Hodnota vnemov v profesionálnej činnosti lekára. Open Library - otvorená knižnica vzdelávacích informácií

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

Analogicky s prevádzkou počítača, od činnosti jedného tranzistora až po fungovanie počítačových programov a aplikácií, možno elektrickú aktivitu mozgu posudzovať 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 alebo intrakraniálne EEG (intrakraniálne EEG, icEEG), tiež nazývané subdurálne EEG (subdurálne EEG, sdEEG) a elektrokortikografia (ECoG alebo elektrokortikografia, ECoG). Pri vykonávaní týchto typov EEG sa registrácia elektrickej aktivity vykonáva priamo z povrchu mozgu a nie z pokožky hlavy. ECoG sa vyznačuje vyšším priestorovým rozlíšením v porovnaní s povrchovým (perkutánnym) EEG, pretože kosti lebky a pokožky hlavy trochu „zmäkčujú“ elektrické signály.

Oveľa častejšie sa však používa transkraniálna elektroencefalografia. Táto metóda je kľúčová v diagnostike epilepsie a poskytuje aj ďalšie cenné informácie pre mnohé ďalšie neurologické poruchy.

Odkaz na históriu

V roku 1875 liverpoolsky lekár Richard Caton (1842-1926) predstavil v British Medical Journal výsledky elektrického javu pozorovaného počas skúmania mozgových hemisfér králikov a opíc. V roku 1890 Beck publikoval štúdiu o spontánnej elektrickej aktivite mozgu králikov a psov, ktorá sa prejavila v podobe rytmických oscilácií, ktoré sa menia 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 EEG záznam umelo vyvolaného záchvatu.

Nemecký fyziológ Hans Berger (1873-1941) začal skúmať ľudské EEG v roku 1920. Prístroju dal jeho moderný názov a hoci už predtým robili podobné experimenty iní vedci, Berger je niekedy považovaný za objaviteľa EEG. V budúcnosti jeho myšlienky 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 obrazec malého epileptického 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 (Franklin Offner, 1911-1999), profesor biofyziky na Northwestern University, vyvinul prototyp elektroencefalografu, ktorý obsahoval piezoelektrický záznamník nazývaný kristograph (celé zariadenie sa nazývalo Offnerov dynograf).

V roku 1947 sa v súvislosti so založením American Society of Electroencephalography (The American EEG Society) konal prvý medzinárodný kongres o EEG. A už v roku 1953 (Aserinskij a Kleitmean) objavili a opísali fázu spánku s rýchlym pohybom očí.

V 50. rokoch 20. storočia anglický lekár William Gray Walter vyvinul metódu zvanú EEG topografia, ktorá umožnila zmapovať elektrickú aktivitu mozgu na povrchu mozgu. Táto metóda nie je použiteľná pre klinickej praxi, používa sa len 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 je chemická látka, ktorá prenáša nervové impulzy cez synapsie medzi neurónmi. Po prechode synaptickou štrbinou 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 AP axónov.

Hoci postsynaptické potenciály sú zodpovedné za tvorbu EEG signálu, povrchové EEG nie je schopné zachytiť 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 na štvrtú mocninu, je oveľa ťažšie fixovať aktivitu neurónov v hlbokých vrstvách mozgu ako prúdy priamo v blízkosti kože.

Prúdy zaznamenané na EEG sa vyznačujú rôznymi frekvenciami, priestorovým rozložením a vzťahom k rôznym stavom mozgu (napríklad 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, ktorá je základom „spánkových vretien“ – zrýchlené alfa rytmy počas spánku), zatiaľ čo mnohé iné (napríklad systém tvoriaci základný okcipitálny rytmus) ešte bola založená..

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, ak je to možné, odstránia odumreté kožné bunky, ktoré zvyšujú odolnosť. Technika sa dá vylepšiť použitím uhlíkových nanorúrok, ktoré prenikajú do horných vrstiev kože a zlepšujú elektrický kontakt. Takýto senzorový systém sa nazýva ENOBIO; však prezentovaná metodika všeobecná prax(ani vo vedeckom výskume, ani 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. Na klinike sa najčastejšie používa sada 19 elektród (plus zemná a referenčná elektróda). Na záznam EEG novorodencov sa zvyčajne používa menej elektród. Na získanie EEG špecifickej oblasti mozgu s vyšším priestorovým rozlíšením je možné použiť ďalšie elektródy. Sada s veľkým počtom elektród (zvyčajne vo forme čiapky alebo sieťovej 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. Mnohé rekordéry sú však v súčasnosti digitálnych a zosilnený signál (po prechode cez šumový filter) sa konvertuje pomocou analógovo-digitálneho prevodníka. Pre klinické povrchové EEG sa frekvencia A/D konverzie vyskytuje pri 256-512 Hz; na vedecké účely sa používa konverzná frekvencia do 10 kHz.

V digitálnom EEG je signál uložený v elektronickom formáte; na zobrazenie prejde aj cez filter. Zvyčajné nastavenia pre dolnopriepustný filter a hornopriepustný filter sú 0,5-1 Hz a 35-70 Hz. Dolnopriepustný filter zvyčajne odstraňuje artefakty pomalých vĺn (napr. pohybové artefakty) a hornopriepustný filter znecitlivuje EEG kanál na vysokofrekvenčné fluktuácie (napr. elektromyografické signály). Okrem toho je možné použiť voliteľný zárezový filter na odstránenie hluku spôsobeného elektrickým vedením (60 Hz v USA a 50 Hz v mnohých iných krajinách). Vrubový filter sa často používa, ak sa záznam EEG vykonáva na jednotke intenzívnej starostlivosti, teda v mimoriadne nepriaznivých technických podmienkach pre EEG.

Na posúdenie možnosti chirurgickej liečby epilepsie je potrebné umiestniť elektródy na povrch mozgu, pod dura mater. Na uskutočnenie tohto variantu EEG sa vykoná kraniotómia, to znamená, že sa vytvorí otrep. Tento variant 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, ako je amygdala (amygdala) alebo hipokampus, oblasti mozgu, kde sa tvoria ložiská epilepsie, ale ktorých signály nemožno zaznamenať počas povrchového EEG. Signál elektrokortikogramu sa spracováva rovnakým spôsobom ako bežný digitálny signál EEG (pozri vyššie), existuje však niekoľko funkcií. Zvyčajne sa ECoG zaznamenáva pri vyšších frekvenciách v porovnaní s povrchovým EEG, keďže podľa Nyquistovej vety v subdurálnom signáli prevládajú vysoké frekvencie. Okrem toho mnohé z artefaktov, ktoré ovplyvňujú výsledky povrchového EEG, neovplyvňujú ECoG, a preto je použitie filtra výstupného signálu často zbytočné. Typicky je amplitúda signálu EEG u dospelého človeka približne 10 až 100 μV pri meraní na pokožke hlavy a približne 10 až 20 mV pri subdurálnom meraní.

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

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 stredných štruktúr mozgu na povrchu lebky, pretože v tejto polohe nezosilňujú signál zo žiadnej z hemisfér. Ďalším populárnym systémom fixácie elektród je pripevnenie elektród na ušné laloky alebo mastoidné výbežky.

Laplaceova montáž

Používa sa pri zázname digitálneho EEG, každý kanál predstavuje potenciálny rozdiel elektródy a váženú priemernú hodnotu pre okolité elektródy. Spriemerovaný signál sa potom nazýva spriemerovaný referenčný potenciál. Pri použití analógového EEG počas záznamu špecialista prepne z jedného typu montáže na druhý, aby maximálne odrážal všetky charakteristiky EEG. V prípade digitálneho EEG sa všetky signály ukladajú podľa určitého typu montáže (zvyčajne referenčného); keďže každý typ montáže sa dá matematicky skonštruovať z akéhokoľvek iného, ​​EEG môže pozorovať špecialista na akúkoľvek montáž.

Normálna aktivita EEG

EEG sa zvyčajne popisuje pomocou výrazov ako (1) rytmická aktivita a (2) prechodné zložky. Rytmická aktivita sa mení najmä vo frekvencii a amplitúde, čím sa vytvára alfa rytmus. Ale niektoré zmeny v parametroch 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 je mimo tohto rozsahu, s najväčšou pravdepodobnosťou artefakty).

