Prvýkrát som zaznamenal EEG u človeka. Téma: Elektroencefalografia

Elektroencefalografia (EEG) je metóda štúdia mozgovej aktivity zaznamenávaním elektrických impulzov vychádzajúcich z rôznych oblastí mozgu. Táto diagnostická metóda sa vykonáva pomocou špeciálneho zariadenia, elektroencefalografu, a je vysoko informatívna o mnohých ochoreniach centrálnej nervový systém. V našom článku sa dozviete o princípe elektroencefalografie, indikáciách a kontraindikáciách na jej vykonávanie, ako aj o pravidlách prípravy na štúdiu a metodike jej vykonávania.

Každý vie, že náš mozog pozostáva z miliónov neurónov, z ktorých každý je schopný nezávisle generovať nervové impulzy a prenášať ich do susedných nervových buniek. V skutočnosti je elektrická aktivita mozgu veľmi malá, predstavuje milióntiny voltu. Preto na jej vyhodnotenie je potrebné použiť zosilňovač, čo je elektroencefalograf.

Normálne sú impulzy vychádzajúce z rôznych častí mozgu konzistentné v malých oblastiach mozgu; za rôznych podmienok sa navzájom oslabujú alebo posilňujú. Ich amplitúda a sila sa tiež líšia v závislosti od vonkajších podmienok alebo stav činnosti a zdravotný stav subjektu.

Všetky tieto zmeny sú celkom schopné zaregistrovať elektroencefalograf, ktorý pozostáva z určitého počtu elektród pripojených k počítaču. Elektródy inštalované na pokožke hlavy pacienta zachytávajú nervové impulzy, prenášajú ich do počítača, ktorý tieto signály naopak zosilňuje a zobrazuje na monitore alebo na papieri vo forme niekoľkých kriviek, takzvaných vĺn. Každá vlna je odrazom fungovania určitej časti mozgu a je označená prvým písmenom jej latinského názvu. V závislosti od frekvencie, amplitúdy a tvaru vibrácií sa krivky delia na α- (alfa), β- (beta), δ- (delta), θ- (theta) a μ- (mu) vlny.

Elektroencefalografy môžu byť stacionárne (umožňujúce výskum vykonávať výlučne v špeciálne vybavenej miestnosti) a prenosné (umožňujúce diagnostiku priamo pri lôžku pacienta). Elektródy sa zase delia na doskové elektródy (vyzerajú ako kovové platne s priemerom 0,5-1 cm) a ihlové elektródy.

Prečo robiť EEG?

Elektroencefalografia registruje niektoré stavy a dáva špecialistovi príležitosť:

odhaliť a vyhodnotiť povahu mozgovej dysfunkcie;
určiť, v ktorej oblasti mozgu sa nachádza patologické zameranie;
nachádza sa v jednej alebo druhej časti mozgu;
posúdiť funkciu mozgu medzi záchvatmi;
zistiť príčiny mdloby a záchvatov paniky;
vykonať diferenciálnu diagnostiku medzi organickou patológiou mozgu a jej funkčnými poruchami, ak má pacient symptómy charakteristické pre tieto stavy;
zhodnotiť účinnosť terapie v prípade predchádzajúceho stanovená diagnóza porovnaním EEG pred a počas liečby;
posúdiť dynamiku rehabilitačného procesu po konkrétnej chorobe.

Indikácie a kontraindikácie

Elektroencefalografia umožňuje objasniť mnohé situácie súvisiace s diagnostikou a diferenciálnou diagnostikou neurologických ochorení, preto je táto výskumná metóda široko využívaná a pozitívne hodnotená neurológmi.

EEG je teda predpísané pre:

poruchy spánku a spánku (nespavosť, obštrukčný spánkový syndróm) spánkové apnoe, časté prebúdzanie počas spánku);
záchvaty;
časté bolesti hlavy a závraty;
ochorenia výstelky mozgu: , ;
zotavenie po neuro chirurgické operácie;
mdloby (viac ako 1 epizóda v histórii);
neustály pocit únavy;
diencefalické krízy;
autizmus;
oneskorený vývoj reči;
mentálna retardácia;
koktanie;
tiky u detí;
Downov syndróm;
podozrenie na mozgovú smrť.

Elektroencefalografia ako taká nemá žiadne kontraindikácie. Diagnostika je obmedzená prítomnosťou kožných defektov v oblasti, kde sa predpokladá inštalácia elektród ( otvorené rany), traumatické poranenia, nedávno aplikované, nezhojené pooperačné stehy, vyrážky, infekčné procesy.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené na http://www.allbest.ru/

ÚVOD

ZÁVER

ÚVOD

Relevantnosť výskumnej témy. V súčasnosti je na celom svete zvýšený záujem o štúdium rytmickej organizácie procesov v tele, a to za normálnych aj patologických podmienok. Záujem o problémy chronobiológie je spôsobený tým, že v prírode dominujú rytmy a pokrývajú všetky prejavy živých vecí – od činnosti subcelulárnych štruktúr a jednotlivých buniek až po zložité formy správania sa organizmu, ba aj populácií a ekologických systémov. Periodicita je integrálnou vlastnosťou hmoty. Fenomén rytmu je univerzálny. Fakty o význame biologické rytmy pre život živého organizmu boli dlho nahromadené, ale až v posledných rokoch sa začalo s ich systematickým štúdiom. V súčasnosti je chronobiologický výskum jedným z hlavných smerov vo fyziológii adaptácie človeka.

KAPITOLA I. Všeobecné predstavy o metodologických základoch elektroencefalografie

Elektroencefalografia je metóda štúdia mozgu založená na zaznamenávaní jeho elektrických potenciálov. Prvú publikáciu o prítomnosti prúdov v centrálnom nervovom systéme vytvoril Du Bois Reymond v roku 1849. V roku 1875 údaje o prítomnosti spontánnej a evokovanej elektrickej aktivity v mozgu psa nezávisle získal R. Caton v Anglicku a V. Áno, Danilevskij v Rusku. Výskum ruských neurofyziológov koncom 19. a začiatkom 20. storočia významne prispel k rozvoju základov elektroencefalografie. V. Ya.Danilevsky ukázal nielen možnosť zaznamenávania elektrickej aktivity mozgu, ale zdôraznil aj jej úzke prepojenie s neurofyziologickými procesmi. V roku 1912 P. Yu. Kaufman objavil spojenie medzi elektrickými potenciálmi mozgu a „ interné aktivity mozgu“ a ich závislosť od zmien metabolizmu mozgu, expozície vonkajším podnetom, anestézie a epileptických záchvatov. Podrobný popis elektrických potenciálov mozgu psa s určením ich hlavných parametrov bol uvedený v rokoch 1913 a 1925. V. V. Pravdič-Neminskij.

Rakúsky psychiater Hans Berger v roku 1928 ako prvý zaznamenal elektrické potenciály ľudského mozgu pomocou ihlových elektród na hlave (Berger H., 1928, 1932). Jeho diela popisovali hlavné EEG rytmy a ich zmeny s funkčné testy ah a patologické zmeny v mozgu. Vývoj metódy výrazne ovplyvnili publikácie G. Waltera (1936) o význame EEG v diagnostike nádorov mozgu, ako aj práce F. Gibbsa, E. Gibbsa, W. G. Lennoxa (1937), F. Gibbs, E. Gibbs (1952, 1964), ktorí poskytli podrobnú elektroencefalografickú semiotiku epilepsie.

V nasledujúcich rokoch sa práca výskumníkov venovala nielen fenomenológii elektroencefalografie pri rôznych ochoreniach a stavoch mozgu, ale aj štúdiu mechanizmov generovania elektrickej aktivity. Významne prispeli k tejto oblasti diela E. D. Adriana, B. Metthewsa (1934), G. Waltera (1950), V. S. Rusinova (1954), V. E. Mayorchika (1957), N. P. Bekhterevu (1960), L. A. Novikovovej (1962). ), H. Jasper (1954).

Veľký význam Aby sme pochopili povahu elektrických oscilácií mozgu, štúdie neurofyziológie jednotlivých neurónov pomocou mikroelektródovej metódy odhalili tie štrukturálne podjednotky a mechanizmy, ktoré tvoria celkové EEG (Kostyuk P.G., Shapovalov A.I., 1964, Eccles J., 1964).

EEG je komplexný oscilačný elektrický proces, ktorý je možné zaznamenať umiestnením elektród na mozog alebo na povrch pokožky hlavy a je výsledkom elektrickej sumácie a filtrovania elementárnych procesov prebiehajúcich v neurónoch mozgu.

Početné štúdie ukazujú, že elektrické potenciály jednotlivých neurónov v mozgu úzko a pomerne presne kvantitatívne súvisia s informačnými procesmi. Aby neurón generoval akčný potenciál, ktorý prenáša správu do iných neurónov alebo efektorových orgánov, je potrebné, aby jeho vlastná excitácia dosiahla určitú prahovú hodnotu.

Úroveň excitácie neurónu je určená súčtom excitačných a inhibičných vplyvov, ktoré naň v danom momente pôsobia prostredníctvom synapsií. Ak je súčet excitačných vplyvov väčší ako súčet inhibičných vplyvov o množstvo presahujúce prahovú úroveň, neurón generuje nervový impulz, ktorý sa potom šíri pozdĺž axónu. Opísané inhibičné a excitačné procesy v neuróne a jeho procesy zodpovedajú určitému tvaru elektrických potenciálov.

Membrána – obal neurónu – má elektrický odpor. V dôsledku metabolickej energie sa koncentrácia kladných iónov v extracelulárnej tekutine udržiava na vyššej úrovni ako vo vnútri neurónu. V dôsledku toho existuje potenciálny rozdiel, ktorý možno merať zavedením jednej mikroelektródy do bunky a umiestnením druhej extracelulárne. Tento potenciálny rozdiel sa nazýva pokojový potenciál nervovej bunky a je asi 60-70 mV a vnútorné prostredie je negatívne nabité v porovnaní s extracelulárnym priestorom. Prítomnosť potenciálneho rozdielu medzi intracelulárnym a extracelulárnym prostredím sa nazýva polarizácia membrány neurónu.

Zvýšenie rozdielu potenciálov sa nazýva hyperpolarizácia a zníženie sa nazýva depolarizácia. Prítomnosť pokojového potenciálu je nevyhnutnou podmienkou pre normálne fungovanie neurónu a jeho generovanie elektrickej aktivity. Keď sa metabolizmus zastaví alebo klesne pod prijateľnú úroveň, rozdiely v koncentráciách nabitých iónov na oboch stranách membrány sa vyrovnajú, čo je spojené so zastavením elektrickej aktivity v prípade klinickej alebo biologickej smrti mozgu. Pokojový potenciál je počiatočná úroveň, na ktorej dochádza k zmenám spojeným s procesmi excitácie a inhibície - impulzová aktivita a postupné pomalšie zmeny potenciálu. Hrotová aktivita (z anglického spike - hrot) je charakteristická pre telá a axóny nervových buniek a súvisí s nedekrementálnym prenosom vzruchu z jednej nervovej bunky do druhej, z receptorov do centrálnych častí nervového systému alebo z od centrálneho nervového systému až po výkonné orgány. Špičkové potenciály vznikajú, keď membrána neurónu dosiahne určitú kritickú úroveň depolarizácie, pri ktorej dôjde k elektrickému rozpadu membrány a začne sa samoudržiavací proces šírenia vzruchu v nervovom vlákne.

Pri intracelulárnom zaznamenaní sa hrot javí ako krátky, rýchly pozitívny vrchol s vysokou amplitúdou.

Charakteristickými znakmi hrotov sú ich vysoká amplitúda (asi 50-125 mV), krátke trvanie (asi 1-2 ms), ich výskyt je obmedzený na pomerne prísne obmedzený elektrický stav membrány neurónu (kritická úroveň depolarizácie) a relatívna stabilita vrcholovej amplitúdy pre daný neurón (zákon všetko alebo nič).

Postupné elektrické reakcie sú vlastné hlavne dendritom v sóme neurónu a predstavujú postsynaptické potenciály (PSP), ktoré vznikajú ako odpoveď na príchod hrotových potenciálov do neurónu pozdĺž aferentných dráh z iných nervových buniek. V závislosti od aktivity excitačných alebo inhibičných synapsií sa rozlišujú excitačné postsynaptické potenciály (EPSP) a inhibičné postsynaptické potenciály (IPSP).

EPSP sa prejavuje pozitívnou odchýlkou vnútrobunkového potenciálu a IPSP negatívnou, ktorá sa označuje ako depolarizácia a hyperpolarizácia. Tieto potenciály sa vyznačujú lokalitou, dekrementálnym šírením na veľmi krátke vzdialenosti cez priľahlé oblasti dendritov a soma, relatívne malou amplitúdou (od jednotiek do 20-40 mV) a dlhým trvaním (do 20-50 ms). Na rozdiel od hrotu sa PSP vyskytujú vo väčšine prípadov bez ohľadu na úroveň membránovej polarizácie a majú rôzne amplitúdy v závislosti od objemu aferentnej správy prichádzajúcej do neurónu a jeho dendritov. Všetky tieto vlastnosti poskytujú možnosť sumarizácie postupných potenciálov v čase a priestore, odrážajúc integračnú aktivitu konkrétneho neurónu (Kostyuk P.G., Shapovalov A.I., 1964; Eccles, 1964).

Sú to procesy sčítania IPSP a EPSP, ktoré určujú úroveň depolarizácie neurónu a podľa toho aj pravdepodobnosť, že neurón vygeneruje špičku, t. j. prenesie nahromadené informácie do iných neurónov.

Ako vidíte, oba tieto procesy spolu úzko súvisia: ak úroveň bombardovania hrotmi, spôsobeného príchodom hrotov pozdĺž aferentných vlákien do neurónu, určuje kolísanie membránového potenciálu, potom úroveň membránového potenciálu ( postupné reakcie) zase určuje pravdepodobnosť generovania špičiek daným neurónom.

Ako vyplýva z vyššie uvedeného, vrcholová aktivita je oveľa zriedkavejšia ako postupné kolísanie somatodendritického potenciálu. Približný vzťah medzi časovou distribúciou týchto udalostí možno získať porovnaním nasledujúcich obrázkov: špičky sú generované mozgovými neurónmi s priemernou frekvenciou 10 za sekundu; v rovnakom čase prúdi priemerne 10 synaptických vplyvov za sekundu pozdĺž každého zo synaptických zakončení do cdendritov a soma. Ak vezmeme do úvahy, že na povrchu dendritov a soma jedného kortikálneho neurónu môže skončiť až niekoľko stoviek a tisíc synapsií, potom objem synaptického bombardovania jedného neurónu, a teda aj postupných reakcií, bude niekoľko stoviek alebo tisíc za sekundu. Pomer medzi frekvenciou špičky a postupnou odozvou jedného neurónu je teda 1-3 rády.

Relatívna zriedkavosť aktivity hrotov a krátke trvanie impulzov, čo vedie k ich rýchlemu útlmu v dôsledku veľkej elektrickej kapacity kôry, určuje absenciu významného príspevku k celkovému EEG z nervovej aktivity hrotu.

Elektrická aktivita mozgu teda odráža postupné kolísanie somatodendritických potenciálov zodpovedajúcich EPSP a IPSP.

Spojenie medzi EEG a elementárnymi elektrickými procesmi na úrovni neurónov je nelineárne. V súčasnosti sa ako najvhodnejší javí koncept štatistického zobrazenia aktivity viacerých nervových potenciálov v celkovom EEG. Naznačuje, že EEG je výsledkom komplexného súčtu elektrických potenciálov mnohých neurónov fungujúcich do značnej miery nezávisle. Odchýlky od náhodného rozloženia udalostí v tomto modeli budú závisieť od funkčný stav mozgu (spánok, bdenie) a na povahe procesov, ktoré vyvolávajú elementárne potenciály (spontánna alebo vyvolaná aktivita). V prípade významnej časovej synchronizácie neuronálnej aktivity, ako sa pozoruje pri určitých funkčných stavoch mozgu alebo keď kortikálne neuróny dostávajú vysoko synchronizovanú správu z aferentného stimulu, bude pozorovaná významná odchýlka od náhodného rozdelenia. To možno realizovať zvýšením amplitúdy celkových potenciálov a zvýšením koherencie medzi elementárnymi a celkovými procesmi.

Ako je uvedené vyššie, elektrická aktivita jednotlivých nervových buniek odráža ich funkčnú aktivitu pri spracovaní a prenose informácií. Z toho môžeme vyvodiť záver, že celkové EEG aj v preformovanej forme odráža funkčnú aktivitu, ale nie jednotlivých nervových buniek, ale ich obrovských populácií, teda inými slovami funkčnú aktivitu mozgu. Táto pozícia, ktorá získala množstvo nespochybniteľných dôkazov, sa zdá byť mimoriadne dôležitá pre analýzu EEG, pretože poskytuje kľúč k pochopeniu toho, ktoré mozgové systémy určujú vzhľad a vnútornú organizáciu EEG.

Na rôznych úrovniach mozgového kmeňa a v predných častiach limbického systému sa nachádzajú jadrá, ktorých aktivácia vedie ku globálnej zmene úrovne funkčnej aktivity takmer celého mozgu. Medzi tieto systémy patria takzvané ascendentné aktivačné systémy, lokalizované na úrovni retikulárnej formácie stredného mozgu a v preoptických jadrách predného mozgu, a supresívne alebo inhibičné, somnogénne systémy, lokalizované najmä v nešpecifických jadrách talamu. v dolných častiach mostíka a medulla oblongata. Spoločné pre oba tieto systémy je retikulárna organizácia ich subkortikálnych mechanizmov a difúzne, bilaterálne kortikálne projekcie. Táto všeobecná organizácia prispieva k tomu, že lokálna aktivácia časti nešpecifického subkortikálneho systému svojou sieťovou štruktúrou vedie k zapojeniu celého systému do procesu a k takmer súčasnému šíreniu jeho vplyvov do celého mozgu ( Obr. 3).

KAPITOLA II. Hlavné prvky centrálneho nervového systému sa podieľajú na vytváraní elektrickej aktivity v mozgu

Hlavnými prvkami centrálneho nervového systému sú neuróny. Typický neurón pozostáva z troch častí: dendritického stromu, bunkového tela (soma) a axónu. Vysoko rozvetvené telo dendritického stromu má väčší povrch ako jeho zvyšok a je jeho vnímavou oblasťou vnímania. Početné synapsie na tele dendritického stromu poskytujú priamy kontakt medzi neurónmi. Všetky časti neurónu sú pokryté membránou. V pokoji vnútorná časť neurón - protoplazma - má negatívne znamienko vo vzťahu k extracelulárnemu priestoru a je približne 70 mV.

Tento potenciál sa nazýva pokojový potenciál (RP). Je to spôsobené rozdielom v koncentráciách iónov Na+, ktoré prevládajú v extracelulárnom prostredí, a iónov K+ a Cl-, ktoré prevládajú v protoplazme neurónu. Ak sa membrána neurónu depolarizuje z -70 mV na -40 mV, pri dosiahnutí určitého prahu neurón zareaguje krátkym impulzom, v ktorom sa membránový potenciál posunie na +20 mV a potom späť na -70 mV. Táto reakcia neurónov sa nazýva akčný potenciál (AP).

Ryža. 4. Typy potenciálov zaznamenaných v centrálnom nervovom systéme, ich časové a amplitúdové vzťahy.

Trvanie tohto procesu je asi 1 ms (obr. 4). Jednou z dôležitých vlastností AP je, že ide o hlavný mechanizmus, ktorým neurónové axóny prenášajú informácie na veľké vzdialenosti. Impulz sa šíri pozdĺž nervových vlákien nasledujúcim spôsobom. Akčný potenciál vznikajúci na jednom mieste nervové vlákno, depolarizuje susedné oblasti a bez dekrementu sa v dôsledku energie bunky šíri pozdĺž nervového vlákna. Táto šíriaca sa depolarizácia lokálnych prúdov je podľa teórie šírenia nervových vzruchov hlavným faktorom zodpovedným za šírenie nervových vzruchov (Brazier, 1979). U ľudí môže dĺžka axónu dosiahnuť jeden meter. Táto dĺžka axónu umožňuje prenos informácií na veľké vzdialenosti.

Na distálnom konci sa axón rozdeľuje na početné vetvy, ktoré končia v synapsiách. Membránový potenciál generovaný na dendritoch sa pasívne šíri do bunkovej somy, kde dochádza k sumácii výbojov z iných neurónov a sú riadené neurónové výboje iniciované v axóne.

Nervové centrum (NC) je skupina neurónov zjednotených priestorovo a organizovaných do špecifickej funkčnej a morfologickej štruktúry. V tomto zmysle možno za NC považovať: jadrá prepínania aferentných a eferentných dráh, subkortikálne a kmeňové jadrá a gangliá retikulárnej formácie mozgového kmeňa, funkčne a cytoarchitektonicky špecializované oblasti mozgovej kôry. Keďže neuróny v kôre a jadrách sú orientované navzájom rovnobežne a radiálne vzhľadom na povrch, možno použiť model dipólu - bodového zdroja prúdu, ktorého rozmery sú oveľa menšie ako vzdialenosť k bodom. k takémuto systému, ako aj k jednotlivému neurónu.rozmery (Brazier, 1978; Gutman, 1980). Pri excitácii NC vzniká celkový potenciál dipólového typu s nerovnovážnou distribúciou náboja, ktorý sa môže šíriť na veľké vzdialenosti v dôsledku potenciálov vzdialeného poľa (obr. 5) (Egorov, Kuznetsova, 1976; Hosek et al., 1978; Gutman , 1980; Zhadin, 1984)

Ryža. 5. Znázornenie excitovaného nervového vlákna a nervového centra ako elektrického dipólu so siločiarami vo volumetrickom vodiči; návrh trojfázovej potenciálovej charakteristiky v závislosti od relatívneho umiestnenia zdroja vzhľadom na výstupnú elektródu.

Hlavné prvky centrálneho nervového systému, ktoré prispievajú k tvorbe EEG a EP.

A. Schematické znázornenie procesov od generácie po únos evokovaného potenciálu pokožky hlavy.

B. Odpoveď jedného neurónu v Tractus opticus po elektrickej stimulácii Chiasma opticum. Pre porovnanie je spontánna odpoveď zobrazená v pravom hornom rohu.

