pentru a stabili dacă pacientul suferă cu adevărat de epilepsie, sau pentru a localiza zona în care are originea atacul în cazul epilepsiei focale sau focale.

Activitatea epileptiformă maximă generalizată (difuză) se observă în zona frontală, dar poate fi observată și în toate celelalte proiecții ale creierului. Prezența semnalelor de această natură pe EEG sugerează prezența epilepsiei generalizate.

Activitatea patologică focală non-epileptiformă poate fi observată în zonele cu afectare a cortexului sau a substanței albe a creierului. Conține mai multe ritmuri de joasă frecvență și/sau se caracterizează prin absența ritmurilor normale de înaltă frecvență. În plus, o astfel de activitate se poate manifesta ca o scădere focală sau unilaterală a amplitudinii semnalului EEG. Activitatea patologică difuză non-epileptiformă se poate manifesta ca ritmuri anormal de lente dispersate sau încetinirea bilaterală a ritmurilor normale.

Avantajele metodei

EEG ca instrument pentru cercetarea creierului are mai multe beneficii semnificative, de exemplu, EEG se caracterizează printr-o rezoluție foarte mare în timp (la nivelul unei milisecunde). Pentru alte metode de studiere a activității creierului, cum ar fi tomografia cu emisie de pozitroni (tomografia cu emisie de pozitroni, PET) și RMN funcțional (fMRI sau Imagistica prin rezonanță magnetică funcțională, fMRI), rezoluția în timp este între secunde și minute.

Metoda EEG măsoară activitatea electrică a creierului în mod direct, în timp ce alte metode captează modificări ale vitezei fluxului sanguin (de exemplu, tomografia computerizată cu emisie de un singur foton, SPECT sau tomografia computerizată cu emisie de un singur foton, SPECT; și fMRI), care sunt indicatori indirecti ai activității creierului. EEG poate fi efectuat simultan cu fMRI pentru a co-înregistra atât date de înaltă rezoluție temporală, cât și de mare rezoluție spațială. Cu toate acestea, deoarece evenimentele înregistrate prin fiecare dintre metode au loc în perioade de timp diferite, nu este deloc necesar ca setul de date să reflecte aceeași activitate a creierului. Există dificultăți tehnice în combinarea acestor două metode, care includ necesitatea de a elimina artefactele EEG ale impulsurilor de radiofrecvență și mișcarea sângelui pulsatoriu. În plus, curenții pot apărea în firele electrozilor EEG din cauza camp magnetic generate de RMN.

EEG poate fi înregistrat simultan cu MEG, astfel încât rezultatele acestor studii complementare cu rezoluție în timp mare pot fi comparate între ele.

Limitări ale metodei

Metoda EEG are mai multe limitări, dintre care cea mai importantă este rezoluția spațială slabă. EEG-ul este deosebit de sensibil la un anumit set de potențiale postsinaptice: la cele care se formează în straturile superioare ale cortexului, pe vârfurile circumvoluțiilor direct adiacente craniului, îndreptate radial. Dendritele situate mai adânc în cortex, în interiorul șanțurilor, situate în structuri profunde (de exemplu, girusul cingulat sau hipocampul), sau ai căror curenți sunt direcționați tangențial la craniu, au un efect semnificativ mai mic asupra semnalului EEG.

membrane ale creierului, fluid cerebrospinal iar oasele craniului „încețoșează” semnalul EEG, ascunzându-i originea intracraniană.

Este imposibil să recreați matematic o singură sursă de curent intracranian pentru un anumit semnal EEG, deoarece unii curenți creează potențiale care se anulează reciproc. O mare munca stiintifica privind localizarea surselor de semnal.

Aplicație clinică

O înregistrare standard EEG durează de obicei între 20 și 40 de minute. Pe lângă starea de veghe, studiul poate fi efectuat în stare de somn sau sub influența diferitelor tipuri de stimuli asupra subiectului. Aceasta contribuie la apariția unor ritmuri care sunt diferite de cele care pot fi observate într-o stare de veghe relaxată. Aceste acțiuni includ stimularea periodică a luminii cu fulgere (fotostimulare), creșterea respirației profunde (hiperventilație) și deschiderea și închiderea ochilor. Atunci când se examinează un pacient cu epilepsie sau cu risc, encefalograma este întotdeauna privită pentru prezența unor descărcări interictale (adică, activitate anormală rezultată din „activitatea creierului epileptic” care indică o predispoziție la Crize de epilepsie, lat. inter - între, printre, ictus - criză, atac).