Delta vlny (δ-rytmus)

Frekvencia delta rytmu je do cca 3 Hz. Tento rytmus je charakterizovaný pomalými vlnami s vysokou amplitúdou. Zvyčajne sa vyskytuje u dospelých počas non-REM spánku. Bežne sa vyskytuje aj u detí. Delta rytmus sa môže vyskytnúť v ohniskách v oblasti subkortikálnych lézií alebo sa môže šíriť všade s difúznymi léziami, metabolickou encefalopatiou, hydrocefalom alebo hlbokými léziami štruktúr stredného mozgu. Zvyčajne 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 (θ-rytmus)

Theta rytmus je charakterizovaný frekvenciou 4 až 7 Hz. Zvyčajne sa vyskytuje u malých detí. Môže sa vyskytnúť u detí a dospelých v stave ospalosti alebo počas aktivácie, ako aj v stave hlbokého myslenia alebo meditácie. Nadbytok theta rytmov u starších pacientov naznačuje 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)

Pre alfa rytmus je charakteristická frekvencia od 8 do 12 Hz. Názov tomuto typu rytmu dal jeho objaviteľ, nemecký fyziológ Hans Berger. Alfa vlny sú pozorované v zadné oddelenia hlavy na oboch stranách a ich amplitúda je vyššia v dominantnej časti. Tento typ rytmu sa zistí, keď subjekt zatvorí oči alebo je v uvoľnenom stave. Všimli sme si, že alfa rytmus mizne, ak otvoríte oči, a tiež v stave duševného stresu. Teraz sa tento typ aktivity nazýva "základný rytmus", "okcipitálny dominantný rytmus" alebo "okcipitálny alfa rytmus". V skutočnosti má základný rytmus u detí frekvenciu menšiu ako 8 Hz (čiže technicky spadá do rozsahu rytmu theta). Okrem hlavného okcipitálneho alfa rytmu normálne existuje niekoľko ďalších jeho 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; ak má napríklad pacient v kóme na EEG difúzny alfa rytmus, ku ktorému dochádza bez vonkajšej stimulácie, takýto 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 znázornenie takého pohybu) spôsobuje, že rytmus mu klesá.

Beta vlny (β-rytmus)

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

Gama vlny (γ-rytmus)

Frekvencia gama vĺn je 26-100 Hz. Vzhľadom na to, že pokožka hlavy a kosti lebky majú filtračné vlastnosti, gama rytmy sa zaznamenávajú iba pri elektrokortigrafii, prípadne magnetoencefalografii (MEG). Predpokladá sa, že gama rytmy sú výsledkom činnosti rôznych populácií neurónov spojených v sieti na vykonávanie určitej motorickej funkcie alebo duševnej práce.

Na výskumné účely sa pomocou jednosmerného zosilňovača zaznamenáva aktivita blízka jednosmernému prúdu alebo ktorá sa vyznačuje extrémne pomalými vlnami. Zvyčajne sa takýto signál nezaznamenáva v klinickom prostredí, pretože signál s takýmito frekvenciami je extrémne citlivý na množstvo artefaktov.

Niektoré EEG aktivity môžu byť prechodné a neopakujú sa. Vrcholy a ostré vlny môžu byť výsledkom záchvatu alebo interiktálnej aktivity u pacientov s epilepsiou alebo s predispozíciou na epilepsiu. 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 prejav nie je spojený so žiadnou chorobou alebo poruchou. Ide o takzvané „normálne varianty“ EEG. Príkladom takéhoto variantu je mu-rytmus.

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 hlavného rytmu. V tomto prípade možno pozorovať zvýšenie počtu theta vĺn. Existuje celý katalóg rôznych EEG vzorov počas ospalosti (Joan Santamaria, Keith H. Chiappa). V druhej fáze spánku sa objavujú spánkové vretená - krátkodobé série rytmickej aktivity vo frekvenčnom rozsahu 12-14 Hz (niekedy nazývané "pásmo sigma"), ktoré sa najľahšie zaznamenávajú vo frontálnej oblasti. Frekvencia väčšiny vĺn v druhej fáze spánku je 3-6 Hz. Tretia a štvrtá fáza spánku sú charakterizované prítomnosťou delta vĺn a bežne sa označujú ako non-REM spánok. Fázy jedna až štyri tvoria takzvaný spánok bez rýchlych pohybov očí (non-REM, NREM). EEG počas spánku s rýchlym pohybom očí (REM) je svojimi parametrami podobné EEG v bdelom stave.

Výsledky EEG vykonaného v celkovej anestézii závisia od typu použitého anestetika. Po zavedení 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 bývalej terminológie sa tento variant EEG nazýval frontálny, rozšírený rýchly (Widespread Anter Rapid, WAR) na rozdiel od rozšíreného pomalého modelu (Widespread Slow, WAIS), ku ktorému dochádza pri podávaní veľkých dávok opiátov. Len nedávno vedci pochopili mechanizmy účinku anestetických látok na EEG signály (na úrovni interakcie látky s rôznymi typmi synapsií a pochopenie obvodov, vďaka ktorým sa uskutočňuje synchronizovaná aktivita neurónov ).

Artefakty

biologické artefakty

Artefakty sa nazývajú EEG signály, ktoré nie sú spojené s mozgovou aktivitou. Takéto signály sú na EEG takmer vždy prítomné. Preto je potrebná správna interpretácia EEG skvelá skúsenosť. Najbežnejšie typy artefaktov sú:

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

Artefakty spôsobené pohybom oka sú spôsobené potenciálnym rozdielom medzi rohovkou a sietnicou, ktorý sa ukazuje ako dosť veľký 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 trhavé pohyby očí) - vznikajú v dôsledku kontrakcie očných svalov, ktoré vytvárajú elektromyografický potenciál. Bez ohľadu na to, či je toto žmurkanie očí vedomé alebo reflexné, vedie k vzniku elektromyografických potenciálov. V tomto prípade sú však pri žmurkaní dôležitejšie reflexné pohyby. očná buľva, pretože spôsobujú množstvo charakteristických EEG artefaktov.

Artefakty charakteristického typu, vznikajúce chvením očných viečok, sa predtým nazývali kappa rytmus (alebo kappa vlny). Zvyčajne sú zaznamenané prefrontálnymi zvodmi, ktoré sú priamo nad očami. Niekedy ich možno nájsť počas duševnej práce. Zvyčajne majú frekvenciu theta (4-7 Hz) alebo alfa (8-13 Hz). Tento druh Aktivita bola pomenovaná, pretože sa predpokladalo, že je výsledkom mozgovej aktivity. Neskôr sa zistilo, že tieto signály vznikajú v dôsledku 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 špecifikovaný signál treba opísať ako artefakt spôsobený chvením viečok.

Niektoré z týchto artefaktov sa však ukážu ako užitočné. Analýza pohybu očí je nevyhnutná v polysomnografii a je užitočná aj pri konvenčnom EEG na vyhodnotenie možných zmien úzkosti, bdelosti alebo spánku.

Veľmi často sa vyskytujú artefakty EKG, ktoré možno zameniť s aktivitou hrotov. Moderný spôsob záznamu EEG zvyčajne zahŕňa jeden EKG kanál vychádzajúci z končatín, čo umožňuje rozlíšiť EKG rytmus od hrotových vĺn. Táto metóda tiež umožňuje určiť rôzne varianty arytmie, ktorá môže byť spolu s epilepsiou príčinou synkopy (mdloby) alebo iných epizodických porúch a záchvatov. Glossokinetické artefakty sú spôsobené potenciálnym rozdielom medzi základňou a špičkou jazyka. Malé pohyby jazyka „upchávajú“ EEG najmä u pacientov trpiacich parkinsonizmom a inými ochoreniami, ktoré sa vyznačujú tremorom.