B. Reakcia toho istého neurónu na záblesk svetla (sekvencia výbojov AP).

D. Vzťah medzi histogramom nervovej aktivity a EEG potenciálmi.

V súčasnosti sa uznáva, že elektrická aktivita mozgu, zaznamenaná na pokožke hlavy vo forme EEG a EP, je spôsobená najmä synchrónnym vznikom veľkého počtu mikrogenerátorov pod vplyvom synaptických procesov na membráne neurónov a pasívny tok extracelulárnych prúdov do oblasti záznamu. Táto aktivita je malým, ale významným odrazom elektrických procesov v samotnom mozgu a je spojená so štruktúrou ľudskej hlavy (Gutman, 1980; Nunes, 1981; Zhadin, 1984). Mozog je obklopený štyrmi hlavnými vrstvami tkaniva, ktoré sa výrazne líšia v elektrickej vodivosti a ovplyvňujú meranie potenciálov: cerebrospinálny mok (CSF), dura mater, kosť lebky a pokožka hlavy (obr. 7).

Hodnoty elektrickej vodivosti (G) sa striedajú: mozgové tkanivo - G = 0,33 Ohm m)-1, CSF s lepšou elektrickou vodivosťou - G = 1 (Ohm m)-1, slabo vodivá kosť nad ním - G = 0 , 04 (Ohm m)-1. Pokožka hlavy má relatívne dobrú vodivosť, takmer rovnakú ako mozgové tkanivo – G = 0,28-0,33 (Ohm m)-1 (Fender, 1987). Hrúbka vrstiev dura mater, kosti a pokožky hlavy sa podľa viacerých autorov líši, ale priemerné veľkosti sú: 2, 8, 4 mm s polomerom zakrivenia hlavy 8 - 9 cm ( Blinkov, 1955; Egorov, Kuznecovová, 1976 a ďalší).

Táto elektricky vodivá štruktúra výrazne znižuje hustotu prúdov tečúcich v pokožke hlavy. Okrem toho vyhladzuje priestorové odchýlky v prúdovej hustote, to znamená, že lokálne nehomogenity prúdov spôsobené aktivitou v centrálnom nervovom systéme sa málo odrážajú na povrchu pokožky hlavy, kde potenciálny vzor obsahuje relatívne málo vysokofrekvenčných detailov (Gutman , 1980).

Dôležitým faktom je aj to, že obraz povrchových potenciálov (obr. 8) sa ukazuje byť viac „premazaný“ ako rozloženie intracerebrálnych potenciálov, ktoré tento obraz určujú (Baumgartner, 1993).

KAPITOLA III. Zariadenia na elektroencefalografické štúdie

Z vyššie uvedeného vyplýva, že EEG je proces spôsobený činnosťou veľkého množstva generátorov a v súlade s tým sa pole, ktoré vytvárajú, javí ako veľmi heterogénne v celom mozgovom priestore a meniace sa v čase. V tomto ohľade medzi dvoma bodmi mozgu, ako aj medzi mozgom a od neho vzdialenými telesnými tkanivami vznikajú premenlivé potenciálne rozdiely, ktorých registrácia je úlohou elektroencefalografie. V klinickej elektroencefalografii sa EEG zaznamenáva pomocou elektród umiestnených na neporušenej pokožke hlavy a v niektorých extrakraniálnych bodoch. Pri takomto záznamovom systéme sú potenciály generované mozgom výrazne skreslené vplyvom mozgovej vrstvy a zvláštností orientácie elektrických polí s rôznymi vzájomnými polohami výstupných elektród. Tieto zmeny sú čiastočne spôsobené súčtom, spriemerovaním a oslabením potenciálov v dôsledku posunovacích vlastností médií obklopujúcich mozog.

EEG zaznamenané elektródami na hlave je 10-15 krát nižšie v porovnaní s EEG zaznamenaným z kôry. Vysokofrekvenčné zložky, keď prechádzajú kožou mozgu, sú oslabené oveľa viac ako pomalé zložky (Vorontsov D.S., 1961). Okrem toho, okrem amplitúdových a frekvenčných skreslení spôsobujú aj rozdiely v orientácii zvodových elektród zmeny vo fáze zaznamenávanej aktivity. Všetky tieto faktory treba mať na pamäti pri zaznamenávaní a interpretácii EEG. Rozdiel elektrického potenciálu na povrchu neporušenej pokožky hlavy má relatívne malú amplitúdu, bežne nepresahujúcu 100-150 μV. Na záznam takýchto slabých potenciálov sa používajú zosilňovače s vysokým ziskom (asi 20 000-100 000). Vzhľadom na to, že záznam EEG sa takmer vždy vykonáva v miestnostiach vybavených zariadeniami na prenos a prevádzku priemyselného striedavého prúdu, ktoré vytvárajú silné elektromagnetické polia, používajú sa diferenciálne zosilňovače. Majú zosilňovacie vlastnosti iba vo vzťahu k rozdielovému napätiu na dvoch vstupoch a neutralizujú spoločné napätie pôsobiace rovnako na oboch vstupoch. Vzhľadom na to, že hlavica je objemový vodič, jej povrch je prakticky ekvipotenciálny vzhľadom na zdroj rušenia pôsobiaceho zvonku. Šum sa teda aplikuje na vstupy zosilňovača vo forme bežného napätia.

Kvantitatívnou charakteristikou tejto vlastnosti diferenciálneho zosilňovača je koeficient potlačenia rušenia v bežnom režime (koeficient odmietnutia), ktorý je definovaný ako pomer hodnoty spoločného signálu na vstupe k jeho hodnote na výstupe.

V moderných elektroencefalografoch dosahuje koeficient odmietnutia 100 000. Použitie takýchto zosilňovačov umožňuje záznam EEG vo väčšine nemocničných izieb za predpokladu, že v blízkosti nepracujú žiadne výkonné elektrické zariadenia, ako sú distribučné transformátory, röntgenové zariadenia alebo fyzioterapeutické zariadenia.

V prípadoch, keď nie je možné vyhnúť sa blízkosti silných zdrojov rušenia, sa používajú tienené kamery. Najlepšou metódou tienenia je pokrytie stien komory, v ktorej sa subjekt nachádza, plechmi zvarenými k sebe, po čom nasleduje autonómne uzemnenie pomocou drôtu prispájkovaného k tieneniu a druhý koniec pripojený ku kovovej mase zakopanej v zemi. na úroveň kontaktu s podzemnou vodou.

Moderné elektroencefalografy sú viackanálové záznamové zariadenia, ktoré kombinujú 8 až 24 alebo viac rovnakých zosilňovacích záznamových jednotiek (kanálov), čím umožňujú simultánny záznam elektrickej aktivity zo zodpovedajúceho počtu párov elektród inštalovaných na hlave subjektu.

V závislosti od formy, v ktorej sa EEG zaznamená a predloží elektroencefalografovi na analýzu, sa elektroencefalografy delia na tradičné papierové (pero) a modernejšie bezpapierové.

V prvom EEG sa po zosilnení privedie do cievok elektromagnetických alebo tepelných záznamových galvanometrov a zapíše sa priamo na papierovú pásku.

Elektroencefalografy druhého typu prevedú EEG do digitálnej podoby a vložia ho do počítača, na ktorého obrazovke sa zobrazuje nepretržitý proces registrácie EEG, ktorý sa súčasne zaznamenáva do pamäte počítača.

Papierové elektroencefalografy majú výhodu v jednoduchosti obsluhy a ich nákup je o niečo lacnejší. Paperless majú výhodu digitálnej registrácie so všetkými z toho vyplývajúcimi vymoženosťami evidencie, archivácie a sekundárneho počítačového spracovania.

Ako už bolo uvedené, EEG zaznamenáva potenciálny rozdiel medzi dvoma bodmi na povrchu hlavy subjektu. V súlade s tým je každý záznamový kanál napájaný napätím privádzaným dvoma elektródami: jednou do kladného vstupu, druhou do záporného vstupu zosilňovacieho kanála. Elektródy na elektroencefalografiu sú kovové platne alebo tyče rôznych tvarov. Typicky je priečny priemer kotúčovej elektródy asi 1 cm.Najrozšírenejšie sú dva typy elektród - mostík a miska.

Mostíková elektróda je kovová tyč upevnená v držiaku. Spodný koniec tyče, ktorý je v kontakte s pokožkou hlavy, je pokrytý hygroskopickým materiálom, ktorý je pred inštaláciou navlhčený izotonickým roztokom chloridu sodného. Elektróda je pripevnená pomocou gumičky tak, že spodný kontaktný koniec kovovej tyče je pritlačený k pokožke hlavy. Výstupný vodič je pripojený k opačnému koncu tyče pomocou štandardnej svorky alebo konektora. Výhodou takýchto elektród je rýchlosť a jednoduchosť ich pripojenia, absencia potreby použitia špeciálnej elektródovej pasty, pretože hygroskopický kontaktný materiál dlho drží a postupne uvoľňuje izotonický roztok chloridu sodného na povrch kože. Použitie elektród tohto typu sa uprednostňuje pri vyšetrovaní kontaktných pacientov, ktorí sú schopní sedieť alebo ležať.

Pri zaznamenávaní EEG na sledovanie anestézie a stavu centrálneho nervového systému počas chirurgických operácií je prípustné vybíjať potenciály pomocou ihlových elektród injikovaných do pokožky hlavy. Po odstránení sú elektrické potenciály privedené na vstupy zosilňovacích a záznamových zariadení. Vstupná skrinka elektroencefalografu obsahuje 20-40 alebo viac očíslovaných kontaktných zásuviek, pomocou ktorých je možné k elektroencefalografu pripojiť zodpovedajúci počet elektród. Okrem toho má skrinka zásuvku neutrálnej elektródy pripojenú k uzemneniu prístroja zosilňovača, a preto je označená znakom uzemnenia alebo príslušným symbolom písmena, ako napríklad „Gnd“ alebo „N“. V súlade s tým sa elektróda inštalovaná na tele subjektu a pripojená k tejto zásuvke nazýva uzemňovacia elektróda. Slúži na vyrovnanie potenciálov tela pacienta a zosilňovača. Čím nižšia je impedancia podelektródy neutrálnej elektródy, tým lepšie sa vyrovnávajú potenciály, a preto sa na diferenciálne vstupy privedie nižšie rušivé napätie spoločného režimu. Táto elektróda by sa nemala zamieňať s uzemnením zariadenia.

KAPITOLA IV. EKG zvod a záznam

Pred záznamom EEG sa skontroluje a nakalibruje činnosť elektroencefalografu. Za týmto účelom sa prepínač prevádzkového režimu nastaví do polohy „kalibrácia“, zapne sa motor páskového pohonu a perá galvanometra a z kalibračného zariadenia sa na vstupy zosilňovačov privedie kalibračný signál. Pri správnom nastavení diferenciálneho zosilňovača, hornej šírke pásma nad 100 Hz a časovej konštante 0,3 s, majú kalibračné signály kladnej a zápornej polarity úplne symetrický tvar a rovnaké amplitúdy. Kalibračný signál má náhly vzostup a exponenciálny pokles, ktorých rýchlosť je určená zvolenou časovou konštantou. Pri frekvencii horného priepustného pásma pod 100 Hz sa vrchol kalibračného signálu od špičky trochu zaobľuje a zaoblenie je tým väčšie, čím je horné priepustné pásmo zosilňovača nižšie (obr. 13). Je jasné, že samotné elektroencefalografické oscilácie prejdú rovnakými zmenami. Pomocou opakovanej aplikácie kalibračného signálu sa nastaví úroveň zisku pre všetky kanály.

Ryža. 13. Registrácia kalibračného obdĺžnikového signálu pri rôznych hodnotách dolnopriepustných a hornopriepustných filtrov.

Tri najvyššie kanály majú rovnakú šírku pásma nízkej frekvencie; časová konštanta je 0,3 s. Spodné tri kanály majú rovnakú hornú šírku pásma, obmedzenú na 75 Hz. Kanály 1 a 4 zodpovedajú normálnemu režimu záznamu EEG.

4.1 Všeobecné metodické zásady štúdia

Na získanie správnych informácií počas elektroencefalografickej štúdie je potrebné dodržiavať niektoré všeobecné pravidlá. Keďže, ako už bolo spomenuté, EEG odráža úroveň funkčnej aktivity mozgu a je veľmi citlivý na zmeny úrovne pozornosti, emočného rozpoloženia a vplyvu vonkajších faktorov, pacient by mal byť v svetelnom a zvukovom stave. skúšobná miestnosť počas štúdia. Vyšetrovaná osoba sa uprednostňuje v polohe na pohodlnom kresle s uvoľnenými svalmi. Hlava spočíva na špeciálnej opierke hlavy. Potreba relaxácie, okrem zabezpečenia maximálneho oddychu subjektu, je daná tým, že svalové napätie, najmä hlavy a krku, je sprevádzané objavením sa EMG artefaktov v zázname. Oči pacienta by mali byť počas štúdie zatvorené, pretože tu sa pozoruje najväčší prejav normálneho alfa rytmu na EEG, ako aj niektoré patologické javy u pacientov. Okrem toho subjekty s otvorenými očami spravidla pohybujú očné gule a robia blikajúce pohyby, čo je sprevádzané objavením sa okulomotorických artefaktov na EEG. Pred vykonaním štúdie sa pacientovi vysvetlí jej podstata, povie sa o jej neškodnosti a bezbolestnosti, načrtne všeobecný postup postupu a uvedie sa jeho približné trvanie. Foto a fonostimulanty sa používajú na aplikáciu svetelnej a zvukovej stimulácie. Na fotostimuláciu sa zvyčajne používajú krátke (asi 150 μs) záblesky svetla so spektrom blízkym bielej a dosť vysokou intenzitou (0,1-0,6 J). Niektoré systémy fotostimulátorov umožňujú meniť intenzitu svetelných zábleskov, čo je, samozrejme, dodatočné pohodlie. Okrem jednotlivých zábleskov svetla vám fotostimulátory umožňujú ľubovoľne prezentovať sériu rovnakých zábleskov požadovanej frekvencie a trvania.

Séria svetelných zábleskov danej frekvencie sa používa na štúdium reakcie získavania rytmu – schopnosti elektroencefalografických oscilácií reprodukovať rytmus vonkajších podnetov. Normálne je reakcia asimilácie rytmu dobre vyjadrená pri frekvencii blikania blízkej prirodzeným rytmom EEG. Rytmické vlny asimilácie, šíriace sa difúzne a symetricky, majú najväčšiu amplitúdu v okcipitálnych oblastiach.

elektroencefalogram mozgovej nervovej aktivity

4.2 Základné princípy analýzy EEG

EEG analýza nie je časovo vybraný postup, ale v podstate sa vykonáva počas procesu záznamu. Analýza EEG počas záznamu je potrebná na monitorovanie jeho kvality, ako aj na vypracovanie výskumnej stratégie v závislosti od prijatých informácií. Údaje z EEG analýzy počas procesu záznamu určujú potrebu a možnosť vykonania určitých funkčných testov, ako aj ich trvanie a intenzitu. Oddelenie analýzy EEG do samostatného odseku teda nie je určené izoláciou tohto postupu, ale špecifikami problémov, ktoré sa riešia.

EEG analýza pozostáva z troch vzájomne prepojených komponentov:

1. Posúdenie kvality záznamu a odlíšenia artefaktov od samotných elektroencefalografických javov.

2. Frekvenčná a amplitúdová charakteristika EEG, identifikácia charakteristických prvkov grafu na EEG (ostrá vlna, hrot, hrotovo-vlnové javy a pod.), určenie priestorového a časového rozloženia týchto javov na EEG, posúdenie tzv. prítomnosť a povaha prechodných javov na EEG, ako sú záblesky, výboje, periódy atď., Ako aj určenie lokalizácie zdrojov rôznych typov potenciálov v mozgu.

3. Fyziologická a patofyziologická interpretácia údajov a formulácia diagnostického záveru.

Artefakty EEG podľa pôvodu možno rozdeliť do dvoch skupín – fyzikálne a fyziologické. Fyzikálne artefakty vznikajú porušením technických pravidiel EEG záznamu a sú reprezentované viacerými typmi elektrografických javov. Najbežnejším typom artefaktov je rušenie z elektrických polí vytváraných zariadeniami na prenos a prevádzku priemyselného elektrického prúdu. V zázname sú celkom ľahko rozpoznateľné a vyzerajú ako pravidelné kmity pravidelného sínusového tvaru s frekvenciou 50 Hz, superponované na aktuálne EEG alebo (v jeho absencii) predstavujúce jediný typ kmitov zaznamenaných v zázname.

Dôvody tohto rušenia sú nasledovné:

1. Prítomnosť silných zdrojov elektromagnetických polí sieťového prúdu, ako sú distribučné trafostanice, röntgenové zariadenia, fyzioterapeutické zariadenia a pod., pri absencii vhodného tienenia priestorov laboratória.

2. Nedostatočné uzemnenie elektroencefalografických prístrojov a zariadení (elektroencefalograf, stimulátor, kovová stolička alebo posteľ, na ktorej sa subjekt nachádza a pod.).

3. Slabý kontakt medzi výstupnou elektródou a telom pacienta alebo medzi uzemňovacou elektródou a telom pacienta, ako aj medzi týmito elektródami a vstupným boxom elektroencefalografu.

Na identifikáciu významných znakov na EEG sa analyzuje. Ako pre každý oscilačný proces, hlavné pojmy, na ktorých je založená charakteristika EEG, sú frekvencia, amplitúda a fáza.

Frekvencia je určená počtom kmitov za sekundu, zapisuje sa príslušným číslom a vyjadruje sa v hertzoch (Hz). Keďže EEG je pravdepodobnostný proces, v každom záznamovom úseku sú, striktne povedané, vlny rôznych frekvencií, preto je na záver uvedená priemerná frekvencia hodnotenej aktivity. Zvyčajne sa odoberie 4-5 segmentov EEG v trvaní 1 s a počíta sa počet vĺn v každom z nich. Priemer získaných údajov bude charakterizovať frekvenciu zodpovedajúcej aktivity na EEG

Amplitúda je rozsah kolísania elektrického potenciálu na EEG, meria sa od vrcholu predchádzajúcej vlny po vrchol nasledujúcej vlny v opačnej fáze (pozri obr. 18); amplitúda sa odhaduje v mikrovoltoch (µV). Na meranie amplitúdy sa používa kalibračný signál. Takže ak má kalibračný signál zodpovedajúci napätiu 50 μV výšku záznamu 10 mm (10 buniek), potom 1 mm (1 bunka) vychýlenia pera bude znamenať 5 μV. Meraním amplitúdy vlny EEG v milimetroch a jej vynásobením 5 μV získame amplitúdu tejto vlny. V počítačových zariadeniach možno hodnoty amplitúdy získať automaticky.

Fáza určuje Aktuálny stav procesu a udáva smer vektora jeho zmien. Niektoré EEG javy sa hodnotia podľa počtu fáz, ktoré obsahujú. Monofázická je oscilácia v jednom smere od izoelektrickej čiary s návratom na počiatočnú úroveň, bifázická je taká oscilácia, keď po dokončení jednej fázy krivka prejde počiatočnou úrovňou, odkloní sa v opačnom smere a vráti sa do izoelektrickej riadok. Oscilácie obsahujúce tri alebo viac fáz sa nazývajú polyfázové (obr. 19). V užšom zmysle pojem „polyfázová vlna“ definuje postupnosť a- a pomalých (zvyčajne d-) vĺn.

Ryža. 18. Meranie frekvencie (I) a amplitúdy (II) na EEG. Frekvencia sa meria ako počet vĺn za jednotku času (1 s). A - amplitúda.

Ryža. 19. Monofázický hrot (1), dvojfázová oscilácia (2), trojfázová (3), polyfázická (4).

Pojem „rytmus“ v EEG sa týka určitého typu elektrickej aktivity zodpovedajúcej určitému stavu mozgu a spojenej s určitými cerebrálnymi mechanizmami.

V súlade s tým sa pri popise rytmu uvádza jeho frekvencia, typická pre určitý stav a oblasť mozgu, amplitúda a niektoré charakteristické znaky jeho zmien v čase so zmenami vo funkčnej aktivite mozgu. V tomto smere sa javí ako vhodné pri popise základných EEG rytmov ich spájať s určitými ľudskými stavmi.

ZÁVER

Krátke zhrnutie. Podstata metódy EEG.

Elektroencefalografia sa používa pri všetkých neurologických, psychických a rečových poruchách. Pomocou EEG údajov môžete študovať cyklus spánok-bdenie, určiť stranu lézie, lokalizáciu lézie, vyhodnotiť účinnosť liečby a sledovať dynamiku rehabilitačného procesu. EEG má veľký význam pri štúdiu pacientov s epilepsiou, pretože iba elektroencefalogram môže odhaliť epileptickú aktivitu mozgu.

Zaznamenaná krivka odrážajúca povahu mozgových bioprúdov sa nazýva elektroencefalogram (EEG). Elektroencefalogram odráža celkovú aktivitu veľkého počtu mozgových buniek a pozostáva z mnohých komponentov. Analýza elektroencefalogramu umožňuje identifikovať na ňom vlny, ktoré sa líšia tvarom, stálosťou, periódami oscilácií a amplitúdou (napätím).

ZOZNAM POUŽITÝCH REFERENCIÍ

1. Akimov G. A. Prechodné poruchy cerebrálny obeh. L. Medicína, 1974.s. 168.

2. Bekhtereva N.P., Kambarova D.K., Pozdeev V.K. Stabilný patologický stav pri ochoreniach mozgu. L. Medicína, 1978.s. 240.

3. Boeva E. M. Eseje o patofyziológii uzavretého poranenia mozgu. M. Medicine, 1968.

4. Boldyreva G. N. Úloha diencefalických štruktúr v organizácii elektrickej aktivity ľudského mozgu. V knihe. Elektrofyziologické štúdium aktivity mozgu v rovnovážnom stave. M. Science, 1983.s. 222-223.

5. Boldyreva G. N., Bragina N. N., Dobrokhotova K. A., Wichert T. M. Odraz fokálnej lézie talamosubtuberkulárnej oblasti v ľudskom EEG. V knihe. Základné problémy elektrofyziológie mozgu. M. Science, 1974.s. 246-261.

6. Bronzov I. A., Boldyrev A. I. Elektroencefalografické ukazovatele u pacientov s viscerálnym reumatizmom a paroxyzmami reumatického pôvodu. V knihe. Celoruská konferencia o probléme epilepsie M. 1964.s. 93-94

7. Brezhe M. Elektrofyziologická štúdia talamu a hipokampu u ľudí. Fyziologický časopis ZSSR, 1967, v. 63, N 9, s. 1026-1033.