În unele cazuri, se efectuează monitorizare video-EEG (înregistrare simultană a semnalelor EEG și video/audio), în timp ce pacientul este internat pe o perioadă de la câteva zile până la câteva săptămâni. În timpul spitalului, pacientul nu ia medicamente antiepileptice, ceea ce face posibilă înregistrarea EEG în perioada de debut. În multe cazuri, înregistrarea debutului unui atac oferă clinicianului informații mult mai specifice despre boala pacientului decât o face un EEG interictal. Monitorizarea continuă EEG implică utilizarea unui electroencefalograf portabil conectat la un pacient într-o unitate de terapie intensivă pentru a observa activitatea convulsivă care nu este evidentă clinic (adică, nedetectabilă prin observarea mișcărilor pacientului sau stare mentala). Când un pacient este pus într-o comă artificială, indusă de medicamente, modelul EEG poate fi utilizat pentru a aprecia profunzimea comei, iar medicamentele sunt titrate pe baza citirilor EEG. „EEG-ul integrat în amplitudine” folosește un tip special de reprezentare a semnalului EEG și este utilizat împreună cu monitorizarea continuă a funcției cerebrale a nou-născuților în secția de terapie intensivă.

Diferite tipuri de EEG sunt utilizate în următoarele situații clinice:

pentru a distinge o criză epileptică de alte tipuri de crize, de exemplu, de crize psihogene de natură non-epileptică, sincopă (leșin), tulburări de mișcare și variante de migrenă;
pentru a descrie natura convulsiilor pentru a selecta tratamentul;
pentru a localiza zona creierului în care are originea atacul, pentru implementarea intervenției chirurgicale;
pentru monitorizarea crizelor non-convulsive/varianta non-convulsivă a epilepsiei;
pentru a diferenția encefalopatia organică sau delirul (tulburare mintală acută cu elemente de excitare) de primar boală mintală, cum ar fi catatonia;
pentru monitorizarea profunzimii anesteziei;
ca indicator indirect al perfuziei cerebrale în timpul endarterectomiei carotide (înlăturarea peretelui interior al arterei carotide);
ca un studiu suplimentar pentru a confirma moartea cerebrală;
în unele cazuri în scop de prognostic la pacienţii aflaţi în comă.

Utilizarea EEG cantitativ (interpretarea matematică a semnalelor EEG) pentru a evalua tulburările mentale, comportamentale și de învățare primare pare a fi destul de controversată.

Utilizarea EEG în scopuri științifice

Utilizarea EEG în cursul studiilor neurobiologice are o serie de avantaje față de alte metode instrumentale. În primul rând, EEG este o modalitate neinvazivă de a studia un obiect. În al doilea rând, nu există o nevoie atât de rigidă de a rămâne nemișcat, ca în timpul unui RMN funcțional. În al treilea rând, în timpul EEG, activitatea spontană a creierului este înregistrată, astfel încât subiectul nu este obligat să interacționeze cu cercetătorul (cum, de exemplu, este necesar în testarea comportamentală ca parte a unui studiu neuropsihologic). În plus, EEG are o rezoluție temporală mare în comparație cu tehnici precum RMN funcțional și poate fi utilizat pentru a identifica fluctuațiile în milisecunde ale activității electrice ale creierului.

Multe studii ale abilităților cognitive care utilizează EEG folosesc potențiale asociate cu evenimente (potențial legat de evenimente, ERP). Cele mai multe modele ale acestui tip de cercetare se bazează pe următoarea afirmație: atunci când este expus subiectului, el reacționează fie într-o formă deschisă, explicită, fie într-un mod voalat. În timpul studiului, pacientul primește un fel de stimul și este înregistrat un EEG. Potențialele legate de evenimente sunt izolate prin medierea semnalului EEG pentru toate studiile într-o anumită stare. Apoi valorile medii pentru diferite state pot fi comparate între ele.

Alte posibilități EEG

EEG este efectuat nu numai în timpul examinării tradiționale pentru diagnosticul clinic și studierea activității creierului din punctul de vedere al neuroștiinței, ci și în multe alte scopuri. Varianta de neurofeedback a neuroterapiei este încă o aplicație complementară importantă a EEG, care, în forma sa cea mai avansată, este considerată baza pentru dezvoltarea interfețelor computerizate pentru creier. Există o serie de produse comerciale care se bazează în principal pe EEG. De exemplu, pe 24 martie 2007, o companie americană (Emotiv Systems) a introdus un dispozitiv de joc video controlat de gândire, bazat pe metoda electroencefalografiei.

CATEGORII

Screening

Ecografia extremităților

Tipuri de ultrasunete

ecografie abdominală

ecografie toracică

ARTICOLE POPULARE

	Negația nu cu verbe (în formă personală, la infinitiv, sub formă de gerunziu) se scrie separat: nu lua, nu era, neștiind, încet.
	Prezentare, raportare principalele trăsături ale filosofiei Renașterii
	Stilul de ficțiune
	Copiii pământului Prezentare noi suntem copiii pământului pentru grădină
	Prezentare pe tema barierelor în calea comunicării, munca a fost făcută de studenți.Fără comunicare, ne închidem.

2023 "kingad.ru" - examinarea cu ultrasunete a organelor umane