Artefakty vonkajšieho pôvodu

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

Korekcia artefaktov

Nedávno sa na korekciu a elimináciu EEG artefaktov používala metóda rozkladu, 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 určitej oblasti mozgu. Môže sa vyskytnúť mimo záchvatu a označuje oblasť kôry (oblasť zvýšenej excitability), ktorá je predisponovaná k nástupu epileptických záchvatov. Registrácia interiktálnej aktivity stále nestačí na zistenie, či pacient skutočne trpí epilepsiou, ani na lokalizáciu oblasti, v ktorej záchvat vzniká v prípade fokálnej alebo fokálnej 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.

Fokálna neepileptiformná patologická aktivita môže byť pozorovaná v miestach kortikálneho poškodenia resp Biela hmota mozgu. 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 neepileptiformná patologická aktivita sa môže prejaviť ako rozptýlené abnormálne pomalé rytmy alebo obojstranné spomalenie normálnych rytmov.

Výhody metódy

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

Metóda EEG meria elektrickú aktivitu mozgu priamo, zatiaľ čo iné metódy zachytávajú zmeny rýchlosti prietoku krvi (napríklad jednofotónová emisná počítačová tomografia, SPECT alebo jednofotónová emisná počítačová tomografia, SPECT; a fMRI), ktoré sú nepriame ukazovatele mozgovej aktivity. EEG sa môže vykonávať súčasne s fMRI na spoločné zaznamenávanie údajov s vysokým časovým aj priestorovým rozlíšením. Keďže sa však udalosti zaznamenané ako výsledok štúdie každou z metód vyskytujú v rôzne obdobiačasu, nie je vôbec potrebné, aby súbor údajov odrážal rovnakú mozgovú aktivitu. Pri kombinovaní týchto dvoch metód sú technické ťažkosti, medzi ktoré patrí nutnosť eliminácie EEG artefaktov rádiofrekvenčných impulzov a pohybu pulzujúcej krvi. Okrem toho sa v drôtoch elektród EEG môžu vyskytnúť prúdy v dôsledku magnetické pole generované MRI.

EEG je možné zaznamenávať súčasne s MEG, takže výsledky týchto doplnkových štúdií s vysokým časovým rozlíšením možno navzájom porovnávať.

Obmedzenia metódy

Metóda EEG má niekoľko obmedzení, z ktorých najdôležitejšie je zlé priestorové rozlíšenie. EEG je obzvlášť citlivé na určitý súbor postsynaptických potenciálov: na tie, ktoré sa tvoria v horných vrstvách kôry, na vrcholoch konvolúcií priamo priliehajúcich k lebke, smerujúcich radiálne. Dendrity nachádzajúce sa hlbšie v kôre, vo vnútri sulci, nachádzajúce sa v hlbokých štruktúrach (napríklad gyrus cingulate alebo hipokampus), alebo ktorých prúdy smerujú tangenciálne k lebke, majú na EEG signál podstatne menší vplyv.

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

Je nemožné matematicky znovu vytvoriť jediný intrakraniálny zdroj prúdu pre daný EEG signál, pretože niektoré prúdy vytvárajú potenciály, ktoré sa navzájom rušia. Na lokalizácii zdrojov signálu sa robí veľa vedeckých prác.

Klinická aplikácia

Štandardný záznam EEG zvyčajne trvá 20 až 40 minút. Okrem stavu bdelosti sa štúdia môže uskutočniť v stave spánku alebo pod vplyvom rôznych druhov podnetov na subjekt. To prispieva k vzniku 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 vyšetrovaní pacienta trpiaceho epilepsiou alebo rizikového sa na encefalograme vždy pozerá prítomnosť interiktálnych výbojov (teda abnormálna aktivita vyplývajúca z „epileptickej mozgovej aktivity“, ktorá poukazuje na predispozíciu k epileptickým záchvatom, lat. inter – medzi, medzi, iktus - záchvat, útok).

V niektorých prípadoch sa vykonáva video-EEG monitoring (súčasný záznam EEG a video/audio signálov), pričom pacient je hospitalizovaný na obdobie niekoľkých dní až týždňov. Počas pobytu v nemocnici pacient neužíva antiepileptiká, čo umožňuje zaznamenávať EEG počas počiatočného obdobia. V mnohých prípadoch záznam začiatku záchvatu poskytuje lekárovi oveľa konkrétnejšie informácie o pacientovej chorobe ako interiktálne EEG. Nepretržité monitorovanie EEG zahŕňa použitie prenosného elektroencefalografu pripojeného k pacientovi na jednotke intenzívnej starostlivosti na pozorovanie záchvatovej aktivity, ktorá nie je klinicky evidentná (t. j. nie je detekovateľná pozorovaním pohybov alebo duševného stavu pacienta). Keď je pacient uvedený do umelej kómy vyvolanej liekmi, EEG vzor možno použiť na posúdenie hĺbky kómy a v závislosti od EEG indikátory lieky sa titrujú. „amplitúdovo integrované EEG“ využíva špeciálny typ reprezentácie EEG signálu a používa sa v spojení s nepretržitým monitorovaním mozgových funkcií 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 záchvatov s cieľom vybrať liečbu;
• lokalizovať oblasť mozgu, z ktorej útok pochádza, na vykonanie chirurgického zákroku;
• na monitorovanie nekonvulzívnych záchvatov / nekonvulzívneho variantu epilepsie;
• na odlíšenie organickej encefalopatie alebo delíria (akútna duševná porucha s prvkami excitácie) od primárnej duševnej choroby, ako je katatónia;
• na sledovanie hĺbky anestézie;
• ako nepriamy indikátor perfúzie mozgu počas karotickej endarterektómie (odstránenie vnútornej steny krčnej tepny);
• ako dodatočný výskum potvrdiť smrť mozgu;
• 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 zdá byť dosť kontroverzné.

Použitie EEG na vedecké účely

Využitie EEG v neurovedeckom výskume má oproti iným množstvo výhod. inštrumentálne metódy. Po prvé, EEG je neinvazívny spôsob štúdia objektu. Po druhé, nie je tu taká rigidná potreba zostať v kľude, ako pri funkčnej MRI. Po tretie, počas EEG sa zaznamenáva spontánna mozgová aktivita, takže subjekt nemusí interagovať s výskumníkom (ako sa to napríklad vyžaduje pri testovaní správania 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 milisekúndových fluktuácií elektrickej aktivity mozgu.

Mnohé štúdie kognitívnych schopností pomocou EEG využívajú potenciály spojené s udalosťami (event-related potential, ERP). Väčšina modelov tohto typu výskumu je založená na nasledujúcom tvrdení: keď je subjekt vystavený, reaguje buď otvorenou, explicitnou formou, alebo zastretým spôsobom. Počas štúdie pacient dostane určitý druh stimulu a zaznamená sa EEG. Potenciály súvisiace s udalosťou sa izolujú spriemerovaním signálu EEG pre všetky štúdie v konkrétnom stave. Potom je možné porovnať priemerné hodnoty pre rôzne stavy.

Ďalšie možnosti EEG

EEG sa vykonáva nielen počas tradičného vyšetrenia na klinickú diagnostiku a štúdium práce mozgu z pohľadu neurovedy, ale aj na mnohé iné účely. Variant neurofeedbacku v neuroterapii je stále dôležitou doplnkovou aplikáciou EEG, ktorá je vo svojej najpokročilejšej forme považovaná za základ pre vývoj mozgových počítačových rozhraní. Existuje množstvo komerčných produktov, ktoré sú založené hlavne na EEG. Napríklad 24. marca 2007 predstavila americká spoločnosť (Emotiv Systems) myšlienkovo ​​ovládané videoherné zariadenie založené na metóde elektroencefalografie.

Zavedenie tejto metódy do klinickej praxe a experimentálnej neurofyziológie umožnilo získať zásadne nové údaje o funkčnej organizácii mozgu: o takzvaných nešpecifických systémoch – aktivačných a deaktivačných (synchronizačných), o organizácii spánku ( pomalý a rýchly spánok) a úlohu dysfunkcie nešpecifických systémov v mnohých patologických procesoch.

Metóda elektroencefalografie zohrala veľkú úlohu vo vývoji moderných predstáv o patogenéze epilepsie. Pre diagnostiku druhého je to najdôležitejšia metóda inštrumentálneho výskumu.