8. Vein A. M. Prednášky o neurológii nešpecifických mozgových systémov, M. 1974.

9. Žila A. M., Solovyová A. D., Kolosová O. A. Vegeta-vaskulárna dystónia M. Medicine, 1981, s. 316.

10. Verishchagin N. V. Patológia vertebrobazilárneho systému a cerebrovaskulárne príhody M. Medicine, 1980, s. 308.

11. Georgievsky M. N. Lekárske a pracovné vyšetrenie na neurózy. M. 1957.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Všeobecné predstavy o metodologických základoch elektroencefalografie. Prvky centrálneho nervového systému zapojené do vytvárania elektrickej aktivity v mozgu. Zariadenia na elektroencefalografické štúdie. Elektródy a filtre pre záznam EKG.

test, pridané 04.08.2015

Základné charakteristiky neurónovej aktivity a štúdium aktivity mozgových neurónov. Analýza elektroencefalografie, ktorá hodnotí biopotenciály, ktoré vznikajú pri excitácii mozgových buniek. Proces magnetoencefalografie.

test, pridané 25.09.2011

Medzinárodná schéma umiestnenia elektród pri vykonávaní encefalogramu (EEG). Typy rytmického EEG podľa frekvencie a amplitúdy. Aplikácia EEG v klinickej praxi pri diagnostike ochorení mozgu. Metóda evokovaných potenciálov a magnetoencefalografia.

prezentácia, pridané 13.12.2013

Elektrografia a jej úlohy. Hodnotenie funkčného stavu orgánu podľa jeho elektrickej aktivity. Príklady použitia metódy ekvivalentného generátora. Spôsob zaznamenávania biologickej aktivity mozgu zaznamenávaním biopotenciálov.

prezentácia, pridané 30.09.2014

Evokované potenciály – metóda na štúdium bioelektrickej aktivity nervové tkanivo pomocou vizuálnej a zvukovej stimulácie pre mozog, elektrickou stimuláciou pre periférne nervy (trigeminálny, ulnárny) a autonómny nervový systém.

prezentácia, pridané 27.03.2014

Štúdium funkčného stavu centrálneho nervového systému pomocou elektroencefalografie. Vypracovanie protokolu o vyšetrení. Mapovanie elektrickej aktivity mozgu. Štúdium cerebrálnej a periférnej cirkulácie pomocou reografie.

kurzová práca, pridané 2.12.2016

Začiatok štúdia elektrických procesov mozgu D. Ramona, ktorý objavil jeho elektrogénne vlastnosti. Elektroencefalografia ako moderná neinvazívna metóda na štúdium funkčného stavu mozgu zaznamenávaním bioelektrickej aktivity.

prezentácia, pridané 09.05.2016

Charakteristika použitia stereotaktickej metódy v neurochirurgii na liečbu ťažkých ochorení centrálneho nervového systému človeka: parkinsonizmus, dystónia, nádory mozgu. Popisy moderných zariadení na štúdium hlbokých štruktúr mozgu.

kurzová práca, pridané 16.06.2011

Použitie elektroencefalogramu na štúdium funkcie mozgu a diagnostické účely. Metódy odstraňovania biopotenciálov. Existencia charakteristických rytmických procesov určených spontánnou elektrickou aktivitou mozgu. Podstata metódy hlavného komponentu.

kurzová práca, pridané 17.01.2015

Hlavné klinické formy traumatického poškodenia mozgu: otras mozgu, mierne, stredne ťažké a ťažké, kompresia mozgu. Počítačová tomografia mozgu. Príznaky, liečba, následky a komplikácie TBI.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené na http://www.allbest.ru

Úvod

Elektroencefalografia (EEG - diagnostika) je metóda na štúdium funkčnej aktivity mozgu, ktorá zahŕňa meranie elektrických potenciálov mozgových buniek, ktoré sú následne podrobené počítačovej analýze.

Elektroencefalografia umožňuje kvalitatívne a kvantitatívne analyzovať funkčný stav mozgu a jeho reakcie pod vplyvom podnetov a tiež výrazne pomáha pri diagnostike epilepsie, nádorovej, ischemickej, degeneratívnej a zápalové ochorenia mozog. Elektroencefalografia vám umožňuje vyhodnotiť účinnosť liečby, ak už bola stanovená diagnóza.

Metóda EEG je perspektívna a orientačná, čo umožňuje uvažovať o nej v oblasti diagnostiky duševných porúch. Využitie matematických metód EEG analýzy a ich implementácia v praxi umožňuje automatizovať a zjednodušiť prácu lekárov. EEG je neoddeliteľnou súčasťou objektívnych kritérií pre priebeh ochorenia, ktoré je predmetom štúdie vo všeobecnom hodnotiacom systéme vyvinutom pre osobný počítač.

1. Metóda elektroencefalografie

Použitie elektroencefalogramu na štúdium funkcie mozgu a diagnostické účely je založené na poznatkoch získaných z pozorovaní pacientov s rôzne lézie mozgu, ako aj na výsledky experimentálnych štúdií na zvieratách. Celá skúsenosť s vývojom elektroencefalografie, počnúc prvými štúdiami Hansa Bergera v roku 1933, naznačuje, že určité elektroencefalografické javy alebo vzorce zodpovedajú určitým stavom mozgu a jeho jednotlivých systémov. Celková bioelektrická aktivita zaznamenaná z povrchu hlavy charakterizuje stav mozgovej kôry ako celku a jej jednotlivých oblastí, ako aj funkčný stav hlbokých štruktúr na rôznych úrovniach.

Kolísanie potenciálov zaznamenané z povrchu hlavy vo forme EEG je založené na zmenách intracelulárnych membránových potenciálov (MP) kortikálnych pyramídových neurónov. Keď sa intracelulárny MP neurónu zmení v extracelulárnom priestore, kde sa nachádzajú gliové bunky, vzniká potenciálny rozdiel – fokálny potenciál. Potenciály vznikajúce v extracelulárnom priestore v populácii neurónov sú súčtom týchto individuálnych ohniskových potenciálov. Celkové ohniskové potenciály možno zaznamenať pomocou elektricky vodivých senzorov z rôznych štruktúr mozgu, z povrchu kôry alebo z povrchu lebky. Napätie mozgových prúdov je asi 10-5 voltov. EEG je záznam celkovej elektrickej aktivity buniek mozgových hemisfér.

1.1 Zvod a záznam elektroencefalogramu

Záznamové elektródy sú umiestnené tak, aby viackanálový záznam predstavoval všetky hlavné časti mozgu označené začiatočnými písmenami ich latinských názvov. V klinickej praxi sa používajú dva hlavné zvodové systémy EEG: medzinárodný systém „10-20“ (obr. 1) a upravená schéma so zníženým počtom elektród (obr. 2). Ak je potrebné získať podrobnejší obraz EEG, uprednostňuje sa schéma „10-20“.

Ryža. 1. Medzinárodné usporiadanie elektród "10-20". Indexy písmen znamenajú: O - okcipitálne vedenie; P - parietálne olovo; C - centrálny prívod; F - čelné vedenie; t - časový únos. Digitálne indexy špecifikujú polohu elektródy v príslušnej oblasti.

Ryža. Obr. 2. Schéma EEG záznamu s monopolárnym zvodom (1) s referenčnou elektródou (R) na ušnom lalôčiku as bipolárnymi zvodmi (2). V systéme so zníženým počtom zvodov znamenajú písmenové indexy: O - okcipitálny zvod; P - parietálny olovo; C - centrálne vedenie; F - čelné vedenie; Ta - predné temporálne vedenie, Tr - zadné temporálne vedenie. 1: R - napätie pod referenčnou elektródou ucha; O - napätie pod aktívnou elektródou, R-O - záznam získaný monopolárnym zvodom z pravej okcipitálnej oblasti. 2: Tr - napätie pod elektródou v oblasti patologického zamerania; Ta je napätie pod elektródou umiestnenou nad normálnym mozgovým tkanivom; Ta-Tr, Tr-O a Ta-F - záznamy získané bipolárnymi zvodmi z príslušných párov elektród

Referenčný vodič sa nazýva, keď je na „vstup 1“ zosilňovača privedený potenciál z elektródy umiestnenej nad mozgom a na „vstup 2“ - z elektródy vo vzdialenosti od mozgu. Elektróda umiestnená nad mozgom sa najčastejšie nazýva aktívna. Elektróda odstránená z mozgového tkaniva sa nazýva referenčná elektróda.

Ľavý (A1) a pravý (A2) ušný lalok sa používa ako taký. Aktívna elektróda je pripojená k „vstupu 1“ zosilňovača, pričom sa aplikuje záporný potenciálový posun, ktorý spôsobí, že sa záznamové pero vychýli nahor.

Referenčná elektróda je pripojená na "vstup 2". V niektorých prípadoch sa ako referenčná elektróda používa zvod z dvoch skratovaných elektród (AA) umiestnených na ušných lalôčikoch. Keďže EEG zaznamenáva potenciálny rozdiel medzi dvoma elektródami, poloha bodu na krivke bude ovplyvnená rovnako, ale v opačnom smere, zmenami potenciálu pod každou z dvojice elektród. V referenčnom zvode pod aktívnou elektródou sa generuje striedavý mozgový potenciál. Pod referenčnou elektródou, umiestnenou mimo mozgu, je konštantný potenciál, ktorý neprechádza do AC zosilňovača a neovplyvňuje záznamový vzor.

Potenciálny rozdiel odráža bez skreslenia kolísanie elektrického potenciálu generovaného mozgom pod aktívnou elektródou. Oblasť hlavy medzi aktívnou a referenčnou elektródou je však súčasťou elektrického obvodu objektu zosilňovača a prítomnosť dostatočne intenzívneho potenciálneho zdroja umiestneného asymetricky vzhľadom na elektródy v tejto oblasti výrazne ovplyvní hodnoty. . V dôsledku toho s referenčným vedením nie je úsudok o lokalizácii potenciálneho zdroja úplne spoľahlivý.

Bipolárny je zvod, v ktorom sú elektródy umiestnené nad mozgom pripojené k „vstupu 1“ a „vstupu 2“ zosilňovača. Poloha bodu záznamu EEG na monitore je rovnako ovplyvnená potenciálmi pod každou z dvojice elektród a zaznamenaná krivka odráža potenciálny rozdiel každej z elektród.

Preto nie je možné posúdiť tvar kmitania pod každým z nich na základe jedného bipolárneho zvodu. Analýza EEG zaznamenaného z niekoľkých párov elektród v rôznych kombináciách zároveň umožňuje určiť lokalizáciu zdrojov potenciálov, ktoré tvoria zložky komplexnej celkovej krivky získanej s bipolárnym zvodom.

Napríklad, ak vzadu časovej oblasti existuje lokálny zdroj pomalých oscilácií (Tr na obr. 2), pri pripojení prednej a zadnej temporálnej elektródy (Ta, Tr) na svorky zosilňovača sa získa záznam obsahujúci pomalú zložku zodpovedajúcu pomalej aktivite v zadnej temporálnej oblasť (Tr), so superponovanými rýchlejšími osciláciami generovanými normálnou dreňou prednej temporálnej oblasti (Ta).

Aby sa objasnila otázka, ktorá elektróda registruje túto pomalú zložku, páry elektród sú zapnuté na dvoch dodatočných kanáloch, z ktorých jeden je reprezentovaný elektródou z pôvodného páru, to znamená Ta alebo Tr, a druhý zodpovedá nejakému nečasové olovo, napríklad F a O.

Je zrejmé, že v novovytvorenom páre (Tr-O), vrátane zadnej temporálnej elektródy Tr, umiestnenej nad patologicky zmenenou dreňom, bude opäť prítomná pomalá zložka. V páre, ktorého vstupy sú zásobované aktivitou z dvoch elektród umiestnených nad relatívne intaktným mozgom (Ta-F), sa zaznamená normálne EEG. V prípade lokálneho patologického kortikálneho ohniska teda spojenie elektródy umiestnenej nad týmto ohniskom, spárované s akoukoľvek inou, vedie k objaveniu sa patologickej zložky na zodpovedajúcich EEG kanáloch. To nám umožňuje určiť polohu zdroja patologických vibrácií.

Ďalším kritériom na určenie lokalizácie zdroja potenciálu záujmu na EEG je fenomén skreslenia fázy oscilácie.

Ryža. 3. Fázový vzťah záznamov pri rôzne lokalizácie potenciálny zdroj: 1, 2, 3 - elektródy; A, B - kanály elektroencefalografu; 1 - zdroj zaznamenaného rozdielu potenciálov je umiestnený pod elektródou 2 (záznamy na kanáloch A a B sú v protifáze); II - zdroj zaznamenaného potenciálového rozdielu je umiestnený pod elektródou I (záznamy sú vo fáze)

Šípky označujú smer prúdu v kanálových obvodoch, ktorý určuje príslušné smery odchýlky krivky na monitore.

Ak pripojíte tri elektródy na vstupy dvoch kanálov elektroencefalografu nasledovne (obr. 3): elektróda 1 – na „vstup 1“, elektróda 3 – na „vstup 2“ zosilňovača B a elektróda 2 – súčasne na „ vstup 2“ zosilňovača A a „vstup 1“ zosilňovača B; predpokladajme, že pod elektródou 2 je pozitívny posun elektrického potenciálu vzhľadom na potenciál zvyšku mozgu (označený znamienkom „+“), potom je zrejmé, že elektriny, spôsobené týmto posunom potenciálu, bude mať opačný smer v obvodoch zosilňovačov A a B, čo sa prejaví v opačne smerovaných posunoch rozdielu potenciálov - antifáz - v zodpovedajúcich EEG záznamoch. Elektrické oscilácie pod elektródou 2 v záznamoch na kanáloch A a B budú teda reprezentované krivkami, ktoré majú rovnaké frekvencie, amplitúdy a tvar, ale fázovo opačné. Pri prepínaní elektród pozdĺž niekoľkých kanálov elektroencefalografu vo forme reťazca sa protifázové oscilácie skúmaného potenciálu budú zaznamenávať pozdĺž tých dvoch kanálov, ku ktorým je pripojená jedna spoločná elektróda, stojaca nad zdrojom tohto potenciálu.

1.2 Elektroencefalogram. Rytmy

Povaha EEG je určená funkčným stavom nervového tkaniva, ako aj procesmi, ktoré sa v ňom vyskytujú. metabolické procesy. Zhoršené zásobovanie krvou vedie k potlačeniu bioelektrickej aktivity mozgovej kôry. Dôležitou črtou EEG je jeho spontánna povaha a autonómia. Elektrickú aktivitu mozgu možno zaznamenať nielen počas bdelosti, ale aj počas spánku. Dokonca aj pri hlbokej kóme a anestézii sa pozoruje zvláštny charakteristický vzor rytmických procesov (EEG vlny). V elektroencefalografii existujú štyri hlavné rozsahy: vlny alfa, beta, gama a theta (obr. 4).

Ryža. 4. EEG vlnové procesy

Existencia charakteristických rytmických procesov je daná spontánnou elektrickou aktivitou mozgu, ktorá je určená celkovou aktivitou jednotlivých neurónov. Rytmy elektroencefalogramu sa navzájom líšia trvaním, amplitúdou a tvarom. Hlavné zložky EEG zdravého človeka sú uvedené v tabuľke 1. Rozdelenie do skupín je viac-menej ľubovoľné, nezodpovedá žiadnym fyziologickým kategóriám.

Tabuľka 1 - Hlavné zložky elektroencefalogramu

· Alfa (b) rytmus: frekvencia 8-13 Hz, amplitúda do 100 µV. Je registrovaný u 85-95% zdravých dospelých. Najlepšie sa prejavuje v okcipitálnych oblastiach. B-rytmus má najväčšiu amplitúdu v stave pokojnej, uvoľnenej bdelosti počas zatvorené oči. Okrem zmien spojených s funkčným stavom mozgu sa vo väčšine prípadov pozorujú spontánne zmeny v amplitúde b-rytmu, ktoré sa prejavujú striedavým nárastom a poklesom s tvorbou charakteristických „vretien“, ktoré trvajú 2-8 s. . So zvýšením úrovne funkčnej aktivity mozgu (intenzívna pozornosť, strach) klesá amplitúda b-rytmu. Na EEG sa objavuje vysokofrekvenčná nepravidelná aktivita s nízkou amplitúdou, ktorá odráža desynchronizáciu neuronálnej aktivity. Pri krátkodobom, náhlom vonkajšom podráždení (najmä záblesk svetla) dôjde k tejto desynchronizácii náhle a ak podráždenie nie je emocionálneho charakteru, b-rytmus sa obnoví pomerne rýchlo (po 0,5-2 s). Tento jav sa nazýva „aktivačná reakcia“, „orientačná reakcia“, „reakcia zániku b-rytmu“, „desynchronizačná reakcia“.

· Beta(b) rytmus: frekvencia 14-40 Hz, amplitúda do 25 μV. B-rytmus je najlepšie zaznamenaný v oblasti centrálneho gyru, ale rozširuje sa aj na zadné centrálne a čelné gyry. Normálne je vyjadrený veľmi slabo a vo väčšine prípadov má amplitúdu 5-15 μV. β-rytmus je spojený so somatickými senzorickými a motorickými kortikálnymi mechanizmami a vytvára odozvu extinkcie na aktiváciu motora alebo hmatovú stimuláciu. Aktivita s frekvenciou 40-70 Hz a amplitúdou 5-7 μV sa niekedy nazýva g-rytmus, nemá klinický význam.

· Mu(m) rytmus: frekvencia 8-13 Hz, amplitúda do 50 μV. Parametre m-rytmu sú podobné ako u normálneho b-rytmu, ale m-rytmus sa od neho líši fyziologickými vlastnosťami a topografiou. Vizuálne je m-rytmus pozorovaný iba u 5-15% subjektov v rolandskej oblasti. Amplitúda m-rytmu (v zriedkavých prípadoch) sa zvyšuje s motorickou aktiváciou alebo somatosenzorickou stimuláciou. V rutinnej analýze nemá m-rytmus klinický význam.

Theta (I) aktivita: frekvencia 4-7 Hz, amplitúda patologickej I aktivity? 40 μV a najčastejšie presahuje amplitúdu normálne rytmy mozgu, pričom pri niektorých patologických stavoch dosahuje 300 μV alebo viac.

· Delta (d) aktivita: frekvencia 0,5-3 Hz, amplitúda rovnaká ako I aktivita. I- a d-oscilácie môžu byť prítomné v malých množstvách na EEG dospelého bdelého človeka a sú normálne, ale ich amplitúda nepresahuje amplitúdu b-rytmu. EEG sa považuje za patologické, ak obsahuje i- a d-oscilácie s amplitúdou 40 μV a zaberajú viac ako 15 % celkového času záznamu.

Epileptiformná aktivita je fenomén typicky pozorovaný na EEG pacientov s epilepsiou. Vznikajú z vysoko synchronizovaných paroxyzmálnych depolarizačných posunov vo veľkých populáciách neurónov, sprevádzaných tvorbou akčných potenciálov. V dôsledku toho vznikajú potenciály s vysokou amplitúdou akútneho tvaru, ktoré majú vhodné názvy.

· Spike (anglicky spike - tip, peak) - negatívny potenciál akútnej formy, trvajúci menej ako 70 ms, s amplitúdou 50 μV (niekedy až stovky až tisíce μV).

· Akútna vlna sa od špičky líši tým, že je predĺžená v čase: jej trvanie je 70-200 ms.

· Ostré vlny a hroty sa môžu kombinovať s pomalými vlnami a vytvárať stereotypné komplexy. Hrot-pomalá vlna je komplexom hrotu a pomalej vlny. Frekvencia komplexov hrot-pomalá vlna je 2,5-6 Hz a perióda je 160-250 ms. Akútna-pomalá vlna je komplex akútnej vlny, po ktorej nasleduje pomalá vlna, perióda komplexu je 500-1300 ms (obr. 5).

Dôležitou charakteristikou hrotov a ostrých vĺn je ich náhly vzhľad a zmiznutie a jasný rozdiel od aktivity pozadia, ktorý prevyšujú amplitúdou. Akútne javy s príslušnými parametrami, ktoré nie sú jasne odlíšené od aktivity pozadia, sa neoznačujú ako ostré vlny alebo špičky.

Ryža. 5. Hlavné typy epileptiformnej aktivity: 1- hroty; 2 - ostré vlny; 3 - ostré vlny v pásme P; 4 - hrot-pomalá vlna; 5 - polyspike-pomalá vlna; 6 - akútna-pomalá vlna. Hodnota kalibračného signálu pre „4“ je 100 µV, pre ostatné položky - 50 µV.

Výbuch je termín označujúci skupinu vĺn s náhlym objavením sa a zmiznutím, ktoré sa zreteľne líšia od aktivity pozadia vo frekvencii, tvare a/alebo amplitúde (obr. 6).

Ryža. 6. Záblesky a výboje: 1 - záblesky b-vĺn s vysokou amplitúdou; 2 - záblesky b-vĺn s vysokou amplitúdou; 3 - záblesky (výboje) ostrých vĺn; 4 - výbuchy polyfázických oscilácií; 5 - záblesky d-vĺn; 6 - záblesky i-vĺn; 7 - záblesky (výboje) komplexov hrot-pomalá vlna

· Výtok – záblesk epileptiformnej aktivity.

· Vzor záchvatov – výboj epileptiformnej aktivity, ktorý sa typicky zhoduje s klinickým epileptickým záchvatom.

2. Elektroencefalografia pri epilepsii

Epilepsia je ochorenie prejavujúce sa dvoma alebo viacerými epileptickými záchvatmi (záchvatmi). Epileptický záchvat je krátka, zvyčajne nevyprovokovaná, stereotypná porucha vedomia, správania, emócií, motorických alebo zmyslových funkcií, ktorá aj v klinických prejavoch môže súvisieť s výbojom nadmerného počtu neurónov v mozgovej kôre. Definícia epileptického záchvatu prostredníctvom konceptu neuronálneho výboja určuje najdôležitejší význam EEG v epileptológii.

Objasnenie formy epilepsie (viac ako 50 možností) zahŕňa povinná zložka opis vzoru EEG charakteristického pre túto formu. Hodnota EEG je určená skutočnosťou, že epileptické výboje a následne epileptiformná aktivita sú na EEG pozorované mimo epileptického záchvatu.