Na registráciu EEG sa používajú špeciálne prístroje - elektroencefalografy, ktoré stotisíckrát, miliónkrát zosilnia bioelektrickú aktivitu odstránenú z mozgu a zaznamenajú ju na papierovú pásku alebo v počítačovom procesore s následným vizuálnym alebo automatickým rozborom.

Elektroencefalografia sa zaznamenáva v uvoľnenom stave subjektu so zatvorenými očami.

EEG s funkčnými testami

Po zaznamenaní aktivity pozadia sa aplikujú funkčné testy: krátkodobé otvorenie očí (spôsobí aktivačnú reakciu - vymiznutie a-rytmu), svetelná rytmická stimulácia (normálne asimilácia frekvencií blikania svetla v rozsahu zaznamená sa 6-18 Hz); hyperventilácia – hlboké dýchanie („nafúknutie lopty“) – spôsobuje synchronizáciu, t.j. spomalenie frekvencie kmitov a zvýšenie ich amplitúdy. Tento jav je obzvlášť výrazný u detí a po 20. roku života sa zvyčajne stáva bezvýznamným.

Evokované potenciály

Špeciálnou metódou elektroencefalografického výskumu je metóda zaznamenávania evokovaných odpovedí mozgu (evokované potenciály - EP) na diskrétnu stimuláciu (svetlo, zvuk a pod.), EEG registruje pravidelnú odpoveď, pri bežnej metóde záznamu však nevýznamnú amplitúda odozvy na pozadí rytmickej aktivity obrovské množstvo neurónov vám neumožňuje vybrať odpoveď. Vytvorenie špeciálnych zariadení, ktoré umožňujú sčítanie opakovaných odpovedí a nivelizáciu aktivity pozadia umožnilo zaviesť metódu evokovaných potenciálov do klinickej a experimentálnej praxe.

Evokovanými potenciálmi sú rytmické fluktuácie, pri ktorých sa rozlišuje skorá a neskorá zložka (obr. 1.9.14). Predpokladá sa, že prvé komponenty odrážajú procesy spojené s budením a prechodom impulzu pozdĺž zodpovedajúcej senzorickej dráhy s jeho prepínaním v reléových štruktúrach; neskoré komponenty sú spojené s aferentom z nešpecifických štruktúr aktivovaných špecifickými impulzmi.

Existujú negatívne (smerované nahor od izočiary) a pozitívne (smerované nadol) oscilácie, ktoré sú označené zodpovedajúcimi číslami alebo číslami označujúcimi latentné periódy oscilácií v milisekundách.

Skúmajte reakcie na záblesky svetla – vizuálne evokované potenciály (VEP, zvukové kliknutia – sluchové evokované potenciály (AEP) a elektrickú stimuláciu periférnych nervov alebo receptorov – somatosenzorické evokované potenciály (SSEP).

V klinickej praxi sa metóda evokovaných potenciálov využíva pri diagnostike úrovne a lokalizácie poškodenia nervového systému a teda niektorých ochorení, najmä sklerózy multiplex (skoré zložky VEP sú narušené), hysterickej slepoty (VEP nemajú zmena) atď.

V posledných rokoch vstúpili do klinickej praxe nové metódy počítačového spracovania elektroencefalografie: amplitúdové mapovanie, odhad spektrálneho výkonu, metóda viackrokovej dipólovej lokalizácie a metóda elektromagnetickej tomografie s nízkym rozlíšením.

Amplitúdové mapovanie bioelektrickej aktivity mozgu

Táto metóda vám umožňuje kedykoľvek vizualizovať rozloženie potenciálových rozdielov na povrchu mozgu, vyhodnotiť polaritu, priestorové rozloženie určitých javov, ako aj súlad potenciálových máp s dipólovým modelom (konkrétne prítomnosť 1 alebo 2 extrémy opačného znamienka) .

Odhad spektrálneho výkonu

Táto metóda sa používa na analýzu priestorového rozloženia spektrálnej sily podľa hlavných rytmov EHS: α, β 1 , β 2 , θ a δ na daných úsekoch záznamov bez artefaktov (epochy analýzy). Výber epoch je určený prítomnosťou javov, ktoré výskumníka zaujímajú na EEG.

Viackroková metóda lokalizácie dipólov

Na základe analýzy rozloženia potenciálových rozdielov na povrchu hlavy program BranLoc umožňuje riešiť inverzný problém EEG, teda určiť trojrozmernú lokalizáciu zdrojov bioelektrickej aktivity mozgu. Zdroj aktivity je reprezentovaný ako dipól v trojrozmernom priestore (karteziánsky súradnicový systém), kde os X prebieha pozdĺž inion-nasonovej čiary, os Y je rovnobežná s čiarou spájajúcou zvukovody a os Z je od základne po artex. Funkcie programu umožňujú zobraziť výsledky dipólovej lokalizácie na skutočných a štandardizovaných rezoch CT alebo MRI.

norma EEG

Bioelektrické potenciály sú normálne charakterizované symetriou. EEG odráža celkovú funkčnú aktivitu neurónov v mozgovej kôre. Táto činnosť je však pod vplyvom nešpecifických kmeňovo-kortikálnych systémov, aktivujúcich a deaktivujúcich, je rytmicky organizovaná a má inú vekovú charakteristiku.

Na elektroencefalografii dospelého človeka v bdelom stave (obr. 1.9.10) bioelektrická aktivita pozostáva hlavne z rytmu a ťažkých klkov s frekvenciou 8-12 Hz a amplitúdou 50-100 μV (a-rytmus), vyjadrené najmä v zadné časti mozgu, maximálne - v okcipitálnych zvodoch a z častejších výkyvov v predných častiach mozgu s frekvenciou 13-40 Hz a amplitúdou do 15 μV (p-rytmus). materiál zo stránky

EEG dieťaťa

EEG novorodenca je charakterizované absenciou rytmickej aktivity. Registrujú sa nepravidelné pomalé vlny. Do veku 3 mesiacov sa formuje rytmická aktivita, hlavne v 5-pásme. Do 6. mesiaca dominuje 0-rytmus (5-6 Hz). V budúcnosti sa objavuje a rastie takzvaný pomalý a-rytmus (7-8 Hz), ktorý sa stáva dominantným do veku 12 mesiacov.

11.02.2002

Momot T.G.

Aký je dôvod potreby 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 stresové situácie alebo so škodlivými výrobnými podmienkami a pri vyšetrovaní pacientov riešiť diferenciálne diagnostické problémy, čo je dôležité najmä v počiatočných štádiách ochorenia pre výber najefektívnejších metód liečby a sledovanie prebiehajúcej terapie.

Aké sú indikácie pre elektroencefalografiu?

Za nepochybné indikácie na vyšetrenie treba považovať prítomnosť pacienta: epilepsiu, neepileptické krízy, migrénu, volumetrický proces, cievne lézie mozgu, traumatické poranenie mozgu, zápalové ochorenie mozgu.

Okrem toho v iných prípadoch, ktoré sú pre ošetrujúceho lekára náročné, možno pacienta poslať aj na elektroencefalografické vyšetrenie; často sa vykonávajú viaceré 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 jeho cieľov elektrofyziológom. Napríklad, ak lekár potrebuje len posúdenie celkového funkčného stavu CNS, vyšetrenie sa vykonáva podľa štandardného protokolu, ak je potrebné zistiť epileptiformnú aktivitu alebo prítomnosť lokálnych zmien, čas vyšetrenia a funkčné záťaže sa menia individuálne, možno použiť záznam z dlhodobého monitorovania. Preto musí ošetrujúci lekár, ktorý pacienta odkáže na elektroencefalografickú štúdiu, zhromaždiť pacientovu anamnézu, v prípade potreby zabezpečiť predbežné vyšetrenie rádiológom a oftalmológom a jasne formulovať hlavné úlohy. diagnostické vyhľadávanie neurofyziológ. Pri vykonávaní štandardnej štúdie musí mať neurofyziológ v štádiu počiatočného hodnotenia elektroencefalogramu údaje o veku a stave vedomia pacienta a ďalšie klinické informácie môžu ovplyvniť objektívne hodnotenie určitých morfologických prvkov.

Ako dosiahnuť bezchybnú 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. Kalibrácia zosilňovača sa vykonáva podľa pokynov priložených k elektroencefalografu.

Na vyšetrenie sa pacient pohodlne usadí 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 umiestnenia elektród.

Montáž a aplikácia elektród.

Starostlivosť o elektródy.

Podmienky registrácie EEG.

Artefakty a ich odstraňovanie.

Postup záznamu EEG.

A. Rozloženie elektród

Na záznam EEG sa používa systém usporiadania elektród "10-20%", ktorý zahŕňa 21 elektród, alebo upravený systém "10-20%", ktorý obsahuje 16 aktívnych elektród s referenčnou spriemerovanou spoločnou elektródou. Charakteristickým rysom posledného systému, ktorý používa spoločnosť "DX Systems" je prítomnosť nepárovej okcipitálnej elektródy Oz a nepárovej centrálnej Cz. Niektoré verzie programu poskytujú systém 16 elektród s dvoma okcipitálnymi zvodmi O1 a O2, pri absencii Cz a Oz. Uzemňovacia elektróda je umiestnená v strede prednej prednej oblasti. Abecedné a digitálne označenia elektród zodpovedajú medzinárodnému usporiadaniu "10-20%". Odstránenie elektrických potenciálov sa uskutočňuje monopolárnym spôsobom s priemerným súčtom. Výhodou tohto systému je menej časová náročnosť procesu aplikácie elektród s dostatočným informačným obsahom a možnosťou konverzie na ľubovoľné bipolárne zvody.

b. Montáž 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 umiestnenia elektród a na priesečníku s nimi sú inštalované postroje na prilby. Je potrebné mať na pamäti, že prilba by pacientovi nemala spôsobovať nepohodlie.

Vatovým tampónom namočeným v alkohole sa miesta určené na nastavenie elektród odmastia.

Podľa označení uvedených na paneli zosilňovača sú elektródy inštalované na miestach, ktoré poskytuje systém, párové elektródy sú usporiadané symetricky. Bezprostredne pred umiestnením každej elektródy sa elektródový gél nanesie na povrch 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 teplá voda a osušte čistou utierkou, zabráňte zalomeniu a nadmernému ťahaniu káblov elektród, ako aj vody a soľného roztoku na konektoroch káblov elektród.

D. Podmienky registrácie EEG.

Podmienky na zaznamenávanie elektroencefalogramu by mali pacientovi poskytnúť stav uvoľnenej bdelosti: pohodlné kreslo; svetlo a zvukotesná komora; správne umiestnenie 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 zapnutím elektroencefalografu v režime záznamu. Elektroencefalograf však dokáže registrovať nielen elektrické potenciály mozgu, ale aj cudzie signály (tzv. artefakty).

E. Artefakty a ich odstraňovanie.

Najdôležitejším krokom pri využití počítačov v klinickej elektroencefalografii je príprava pôvodného 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 výskytu sa artefakty delia na fyzikálne a fyziologické.

Fyzické artefakty sú spôsobené technickými dôvodmi, medzi ktoré patria:

Neuspokojivá kvalita uzemnenia;

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

Nekalibrovaný zosilňovač elektroencefalografického signálu;

Nekvalitné umiestnenie elektródy;

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

Vyzdvihnutie z fungujúceho fonofotostimulátora;

Porušenie elektrickej vodivosti, keď sa voda a fyziologický roztok dostanú na konektory káblov elektród.

Na riešenie problémov súvisiacich s neuspokojivou kvalitou uzemnenia, rušením blízkym zariadením a funkčným fonofotostimulátorom je potrebná asistencia inštalačného technika, ktorý správne uzemní lekárske vybavenie a nainštaluje systém.

V prípade nekvalitnej aplikácie elektród ich preinštalujte podľa p.B. súčasné odporúčania.

Poškodenú elektródu treba vymeniť.

Vyčistite konektory káblov elektród alkoholom.

Fyziologické artefakty, ktoré sú spôsobené biologickými procesmi organizmu subjektu, zahŕňajú:

Elektromyogram - artefakty pohybu svalov;

Elektrookulogram - artefakty pohybu očí;

Artefakty spojené so zaznamenávaním elektrickej aktivity srdca;

Artefakty spojené s pulzáciou krvných ciev (s blízkou polohou cievy od záznamovej elektródy;

Artefakty súvisiace s dýchaním;

Artefakty spojené so zmenami odolnosti kože;

Artefakty spojené s nepokojným správaním pacienta;

Fyziologickým artefaktom sa nie je vždy možné úplne vyhnúť, takže ak sú krátkodobé (zriedkavé žmurkanie očami, napätie žuvacích svalov, krátkodobá úzkosť), odporúča sa ich odstrániť pomocou špeciálneho režimu, ktorý program poskytuje. Hlavnou úlohou výskumníka v tejto fáze je správne rozpoznanie a včasné odstránenie artefaktov. V niektorých prípadoch sa na zlepšenie kvality EEG používajú filtre.

Registrácia elektromyogramu môže byť spojená s napätím žuvacieho svalu a reprodukuje sa vo forme oscilácií s vysokou amplitúdou v rozsahu beta v časových zvodoch. Podobné zmeny sa nachádzajú pri prehĺtaní. Určité ťažkosti vznikajú aj pri vyšetrovaní pacientov s tikoidnými zášklbmi, 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 mal zatvorené očné viečka ľahkým stlačením ukazováka a palca. Tento postup môže vykonať aj zdravotná sestra. Okulogram sa zaznamenáva vo frontálnych zvodoch vo forme obojstranne synchrónnych oscilácií v rozsahu delta, ktoré amplitúdou presahujú úroveň pozadia.

Elektrická aktivita srdca môže byť zaznamenaná hlavne v ľavom zadnom temporálnom a okcipitálnom vedení, frekvencia sa zhoduje s pulzom, je reprezentovaná jednotlivými fluktuáciami v rozsahu theta, ktoré mierne presahujú úroveň aktivity pozadia. Nespôsobuje viditeľnú chybu v automatickej analýze.

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

Pri artefaktoch spojených s dýchaním pacienta sa zaznamenávajú pravidelné oscilácie pomalých vĺn, ktoré sa zhodujú v rytme s dýchacími pohybmi a v dôsledku mechanických pohybov hrudníka, ktoré sa častejšie prejavujú počas hyperventilačného testu. Na jeho odstránenie sa odporúča požiadať pacienta, aby prešiel na bráničné dýchanie a vyvaroval sa vonkajších pohybov počas dýchania.

Pri artefaktoch spojených so zmenou odporu kože, ktorá môže byť spôsobená porušením emocionálneho stavu pacienta, sa zaznamenávajú nepravidelné oscilácie pomalých vĺn. Na ich odstránenie je potrebné pacienta upokojiť, oblasti kože pod elektródami opäť pretrieť alkoholom a skarifikovať kriedou.

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

V prípadoch, keď sú artefakty pomalé vlny, ktoré sa ťažko eliminujú, je možné zaznamenávať s časovou konštantou 0,1 s.

F. Aký je postup nahrávania EEG?

Postup pri zaznamenávaní EEG pri bežnom vyšetrení trvá asi 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 možno použiť záznam dlhodobého sledovania, ktorého trvanie je spočiatku obmedzené len rezervami papiera alebo voľným miestom na disku, kde sa databáza nachádza. protokolový záznam. Záznam protokolu môže obsahovať viacero funkčných sond. 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 na danom kanáli. V špeciálnych prípadoch sa okrem toho používa zovretie prstov v päsť, zvukové podnety, užívanie rôznych farmakologických liekov, psychologické testy.

Čo sú štandardné funkčné testy?

Test „otvorené-zatvorené oči“ sa zvyčajne vykonáva v trvaní približne 3 sekúnd s intervalmi medzi po sebe nasledujúcimi testami od 5 do 10 sekúnd. Predpokladá sa, že otvorenie očí charakterizuje prechod k aktivite (viac-menej zotrvačnosť procesov inhibície); a zatváranie očí charakterizuje prechod do pokoja (viac-menej zotrvačnosť excitačných procesov).