Spoľahlivými príznakmi epilepsie sú výboje epileptiformnej aktivity a vzorce epileptických záchvatov. Okrem toho sú charakteristické vzplanutia b-, I- a d-aktivity s vysokou amplitúdou (viac ako 100-150 μV), ale samy osebe ich nemožno považovať za dôkaz prítomnosti epilepsie a hodnotia sa v kontexte klinický obraz. Okrem diagnostiky epilepsie zohráva EEG dôležitú úlohu pri určovaní formy epileptického ochorenia, od ktorého závisí prognóza a výber lieku. EEG vám umožňuje vybrať dávku lieku posúdením poklesu epileptiformnej aktivity a predpovedať vedľajšie účinky objavením sa ďalšej patologickej aktivity.

Na zistenie epileptiformnej aktivity na EEG sa využíva rytmická svetelná stimulácia (hlavne pri fotogenických záchvatoch), hyperventilácia alebo iné vplyvy na základe informácií o faktoroch vyvolávajúcich záchvaty. Dlhodobé zaznamenávanie, najmä počas spánku, pomáha identifikovať epileptiformné výboje a vzorce záchvatov.

Provokáciu epileptiformných výbojov na EEG alebo samotný záchvat uľahčuje spánková deprivácia. Epileptiformná aktivita potvrdzuje diagnózu epilepsie, ale je možná aj pri iných stavoch, pričom u niektorých pacientov s epilepsiou ju nemožno zaznamenať.

Dlhodobé zaznamenávanie elektroencefalogramu a videomonitoringu EEG, podobne ako epileptické záchvaty, sa epileptiformná aktivita na EEG nezaznamenáva neustále. Pri niektorých formách epileptických porúch sa pozoruje iba počas spánku, niekedy vyvolaného určitými životné situácie alebo vzory aktivity pacienta. Spoľahlivosť diagnostiky epilepsie teda priamo závisí od možnosti dlhodobého záznamu EEG za podmienok dostatočne voľného správania subjektu. Na tento účel boli vyvinuté špeciálne prenosné systémy na dlhodobý (12-24 hodín alebo viac) záznam EEG za podmienok podobných bežným životným aktivitám.

Záznamový systém pozostáva z elastického uzáveru so špeciálne navrhnutými elektródami, ktoré sú v ňom zabudované, umožňujúce dlhodobý vysokokvalitný záznam EEG. Výstupná elektrická aktivita mozgu je zosilnená, digitalizovaná a zaznamenaná na flash karty pomocou rekordéra veľkosti cigaretového obalu, ktorý sa zmestí do pohodlnej tašky na pacientovi. Pacient môže vykonávať bežné domáce činnosti. Po dokončení záznamu sa informácie z flash karty v laboratóriu prenesú do počítačového systému na záznam, prezeranie, analýzu, ukladanie a tlač elektroencefalografických údajov a spracujú sa ako bežné EEG. Najspoľahlivejšie informácie poskytuje EEG-video monitoring – súčasná registrácia EEG a videozáznam pacienta počas záchvatu. Použitie týchto metód je potrebné pri diagnostike epilepsie, keď rutinné EEG neodhalí epileptiformnú aktivitu, ako aj pri určovaní formy epilepsie a typu epileptického záchvatu, pre diferenciálnu diagnostiku epileptických a neepileptických záchvatov, a objasniť ciele operácie pre chirurgická liečba, diagnostika epileptických neparoxyzmálnych porúch spojených s epileptiformnou aktivitou počas spánku, sledovanie správneho výberu a dávky lieku, nežiaduce účinky terapie, spoľahlivosť remisie.

2.1. Charakteristika elektroencefalogramu u najčastejších foriem epilepsie a epileptických syndrómov

· Benígna epilepsia detstva s centrotemporálnymi hrotmi (benígna rolandická epilepsia).

Ryža. 7. EEG 6-ročného pacienta s idiopatickou detskou epilepsiou s centrotemporálnymi hrotmi

Pravidelné komplexy s ostrými a pomalými vlnami s amplitúdou až 240 μV sú viditeľné v pravej centrálnej (C4) a prednej temporálnej oblasti (T4), vytvárajúce fázové skreslenie v zodpovedajúcich zvodoch, čo naznačuje ich generovanie dipólom v spodných častiach precentrálneho gyru na hranici s horným temporalom.

Mimo záchvatu: fokálne hroty, ostré vlny a/alebo komplexy hrotovo-pomalých vĺn v jednej hemisfére (40 – 50 %) alebo v dvoch s jednostrannou prevahou v centrálnych a stredných temporálnych zvodoch, ktoré tvoria protifázy nad rolandickými a temporálnymi oblasťami ( Obr. 7).

Niekedy epileptiformná aktivita chýba počas bdelosti, ale objavuje sa počas spánku.

Počas záchvatu: fokálny epileptický výboj v centrálnom a mediálnom časovom zvode vo forme špičiek s vysokou amplitúdou a ostrých vĺn, kombinovaných s pomalými vlnami, s možným rozšírením za počiatočnú lokalizáciu.

· Benígna okcipitálna epilepsia v detstve so skorým začiatkom (forma Panayotopoulos).

Mimo záchvatu: u 90 % pacientov sa pozorujú najmä multifokálne komplexy akútnej a pomalej vlny s vysokou alebo nízkou amplitúdou, často bilaterálne synchrónne generalizované výboje. V dvoch tretinách prípadov sa pozorujú okcipitálne adhézie, v tretine prípadov - extraokcipitálne.

Komplexy sa objavujú v sérii pri zatváraní očí.

Zaznamenáva sa blokovanie epileptiformnej aktivity otvorením očí. Epileptiformná aktivita na EEG a niekedy záchvaty sú vyvolané fotostimuláciou.

Počas záchvatu: epileptický výboj vo forme špičiek s vysokou amplitúdou a ostrých vĺn v kombinácii s pomalými vlnami v jednom alebo oboch okcipitálnych a zadných parietálnych zvodoch, zvyčajne sa šíria za počiatočnú lokalizáciu.

Idiapatická generalizovaná epilepsia. EEG vzory charakteristické pre detskú a adolescentnú idiopatickú epilepsiu s

· záchvaty absencie, ako aj pre idiopatickú juvenilnú myoklonickú epilepsiu, sú uvedené vyššie.

Charakteristiky EEG pri primárnej generalizovanej idiopatickej epilepsii s generalizovanými tonicko-klonickými záchvatmi sú nasledovné.

Mimo záchvatu: niekedy v medziach normy, ale zvyčajne s miernymi alebo výraznými zmenami s I-, D-vlnami, výbuchmi obojstranne synchrónnych alebo asymetrických komplexov hrot-pomalá vlna, hroty, ostré vlny.

Počas záchvatu: generalizovaný výboj vo forme rytmickej aktivity 10 Hz, postupne sa zvyšuje amplitúda a znižuje frekvencia v klonickej fáze, ostré vlny 8-16 Hz, komplexy hrot-pomalá vlna a polyspike-pomalá vlna, skupiny vysokoamplitúdových I- a d- vĺn, nepravidelných, asymetrických, v tonickej fáze I- a d-aktivity, niekedy končiacej periódami nečinnosti alebo nízkej amplitúdy pomalej aktivity.

· Symptomatické fokálne epilepsie: charakteristické epileptiformné fokálne výboje sú pozorované menej pravidelne ako pri idiopatických. Dokonca ani záchvaty sa nemusia prejaviť ako typická epileptiformná aktivita, ale skôr výbuchy pomalých vĺn alebo dokonca desynchronizácia a sploštenie EEG súvisiace so záchvatmi.

Pri limbickej (hipokampálnej) epilepsii temporálneho laloku môžu počas interiktálneho obdobia chýbať zmeny. Typicky sú v temporálnych zvodoch pozorované fokálne komplexy akútnej-pomalej vlny, niekedy bilaterálne synchrónne s jednostrannou dominanciou amplitúdy (obr. 8). Počas útoku - záblesky rytmických "strmých" pomalých vĺn s vysokou amplitúdou alebo ostrých vĺn alebo komplexov ostro-pomalých vĺn v časových zvodoch, ktoré sa šíria do frontálnych a zadných. Na začiatku (niekedy počas) záchvatu možno pozorovať jednostranné sploštenie EEG. Pri laterálnej temporálnej epilepsii so sluchovou a menej častou zrakové ilúzie, halucinácie a snové stavy, poruchy reči a orientácie, častejšie sa pozoruje epileptiformná aktivita na EEG. Výboje sú lokalizované v stredných a zadných časových zvodoch.

Pri nekonvulzívnych záchvatoch temporálneho laloku, ktoré sa vyskytujú ako automatizmus, je možný obraz epileptického výboja vo forme rytmickej primárnej alebo sekundárnej generalizovanej I-aktivity s vysokou amplitúdou bez akútnych javov a v zriedkavých prípadoch - vo forme difúznej desynchronizácie , prejavuje sa polymorfnou aktivitou s amplitúdou menšou ako 25 μV.

Ryža. 8. Epilepsia temporálneho laloku u 28-ročného pacienta s komplexnými parciálnymi záchvatmi

Bilaterálne-synchrónne komplexy ostro-pomalých vĺn v predných častiach temporálnej oblasti s prevahou amplitúdy vpravo (elektródy F8 a T4) naznačujú lokalizáciu zdroja patologickej aktivity v predných mediobazálnych častiach pravého temporálneho laloku.

EEG v prípade epilepsie frontálneho laloka v interiktálnom období v dvoch tretinách prípadov neodhalí fokálnu patológiu. V prítomnosti epileptiformných oscilácií sú zaznamenané vo frontálnych zvodoch na jednej alebo oboch stranách, pozorujú sa bilaterálne synchrónne komplexy hrot-pomalá vlna, často s laterálnou prevahou vo frontálnych oblastiach. Počas záchvatu možno pozorovať bilaterálne synchrónne výboje s pomalými hrotmi alebo pravidelné I- alebo D-vlny s vysokou amplitúdou, prevažne vo frontálnych a/alebo temporálnych zvodoch, a niekedy aj náhlu difúznu desynchronizáciu. Pri orbitofrontálnych ohniskách trojrozmerná lokalizácia odhaľuje zodpovedajúce umiestnenie zdrojov počiatočných ostrých vĺn typu epileptického záchvatu.

2.2 Interpretácia výsledkov

EEG analýza sa vykonáva počas záznamu a nakoniec po jeho ukončení. Počas záznamu sa posudzuje prítomnosť artefaktov (indukcia polí sieťového prúdu, mechanické artefakty pohybu elektród, elektromyogram, elektrokardiogram atď.) a prijímajú sa opatrenia na ich odstránenie. Posúdi sa frekvencia a amplitúda EEG, identifikujú sa charakteristické prvky grafu a určí sa ich priestorové a časové rozloženie. Analýza je doplnená o fyziologickú a patofyziologickú interpretáciu výsledkov a formuláciu diagnostického záveru s klinicko-elektroencefalografickou koreláciou.

Ryža. 9. Fotoparoxyzmálna odpoveď na EEG pri epilepsii s generalizovanými záchvatmi

EEG pozadia je v rámci normálnych limitov. So zvyšujúcou sa frekvenciou svetelnej rytmickej stimulácie od 6 do 25 Hz sa pozoruje zvýšenie amplitúdy odpovedí pri frekvencii 20 Hz s vývojom zovšeobecnených výbojov hrotov, ostrých vĺn a komplexov hrot-pomalé vlny. d - pravá hemisféra; s - ľavá hemisféra.

Hlavným lekárskym dokumentom o EEG je klinická elektroencefalografická správa napísaná odborníkom na základe analýzy „surového“ EEG.

Záver EEG musí byť formulovaný v súlade s určitými pravidlami a pozostáva z troch častí:

1) popis hlavných typov činností a grafických prvkov;

2) zhrnutie popisu a jeho patofyziologickej interpretácie;

3) korelácia výsledkov predchádzajúcich dvoch častí s klinickými údajmi.

Základným popisným pojmom v EEG je „aktivita“, ktorá definuje akúkoľvek sekvenciu vĺn (b-aktivita, aktivita ostrých vĺn atď.).

· Frekvencia je určená počtom vibrácií za sekundu; zapisuje sa s príslušným číslom a vyjadruje sa v hertzoch (Hz). Opis uvádza priemernú frekvenciu posudzovanej činnosti. Zvyčajne sa odoberie 4-5 segmentov EEG v trvaní 1 s a vypočíta sa počet vĺn v každom z nich (obr. 10).

· Amplitúda - rozsah kolísania elektrického potenciálu na EEG; merané od vrcholu predchádzajúcej vlny po vrchol nasledujúcej vlny v opačnej fáze, vyjadrené v mikrovoltoch (µV). Na meranie amplitúdy sa používa kalibračný signál. Takže ak má kalibračný signál zodpovedajúci napätiu 50 μV v zázname výšku 10 mm, potom 1 mm výchylky pera bude znamenať 5 μV. Na charakterizáciu amplitúdy aktivity v popise EEG sa berú najcharakteristickejšie sa vyskytujúce maximálne hodnoty, s výnimkou odľahlých hodnôt.

· Fáza určuje aktuálny stav procesu a udáva smer vektora jeho zmien. Niektoré EEG javy sa hodnotia podľa počtu fáz, ktoré obsahujú. Monofázická je oscilácia v jednom smere od izoelektrickej čiary s návratom na počiatočnú úroveň, bifázická je taká oscilácia, keď po dokončení jednej fázy krivka prejde počiatočnou úrovňou, odkloní sa v opačnom smere a vráti sa do izoelektrickej riadok. Vibrácie obsahujúce tri alebo viac fáz sa nazývajú polyfázové. v užšom zmysle pojem „polyfázová vlna“ definuje postupnosť b- a pomalých (zvyčajne d) vĺn.

Ryža. 10. Meranie frekvencie (1) a amplitúdy (II) na EEG

Frekvencia sa meria ako počet vĺn za jednotku času (1 s). A - amplitúda.

Záver

elektroencefalografia epileptiformný cerebrálny

Pomocou EEG sa získavajú informácie o funkčnom stave mozgu na rôznych úrovniach vedomia pacienta. Výhodou tejto metódy je jej neškodnosť, bezbolestnosť a neinvazívnosť.

Nájdená elektroencefalografia široké uplatnenie v neurologickej ambulancii. EEG údaje sú obzvlášť významné v diagnostike epilepsie, môžu hrať určitú úlohu pri rozpoznávaní nádorov intrakraniálnej lokalizácie, cievnych, zápalových, degeneratívnych ochorení mozgu a komatóznych stavov. EEG pomocou fotostimulácie alebo zvukovej stimulácie môže pomôcť rozlíšiť medzi skutočným a hysterické poruchy zraku a sluchu alebo predstieranie takýchto porúch. EEG možno použiť na monitorovanie pacienta. Absencia známok bioelektrickej aktivity mozgu na EEG je jedným z najdôležitejších kritérií jeho smrti.

EEG sa ľahko používa, je lacné a nezahŕňa žiadny vplyv na subjekt, t.j. neinvazívne. EEG je možné zaznamenať v blízkosti lôžka pacienta a použiť na sledovanie štádia epilepsie a dlhodobé sledovanie mozgovej aktivity.

Ale je tu ešte jedna, nie až taká zjavná, no veľmi cenná výhoda EEG. V skutočnosti sú PET a fMRI založené na meraní sekundárnych metabolických zmien v mozgovom tkanive, nie primárnych (teda elektrických procesov v nervových bunkách). EEG môže ukázať jeden z hlavných parametrov nervového systému - vlastnosť rytmu, ktorá odráža konzistenciu práce rôznych štruktúr mozgu. V dôsledku toho má neurofyziológ zaznamenaním elektrického (ako aj magnetického) encefalogramu prístup k skutočným mechanizmom spracovania informácií v mozgu. To pomáha odhaliť vzor procesov zapojených do mozgu, čo ukazuje nielen „kde“, ale aj „ako“ sa informácie spracovávajú v mozgu. Práve táto možnosť robí z EEG unikátnu a samozrejme cennú diagnostickú metódu.

Elektroencefalografické vyšetrenia odhalia, ako ľudský mozog využíva svoje funkčné rezervy.

Bibliografia

1. Zenkov, L. R. Klinická elektroencefalografia (s prvkami epileptológie). Príručka pre lekárov - 3. vyd. - M.: MEDpress-inform, 2004. - 368 s.

2. Chebanenko A.P., Učebnica pre študentov Fyzikálnej fakulty, Katedra lekárskej fyziky, Aplikovaná termo- a elektrodynamika v medicíne - Odesa - 2008. - 91 s.

3. Kratin Yu.G., Guselnikov, V.N. Techniky a metódy elektroencefalografie. - L.: Veda, 1971, s. 71.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

prezentácia, pridané 09.05.2016

kurzová práca, pridané 2.12.2016

Pojem a princípy elektroencefalografie (EEG). Možnosti využitia EEG pri štúdiu adaptačných procesov človeka. Jednotlivé typologické znaky regulačných procesov centrálneho nervového systému u osôb s počiatočnými príznakmi neurocirkulačnej dystónie.

prezentácia, pridané 14.11.2016

Hodnotenie funkčného stavu mozgu novorodencov z rizikových skupín. Prvky grafu novorodeneckej elektroencefalografie, normatívna a patologická ontogenéza. Vývoj a výsledok vzorov: potlačenie výbuchu, theta, delta „kefy“, paroxyzmy.

článok, pridaný 18.08.2017

Všeobecné predstavy o epilepsii: popis choroby v medicíne, osobnostné črty pacienta. Neuropsychológia detstva. Kognitívna porucha u detí s epilepsiou. Zhoršenie sprostredkovanej pamäte a motivačnej zložky u pacientov.

kurzová práca, pridané 13.07.2012

test, pridané 25.09.2011

Posúdenie aktivity zabíjačských lymfocytov. Stanovenie funkčnej aktivity fagocytov, koncentrácie imunoglobulínov, zložiek komplementu. Imunologické metódy založené na reakcii antigén-protilátka. Oblasti použitia imunodiagnostiky.

návod, pridaný 4.12.2014

Etiológia, patogenéza a liečba pankreatickej nekrózy. Neutrofily: životný cyklus, morfológia, funkcie, metabolizmus. Bioluminiscenčná metóda na stanovenie aktivity NAD(P)-dependentných dehydrogenáz v neutrofiloch. Aktivita laktátdehydrogenázy krvných neutrofilov.

kurzová práca, pridané 06.08.2014

Charakteristika výskumných metód mechanická činnosť srdce - apexkardiografia, balistokardiografia, RTG kymografia a echokardiografia. Ich hlavný význam, presnosť merania a aplikačné vlastnosti. Princíp a režimy činnosti ultrazvukového zariadenia.

prezentácia, pridané 13.12.2013

Patofyziologické znaky u neurochirurgických pacientov a pacientov s traumatickým poranením mozgu. Zlý krvný obeh v mozgu. Terapeutické aspekty infúznej terapie. Vlastnosti výživy pacientov s traumatickým poranením mozgu.

11.02.2002

Momot T.G.

Čo určuje potrebu elektroencefalografickej štúdie?

Potreba použitia EEG je daná tým, že jeho údaje by sa mali brať do úvahy tak u zdravých ľudí pri profesionálnom výbere, najmä u ľudí pracujúcich v stresových situáciách alebo so škodlivými pracovnými podmienkami, ako aj pri vyšetrovaní pacientov na riešenie diferenciálnych diagnostických problémov, ktoré je obzvlášť dôležité v skorých štádiách ochorenia vybrať čo najviac efektívne metódy liečby a monitorovania terapie.

Aké sú indikácie pre elektroencefalografiu?

Za nepochybné indikácie na vyšetrenie treba považovať prítomnosť pacienta: epilepsiu, neepileptické krízové stavy, migrénu, volumetrický proces, cievnu léziu mozgu, traumatické poranenie mozgu, zápalové ochorenie mozgu.

Okrem toho v iných prípadoch, ktoré predstavujú ťažkosti pre ošetrujúceho lekára, môže byť pacient odoslaný aj na elektroencefalografické vyšetrenie; Často sa vykonávajú viacnásobné opakované EEG vyšetrenia na sledovanie účinku liekov a objasnenie dynamiky ochorenia.

Čo zahŕňa príprava pacienta na vyšetrenie?

Prvou požiadavkou pri vykonávaní EEG vyšetrení je jasné pochopenie cieľov elektrofyziológa. Napríklad, ak lekár potrebuje len zhodnotiť celkový funkčný stav centrálneho nervového systému, vyšetrenie sa vykonáva podľa štandardného protokolu, ak je potrebné zistiť epileptiformnú aktivitu alebo prítomnosť lokálnych zmien, čas vyšetrenia a funkčné zaťaženia sa líšia individuálne, možno použiť záznam z dlhodobého monitorovania. Preto musí ošetrujúci lekár pri odosielaní pacienta na elektroencefalografickú štúdiu zhromaždiť anamnézu pacienta, v prípade potreby zabezpečiť predbežné vyšetrenie rádiológom a oftalmológom a jasne formulovať hlavné úlohy diagnostického vyhľadávania neurofyziológovi. Pri vykonávaní štandardnej štúdie musí mať neurofyziológ v štádiu primárneho hodnotenia elektroencefalogramu údaje o veku pacienta a stave vedomia a ďalšie klinické informácie môžu ovplyvniť objektívne hodnotenie určitých morfologických prvkov.

Ako dosiahnuť dokonalú kvalitu záznamu EEG?

Účinnosť počítačovej analýzy elektroencefalogramu závisí od kvality jeho registrácie. Bezchybný záznam EEG je kľúčom k jeho následnej správnej analýze.

EEG registrácia sa vykonáva iba na vopred kalibrovanom zosilňovači. Zosilňovač je kalibrovaný podľa návodu dodávaného s elektroencefalografom.

Na vykonanie vyšetrenia sa pacient pohodlne umiestni do kresla alebo položí na gauč, na hlavu sa mu nasadí gumená prilba a priložia sa elektródy, ktoré sú napojené na elektroencefalografický zosilňovač. Tento postup je podrobnejšie opísaný nižšie.

Schéma usporiadania elektród.

Upevnenie a aplikácia elektród.

Starostlivosť o elektródy.

Podmienky registrácie EEG.

Artefakty a ich eliminácia.

Postup záznamu EEG.

A. Rozloženie elektród

Na registráciu EEG sa používa systém usporiadania elektród „10-20 %“, ktorý zahŕňa 21 elektród, alebo upravený systém „10-20 %“, ktorý obsahuje 16 aktívnych elektród s referenčným spriemerovaným celkom. Vlastnosťou najnovšieho systému, ktorý používa firma DX Systems, je prítomnosť nepárovej okcipitálnej elektródy Oz a nepárovej centrálnej elektródy Cz. Niektoré verzie programu poskytujú systém usporiadania 16 elektród s dvoma okcipitálnymi zvodmi O1 a O2, pri absencii Cz a Oz. Uzemňovacia elektróda je umiestnená v strede prednej prednej oblasti. Písmenové a číselné označenia elektród zodpovedajú medzinárodnému usporiadaniu "10-20%". Odstránenie elektrických potenciálov sa uskutočňuje monopolárnym spôsobom s priemerným súčtom. Výhodou tohto systému je menej prácny proces aplikácie elektród s dostatočným informačným obsahom a možnosťou konverzie na ľubovoľné bipolárne zvody.

B. Upevnenie a aplikácia elektród sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

Elektródy sú pripojené k zosilňovaču. Za týmto účelom sa elektródové zástrčky vkladajú do elektródových zásuviek zosilňovača.

Pacient má na sebe prilbu. V závislosti od veľkosti hlavy pacienta sa rozmery prilby upravujú uťahovaním a povoľovaním gumičiek. Umiestnenie elektród sa určuje podľa systému usporiadania elektród a na priesečníku s nimi sú inštalované postroje na prilby. Je potrebné mať na pamäti, že prilba by pacientovi nemala spôsobovať nepohodlie.

Na odmastenie miest určených na umiestnenie elektród použite vatový tampón namočený v alkohole.

V súlade s označeniami uvedenými na paneli zosilňovača sú elektródy inštalované na miestach poskytovaných systémom, spárované elektródy sú umiestnené symetricky. Bezprostredne pred umiestnením každej elektródy sa elektródový gél nanesie na povrch, ktorý je v kontakte s pokožkou. Je potrebné mať na pamäti, že gél použitý ako vodič musí byť určený na elektrodiagnostiku.

C. Starostlivosť o elektródy.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať starostlivosti o elektródy: po ukončení práce s pacientom je potrebné elektródy umyť teplou vodou a osušiť čistým uterákom, vyhnúť sa zalomeniu a nadmernému napätiu káblov elektród, ako aj vody a soľného roztoku dostať sa na konektory kábla elektródy.

D. Podmienky registrácie EEG.

Podmienky na zaznamenávanie elektroencefalogramu by mali pacientovi zabezpečiť stav uvoľnenej bdelosti: pohodlné kreslo; svetlo a zvukotesná komora; správna aplikácia elektród; umiestnenie fonofotostimulátora vo vzdialenosti 30-50 cm od očí subjektu.

Po priložení elektród by sa mal pacient pohodlne usadiť na špeciálnom kresle. Svaly horného ramenného pletenca by mali byť uvoľnené. Kvalitu záznamu je možné skontrolovať, keď je elektroencefalograf zapnutý v režime záznamu. Elektroencefalograf však dokáže zaznamenať nielen elektrické potenciály mozgu, ale aj cudzie signály (tzv. artefakty).

E. Artefakty a ich eliminácia.

Väčšina dôležitá etapa Využitím počítačov v klinickej elektroencefalografii je príprava počiatočného elektroencefalografického signálu, ktorý je uložený v pamäti počítača. Hlavnou požiadavkou je tu zabezpečiť vstup EEG bez artefaktov (Zenkov L.R., Ronkin M.A., 1991).

Na odstránenie artefaktov je potrebné určiť ich príčinu. V závislosti od príčiny ich výskytu sa artefakty delia na fyzikálne a fyziologické.

Fyzické artefakty sú spôsobené technickými príčinami, medzi ktoré patria:

Neuspokojivá kvalita uzemnenia;

Možný vplyv rôznych zariadení pracujúcich v medicíne (röntgen, fyzioterapia atď.);

Nekalibrovaný zosilňovač elektroencefalografického signálu;

Zlá aplikácia elektródy;

Poškodenie elektródy (časť, ktorá je v kontakte s povrchom hlavy a spojovacím drôtom);

Vstup z fungujúceho fonofotostimulátora;

Zhoršená elektrická vodivosť, keď sa voda a soľný roztok dostanú na konektory káblov elektród.

Aby sa eliminovali poruchy spojené s neuspokojivou kvalitou uzemnenia, rušením zo zariadenia pracujúceho v blízkosti a fungujúceho phono-fotostimulátora, je potrebná asistencia inštalačného technika pre správne uzemnenie lekárskeho zariadenia a inštaláciu systému.

Ak sú elektródy priložené zle, nainštalujte ich späť podľa odseku B. tieto odporúčania.

Poškodenú elektródu treba vymeniť.

Vyčistite konektory kábla elektródy alkoholom.

Fyziologické artefakty, ktoré sú spôsobené biologickými procesmi v tele subjektu, zahŕňajú:

Elektromyogram - artefakty pohybu svalov;

Elektrookulogram - artefakty pohybu očí;

Artefakty spojené so zaznamenávaním elektrickej aktivity srdca;

Artefakty spojené s vaskulárnou pulzáciou (keď je cieva blízko záznamovej elektródy;

Artefakty súvisiace s dýchaním;

Artefakty spojené so zmenami v odolnosti kože;

Artefakty spojené s nepokojným správaním pacienta;

Fyziologickým artefaktom sa nie vždy dá úplne vyhnúť, preto ak sú krátkodobé (zriedkavé žmurkanie očami, napätie žuvacích svalov, krátkodobý nepokoj), odporúča sa ich odstrániť pomocou špeciálneho režimu, ktorý poskytuje Program. Hlavnou úlohou výskumníka v tejto fáze je správne rozpoznať a včas odstrániť artefakty. V niektorých prípadoch sa na zlepšenie kvality EEG používajú filtre.

Registrácia elektromyogramu môže byť spojená s napätím žuvacích svalov a reprodukuje sa vo forme oscilácií s vysokou amplitúdou v rozsahu beta v oblasti časových zvodov. Podobné zmeny sa nachádzajú pri prehĺtaní. Určité ťažkosti vznikajú aj pri vyšetrovaní pacientov so zášklbmi štítnej žľazy, pretože dochádza k vrstveniu elektromyogramu na elektroencefalograme, v týchto prípadoch je potrebné aplikovať antimuskulárnu filtráciu alebo predpísať vhodnú medikamentóznu terapiu.

Ak pacient dlho žmurká, môžete ho požiadať, aby nezávisle stlačil ukazovák a palec, aby mal očné viečka zatvorené. Tento postup je tiež možné vykonať zdravotná sestra. Okulogram sa zaznamenáva vo frontálnych zvodoch vo forme obojstranných synchrónnych oscilácií v rozsahu delta, ktoré v amplitúde presahujú úroveň pozadia.

Elektrickú aktivitu srdca možno zaznamenať hlavne v ľavom zadnom temporálnom a okcipitálnom zvode, frekvenčne sa zhoduje s pulzom a je reprezentovaná jednotlivými osciláciami v rozsahu theta, mierne presahujúcimi úroveň aktivity pozadia. Počas automatickej analýzy nespôsobuje žiadne viditeľné chyby.

Artefakty spojené s vaskulárnou pulzáciou sú reprezentované osciláciami prevažne v delta rozsahu, presahujú úroveň aktivity pozadia a sú eliminované premiestnením elektródy do susednej oblasti, ktorá sa nenachádza nad cievou.

V prípade artefaktov spojených s dýchaním pacienta sa zaznamenávajú pravidelné oscilácie pomalých vĺn, ktoré sa zhodujú v rytme s dýchacími pohybmi a sú spôsobené mechanickými pohybmi hrudníka, ktoré sa častejšie prejavujú pri teste s hyperventiláciou. Na jeho odstránenie sa odporúča požiadať pacienta, aby prešiel na bráničné dýchanie a vyvaroval sa vonkajších pohybov počas dýchania.

Pri artefaktoch spojených so zmenami odporu kože, ktoré môžu byť spôsobené poruchou emocionálneho stavu pacienta, sa zaznamenávajú nepravidelné oscilácie pomalých vĺn. Na ich odstránenie je potrebné pacienta upokojiť, oblasti kože pod elektródami pretrieť alkoholom a skarifikovať kriedou.

O otázke uskutočniteľnosti štúdie a možnosti použitia liekov u pacientov v stave psychomotorickej agitácie sa rozhoduje spolu s ošetrujúcim lekárom individuálne pre každého pacienta.

V prípadoch, keď sú artefakty pomalé vlny, ktoré sa ťažko eliminujú, možno vykonať záznam s časovou konštantou 0,1 s.

F. Aký je postup pri zaznamenávaní EEG?

Postup zaznamenávania EEG počas bežného vyšetrenia trvá približne 15-20 minút a zahŕňa záznam „krivky pozadia“ a záznam EEG v rôznych funkčných stavoch. Je vhodné mať niekoľko vopred vytvorených registračných protokolov vrátane funkčných testov rôzneho trvania a postupnosti. V prípade potreby je možné využiť dlhodobé zaznamenávanie monitoringu, ktorého trvanie je spočiatku obmedzené len papierovými rezervami alebo voľným miestom na disku, kde sa databáza nachádza. záznam podľa protokolu. Záznam protokolu môže obsahovať niekoľko funkčných testov. Výskumný protokol sa vyberie individuálne alebo sa vytvorí nový, ktorý udáva poradie vzoriek, ich typ a trvanie. Štandardný protokol zahŕňa test otvorenia očí, 3-minútovú hyperventiláciu, fotostimuláciu pri frekvencii 2 a 10 Hz. Ak je to potrebné, phono- alebo foto-stimulácia sa vykonáva pri frekvenciách do 20 Hz, spúšťajúc stimuláciu pozdĺž daného kanála. V špeciálnych prípadoch sa využíva aj zovretie prstov v päsť, zvukové podnety, užívanie rôznych farmakologických liekov, psychologické testy.

Čo sú štandardné funkčné testy?

Test „otvorené-zatvorené oči“ sa zvyčajne vykonáva približne 3 sekundy s intervalmi medzi po sebe nasledujúcimi testami 5 až 10 sekúnd. Predpokladá sa, že otvorenie očí charakterizuje prechod k aktivite (väčšia alebo menšia zotrvačnosť inhibičných procesov); a zatváranie očí charakterizuje prechod do pokoja (väčšia alebo menšia zotrvačnosť excitačných procesov).

Normálne, keď sa oči otvoria, dochádza k potlačeniu aktivity alfa a zvýšeniu (nie vždy) aktivity beta. Zatvorenie očí zvyšuje index, amplitúdu a pravidelnosť alfa aktivity.

Latentná perióda odpovede s otvorenými a zatvorenými očami sa pohybuje od 0,01 do 0,03 sekundy a 0,4 až 1 sekundy. Predpokladá sa, že odpoveďou na otvorenie očí je prechod zo stavu pokoja do stavu aktivity a charakterizuje zotrvačnosť inhibičných procesov. A reakcia na zatvorenie očí je prechodom zo stavu aktivity do pokoja a charakterizuje zotrvačnosť procesov excitácie. Parametre odpovede pre každého pacienta sú zvyčajne stabilné počas opakovaných testov.

Pri vykonávaní testu s hyperventiláciou musí pacient dýchať 2-3 minúty, niekedy aj dlhšie, v zriedkavých, hlbokých nádychoch a výdychoch. U detí do 12-15 rokov vedie hyperventilácia do konca 1. minúty prirodzene k spomaleniu EEG, ktoré sa zvyšuje v procese ďalšej hyperventilácie súčasne s frekvenciou kmitov. Účinok hypersynchronizácie EEG počas hyperventilácie je výraznejší, čím je subjekt mladší. Normálne takáto hyperventilácia u dospelých nespôsobuje žiadne špeciálne zmeny v EEG alebo niekedy vedie k zvýšeniu percentuálneho podielu alfa rytmu na celkovej elektrickej aktivite a amplitúdach alfa aktivity. Treba poznamenať, že u detí mladších ako 15-16 rokov je normou výskyt pravidelnej pomalej generalizovanej aktivity s vysokou amplitúdou počas hyperventilácie. Rovnaká reakcia sa pozoruje u mladých dospelých (do 30 rokov). Pri hodnotení reakcie na hyperventilačný test treba brať do úvahy stupeň a povahu zmien, čas ich vzniku po nástupe hyperventilácie a trvanie ich pretrvávania po skončení testu. V literatúre neexistuje konsenzus o tom, ako dlho pretrvávajú zmeny na EEG po ukončení hyperventilácie. Podľa pozorovaní N. K. Blagosklonovej by sa pretrvávanie zmien v EEG dlhšie ako 1 minútu malo považovať za príznak patológie. V niektorých prípadoch však hyperventilácia vedie k objaveniu sa špeciálnej formy elektrickej aktivity mozgu - paroxyzmálnej. V roku 1924 O. Foerster ukázal, že intenzívne hlboké dýchanie v priebehu niekoľkých minút vyvoláva u pacientov s epilepsiou výskyt aury alebo úplného epileptického záchvatu. Zavedením elektroencefalografického vyšetrenia do klinickej praxe sa zistilo, že u veľkého počtu pacientov s epilepsiou sa epileptiformná aktivita objavuje a zintenzívňuje už v prvých minútach hyperventilácie.

Ľahká rytmická stimulácia.

V klinickej praxi sa analyzuje výskyt rytmických odpovedí rôzneho stupňa závažnosti na EEG, ktoré opakujú rytmus blikania svetla. V dôsledku neurodynamických procesov na úrovni synapsií možno okrem jednoznačného opakovania blikajúceho rytmu pozorovať na EEG javy konverzie stimulačnej frekvencie, kedy frekvencia odpovedí EEG je vyššia alebo nižšia ako frekvencia stimulácie, zvyčajne párny počet krát. Dôležité je, aby v každom prípade došlo k efektu synchronizácie mozgovej aktivity s externým snímačom rytmu. Za normálnych okolností optimálna stimulačná frekvencia na identifikáciu maximálnej asimilačnej reakcie leží v oblasti prirodzených frekvencií EEG, ktoré dosahujú 8-20 Hz. Amplitúda potenciálov počas asimilačnej reakcie zvyčajne nepresahuje 50 μV a najčastejšie nepresahuje amplitúdu spontánnej dominantnej aktivity. Reakcia asimilácie rytmu je najlepšie vyjadrená v okcipitálnych oblastiach, čo je zrejme spôsobené zodpovedajúcou projekciou vizuálneho analyzátora. Normálna reakcia asimilácie rytmu sa zastaví najneskôr 0,2-0,5 sekundy po ukončení stimulácie. Charakteristická vlastnosť mozgu pri epilepsii je zvýšený sklon k excitačným reakciám a synchronizácii nervovej aktivity. V tomto ohľade pri určitých frekvenciách, individuálnych pre každú vyšetrovanú osobu, mozog pacienta s epilepsiou poskytuje hypersynchrónne reakcie s vysokou amplitúdou, niekedy nazývané fotokonvulzívne reakcie. V niektorých prípadoch sa odozvy na rytmickú stimuláciu zvyšujú v amplitúde a nadobúdajú komplexnú formu vrcholov, ostrých vĺn, komplexov vrchol-vlna a iných epileptických javov. V niektorých prípadoch elektrická aktivita mozgu pri epilepsii pod vplyvom blikajúceho svetla nadobúda autorytmický charakter samoudržiavajúceho sa epileptického výboja bez ohľadu na frekvenciu stimulácie, ktorá ho vyvolala. Výboj epileptickej aktivity môže pokračovať aj po ukončení stimulácie a niekedy sa rozvinie do záchvatu petit mal alebo grand mal. Tieto typy epileptických záchvatov sa nazývajú fotogenické.

V niektorých prípadoch sa používajú špeciálne testy s adaptáciou na tmu (pobyt v zatemnenej miestnosti do 40 minút), čiastočnou a úplnou (24 až 48 hodín) spánkovou depriváciou, ako aj spoločné monitorovanie EEG a EKG a monitorovanie nočného spánku.

Ako vzniká elektroencefalogram?

O pôvode elektrických potenciálov v mozgu.

V priebehu rokov sa teoretické predstavy o pôvode mozgových potenciálov opakovane menili. Naša úloha nezahŕňa hĺbkovú teoretickú analýzu neurofyziologických mechanizmov tvorby elektrickej aktivity. Obrazný výrok Graya Waltera o biofyzikálnom význame informácií, ktoré elektrofyziológ prijíma, uvádza nasledujúci citát: „Elektrické zmeny, ktoré spôsobujú striedavé prúdy rôznych frekvencií a amplitúd, ktoré zaznamenávame, vznikajú v bunkách samotného mozgu. niet pochýb, že toto je ich jediný zdroj. Mozog by sa mal opísať ako obrovská jednotka elektrických prvkov, ktorých počet je taký, ako je početná hviezdna populácia Galaxie. V oceáne mozgu stúpajú nepokojné prílivy našej elektrickej bytosti, tisíckrát relatívne viac silnejšie ako príliv a odliv zemských oceánov. K tomu dochádza kombinovanou excitáciou miliónov prvkov, čo umožňuje merať rytmus ich opakovaných výbojov vo frekvencii a amplitúde.

Nie je známe, čo spôsobuje, že tieto milióny buniek spolupracujú a čo spôsobuje vybitie jednej bunky. K vysvetleniu týchto základných mozgových mechanizmov sme ešte veľmi ďaleko. Budúci výskum môže otvoriť dynamický pohľad na úžasné objavy, podobné tým, ktoré sa otvorili fyzikom v ich pokusoch pochopiť atómovú štruktúru našej bytosti. Možno, podobne ako vo fyzike, možno tieto objavy opísať matematickým jazykom. Ale dnes, keď smerujeme k novým myšlienkam, primeranosť jazyka, ktorý používame, a jasná definícia predpokladov, ktoré robíme, sú čoraz dôležitejšie. Aritmetika je adekvátny jazyk na opis výšky a času prílivu a odlivu, ale ak chceme predpovedať jeho vzostup a pád, musíme použiť iný jazyk, jazyk algebry s jej špeciálnymi symbolmi a teorémami. Podobne elektrické vlny a príliv a odliv v mozgu možno primerane opísať počítaním, aritmetikou; ale keď sa naše nároky zvýšia a my chceme pochopiť a predpovedať správanie mozgu, existuje veľa neznámych X a I mozgu. Je teda potrebné mať jeho algebru. Niektorí ľudia považujú toto slovo za zastrašujúce. Neznamená to však nič iné ako „skladať kúsky toho, čo bolo rozbité“.

EEG záznamy možno teda považovať za častice, fragmenty zrkadla mozgu, jeho speculum speculorum. Pokusom o ich spojenie s úlomkami iného pôvodu musí predchádzať starostlivé triedenie. Elektroencefalografické informácie prichádzajú, ako bežná správa, v zašifrovanej forme. Môžete vyriešiť kód, ale to neznamená, že informácie, ktoré získate, budú nevyhnutne dôležité...

Funkciou nervového systému je vnímať, porovnávať, ukladať a vytvárať mnohé signály. Ľudský mozog nie je len stroj oveľa zložitejší ako ktorýkoľvek iný, ale aj stroj s dlhou individuálnou históriou. V tomto ohľade by bolo študovať iba frekvencie a amplitúdy komponentov vlnovky počas obmedzeného časového obdobia prinajmenšom príliš zjednodušené.“ (Walter Gray. Living Brain. M., Mir, 1966).

Prečo je potrebná počítačová analýza elektroencefalogramu?

Historicky sa klinická elektroencefalografia vyvinula na základe vizuálnej fenomenologickej analýzy EEG. Avšak už na začiatku vývoja elektroencefalografie mali fyziológovia túžbu hodnotiť EEG pomocou kvantitatívnych objektívnych ukazovateľov a aplikovať metódy matematickej analýzy.

Najprv sa EEG spracovanie a výpočet jeho rôznych kvantitatívnych parametrov uskutočňovali manuálne digitalizáciou krivky a výpočtom frekvenčných spektier, pričom rozdiel v rôznych oblastiach bol vysvetlený cytoarchitektúrou kortikálnych zón.

Kvantitatívne metódy na hodnotenie EEG by mali zahŕňať aj planimetrické a histografické metódy analýzy EEG, ktoré boli tiež vykonávané manuálnym meraním amplitúdy oscilácií. Štúdium priestorových vzťahov elektrickej aktivity ľudskej mozgovej kôry bolo realizované pomocou toposkopu, ktorý umožnil študovať dynamiku intenzity signálu, fázové vzťahy aktivity a izolovať zvolený rytmus. Použitie korelačnej metódy pre EEG analýzu prvýkrát navrhol a vyvinul N. Wiener v 30. rokoch a najpodrobnejšie zdôvodnenie aplikácie spektrálnej korelačnej analýzy na EEG je uvedené v práci G. Waltera.

So zavedením digitálnych počítačov do lekárskej praxe bolo možné analyzovať elektrickú aktivitu na kvalitatívne novej úrovni. V súčasnosti je najperspektívnejším smerom v štúdiu elektrofyziologických procesov digitálna elektroencefalografia. Moderné metódy počítačového spracovania elektroencefalogramov umožňujú vykonávať podrobnú analýzu rôznych EEG javov, zobraziť ľubovoľný úsek krivky vo zväčšenej forme, vykonať jej amplitúdovo-frekvenčnú analýzu, prezentovať získané údaje vo forme máp, obrázkov , grafy, diagramy a získať pravdepodobnostné charakteristiky priestorového rozloženia faktorov určujúcich vzhľad elektrickej aktivity na konvexitnom povrchu.

Spektrálna analýza, ktorá sa najviac rozšírila v analýze elektroencefalogramov, sa použila na posúdenie základných štandardných charakteristík EEG v rôznych skupinách patológií (Ponsen L., 1977), chronického účinku psychotropných liekov (Saito M., 1981 ) a prognózu cerebrovaskulárnych príhod (Saimo K. a kol., 1983) s hepatogénnou encefalopatiou (Van der Rijt C.S. a kol., 1984). Charakteristickým znakom spektrálnej analýzy je, že EEG predstavuje nie ako časový sled udalostí, ale ako spektrum frekvencií v určitom časovom období. Je zrejmé, že spektrá budú odrážať stabilné charakteristiky EEG na pozadí vo väčšom rozsahu, čím dlhšie je obdobie analýzy zaznamenané v podobných experimentálnych situáciách. Dlhé epochy analýzy sú výhodnejšie aj z dôvodu, že majú menej výrazné odchýlky v spektre spôsobené krátkodobými artefaktmi, ak nemajú výraznú amplitúdu.