Normálne pri otvorení očí 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 inertnosť procesov inhibície. A reakcia na zatvorenie očí je prechodom zo stavu aktivity do pokoja a charakterizuje inertnosť procesov excitácie. Parametre odpovede pre každého pacienta sú pri opakovaných skúškach zvyčajne stabilné.

Pri vykonávaní testu s hyperventiláciou musí pacient dýchať zriedkavými hlbokými nádychmi a výdychmi 2-3 minúty, niekedy aj dlhšie. U detí do 12-15 rokov vedie hyperventilácia do konca 1. minúty prirodzene k spomaleniu EEG, ktoré sa pri ďalšej hyperventilácii zvyšuje súčasne s frekvenciou kmitov. Efekt hypersynchronizácie EEG počas hyperventilácie je výraznejší, čím je subjekt mladší. Normálne takáto hyperventilácia u dospelých nespôsobuje žiadne zvláštne zmeny v EEG alebo niekedy vedie k zvýšeniu percentuálneho podielu alfa rytmu na celkovej elektrickej aktivite a amplitúde 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 odpovede 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 Zmeny EEG po ukončení hyperventilácie. Podľa pozorovaní N. K. Blagosklonovej by sa pretrvávanie zmien 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 počas niekoľkých minút vyvoláva u pacientov s epilepsiou výskyt aury alebo rozšíreného 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 rôznej závažnosti na EEG, ktoré opakujú rytmus svetelných zábleskov. V dôsledku neurodynamických procesov na úrovni synapsií môže EEG okrem jednoznačného opakovania blikajúceho rytmu vykazovať fenomén konverzie stimulačnej frekvencie, keď frekvencia EEG odpovedí je vyššia alebo nižšia ako stimulačná frekvencia, zvyčajne o párny počet krát. Dôležité je, aby v každom prípade nastal efekt synchronizácie mozgovej aktivity s externým snímačom rytmu. Za normálnych okolností leží optimálna stimulačná frekvencia na detekciu maximálnej asimilačnej reakcie 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. charakteristický znak mozgu pri epilepsii je zvýšený sklon k excitačným reakciám a synchronizácii nervovej aktivity. V tomto ohľade pri určitej, individuálnej pre každú vyšetrovanú frekvenciu, 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, 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 môže zmeniť na petit mal alebo grand mal záchvat. Tieto typy epileptických záchvatov sa nazývajú fotogenické.

V niektorých prípadoch sa používajú špeciálne vzorky s temná adaptácia(pobyt v zatemnenej miestnosti do 40 minút), čiastočná a úplná (od 24 do 48 hodín) spánková deprivácia, ako aj spoločné monitorovanie EEG a EKG a monitorovanie nočného spánku.

Ako vzniká elektroencefalogram?

O pôvode elektrických potenciálov mozgu.

V priebehu rokov sa teoretické predstavy o pôvode mozgových potenciálov opakovane menili. Naša úloha nezahŕňa hĺbkovú teoretickú analýzu neurofyziologických mechanizmov generovania elektrickej aktivity. Obrazné vyjadrenie Graya Waltera o biofyzikálnom význame informácií, ktoré dostáva elektrofyziológ, je uvedené v nasledujúcom citáte: "Elektrické zmeny, ktoré spôsobujú striedavé prúdy rôznych frekvencií a amplitúd, ktoré registrujeme, sa vyskytujú v bunkách samotného mozgu. Nepochybne to je ich jediným zdrojom. Mozog by sa mal opísať ako rozsiahly agregát elektrických prvkov, ktorý je taký početný ako hviezdna populácia galaxie. V oceáne mozgu stúpajú nepokojné prílivy našej elektrickej bytosti, ktorá je tisíckrát relatívne silnejšia ako K tomu dochádza, keď sú milióny prvkov spoločne excitované, 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 nám možno poskytne dynamickú perspektívu úžasných objavov, podobných tým, ktoré sa otvorili pred fyzikmi v ich pokusoch pochopiť atómovú štruktúru našej bytosti. Možno, podobne ako vo fyzike, možno tieto objavy opísať matematickým jazykom. Ale aj dnes, keď sa pohybujeme v súlade s novými myšlienkami, primeranosť používaného jazyka a jasná definícia predpokladov, ktoré robíme, sú čoraz dôležitejšie. Aritmetika je adekvátny jazyk na opis výšky a času prílivu a odlivu, ak však chceme predpovedať jeho vzostup a pád, musíme použiť iný jazyk, jazyk algebry s jej špeciálnymi symbolmi a teorémami. Podobne elektrické vlny a výplachy v mozgu možno primerane opísať počítaním, aritmetikou; ale keď sa naše nároky zvyšujú a my chceme pochopiť a predpovedať správanie mozgu, existuje veľa neznámych "x" a "y" mozgu. Je teda potrebné mať aj svoju algebru. Niektorí ľudia považujú toto slovo za zastrašujúce. Neznamená to však nič iné ako „spájanie kúskov rozbitých“.

Záznamy EEG 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 otvoriť šifru, ale to neznamená, že informácie, ktoré získate, budú nevyhnutne mať veľkú hodnotu...

Funkciou nervového systému je vnímať, porovnávať, uchovávať a vytvárať mnohé signály. Ľudský mozog je nielen mechanizmus oveľa zložitejší ako ktorýkoľvek iný, ale aj mechanizmus s dlhou individuálnou históriou. V tomto ohľade by bolo skúmanie iba frekvencií a amplitúd zložiek vlnitých čiar počas obmedzeného časového obdobia prinajmenšom prílišným zjednodušením.“ (Gray Walter. Living Brain. M., Mir, 1966).

Prečo potrebujeme počítačovú analýzu elektroencefalogramu?

Historicky sa klinická elektroencefalografia vyvinula z vizuálnej fenomenologickej analýzy EEG. Avšak už na začiatku vývoja elektroencefalografie vznikla túžba fyziológov hodnotiť EEG pomocou kvantitatívnych objektívnych ukazovateľov, 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 cytoarchitektonikou kortikálnych zón.

Komu kvantitatívnych metód EEG hodnotenie by malo zahŕňať aj planimetrické a histografické metódy EEG analýzy, ktoré boli tiež vykonávané manuálnym meraním amplitúdy oscilácií. Štúdium priestorových vzťahov elektrickej aktivity mozgovej kôry človeka sa realizovalo pomocou toposkopu, ktorý umožnil študovať intenzitu signálu v dynamike, fázové vzťahy aktivity a voliť zvolený rytmus. Použitie korelačnej metódy na EEG analýzu prvýkrát navrhol a vyvinul N. Wiener v 30. rokoch 20. storočia a najpodrobnejšie odôvodnenie aplikácie spektrálno-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 smer digitálna elektroencefalografia. Moderné metódy počítačové spracovanie elektroencefalogramu umožňuje podrobnú analýzu rôznych EEG javov, zobrazenie ľubovoľnej časti krivky vo zväčšenej forme, vykonanie jej amplitúdovo-frekvenčnej analýzy, prezentovanie získaných údajov vo forme máp, čísel, grafov, diagramov a pod. získanie pravdepodobnostných charakteristík priestorového rozloženia faktorov, ktoré spôsobujú výskyt konvexitného povrchu elektrickej aktivity.

Spektrálna analýza, ktorá sa najčastejšie používa pri analýze elektroencefalogramov, bola použitá na posúdenie základných charakteristík EEG v r. rôzne skupiny patológie (Ponsen L., 1977), chronické účinky psychofarmák (Saito M., 1981), prognóza cerebrovaskulárnych príhod (Saimo K. a kol., 1983), hepatogénna encefalopatia (Van der Rijt C. C. 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 väčšej miere, ako boli zaznamenané počas dlhšieho obdobia analýzy v podobných experimentálnych situáciách. Dlhé epochy analýzy sú výhodnejšie aj z toho dôvodu, že odchýlky v spektre spôsobené krátkodobými artefaktmi sú v nich menej výrazné, ak nemajú výraznú amplitúdu.

Pri vyhodnocovaní zovšeobecnených charakteristík EEG pozadia väčšina výskumníkov volí epochy analýzy 50 - 100 sekúnd, hoci podľa J. Mocksa a T. Jassera (1984) poskytuje aj 20 sekundová epocha pomerne dobre reprodukovateľné výsledky, ak je vybraná podľa na kritérium 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 skúmaných a konkrétnych problémov riešených touto metódou. R. John a ďalší (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 a kol., (1983), skúmajúci EEG spektrá normálnych a dyslektických detí, zároveň dospeli k záveru, že absolútne spektrá sú informatívne a hodnotnejšie, poskytujúce nielen rozloženie výkonu podľa frekvencií, 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) pásma, zatiaľ čo čas, ako pre zvyšok spektrálnych pásiem, je reprodukovateľnosť menej spoľahlivá (Gasser T. et al., 1985). Pri ischemickej cievnej mozgovej príhode bola z 24 kvantitatívnych parametrov získaných na základe spektier zo 6 derivácií EEG iba absolútna sila lokálnych delta vĺn spoľahlivým prediktorom prognózy (Sainio K. et al., 1983).

Vzhľadom na citlivosť EEG na zmeny prietoku krvi mozgom sa množstvo prác venuje spektrálnej analýze EEG počas prechodných ischemických atakov, keď sa zmeny zistené manuálnou analýzou zdajú byť nevýznamné. V. Kopruner a kol., (1984) študovali EEG u 50 zdravých a 32 pacientov s poruchou cerebrálnej cirkulácie v pokoji a pri stláčaní lopty pravou a ľavou rukou. EEG bol podrobený počítačovej analýze s výpočtom výkonu z hlavných spektrálnych pásiem. Na základe týchto prvotných údajov získame 180 parametrov, ktoré boli spracované metódou multivariačnej lineárnej diskriminačnej analýzy. Na tomto základe bol získaný multiparametrický index asymetrie (MPA), ktorý umožnil na počítačovom tomograme rozlíšiť zdravých a chorých ľudí, skupiny pacientov podľa závažnosti neurologického defektu a prítomnosti a veľkosti ložiska. Najväčší príspevok k MPA bol daný pomerom výkonu theta k výkonu delta. Ďalšie významné parametre šikmosti 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 pri vizuálnej analýze nachádza iba u malého percenta jedincov. Spektrálna analýza kombinovaná s technikou spriemerovania spektier získaných počas niekoľkých epoch umožňuje ich identifikáciu u všetkých subjektov.

Keďže distribúcia mu rytmu sa zhoduje s oblasťou prívodu krvi do strednej mozgovej tepny, jej zmeny môžu slúžiť ako index porúch v zodpovedajúcej oblasti. diagnostické kritériá sú rozdiely vo vrcholovej frekvencii a sile mu-rytmu v dvoch hemisférach (Pfurtschillir G., 1986).

Spôsob výpočtu spektrálneho výkonu na EEG vysoko oceňuje C.S. 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 stanoviť klasifikáciu encefalopatií podľa tohto ukazovateľa, ktorý sa ukazuje ako spoľahlivejší. než klinický obraz. V kontrole je priemerná dominantná frekvencia väčšia alebo rovná 6,4 Hz a percento theta je nižšie ako 35; v štádiu I encefalopatie leží priemerná dominantná frekvencia v rovnakom rozsahu, ale počet theta je rovný alebo vyšší ako 35 %, v štádiu II je priemerná dominantná frekvencia pod 6,4 Hz, obsah vĺn theta je v rovnaký rozsah a počet delta vĺn nepresahuje 70 %; v Stupeň III počet delta vĺn je viac ako 70%.

Ďalšia oblasť použitia matematickej analýzy elektroencefalogramu metódou rýchlej Fourierovej transformácie sa týka kontroly krátkodobých zmien EEG pod vplyvom niektorých vonkajších a vnútorných faktorov. Táto metóda sa teda používa na sledovanie stavu prietoku krvi mozgom počas endaterektómie alebo operácie srdca s prihliadnutím na vysoká citlivosť EEG k poruchám cerebrálnej cirkulácie. V práci M. Myers a kol. Spektrálne diagramy po sebe nasledujúcich epoch boli umiestnené na displeji jedna pod druhou. Výsledným obrázkom bol trojrozmerný graf, kde os X zodpovedala frekvencii, Y - registračnému času a imaginárna súradnica zodpovedajúca výške píkov zobrazovala spektrálnu silu. Metóda poskytuje demonštratívne zobrazenie časových fluktuácií v spektrálnom zložení v EEG, ktoré zase vysoko koreluje s fluktuáciami cerebrálneho prietoku krvi, ktorý je určený rozdielom arteriovenózneho tlaku v mozgu. Autori dospeli k záveru, že údaje z EEG by 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 v pásme delta a theta počas hyperventilácie u pacientov s epilepsiou. V štúdiách zlyhania obličiek efektívna technika analýza EEG spektier počas svetelnej rytmickej stimulácie. Subjektom boli prezentované postupné 10-sekundové série svetelných zábleskov od 3 do 12 Hz so súčasným nepretržitým zaznamenávaním postupných výkonových spektier pre epochy 5 sekúnd. Spektrá boli umiestnené vo forme matice, aby sa získal pseudo-trojrozmerný obraz, v ktorom je čas reprezentovaný pozdĺž osi pohybujúcej sa od pozorovateľa pri pohľade zhora, frekvencia - pozdĺž osi X, amplitúda - pozdĺž Os Y. Normálne bol jasne definovaný vrchol pozorovaný pri dominantnej harmonickej a menej zreteľný pri subharmonickej stimulácii, ktorý sa postupne posúval doprava v priebehu zvyšujúcej sa stimulačnej frekvencie. Keď bola pozorovaná urémia prudký pokles výkon pri základnej harmonickej, prevaha špičiek na nízkych frekvenciách s celkovým rozptylom výkonu. Presnejšie kvantitatívne sa to prejavilo poklesom aktivity pri nižších frekvenčných harmonických pod hlavnou, čo korelovalo so zhoršením stavu pacientov. Došlo k obnoveniu normálneho obrazu spektier asimilácie rytmov so zlepšením v dôsledku dialýzy alebo transplantácie obličky (Amel B. et al., 1978). Niektoré štúdie používajú metódu izolácie určitej frekvencie záujmu na EEG.

Pri štúdiu dynamických posunov na EEG sa zvyčajne používajú krátke analytické epochy: od 1 do 10 sekúnd. Fourierova transformácia má niektoré vlastnosti, ktoré čiastočne sťažujú porovnávanie 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 podľa klasického Fourierovho algoritmu určitá prevaha pomalých frekvencií.

Hodnotenie frekvenčných zložiek EEG sa používa na lokálnu diagnostiku, pretože táto charakteristika EEG je jedným z hlavných kritérií pri vizuálnom vyhľadávaní lokálnych mozgových lézií. To vyvoláva otázku výberu významných parametrov pre hodnotenie EEG.

V experimentálnej klinickej štúdii boli pokusy aplikovať spektrálnu analýzu na nozologickú klasifikáciu mozgových lézií podľa očakávania neúspešné, hoci bola potvrdená jej užitočnosť ako metódy na detekciu patológie a lokalizácie lézií (Mies G., Hoppe G., Hossman K.A. ., 1984). V tomto režime programu sa spektrálne pole zobrazuje s rôznym stupňom prekrytia (50-67%), rozsah zmeny ekvivalentných hodnôt amplitúdy (škála farebného kódovania) je uvedený v μV. Možnosti režimu vám umožňujú zobraziť 2 spektrálne polia naraz pomocou 2 kanálov alebo hemisfér na porovnanie. Stupnica histogramu sa automaticky vypočíta tak, aby biela farba zodpovedala maximálnej hodnote ekvivalentnej amplitúdy. Plávajúce parametre stupnice farebného kódovania vám umožňujú prezentovať akékoľvek údaje v akomkoľvek rozsahu bez stupnice, ako aj porovnávať pevný kanál so zvyškom.

Aké metódy matematickej analýzy EEG sú najbežnejšie?