Pri posudzovaní všeobecných charakteristík EEG pozadia väčšina výskumníkov volí epochy analýzy 50 - 100 sekúnd, hoci podľa J. Mocksa a T. Jassera (1984) poskytuje aj epocha 20 sekúnd pomerne dobre reprodukovateľné výsledky, ak sa vyberie podľa kritéria minimálnej aktivity v pásme 1,7 - 7,5 Hz vo zvode EEG. Čo sa týka spoľahlivosti výsledkov spektrálnej analýzy, názory autorov sa líšia v závislosti od zloženia študovaných a konkrétnych problémov riešených touto metódou. R. John a kol., (1980) dospeli k záveru, že absolútne spektrá EEG u detí sú nespoľahlivé a vysoko reprodukovateľné sú iba relatívne spektrá zaznamenané so zatvorenými očami subjektu. G. Fein et al.(1983), ktorí študovali EEG spektrá normálnych a dyslektických detí, zároveň dospeli k záveru, že absolútne spektrá sú informatívnejšie a hodnotnejšie, pričom dávajú nielen rozdelenie sily na frekvencie, ale aj jeho skutočnú hodnotu. Pri hodnotení reprodukovateľnosti EEG spektier u adolescentov počas opakovaných štúdií, z ktorých prvá sa uskutočnila vo veku 12,2 rokov a druhá vo veku 13 rokov, sa našli spoľahlivé korelácie iba v alfa1 (0,8) a alfa2 (0,72). reprodukovateľnosť je menej spoľahlivá (Gasser T. et al., 1985). Pri ischemickej cievnej mozgovej príhode bola z 24 kvantitatívnych parametrov získaných na základe spektier zo 6 EEG zvodov spoľahlivým prediktorom prognózy iba absolútna sila lokálnych delta vĺn (Sainio K. et al., 1983).

Vzhľadom na citlivosť EEG na zmeny prietoku krvi mozgom sa množstvo prác venuje spektrálnej analýze EEG počas prechodných ischemických záchvatov, keď sa zmeny zistené manuálnou analýzou zdajú byť nevýznamné. V. Kopruner a kol., (1984) vyšetrili EEG u 50 zdravých a 32 pacientov s cievnymi mozgovými príhodami v pokoji a pri stláčaní lopty pravou a ľavou rukou. EEG bol podrobený počítačovej analýze s výpočtom výkonu v hlavných spektrálnych pásmach. Na základe týchto prvotných údajov sme získali 180 parametrov, ktoré sme spracovali metódou multivariačnej lineárnej diskriminačnej analýzy. Na tomto základe bol získaný multiparametrický index asymetrie (MPA), ktorý umožnil rozlíšiť zdravé a choré skupiny pacientov podľa závažnosti neurologického defektu a prítomnosti a veľkosti lézie na počítačovom tomograme. Najväčší príspevok k MPA mal pomer výkonu theta k výkonu delta. Ďalšie významné parametre asymetrie boli výkon theta a delta, špičková frekvencia a desynchronizácia súvisiaca s udalosťou. Autori zaznamenali vysoký stupeň symetrie parametrov u zdravých ľudí a hlavnú úlohu asymetrie v diagnostike patológie.

Obzvlášť zaujímavé je použitie spektrálnej analýzy pri štúdiu mu rytmu, ktorý sa vizuálnou analýzou deteguje len u malého percenta jedincov. Spektrálna analýza v kombinácii s technikou spriemerovania získaných spektier za niekoľko epoch umožňuje ich identifikáciu u všetkých subjektov.

Keďže distribúcia mu rytmu sa zhoduje so zónou zásobovania krvou strednej cerebrálnej artérie, jej zmeny môžu slúžiť ako index porúch v zodpovedajúcej oblasti. Diagnostickými kritériami sú rozdiely vo vrcholovej frekvencii a sile mu rytmu v dvoch hemisférach (Pfurtschillir G., 1986).

Metódu na výpočet spektrálneho výkonu na EEG vysoko oceňuje C.C. Van der Rijt a kol., (1984) pri určovaní štádia hepatálnej encefalopatie. Ukazovateľom závažnosti encefalopatie je zníženie priemernej dominantnej frekvencie v spektre a stupeň korelácie je taký blízky, že umožňuje klasifikovať encefalopatie podľa tohto ukazovateľa, ktorý sa ukazuje byť spoľahlivejší ako klinický obrázok. V kontrolách je priemerná dominantná frekvencia väčšia alebo rovná 6,4 Hz a percento theta je menšie ako 35; v štádiu I encefalopatie je priemerná dominantná frekvencia v rovnakom rozsahu, ale množstvo theta je rovné alebo vyššie ako 35%; v štádiu II je priemerná dominantná frekvencia nižšia ako 6,4 Hz, obsah vĺn theta je v rovnaký rozsah a počet delta vĺn nepresahuje 70 %; v štádiu III je počet delta vĺn viac ako 70 %.

Ďalšia oblasť použitia matematickej analýzy elektroencefalogramu metódou rýchlej Fourierovej transformácie sa týka sledovania krátkodobých zmien v EEG pod vplyvom určitých vonkajších a vnútorných faktorov. Táto metóda sa teda používa na sledovanie stavu prekrvenia mozgu počas endaterektómie alebo operácie srdca vzhľadom na vysokú citlivosť EEG na poruchy cerebrálnej cirkulácie. V práci M. Myersa a kol. . Spektrálne diagramy po sebe nasledujúcich epoch boli umiestnené pod sebou na displeji. Výsledným obrázkom bol trojrozmerný graf, kde os X zodpovedala frekvencii, Y času záznamu a pomyselná súradnica zodpovedajúca výške zobrazených píkov spektrálnej sily. Metóda poskytuje demonštratívne zobrazenie fluktuácií v čase spektrálneho zloženia v EEG, ktoré zase vysoko koreluje s fluktuáciami cerebrálneho prietoku krvi, určeným rozdielom arteriovenózneho tlaku v mozgu. Podľa záverov autorov by údaje EEG mohli byť efektívne použité na korekciu porúch cerebrálnej cirkulácie počas operácie anestéziológom, ktorý sa nešpecializoval na analýzu EEG.

Metóda spektrálneho výkonu EEG je zaujímavá pri hodnotení vplyvu niektorých psychoterapeutických vplyvov, psychickej záťaže a funkčných testov. R.G. Biniaurishvili a kol., (1985) pozorovali zvýšenie celkového výkonu a najmä výkonu vo frekvenčných pásmach delta a theta počas hyperventilácie u pacientov s epilepsiou. V štúdiách zlyhania obličiek sa osvedčila technika analýzy EEG spektier počas stimulácie rytmickým svetlom. Subjektom boli prezentované postupné 10-sekundové série svetelných zábleskov od 3 do 12 Hz so súčasným nepretržitým zaznamenávaním po sebe idúcich výkonových spektier počas 5-sekundových epoch. Spektrá boli umiestnené vo forme matice, aby sa získal pseudo-trojrozmerný obraz, v ktorom je čas reprezentovaný pozdĺž osi preč od pozorovateľa pri pohľade zhora, frekvencia pozdĺž osi X a amplitúda pozdĺž osi Y. Normálne bol pozorovaný jasne definovaný vrchol na dominantnej harmonickej a menej jasný vrchol na subharmonickej stimulácii, ktorý sa postupne posúval doprava so zvyšujúcou sa frekvenciou stimulácie. Pri urémii došlo k prudkému poklesu výkonu na základnej harmonickej, prevahe vrcholov na nízkych frekvenciách so všeobecným rozptylom výkonu. Presnejšie kvantitatívne sa to prejavilo poklesom aktivity pri nižších frekvenčných harmonických pod základnou, čo korelovalo so zhoršením stavu pacientov. Obnovenie normálneho vzoru spektier asimilácie rytmu sa pozorovalo, keď sa stav zlepšil v dôsledku dialýzy alebo transplantácie obličky (Amel B. et al., 1978). Niektoré štúdie používajú metódu na izoláciu špecifickej frekvencie záujmu na EEG.

Pri štúdiu dynamických posunov v EEG sa zvyčajne používajú krátke analytické epochy: od 1 do 10 sekúnd. Fourierova transformácia má niektoré vlastnosti, ktoré trochu sťažujú zosúladenie údajov získaných pomocou nej s údajmi vizuálnej analýzy. Ich podstata spočíva v tom, že na EEG majú pomalé javy väčšiu amplitúdu a trvanie ako vysokofrekvenčné. V tomto ohľade je v spektre konštruovanom pomocou klasického Fourierovho algoritmu určitá prevaha pomalých frekvencií.

Hodnotenie komponentov frekvencie EEG sa používa na lokálnu diagnostiku, pretože práve táto charakteristika EEG je jedným z hlavných kritérií pri vizuálnom vyhľadávaní lokálnych mozgových lézií. V tomto prípade vzniká otázka výberu významných parametrov na posúdenie EEG.

V experimentálnej klinickej štúdii boli pokusy aplikovať spektrálnu analýzu na nozologickú klasifikáciu mozgových lézií podľa očakávania neúspešné, hoci sa potvrdila jej užitočnosť ako metódy na identifikáciu patológie a lokalizáciu lézie (Mies G., Hoppe G., Hossman K.A., 1984). V aktuálnom režime programu je spektrálne pole zobrazené s v rôznej miere prekrytie (50-67%) predstavuje rozsah zmien ekvivalentných hodnôt amplitúdy (škála farebného kódovania) v µV. Možnosti režimu vám umožňujú zobraziť 2 spektrálne polia naraz cez 2 kanály alebo hemisféry na porovnanie. Stupnica histogramu sa automaticky vypočíta tak, aby biela zodpovedala maximálnej ekvivalentnej hodnote amplitúdy. Parametre škály plávajúceho farebného kódovania vám umožňujú prezentovať akékoľvek údaje v akomkoľvek rozsahu bez toho, aby ste sa dostali mimo škálu, ako aj porovnávať pevný kanál s ostatnými.

Aké metódy matematickej analýzy EEG sú najbežnejšie?

Matematická analýza EEG je založená na transformácii zdrojových údajov pomocou rýchlej Fourierovej transformácie. Pôvodný elektroencefalogram sa po prevedení do diskrétnej formy rozdelí na po sebe idúce segmenty, z ktorých každý sa použije na zostavenie zodpovedajúceho počtu periodických signálov, ktoré sa potom podrobia harmonickej analýze. Výstupné formy sú prezentované vo forme číselných hodnôt, grafov, grafických máp, komprimovaných spektrálnych domén, EEG tomogramov atď. (J. Bendat, A. Piersol, 1989, Applied Random Data Analysis, kap. 11).

Aké sú hlavné aspekty používania počítačového EEG?

Tradične sa EEG najviac používa v diagnostike epilepsie, čo je vzhľadom na neurofyziologické kritériá zahrnuté v definícii epileptického záchvatu ako patologického elektrického výboja neurónov v mozgu. Len elektroencefalografickými metódami je možné objektívne zaznamenať zodpovedajúce zmeny elektrickej aktivity počas záchvatu. Starý problém diagnostiky epilepsie však zostáva relevantný v prípadoch, keď nie je možné priame pozorovanie záchvatu, údaje o anamnéze sú nepresné alebo nespoľahlivé a rutinné údaje EEG neposkytujú priame indikácie vo forme špecifických epileptických výbojov alebo vzorcov epileptika. záchvat. V týchto prípadoch použitie multiparametrických štatistických diagnostických metód umožňuje nielen získať spoľahlivú diagnózu epilepsie z nespoľahlivých klinických a elektroencefalografických údajov, ale aj vyriešiť otázky potreby liečby antikonvulzívami v prípade traumatického poranenia mozgu, izolovaného epileptického záchvatu. , febrilné kŕče a pod. Využitie metód automatického spracovania EEG v epileptológii je teda v súčasnosti najzaujímavejšou a najsľubnejšou oblasťou. Objektivizácia hodnotenia funkčného stavu mozgu pri paroxyzmálnych záchvatoch neepileptického pôvodu u pacienta, vaskulárna patológia, zápalové ochorenia mozgu atď. s možnosťou vykonávania longitudinálnych štúdií umožňuje pozorovať dynamiku vývoja ochorenia a účinnosť terapie.

Hlavné smery matematickej analýzy EEG možno zredukovať na niekoľko hlavných aspektov:

Transformácia primárnych elektroencefalografických údajov do racionálnejšej formy prispôsobenej špecifickým laboratórnym úlohám;

Automatická analýza frekvenčných a amplitúdových charakteristík EEG a prvkov analýzy EEG pomocou metód rozpoznávania vzorov, čiastočne reprodukujúcich operácie vykonávané ľuďmi;

Konverzia analytických dát do formy grafov alebo topografických máp (Rabending Y., Heydenreich C., 1982);

Metóda pravdepodobnostnej EEG tomografie, ktorá umožňuje s určitou mierou pravdepodobnosti študovať lokalizáciu faktora, ktorý spôsobil elektrickú aktivitu na EEG pokožky hlavy.

Aké hlavné režimy spracovania obsahuje praktický program DX 4000?

Pri zvažovaní rôznych metód matematickej analýzy elektroencefalogramu je možné ukázať, aké informácie poskytuje konkrétna metóda neurofyziológovi. Žiadna z metód dostupných v arzenáli však nedokáže plne objasniť všetky aspekty takého zložitého procesu, akým je elektrická aktivita ľudského mozgu. Iba komplex rôznych metód umožňuje analyzovať vzorce EEG, opísať a kvantifikovať súhrn jeho rôznych aspektov.

Metódy ako frekvenčná, spektrálna a korelačná analýza sú široko používané, čo umožňuje odhadnúť časopriestorové parametre elektrickej aktivity. Medzi najnovší vývoj softvéru spoločnosti DX-Systems patrí automatický analyzátor EEG, ktorý určuje lokálne rytmické zmeny, ktoré sa líšia od typického obrazu pre každého pacienta, synchrónne záblesky spôsobené vplyvom stredových štruktúr, záchvatová aktivita so zobrazením jeho ohniska a distribučné cesty. Dobre sa osvedčila metóda pravdepodobnostnej EEG tomografie, ktorá umožňuje s určitou mierou spoľahlivosti zobraziť na funkčnom reze umiestnenie faktora, ktorý určoval elektrickú aktivitu na EEG pokožky hlavy. V súčasnosti prebieha testovanie na 3-rozmernom modeli funkčného zamerania elektrickej aktivity s jej priestorovým a vrstveným zobrazením v rovinách a v kombinácii s rezmi vykonanými pri štúdiu anatomických štruktúr mozgu pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie. metódy. Táto metóda sa používa vo verzii softvéru „DX 4000 Research“.

Metóda matematickej analýzy evokovaných potenciálov vo forme mapovania, spektrálnej a korelačné metódy analýza.

Vývoj digitálneho EEG je teda najsľubnejšou metódou na štúdium neurofyziologických procesov mozgu.

Použitie korelačno-spektrálnej analýzy umožňuje študovať časopriestorové vzťahy EEG potenciálov.

Morfologickú analýzu rôznych vzorcov EEG posudzuje používateľ vizuálne, ale možnosť zobraziť ju pri rôznych rýchlostiach a mierkach môže byť vykonaná programovo. Nedávny vývoj navyše umožňuje podrobiť záznamy elektroencefalogramu režimu automatického analyzátora, ktorý vyhodnocuje rytmickú aktivitu pozadia charakteristickú pre každého pacienta, sleduje periódy hypersynchronizácie EEG, lokalizáciu určitých patologických vzorcov, paroxyzmálnu aktivitu, zdroj jej výskytu a cestu distribúcie. EEG registrácia poskytuje objektívne informácie o stave mozgu v rôznych funkčných stavoch.

Hlavné metódy počítačovej analýzy elektroencefalogramu prezentované v programe DX 4000 PRACTIC sú EEG tomografia, EEG mapovanie a prezentácia charakteristík elektrickej aktivity mozgu vo forme komprimovaných spektrálnych oblastí, digitálnych údajov, histogramov, korelačných a spektrálnych tabuliek. a mapy.

Krátkodobé (od 10 ms) a relatívne konštantné elektroencefalografické obrazce (“elektroencefalografické syndrómy”), ako aj elektroencefalografický obrazec charakteristický pre každého človeka a jeho zmeny súvisiace s vekom a (normálne) a v patológii podľa stupňa postihnutia, majú diagnostickú hodnotu v štúdiách EEG.do patologického procesu rôznych častí mozgových štruktúr. Neurofyziológ teda musí analyzovať vzorce EEG, ktoré sa líšia trvaním, ale nie významom, a získať čo najviac úplné informácie o každom z nich a o elektroencefalografickom obraze ako celku. Pri analýze EEG obrazca je preto potrebné brať do úvahy čas jeho existencie, pretože analyzované časové obdobie musí byť úmerné skúmanému EEG fenoménu.

Typy rýchlej prezentácie údajov Fourierovej transformácie závisia od oblasti použitia tejto metódy, ako aj od interpretácie údajov.

EEG tomografia.

Autorom tejto metódy je A.V. Kramarenko. Prvý softvérový vývoj problémového laboratória „DX-systém“ bol vybavený režimom EEG tomografu a teraz sa úspešne používa vo viac ako 250 zdravotníckych zariadeniach. Entita a oblasti praktické uplatnenie Táto metóda je opísaná v práci autora.

EEG mapovanie.

Pre digitálnu elektroencefalografiu sa stalo tradičné transformovať prijaté informácie vo forme máp: frekvencia, amplitúda. Topografické mapy odrážajú rozloženie spektrálneho výkonu elektrických potenciálov. Výhody tohto prístupu spočívajú v tom, že niektoré rozpoznávacie úlohy podľa psychológov lepšie riešia ľudia na základe vizuálno-priestorového vnímania. Okrem toho je prezentácia informácií vo forme obrázka, ktorý reprodukuje skutočné priestorové vzťahy v mozgu subjektu, hodnotená ako adekvátnejšia s klinický bod videnie analogicky s výskumnými metódami, ako je NMR atď.

Na získanie mapy distribúcie energie v určitom spektrálnom rozsahu sa vypočítajú výkonové spektrá pre každý z vodičov a potom sa všetky hodnoty ležiace v priestore medzi elektródami vypočítajú metódou viacnásobnej interpolácie; Spektrálny výkon v konkrétnom pásme je kódovaný pre každý bod intenzitou farby v danej farebnej škále na farebnom displeji. Obrazovka vytvára obraz hlavy subjektu (pohľad zhora), v ktorom farebné variácie zodpovedajú sile spektrálneho pásma v zodpovedajúcej oblasti (Veno S., Matsuoka S., 1976; Ellingson R.J.; Peters J.F., 1981 Buchsbaum M. S. a kol., 1982; Matsuoka S., Nedermeyer E., Lopes de Silva F., 1982; Ashida H. a kol., 1984). K. Nagata a kol., (1982), pomocou systému na reprezentáciu spektrálnej sily v hlavných spektrálnych pásmach EEG vo forme farebných máp, dospeli k záveru, že pomocou tejto metódy je možné získať ďalšie užitočné informácie, keď študujúcich pacientov s ischemickou cerebrovaskulárnou príhodou s afáziou.

Tí istí autori v štúdii pacientov, ktorí utrpeli prechodné ischemické ataky, zistili, že topografické mapy poskytujú informácie o prítomnosti reziduálnych zmien v EEG aj dlho po ischemickom ataku a predstavujú určitú výhodu oproti konvenčnej vizuálnej analýze EEG. Autori poznamenávajú, že subjektívne patologické asymetrie v topografických mapách boli vnímané presvedčivejšie ako v konvenčnom EEG a zmeny v pásme alfa rytmu, o ktorých je známe, že najmenej podporujú konvenčnú analýzu EEG, mali diagnostické hodnoty (Nagata K. et al., 1984).

Amplitúdové topografické mapy sú užitočné iba pri štúdiu mozgových potenciálov súvisiacich s udalosťami, pretože tieto potenciály majú dostatočne stabilné fázové, amplitúdové a priestorové charakteristiky, ktoré sa môžu primerane odraziť na topografickej mape. Keďže spontánne EEG v ktoromkoľvek bode záznamu je stochastický proces, akékoľvek okamžité rozloženie potenciálov zaznamenané topografickou mapou sa ukazuje ako nereprezentatívne. Konštrukcia amplitúdových máp pre dané spektrálne pásma preto primeranejšie zodpovedá úlohám klinickej diagnostiky (Zenkov L.R., 1991).

Stredný režim normalizácie zahŕňa prispôsobenie farebnej škály priemerným hodnotám amplitúdy v 16 kanáloch (50 µV od špičky po špičku).

Normalizácia minimálnymi farbami minimálne hodnoty amplitúdy s najchladnejšou farbou škály a zvyšok s rovnakým krokom farebnej škály.

Maximálna normalizácia zahŕňa zafarbenie oblastí s maximálnymi hodnotami amplitúdy najteplejšou farbou a zafarbenie zvyšných oblastí chladnejšími tónmi v krokoch po 50 μV.

Podľa toho sú konštruované gradačné stupnice frekvenčných máp.

V režime mapovania je možná animácia topografických máp podľa frekvenčných rozsahov alfa, beta, theta, delta; stredná frekvencia spektra a jej odchýlka. Možnosť zobrazenia sekvenčných topografických máp umožňuje určiť lokalizáciu zdroja paroxyzmálnej aktivity a cestu jej šírenia s vizuálnym a časovým (pomocou automatického časovača) porovnaním s tradičnými krivkami EEG. Pri zaznamenávaní elektroencefalogramu podľa daného výskumného protokolu umožňuje zobrazenie súhrnných máp zodpovedajúcich každému testu v štyroch frekvenčných rozsahoch rýchlo a obrazne posúdiť dynamiku elektrickej aktivity mozgu pri funkčných zaťaženiach, identifikovať konštantné, ale nie vždy výrazné asymetria.

Sektorové diagramy jasne ukazujú, so zobrazenými digitálnymi charakteristikami, percentuálny príspevok každého frekvenčného rozsahu k celkovej elektrickej aktivite pre každý zo šestnástich EEG kanálov. Tento režim umožňuje objektívne posúdiť prevahu ktoréhokoľvek z frekvenčných rozsahov a úroveň interhemisférickej asymetrie.

Znázornenie EEG vo forme dvojrozmerného diferenciálneho distribučného zákona strednej frekvencie a amplitúdy signálu. Údaje Fourierovej analýzy sú prezentované na rovine, ktorej horizontálna os je stredná frekvencia spektra v Hz a vertikálna os je amplitúda v μV. Farebná gradácia charakterizuje pravdepodobnosť výskytu signálu na zvolenej frekvencii so zvolenou amplitúdou. Rovnaké informácie môžu byť znázornené vo forme trojrozmerného obrázku, pozdĺž osi Z, ktorého pravdepodobnosť je vynesená. Vedľa je uvedená plocha, ktorú obrázok zaberá v percentách z celkovej plochy. Pre každú hemisféru je skonštruovaný aj dvojrozmerný diferenciálny zákon pre rozdelenie strednej frekvencie a amplitúdy signálu. Na porovnanie týchto obrázkov sa vypočíta absolútny rozdiel medzi týmito dvoma distribučnými zákonmi a zobrazí sa na frekvenčnej rovine. Tento režim vám umožňuje vyhodnotiť celkovú elektrickú aktivitu a hrubú medzihemisférickú asymetriu.

Reprezentácia EEG vo forme digitálnych hodnôt. Znázornenie elektroencefalogramu v digitálnej forme vám umožňuje získať nasledujúce informácie o štúdii: ekvivalentné hodnoty priemernej amplitúdy vlny každého frekvenčného rozsahu, zodpovedajúce jeho spektrálnej hustote výkonu (toto sú odhady matematického očakávania spektrálneho zloženia signálu založeného na Fourierových implementáciách, epocha analýzy 640 ms, prekrytie 50 %); hodnoty strednej (priemernej efektívnej) frekvencie spektra, vypočítané z priemernej Fourierovej implementácie, vyjadrené v Hz; odchýlka strednej frekvencie spektra v každom kanáli od jeho priemernej hodnoty, t.j. z matematického očakávania (vyjadreného v Hz); smerodajná odchýlka ekvivalentné hodnoty priemernej amplitúdy kanál po kanáli v aktuálnom rozsahu z matematického očakávania (hodnoty v spriemerovanej Fourierovej implementácii, vyjadrené v μV).

Histogramy. Jedným z najbežnejších a vizuálnych spôsobov prezentácie analytických údajov Fourierových implementácií sú histogramy distribúcie ekvivalentných hodnôt priemernej amplitúdy vlny každého frekvenčného rozsahu a histogramy strednej frekvencie všetkých kanálov. V tomto prípade sú ekvivalentné hodnoty priemernej amplitúdy vlny každého frekvenčného rozsahu tabuľkové v 70 intervaloch so šírkou 1,82 v rozsahu od 0 do 128 μV. Inými slovami, počíta sa počet hodnôt (resp. realizácií) patriacich ku každému intervalu (frekvencia zásahov). Toto pole čísel je vyhladené Hammingovým filtrom a normalizované vzhľadom na maximálnu hodnotu (potom maximum v každom kanáli je 1,0). Pri určovaní efektívnej priemernej (strednej) frekvencie výkonovej spektrálnej hustoty sú hodnoty pre Fourierove implementácie tabelované v 70 intervaloch so šírkou 0,2 Hz v rozsahu od 2 do 15 Hz. Hodnoty sú vyhladené Hammingovým filtrom a normalizované vzhľadom na maximum. V rovnakom režime je možné zostaviť hemisférické histogramy a všeobecný histogram. Pre hemisférické histogramy sa vezme 70 intervalov so šírkou 1,82 μV pre rozsahy a 0,2 Hz pre priemernú efektívnu frekvenciu spektra; pre všeobecný histogram sa používajú hodnoty vo všetkých kanáloch a na zostavovanie hemisférických histogramov sa používajú iba hodnoty v kanáloch jednej hemisféry (kanály Cz a Oz sa neberú do úvahy pre žiadnu hemisféru). Histogramy označujú interval s maximálnou hodnotou frekvencie a označujú, čo jej zodpovedá v μV alebo Hz.

Komprimované spektrálne oblasti. Komprimované spektrálne oblasti predstavujú jednu z tradičných metód spracovania EEG. Jeho podstata spočíva v tom, že pôvodný elektroencefalogram sa po prevedení do diskrétnej formy rozdelí na po sebe idúce segmenty, z ktorých každý zostrojí zodpovedajúci počet periodických signálov, ktoré sa následne podrobia harmonickej analýze. Výstupom sú spektrálne výkonové krivky, kde os X predstavuje EEG frekvencie a os Y predstavuje výkon uvoľnený pri danej frekvencii za analyzované časové obdobie. Trvanie epoch je 1 sekunda. Výkonové spektrá EEG sa zobrazujú postupne, nakreslené pod sebou s maximálnymi hodnotami zafarbenými v teplých farbách. Výsledkom je, že na displeji je vybudovaná pseudo-trojrozmerná krajina postupných spektier, ktorá umožňuje jasne vidieť zmeny v spektrálnom zložení EEG v priebehu času. Najčastejšie sa metóda hodnotenia spektrálnej sily EEG používa na všeobecnú charakteristiku EEG v prípadoch nešpecifických difúznych lézií mozgu, ako sú vývojové chyby, rôzne typy encefalopatií, poruchy vedomia a niektoré psychiatrické ochorenia.
Druhou oblasťou použitia tejto metódy je dlhodobé pozorovanie pacientov v kóme alebo s terapeutické účinky(Fedin A.I., 1981).

Bispektrálna analýza s normalizáciou je jedným zo špeciálnych režimov spracovania elektroencefalogramu pomocou metódy rýchlej Fourierovej transformácie a je to opakovaná spektrálna analýza výsledkov spektrálnej analýzy EEG v danom rozsahu naprieč všetkými kanálmi. Výsledky EEG spektrálnej analýzy sú prezentované na časových histogramoch výkonovej spektrálnej hustoty (PSD) vo zvolenom frekvenčnom rozsahu. Tento režim je určený na štúdium spektra oscilácií PSD a jeho dynamiky. Bispektrálna analýza sa vykonáva pre frekvencie od 0,03 do 0,540 Hz s krokom 0,08 Hz v celom poli SPM. Keďže PSD je kladná hodnota, vstupné údaje pre rešpektovaciu analýzu obsahujú určitú konštantnú zložku, ktorá sa objavuje vo výsledkoch pri nízkych frekvenciách. Často je tam maximum. Na odstránenie konštantnej zložky je potrebné údaje vycentrovať. Na tento účel je navrhnutý režim bispektrálnej analýzy s centrovaním. Podstatou metódy je, že ich priemerná hodnota sa odpočítava od pôvodných údajov pre každý kanál.

Korelačná analýza. Pre všetky dvojice kanálov je skonštruovaná matica korelačného koeficientu hodnôt spektrálnej hustoty výkonu v danom rozsahu a na jej základe vektor priemerných korelačných koeficientov každého kanála s ostatnými. Matrica má horný trojuholníkový vzhľad. Rozloženie jeho riadkov a stĺpcov poskytuje všetky možné dvojice pre 16 kanálov. Koeficienty pre daný kanál sú umiestnené v riadku a stĺpci s jeho číslom. Hodnoty korelačných koeficientov sa pohybujú od -1000 do +1000. Znamienko koeficientu sa zapíše do bunky matice nad hodnoty. Korelačné spojenie kanálov i, j sa odhaduje absolútnou hodnotou korelačného koeficientu Rij a bunka matice je kódovaná zodpovedajúcou farbou: bunka koeficientu s maximom je kódovaná bielou absolútna hodnota, a čierna - s minimom. Na základe matice sa pre každý kanál vypočíta priemerný korelačný koeficient s ostatnými 15 kanálmi. Výsledný vektor 16 hodnôt je zobrazený pod maticou podľa rovnakých princípov.

Elektroencefalografia (EEG) je metóda zaznamenávania elektrickej aktivity mozgu pomocou elektród umiestnených na pokožke hlavy.

Analogicky s prevádzkou počítača, od činnosti jednotlivého tranzistora až po fungovanie počítačových programov a aplikácií, možno o elektrickej aktivite mozgu uvažovať na rôznych úrovniach: na jednej strane akčné potenciály jednotlivých neurónov, na druhej strane všeobecná bioelektrická aktivita mozgu, ktorá sa zaznamenáva pomocou EEG.

Výsledky EEG sa používajú na klinickú diagnostiku aj na vedecké účely. Existuje intrakraniálne EEG (icEEG), tiež nazývané subdurálne EEG (sdEEG) a elektrokortikografia (ECoG). Pri vykonávaní týchto typov EEG sa elektrická aktivita zaznamenáva priamo z povrchu mozgu a nie z pokožky hlavy. ECoG sa vyznačuje vyšším priestorovým rozlíšením v porovnaní s povrchovým (transkutánnym) EEG, pretože kosti lebky a hlavy trochu „zmäkčujú“ elektrické signály.

Oveľa častejšie sa však používa transkraniálna elektroencefalografia. Táto metóda je kľúčová v diagnostike epilepsie a tiež poskytuje ďalšie cenné informácie pri rôznych iných neurologických poruchách.

Historický odkaz

V roku 1875 praktický lekár z Liverpoolu, Richard Caton (1842-1926), predstavil v British Medical Journal výsledky štúdie elektrických javov pozorovaných počas štúdia mozgových hemisfér králikov a opíc. V roku 1890 Beck publikoval štúdiu o spontánnej elektrickej aktivite v mozgu králikov a psov, ktorá sa prejavovala vo forme rytmických oscilácií, ktoré sa menili pri vystavení svetlu. V roku 1912 ruský fyziológ Vladimir Vladimirovič Pravdič-Neminsky publikoval prvé EEG a evokoval potenciály cicavca (psa). V roku 1914 ďalší vedci (Cybulsky a Jelenska-Macieszyna) odfotografovali záznam EEG umelo vyvolaného záchvatu.

Nemecký fyziológ Hans Berger (1873-1941) začal skúmať ľudské EEG v roku 1920. moderný názov a hoci iní vedci predtým robili podobné experimenty, za objaviteľa EEG sa niekedy pripisuje Berger. Jeho myšlienky neskôr rozvinul Edgar Douglas Adrian.

V roku 1934 bol prvýkrát preukázaný vzorec epileptiformnej aktivity (Fisher a Lowenback). Za začiatok klinickej encefalografie sa považuje rok 1935, keď Gibbs, Davis a Lennox opísali interiktálnu aktivitu a obraz petit mal záchvatu. Následne v roku 1936 Gibbs a Jasper charakterizovali interiktálnu aktivitu ako ohniskovú črtu epilepsie. V tom istom roku bolo v Massachusetts General Hospital otvorené prvé EEG laboratórium.

Franklin Offner (1911-1999), profesor biofyziky na Northwestern University, vyvinul prototyp elektroencefalografu, ktorý obsahoval piezoelektrický záznamník (celé zariadenie sa nazývalo Offner Dinograph).

V roku 1947 sa v súvislosti so založením Americkej spoločnosti EEG konal prvý medzinárodný kongres o EEG. A už v roku 1953 (Aserinskij a Kleitmean) objavili a opísali fázu spánku rýchleho pohybu očí.

V 50. rokoch dvadsiateho storočia anglický lekár William Gray Walter vyvinul metódu zvanú EEG topografia, ktorá umožnila mapovať elektrickú aktivitu mozgu na povrchu mozgu. Táto metóda sa nepoužíva v klinickej praxi, používa sa iba vo vedeckom výskume. Metóda si získala mimoriadnu obľubu v 80. rokoch 20. storočia a mimoriadne zaujala výskumníkov v oblasti psychiatrie.

Fyziologický základ EEG

Pri vykonávaní EEG sa merajú celkové postsynaptické prúdy. Akčný potenciál (AP, krátkodobá zmena potenciálu) v presynaptickej membráne axónu spôsobuje uvoľnenie neurotransmiteru do synaptickej štrbiny. Neurotransmiter alebo neurotransmiter, - Chemická látka, ktorý prenáša nervové vzruchy cez synapsie medzi neurónmi. Po prechode cez synaptickú štrbinu sa neurotransmiter viaže na receptory na postsynaptickej membráne. To spôsobuje iónové prúdy v postsynaptickej membráne. V dôsledku toho vznikajú v extracelulárnom priestore kompenzačné prúdy. Práve tieto extracelulárne prúdy tvoria potenciály EEG. EEG je necitlivé na axonálny akčný potenciál.

Hoci postsynaptické potenciály sú zodpovedné za generovanie EEG signálu, povrchové EEG nie je schopné zaznamenať aktivitu jedného dendritu alebo neurónu. Správnejšie je povedať, že povrchové EEG je súhrnom synchrónnej aktivity stoviek neurónov s rovnakou orientáciou v priestore, umiestnených radiálne k pokožke hlavy. Prúdy smerujúce tangenciálne k pokožke hlavy sa nezaznamenávajú. Počas EEG sa teda zaznamenáva aktivita apikálnych dendritov umiestnených radiálne v kortexe. Keďže napätie poľa klesá úmerne so vzdialenosťou od jeho zdroja k štvrtej mocnine, je oveľa ťažšie detekovať aktivitu neurónov v hlbokých vrstvách mozgu ako prúdy priamo v blízkosti kože.

Prúdy zaznamenané na EEG sú charakterizované rôznymi frekvenciami, priestorovým rozložením a vzťahmi s rôznymi stavmi mozgu (napr. spánok alebo bdenie). Takéto potenciálne fluktuácie predstavujú synchronizovanú aktivitu celej siete neurónov. Identifikovalo sa len niekoľko neurónových sietí zodpovedných za zaznamenané oscilácie (napríklad talamokortikálna rezonancia pod spánkovými vretienkami – rýchle alfa rytmy počas spánku), zatiaľ čo mnohé iné (napríklad systém, ktorý tvorí základný okcipitálny rytmus) ešte boli identifikované.

Technika EEG

Na získanie tradičného povrchového EEG sa záznam vykonáva pomocou elektród umiestnených na pokožke hlavy pomocou elektricky vodivého gélu alebo masti. Zvyčajne sa pred umiestnením elektród odstránia odumreté kožné bunky, ktoré zvyšujú odpor, ak je to možné. Technika sa dá vylepšiť použitím uhlíkových nanorúrok, ktoré prenikajú do horných vrstiev kože a pomáhajú zlepšiť elektrický kontakt. Tento senzorový systém sa nazýva ENOBIO; prezentovaná metodika však v všeobecná prax(nie v vedecký výskum, tým menej na klinike) sa zatiaľ nepoužíva. Typicky mnoho systémov používa elektródy, každá so samostatným drôtom. Niektoré systémy používajú špeciálne čiapky alebo sieťové štruktúry podobné prilbe, ktoré uzatvárajú elektródy; Najčastejšie sa tento prístup ospravedlňuje, keď sa používa súprava s veľkým počtom husto rozmiestnených elektród.

Pre väčšinu klinických a výskumných aplikácií (s výnimkou súprav s veľkým počtom elektród) určuje umiestnenie a názov elektród medzinárodný systém „10-20“. Použitie tohto systému zaisťuje, že názvy elektród sú medzi rôznymi laboratóriami prísne konzistentné. Klinicky sa používa najbežnejšia sada 19 zvodových elektród (plus uzemňovacie a referenčné elektródy). Na záznam EEG u novorodencov sa zvyčajne používa menej elektród. Na získanie EEG špecifickej oblasti mozgu s vyšším priestorovým rozlíšením možno použiť ďalšie elektródy. Sada s veľkým počtom elektród (zvyčajne vo forme čiapky alebo sieťovanej prilby) môže obsahovať až 256 elektród umiestnených na hlave vo viac-menej rovnakej vzdialenosti od seba.

Každá elektróda je pripojená k jednému vstupu diferenciálneho zosilňovača (to znamená jeden zosilňovač na pár elektród); v štandardnom systéme je referenčná elektróda pripojená k druhému vstupu každého diferenciálneho zosilňovača. Takýto zosilňovač zvyšuje potenciál medzi meracou elektródou a referenčnou elektródou (zvyčajne 1 000-100 000-krát alebo napäťové zosilnenie 60-100 dB). V prípade analógového EEG signál potom prechádza cez filter. Na výstupe je signál zaznamenaný rekordérom. V súčasnosti je však veľa rekordérov digitálnych a zosilnený signál (po prechode filtrom na redukciu šumu) sa konvertuje pomocou analógovo-digitálneho prevodníka. Pre klinické povrchové EEG sa frekvencia analógovo-digitálnej konverzie vyskytuje pri 256-512 Hz; na vedecké účely sa používa konverzná frekvencia do 10 kHz.

Pri digitálnom EEG sa signál ukladá elektronicky; prejde aj cez filter, aby sa zobrazil. Typické nastavenia pre dolnopriepustný filter a hornopriepustný filter sú 0,5-1 Hz a 35-70 Hz. Nízkopriepustný filter zvyčajne odstraňuje pomalovlnné artefakty (napr. pohybové artefakty), zatiaľ čo hornopriepustný filter znižuje citlivosť EEG kanála na vysokofrekvenčné fluktuácie (napr. elektromyografické signály). Okrem toho je možné použiť voliteľný zárezový filter na odstránenie rušenia spôsobeného elektrickým vedením (60 Hz v USA a 50 Hz v mnohých iných krajinách). Vrubový filter sa často používa, ak sa EEG záznam vykonáva na jednotke intenzívnej starostlivosti, teda v mimoriadne nepriaznivých technických podmienkach pre EEG.

Na vyhodnotenie možnosti liečby epilepsie chirurgicky je potrebné umiestniť elektródy na povrch mozgu, pod dura mater. Na vykonanie tejto verzie EEG sa vykoná kraniotómia, to znamená, že sa vytvorí otrep. Táto verzia EEG sa nazýva intrakraniálne alebo intrakraniálne EEG (intrakraniálne EEG, icEEG) alebo subdurálne EEG (subdurálne EEG, sdEEG) alebo elektrokortikografia (ECoG alebo elektrokortikografia, ECoG). Elektródy môžu byť ponorené do mozgových štruktúr, napríklad do amygdaly alebo hipokampu - častí mozgu, v ktorých sa tvoria epileptické ložiská, ale ktorých signály nemožno zaznamenať počas povrchového EEG. Signál elektrokortikogramu sa spracováva rovnakým spôsobom ako digitálny signál bežného EEG (pozri vyššie), existuje však niekoľko rozdielov. Typicky sa ECoG zaznamenáva pri vyšších frekvenciách ako povrchové EEG, pretože podľa Nyquistovej vety v subdurálnom signáli dominujú vysoké frekvencie. Okrem toho mnohé z artefaktov, ktoré ovplyvňujú výsledky povrchového EEG, neovplyvňujú ECoG, a preto často nevyžadujú filter na výstupnom signáli. Typicky je amplitúda signálu EEG u dospelého človeka približne 10-100 μV, keď sa meria na pokožke hlavy a približne 10-20 mV, keď sa meria subdurálne.

Keďže EEG signál predstavuje potenciálny rozdiel medzi dvoma elektródami, výsledky EEG možno zobraziť niekoľkými spôsobmi. Poradie súčasného zobrazenia určitého počtu zvodov pri zázname EEG sa nazýva montáž.

Bipolárna montáž

Každý kanál (to znamená samostatná krivka) predstavuje potenciálny rozdiel medzi dvoma susednými elektródami. Inštalácia je súbor takýchto kanálov. Napríklad kanál „Fp1-F3“ je potenciálny rozdiel medzi elektródou Fp1 a elektródou F3. Ďalší montážny kanál, "F3-C3", odráža potenciálny rozdiel medzi elektródami F3 a C3 a tak ďalej pre celú sadu elektród. Neexistuje žiadna spoločná elektróda pre všetky elektródy.

Referenčná montáž

Každý kanál predstavuje potenciálny rozdiel medzi zvolenou elektródou a referenčnou elektródou. Neexistuje štandardné umiestnenie referenčnej elektródy; jeho umiestnenie je však odlišné od umiestnenia meracích elektród. Elektródy sú často umiestnené v oblasti projekcií stredových štruktúr mozgu na povrch lebky, pretože v tejto polohe nezosilňujú signál ani z jednej hemisféry. Ďalším populárnym systémom fixácie elektród je pripevnenie elektród k ušným lalokom alebo mastoidným procesom.

Laplaceova montáž

Používa sa pri digitálnom zázname EEG, každý kanál predstavuje potenciálny rozdiel elektródy a vážený priemer okolitých elektród. Spriemerovaný signál sa potom nazýva spriemerovaný referenčný potenciál. Pri použití analógového EEG počas nahrávania špecialista prepína z jedného typu úpravy na druhý, aby maximálne odrážal všetky charakteristiky EEG. V prípade digitálneho EEG sú všetky signály uložené podľa určitého typu montáže (zvyčajne referenčného); Keďže akýkoľvek typ montáže môže byť skonštruovaný matematicky z akéhokoľvek iného, špecialista môže pozorovať EEG pri akomkoľvek type montáže.

Normálna aktivita EEG

EEG sa typicky opisuje pomocou výrazov ako (1) rytmická aktivita a (2) krátkodobé zložky. Rytmická aktivita sa mení vo frekvencii a amplitúde, najmä vytvára alfa rytmus. Ale niektoré zmeny parametrov rytmickej aktivity môžu mať klinický význam.

Väčšina známych EEG signálov zodpovedá frekvenčnému rozsahu od 1 do 20 Hz (za štandardných podmienok nahrávania sú rytmy, ktorých frekvencia spadá mimo tento rozsah, s najväčšou pravdepodobnosťou artefakty).

Delta vlny (δ rytmus)

Frekvencia delta rytmu je približne do 3 Hz. Tento rytmus je charakterizovaný pomalými vlnami s vysokou amplitúdou. Typicky sa vyskytuje u dospelých počas pomalého spánku. Normálne sa vyskytuje aj u detí. Delta rytmus sa môže vyskytnúť v škvrnách v oblasti subkortikálnych lézií alebo sa môže šíriť všade s difúznymi léziami, metabolickou encefalopatiou, hydrocefalom alebo hlbokými léziami stredových štruktúr mozgu. Typicky je tento rytmus najvýraznejší u dospelých vo frontálnej oblasti (frontálna intermitentná rytmická delta aktivita, alebo FIRDA - Frontal Intermittent Rhythmic Delta) a u detí v okcipitálnej oblasti (okcipitálna prerušovaná rytmická delta aktivita alebo OIRDA - Occipital Intermittent Rhythmic Delta).

Theta vlny (rytmus θ)

Theta rytmus je charakterizovaný frekvenciou 4 až 7 Hz. Zvyčajne sa pozoruje u detí mladší vek. Môže sa vyskytnúť u detí a dospelých v stave spánku alebo počas aktivácie, ako aj v stave hlbokých myšlienok alebo meditácie. Nadmerné theta rytmy u starších pacientov naznačujú patologickú aktivitu. Môže sa pozorovať ako fokálna porucha s lokálnymi subkortikálnymi léziami; a okrem toho sa môže šíriť generalizovaným spôsobom s difúznymi poruchami, metabolickou encefalopatiou, léziami hlbokých štruktúr mozgu a v niektorých prípadoch s hydrocefalom.

Alfa vlny (α rytmus)

Alfa rytmus má charakteristickú frekvenciu 8 až 12 Hz. Názov tomuto typu rytmu dal jeho objaviteľ, nemecký fyziológ Hans Berger. Alfa vlny sú pozorované v zadnej časti hlavy na oboch stranách, pričom ich amplitúda je vyššia v dominantnej časti. Tento typ rytmu sa zistí, keď subjekt zatvorí oči alebo je v uvoľnenom stave. Bolo zaznamenané, že alfa rytmus mizne, ak otvoríte oči, ako aj v stave duševného stresu. Tento typ aktivity sa teraz nazýva „základný rytmus“, „okcipitálny dominantný rytmus“ alebo „okcipitálny alfa rytmus“. V skutočnosti u detí má základný rytmus frekvenciu nižšiu ako 8 Hz (to znamená, že technicky spadá do rozsahu rytmu theta). Okrem hlavného okcipitálneho alfa rytmu je normálne prítomných niekoľko ďalších normálnych variantov: mu rytmus (μ rytmus) a temporálne rytmy – rytmy kappa a tau (rytmy κ a τ). Alfa rytmy sa môžu vyskytnúť aj v patologických situáciách; napríklad, ak je v stave kómy pozorovaný difúzny alfa rytmus na EEG pacienta, ku ktorému dochádza bez vonkajšej stimulácie, tento rytmus sa nazýva „alfa kóma“.

Senzomotorický rytmus (μ-rytmus)

Mu rytmus je charakterizovaný frekvenciou alfa rytmu a je pozorovaný v senzomotorickej kôre. Pohyb opačnej ruky (alebo predstava si takéhoto pohybu) spôsobí, že rytmus mu klesá.

Beta vlny (β rytmus)

Frekvencia beta rytmu je od 12 do 30 Hz. Typicky má signál symetrické rozloženie, ale najzreteľnejší je v prednej oblasti. Nízka amplitúda beta rytmu s rôznou frekvenciou je často spojená s nepokojným a nemotorným myslením a aktívnou koncentráciou. Rytmické beta vlny s dominantným súborom frekvencií sú spojené s rôznymi patológiami a účinkami liekov, najmä benzodiazepínov. Rytmus s frekvenciou vyššou ako 25 Hz, pozorovaný pri odbere povrchového EEG, najčastejšie predstavuje artefakt. V oblastiach poškodenia kôry môže chýbať alebo je mierny. Beta rytmus dominuje na EEG pacientov, ktorí sú v stave úzkosti alebo nepokoja alebo u pacientov s otvorenými očami.

Gama vlny (rytmus γ)

Frekvencia gama vĺn je 26-100 Hz. Pretože skalp a kosti lebky majú filtračné vlastnosti, gama rytmy sa zisťujú iba elektrokortigrafiou alebo prípadne magnetoencefalografiou (MEG). Predpokladá sa, že gama rytmy sú výsledkom aktivity rôznych populácií neurónov spojených v sieti na vykonávanie špecifickej úlohy. motorickú funkciu alebo duševná práca.

Na výskumné účely sa jednosmerný prúdový zosilňovač používa na záznam aktivity, ktorá je blízka jednosmernému prúdu alebo ktorá sa vyznačuje extrémne pomalými vlnami. Typicky sa takýto signál nezaznamenáva v klinickom prostredí, pretože signál pri takýchto frekvenciách je extrémne citlivý na množstvo artefaktov.

Niektoré EEG aktivity môžu byť prechodné a neopakujú sa. U pacientov s epilepsiou alebo u pacientov s predispozíciou na epilepsiu môžu byť výsledkom záchvatu alebo interiktálnej aktivity špičky a ostré vlny. Ostatné dočasné javy (vertexové potenciály a spánkové vretená) sa považujú za normálne varianty a pozorujú sa počas normálneho spánku.

Stojí za zmienku, že existujú niektoré druhy činností, ktoré sú štatisticky veľmi zriedkavé, ale ich výskyt nie je spojený so žiadnou chorobou alebo poruchou. Toto sú takzvané „normálne varianty“ EEG. Príkladom tejto možnosti je rytmus mu.

Parametre EEG závisia od veku. EEG novorodenca je veľmi odlišné od EEG dospelého. EEG dieťaťa zvyčajne zahŕňa oscilácie s nižšou frekvenciou v porovnaní s EEG dospelého.

Parametre EEG sa tiež líšia v závislosti od stavu. EEG sa zaznamenáva spolu s ďalšími meraniami (elektrookulogram, EOG a elektromyogram, EMG) na určenie štádií spánku počas polysomnografickej štúdie. Prvá fáza spánku (ospalosť) na EEG je charakterizovaná vymiznutím okcipitálneho základného rytmu. V tomto prípade možno pozorovať zvýšenie počtu theta vĺn. Existuje celý katalóg rôznych možností EEG počas spánku (Joan Santamaria, Keith H. Chiappa). Počas druhej fázy spánku sa objavujú spánkové vretená - krátkodobé série rytmickej aktivity vo frekvenčnom rozsahu 12-14 Hz (niekedy nazývané "pásmo sigma"), ktoré sa najľahšie zaznamenávajú v prednej časti. Frekvencia väčšiny vĺn v druhej fáze spánku je 3-6 Hz. Tretie a štvrté štádium spánku sú charakterizované prítomnosťou delta vĺn a zvyčajne sa označujú ako spánok s pomalými vlnami. Fázy jedna až štyri zahŕňajú takzvaný spánok s pomalým pohybom očných buliev (NonRapid Eye Movements, non-REM, NREM). EEG počas spánku s rýchlym pohybom očí (REM) je svojimi parametrami podobné EEG počas bdelosti.

Výsledky EEG vykonaného v celkovej anestézii závisia od typu použitého anestetika. Pri podávaní halogénovaných anestetík, ako je halotán, alebo intravenóznych látok, ako je propofol, sa takmer vo všetkých zvodoch, najmä vo frontálnej oblasti, pozoruje špeciálny „rýchly“ obraz EEG (alfa a slabý beta rytmus). Podľa predchádzajúcej terminológie sa tento typ EEG nazýval frontálny, rozšírený rýchly (Widespread Anter Rapid, WAR) obrazec, na rozdiel od rozšíreného pomalého modelu (Widespread Slow, WAIS), ku ktorému dochádza pri podávaní veľkých dávok opiátov. Až nedávno vedci pochopili mechanizmy účinku anestetických látok na EEG signály (na úrovni interakcie látky s rôznymi typmi synapsií a pochopenie okruhov, ktorými dochádza k synchronizovanej neuronálnej aktivite).

Artefakty

Biologické artefakty

Artefakty sú EEG signály, ktoré nesúvisia s mozgovou aktivitou. Takéto signály sú na EEG takmer vždy prítomné. Správna interpretácia EEG si preto vyžaduje rozsiahle skúsenosti. Najbežnejšie typy artefaktov sú:

artefakty spôsobené pohybom oka (vrátane očnej gule, očných svalov a očného viečka);
EKG artefakty;
artefakty z EMG;
artefakty spôsobené pohybom jazyka (glozokinetické artefakty).

Artefakty spôsobené pohybmi očí vznikajú z potenciálnych rozdielov medzi rohovkou a sietnicou, ktoré sú pomerne veľké v porovnaní s potenciálmi mozgu. Ak je oko v stave úplného pokoja, nevznikajú žiadne problémy. Takmer vždy sú však prítomné reflexné pohyby očí, ktoré vytvárajú potenciál, ktorý je potom zaznamenaný frontopolárnym a frontálnym vedením. Pohyby očí - vertikálne alebo horizontálne (sakády - rýchle skokové pohyby očí) - sa vyskytujú v dôsledku kontrakcie očných svalov, ktoré vytvárajú elektromyografický potenciál. Bez ohľadu na to, či je žmurkanie očí vedomé alebo reflexné, vedie k vzniku elektromyografických potenciálov. V tomto prípade sú však pri žmurkaní dôležitejšie reflexné pohyby očnej gule, pretože spôsobujú výskyt množstva charakteristických artefaktov na EEG.

Artefakty charakteristický vzhľad, vznikajúce v dôsledku chvenia očných viečok, sa predtým nazývali kappa rytmus (alebo kappa vlny). Zvyčajne ich zaznamenávajú prefrontálne zvody, ktoré sa nachádzajú priamo nad očami. Niekedy ich možno odhaliť počas duševnej práce. Zvyčajne majú frekvenciu theta (4-7 Hz) alebo alfa (8-13 Hz). Tento druh aktivita dostala názov, pretože sa verilo, že je výsledkom mozgovej aktivity. Neskôr sa zistilo, že tieto signály vznikajú ako dôsledok pohybov očných viečok, niekedy tak jemných, že je veľmi ťažké si ich všimnúť. V skutočnosti by sa nemali nazývať rytmom alebo vlnou, pretože sú šumom alebo „artefaktom“ EEG. Preto sa v elektroencefalografii už nepoužíva termín kappa rytmus a indikovaný signál treba opísať ako artefakt spôsobený tremorom viečok.

Niektoré z týchto artefaktov sa však ukážu ako užitočné. Analýza pohybu očí je mimoriadne dôležitá v polysomnografii a je užitočná aj pri tradičnom EEG na posúdenie možných zmien stavov úzkosti, bdelosti alebo spánku.

Artefakty EKG sú veľmi časté a možno ich zameniť s aktivitou hrotov. Moderná metóda záznamu EEG zvyčajne zahŕňa jeden EKG kanál vychádzajúci z končatín, čo umožňuje rozlíšiť EKG rytmus od hrotových vĺn. Táto metóda tiež umožňuje identifikovať rôzne typy arytmií, ktoré spolu s epilepsiou môžu spôsobiť synkopu (mdloby) alebo iné epizodické poruchy a záchvaty. Glossokinetické artefakty sú spôsobené potenciálnymi rozdielmi medzi základňou a špičkou jazyka. Malé pohyby jazyka „upchávajú“ EEG, najmä u pacientov trpiacich parkinsonizmom a inými ochoreniami charakterizovanými tremorom.

Artefakty vonkajšieho pôvodu

Okrem artefaktov vnútorného pôvodu existuje veľa artefaktov, ktoré sú vonkajšie. Pohyb okolo pacienta a dokonca aj úprava polohy elektród môže spôsobiť rušenie EEG, výbuchy aktivity, ku ktorým dochádza v dôsledku krátkodobej zmeny odporu pod elektródou. Nedostatočné uzemnenie elektród EEG môže spôsobiť významné artefakty (50 – 60 Hz) v závislosti od miestnych parametrov systému napájania. Intravenózne kvapkanie môže byť tiež zdrojom rušenia, pretože zariadenie môže produkovať rytmické, rýchle, nízkonapäťové výbuchy aktivity, ktoré sa dajú ľahko zameniť so skutočnými potenciálmi.

Korekcia artefaktov

V poslednej dobe sa na korekciu a elimináciu EEG artefaktov používa dekompozičná metóda, ktorá spočíva v rozklade EEG signálov na množstvo komponentov. Existuje mnoho algoritmov na rozklad signálu na časti. Každá metóda je založená na nasledujúcom princípe: je potrebné vykonať také manipulácie, ktoré umožnia získať „čisté“ EEG v dôsledku neutralizácie (nulovania) nežiaducich zložiek.

Patologická aktivita

Patologickú aktivitu možno zhruba rozdeliť na epileptiformnú a neepileptiformnú. Okrem toho sa dá rozdeliť na lokálne (fokálne) a difúzne (generalizované).

Fokálna epileptiformná aktivita je charakterizovaná rýchlymi, synchrónnymi potenciálmi veľkého počtu neurónov v špecifickej oblasti mozgu. Môže sa vyskytnúť mimo záchvatu a označuje oblasť kôry (oblasť zvýšenej excitability), ktorá je predisponovaná k výskytu epileptických záchvatov. Zaznamenávanie interiktálnej aktivity nestačí ani na zistenie, či pacient skutočne trpí epilepsiou, ani na lokalizáciu oblasti, v ktorej záchvat pochádza, v prípade fokálnej alebo nerovnomernej epilepsie.

Maximálna generalizovaná (difúzna) epileptiformná aktivita sa pozoruje vo frontálnej zóne, ale možno ju pozorovať aj vo všetkých ostatných projekciách mozgu. Prítomnosť signálov tejto povahy na EEG naznačuje prítomnosť generalizovanej epilepsie.

V miestach poškodenia kôry alebo bielej hmoty mozgu možno pozorovať fokálnu nepileptiformnú patologickú aktivitu. Obsahuje viac nízkofrekvenčných rytmov a/alebo sa vyznačuje absenciou normálnych vysokofrekvenčných rytmov. Okrem toho sa takáto aktivita môže prejaviť ako fokálny alebo jednostranný pokles amplitúdy EEG signálu. Difúzna nepileptiformná abnormálna aktivita sa môže prejaviť ako difúzne abnormálne pomalé rytmy alebo obojstranné spomalenie normálnych rytmov.

Výhody metódy

EEG ako nástroj na štúdium mozgu má niekoľko významné výhody, napríklad EEG sa vyznačuje veľmi vysokým časovým rozlíšením (na úrovni jednej milisekúnd). Pri iných metódach štúdia mozgovej aktivity, ako je pozitrónová emisná tomografia (PET) a funkčná MRI (fMRI alebo funkčná magnetická rezonancia, fMRI), je časové rozlíšenie medzi sekundami a minútami.

EEG meria elektrickú aktivitu v mozgu priamo, zatiaľ čo iné metódy merajú zmeny v prietoku krvi (ako je jednofotónová emisná počítačová tomografia, SPECT a fMRI), čo sú nepriame indikátory mozgovej aktivity. EEG sa môže vykonávať súčasne s fMRI na spoločné zaznamenávanie údajov vo vysokom časovom rozlíšení aj vo vysokom priestorovom rozlíšení. Avšak, pretože udalosti zaznamenané každou metódou sa vyskytujú v rôznych časových obdobiach, súbor údajov nemusí nevyhnutne odrážať rovnakú mozgovú aktivitu. Pri kombinovaní týchto dvoch metód existujú technické ťažkosti, ktoré zahŕňajú potrebu eliminovať artefakty rádiofrekvenčných impulzov a pulzujúceho pohybu krvi z EEG. Okrem toho môžu v drôtoch elektród EEG vznikať prúdy v dôsledku magnetické pole, vytvorený pomocou MRI.

EEG je možné zaznamenávať súčasne s magnetoencefalografiou, takže výsledky týchto komplementárnych výskumných metód s vysokým časovým rozlíšením možno navzájom porovnávať.

Obmedzenia metódy

Metóda EEG má niekoľko obmedzení, z ktorých najdôležitejšie je jej slabé priestorové rozlíšenie. EEG je obzvlášť citlivé na určitý súbor postsynaptických potenciálov: tie, ktoré sa tvoria v horných vrstvách kôry, na vrcholoch gyri priamo susediacich s lebkou, smerujú radiálne. Výrazne menší vplyv na EEG signál majú dendrity nachádzajúce sa hlbšie v kôre, v sulci, umiestnené v hlbokých štruktúrach (napríklad gyrus cingulate alebo hippocampus), alebo ktorých prúdy smerujú tangenciálne k lebke.

membrány mozgu, cerebrospinálnej tekutiny a kosti lebky „rozmazávajú“ EEG signál, čím zakrývajú jeho intrakraniálny pôvod.

Nie je možné matematicky znovu vytvoriť jediný intrakraniálny zdroj prúdu pre daný EEG signál, pretože niektoré prúdy vytvárajú potenciály, ktoré sa navzájom rušia. Je tam veľký vedecká práca o lokalizácii zdrojov signálu.

Klinická aplikácia

Štandardný záznam EEG zvyčajne trvá 20 až 40 minút. Okrem bdelého stavu sa štúdia môže uskutočniť v stave spánku alebo pod vplyvom rôznych druhov podnetov na subjekt. To podporuje vznik rytmov, ktoré sú odlišné od tých, ktoré možno pozorovať v stave uvoľnenej bdelosti. Tieto činnosti zahŕňajú periodickú svetelnú stimuláciu zábleskami svetla (fotostimulácia), zvýšené hlboké dýchanie (hyperventilácia) a otváranie a zatváranie očí. Pri hodnotení pacienta, ktorý má alebo je ohrozený epilepsiou, sa EEG vždy kontroluje na prítomnosť interiktálnych výbojov (t. j. abnormálnu aktivitu vyplývajúcu z „epileptickej mozgovej aktivity“, ktorá naznačuje predispozíciu k epileptické záchvaty, lat. inter - medzi, medzi, ictus - fit, útok).

V niektorých prípadoch sa vykonáva video-EEG monitoring (súčasný záznam EEG a video/audio signálov) a pacient je hospitalizovaný na obdobie niekoľkých dní až týždňov. Počas pobytu v nemocnici pacient neužíva antiepileptiká, čo umožňuje zaznamenať EEG počas obdobia záchvatu. V mnohých prípadoch záznam začiatku záchvatu povie špecialistovi oveľa konkrétnejšie informácie o pacientovej chorobe ako interiktálne EEG. Nepretržité monitorovanie EEG zahŕňa použitie prenosného elektroencefalografu pripojeného k pacientovi na jednotke intenzívnej starostlivosti na sledovanie záchvatovej aktivity, ktorá nie je klinicky zjavná (to znamená, že nie je detekovateľná pozorovaním pacienta alebo pohybov jeho tela). mentálny stav). Keď sa pacient dostane do kómy vyvolanej liekmi, vzor EEG možno použiť na posúdenie hĺbky kómy a lieky sa titrujú na základe hodnôt EEG. „Amplitúdovo integrované EEG“ využíva špeciálny typ reprezentácie EEG signálu a používa sa v spojení s nepretržitým monitorovaním mozgových funkcií u novorodencov na jednotke intenzívnej starostlivosti.

Rôzne typy EEG sa používajú v nasledujúcich klinických situáciách:

za účelom odlíšenia epileptického záchvatu od iných typov záchvatov, napríklad od psychogénnych záchvatov neepileptického charakteru, synkopy (mdloby), pohybových porúch a variantov migrény;
opísať povahu útokov na účely výberu liečby;
lokalizovať oblasť mozgu, z ktorej útok pochádza, na chirurgickú intervenciu;
na monitorovanie nekonvulzívnych záchvatov/nekonvulzívneho variantu epilepsie;
na odlíšenie organickej encefalopatie alebo delíria (akútna duševná porucha s prvkami agitovanosti) od primárnych duševná choroba napríklad katatónia;
sledovať hĺbku anestézie;
ako nepriamy indikátor cerebrálnej perfúzie počas karotickej endarterektómie (odstránenie vnútornej steny krčnej tepny);
ako dodatočná štúdia na potvrdenie mozgovej smrti;
v niektorých prípadoch na prognostické účely u pacientov v kóme.

Použitie kvantitatívneho EEG (matematická interpretácia EEG signálov) na hodnotenie primárnych duševných porúch, porúch správania a učenia sa javí ako dosť kontroverzné.

Použitie EEG na vedecké účely

Využitie EEG v neurobiologickom výskume má oproti iným inštrumentálnym metódam množstvo výhod. Po prvé, EEG je neinvazívny spôsob štúdia objektu. Po druhé, nie je taká striktná potreba zostať bez pohybu ako pri funkčnej MRI. Po tretie, EEG zaznamenáva spontánnu mozgovú aktivitu, takže subjekt nemusí interagovať s výskumníkom (ako sa to napríklad vyžaduje pri behaviorálnom testovaní v rámci neuropsychologickej štúdie). Okrem toho má EEG vysoké časové rozlíšenie v porovnaní s technikami, ako je funkčná MRI, a možno ho použiť na identifikáciu milisekundových fluktuácií v elektrickej aktivite mozgu.

Mnohé EEG štúdie kognitívnych schopností využívajú potenciály súvisiace s udalosťami (ERP). Väčšina modelov tohto typu výskumu je založená na nasledujúcom tvrdení: keď je subjekt ovplyvnený, reaguje buď otvorenou, explicitnou formou, alebo zastretým spôsobom. Počas štúdie pacient dostáva nejaké podnety a zaznamenáva sa EEG. Potenciály súvisiace s udalosťou sa izolujú spriemerovaním signálu EEG vo všetkých štúdiách v konkrétnom stave. Potom priemerné hodnoty pre rôzne podmienky možno navzájom porovnávať.

Ďalšie funkcie EEG

EEG sa vykonáva nielen ako súčasť tradičného vyšetrenia na klinickú diagnostiku a štúdium fungovania mozgu z neurobiologického hľadiska, ale aj na mnohé iné účely. Možnosť terapie neurofeedbackom (Neurofeedback) je stále dôležitou doplnkovou aplikáciou EEG, ktorá sa vo svojej najpokročilejšej forme považuje za základ pre vývoj rozhrania Brain Computer Interfaces. Existuje množstvo komerčných produktov, ktoré sú primárne založené na EEG. Napríklad 24. marca 2007 predstavila americká spoločnosť (Emotiv Systems) myšlienkovo ovládané videoherné zariadenie založené na metóde elektroencefalografie.

KATEGÓRIE

POPULÁRNE ČLÁNKY

	Je možné vyrobiť hlohový džem?
	Recepty na lahodný a zdravý hlohový džem
	Domáci tvarohový kefír
	Špachtľa pečená v rúre alebo pomalom sporáku v horčicovej omáčke
	Ako variť thajské mäso doma, recept s fotografiou

2023 „kingad.ru“ - ultrazvukové vyšetrenie ľudských orgánov