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

Aké sú hlavné aspekty aplikácie 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 mozgových neurónov. Len elektroencefalografickými metódami je možné objektívne fixovať 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 epileptických záchvatov. Využitie metód multiparametrickej štatistickej diagnostiky umožňuje v týchto prípadoch nielen získať spoľahlivú diagnózu epilepsie z nespoľahlivých klinických a elektroencefalografických údajov, ale aj riešiť potrebu liečby antikonvulzívami pri traumatickom poranení mozgu, izolovanom epileptickom záchvate, diagnostike epilepsie, ale aj potrebe liečby epilepsiou. febrilné kŕče Využitie automatických metód spracovania EEG v epileptológii je v súčasnosti najzaujímavejším a najsľubnejším smerom. Objektívne posúdenie funkčného stavu mozgu v prítomnosti pacienta s paroxyzmálnymi záchvatmi neepileptického pôvodu, vaskulárnou patológiou, zápalovými ochoreniami mozgu a pod.s možnosťou longitudinálnych štúdií umožňuje sledovať dynamiku 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 metódami rozpoznávania vzorov, ktoré čiastočne reprodukujú operácie vykonávané osobou;

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

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

Aké sú hlavné režimy spracovania obsiahnuté v programe "DX 4000 practic"?

Pri zvažovaní rôznych metód matematickej analýzy elektroencefalogramu je možné ukázať, aké informácie poskytuje táto alebo tá 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.

Vo veľkej miere sa používajú metódy ako frekvenčná, spektrálna a korelačná analýza, ktoré umožňujú odhadnúť časopriestorové parametre elektrickej aktivity. Medzi najnovší vývoj softvéru spoločnosti DX-systems patrí automatický EEG analyzátor, 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. Osvedčila sa metóda pravdepodobnostnej EEG tomografie, ktorá umožňuje s určitou mierou spoľahlivosti zobraziť na funkčnom reze umiestnenie faktora, ktorý spôsobil elektrickú aktivitu na EEG pokožky hlavy. V súčasnosti sa testuje 3-rozmerný model funkčného ohniska elektrickej aktivity s jeho priestorovým a vrstveným mapovaním v rovinách a zosúladením s rezmi získanými pri štúdiu anatomických štruktúr mozgu pomocou metód NMRI. Táto metóda sa používa vo verzii softvéru „DX 4000 Research“.

Metóda matematickej analýzy evokovaných potenciálov vo forme mapovacích, spektrálnych a korelačných metód analýzy sa v klinickej praxi čoraz viac využíva pri hodnotení funkčného stavu mozgu.

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

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

Morfologická analýza rôznych EEG obrazcov je vyhodnotená vizuálne užívateľom, avšak s možnosťou prezerania iná rýchlosť a mierka môže byť implementovaná programovo. Nedávny vývoj navyše umožňuje vystaviť záznamy elektroencefalogramu režimu automatického analyzátora, ktorý vyhodnocuje rytmickú aktivitu pozadia charakteristickú pre každého pacienta, monitoruje periódy hypersynchrónie EEG, lokalizáciu určitých patologických vzorcov, paroxyzmálnu aktivitu, jej zdroj a distribučné cesty. . 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 reprezentácia charakteristík elektrickej aktivity mozgu vo forme komprimovaných spektrálnych oblastí, digitálnych údajov, histogramov, korelácie a spektrálne tabuľky a mapy.

Krátkodobé (od 10 ms) a relatívne konštantné elektroencefalografické obrazce ("elektroencefalografické syndrómy"), ako aj elektroencefalografický obrazec charakteristický pre každého človeka a jeho zmeny spojené s vekom a (normálne) a s patológiou, podľa stupňa postihnutia , majú diagnostickú hodnotu pri štúdiu EEG pri patologickom procese rôznych častí mozgových štruktúr. Neurofyziológ teda musí analyzovať EEG obrazce rôzneho trvania, ale nie dôležitého, a získať najúplnejšie informácie o každom z nich ao elektroencefalografickom obraze ako celku. Preto pri analýze EEG obrazca je potrebné brať do úvahy čas jeho existencie, keďže časové obdobie, ktoré sa analyzuje, by malo byť úmerné skúmanému EEG fenoménu.

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

EEG tomografia.

Autorom tejto metódy je A.V. Kramarenko. Prvý vývoj softvéru problémového laboratória „DX-systems“ bol vybavený režimom EEG tomografu a teraz sa úspešne používa vo viac ako 250 zdravotníckych zariadeniach. Podstata a oblasti praktického použitia tejto metódy sú popísané v práci autora.

EEG mapovanie.

Pre digitálnu elektroencefalografiu sa stalo tradičné transformovať prijaté informácie vo forme máp: frekvencia, amplitúda. Topografické mapy odrážajú rozloženie spektrálnej sily elektrických potenciálov. Výhody tohto prístupu spočívajú v tom, že niektoré rozpoznávacie úlohy podľa psychológa lepšie rieši človek na základe vizuálno-priestorového vnímania. Okrem toho je prezentácia informácií vo forme obrazu, ktorý reprodukuje skutočné priestorové vzťahy v mozgu subjektu, hodnotená ako adekvátnejšia aj z klinického hľadiska, analogicky s takými výskumnými metódami, ako je NMR atď.

Na získanie mapy rozloženia výkonu v určitom spektrálnom rozsahu sa vypočítajú výkonové spektrá pre každý z vodičov a potom sa všetky hodnoty ležiace priestorovo medzi elektródami vypočítajú metódou viacnásobnej interpolácie; spektrálny výkon v určitom pásme je kódovaný pre každý bod intenzitou farby v danej farebnej škále na farebnom displeji. Na obrazovke sa získa obraz hlavy subjektu (pohľad zhora), na 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 et al., (1982), pomocou systému reprezentácie spektrálnej sily v hlavných EEG spektrálnych pásmach vo forme farebných máp, dospeli k záveru, že pomocou tejto metódy je možné získať ďalšie užitočné informácie v štúdia pacientov s ischemickou cerebrovaskulárnou príhodou s afáziou.

Tí istí autori v štúdii pacientov s prechodnými ischemickými atakami 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 boli patologické asymetrie v topografických mapách vnímané presvedčivejšie ako v konvenčnom EEG a diagnostické hodnoty mali zmeny v pásme alfa rytmu, ktoré, ako je známe, sú najmenej podporované v konvenčnej analýze EEG (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 akomkoľvek bode záznamu je stochastický proces, akékoľvek okamžité rozloženie potenciálu zaznamenané topografickou mapou sa ukazuje ako nereprezentatívne. Konštrukcia amplitúdových máp pre dané pásma spektra preto primeranejšie zodpovedá úlohám klinickej diagnostiky (Zenkov L.R., 1991).

Stredný režim normalizácie zahŕňa prispôsobenie farebnej škály priemerným hodnotám amplitúdy pre 16 kanálov (rozpätie 50 μV).

Normalizácia minimálnymi farbami minimálne hodnoty amplitúd s najchladnejšou farbou stupnice a zvyšok s rovnakým krokom farebnej stupnice.

Normalizácia na maximum zahŕňa farbenie oblastí s maximálnymi hodnotami amplitúdy najteplejšou farbou a farbenie zvyšných oblastí chladnejšími tónmi v krokoch po 50 μV.

Podľa toho sú konštruované gradačné stupnice frekvenčných máp.

V režime mapovania je možné topografické mapy násobiť vo frekvenčných rozsahoch alfa, beta, theta, delta; stredná frekvencia spektra a jej odchýlka. Možnosť prezerania sekvenčných topografických máp umožňuje určiť lokalizáciu zdroja záchvatovej aktivity a spôsob jej šírenia vizuálnym a časovým (pomocou automatického časovača) porovnaním s tradičnými krivkami EEG. Pri zázname elektroencefalogramu podľa daného výskumného protokolu umožňuje prezeranie súhrnných máp zodpovedajúcich každej vzorke v štyroch frekvenčných rozsahoch rýchlo a obrazne posúdiť dynamiku elektrickej aktivity mozgu počas funkčného zaťaženia, identifikovať konštantné, ale nie vždy výrazná asymetria.

Sektorové diagramy vizuálne zobrazujú so zobrazením digitálnych charakteristík percentuálny podiel každého frekvenčného rozsahu na 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 ako 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. Rovnakú informáciu možno znázorniť ako trojrozmerný obrazec, pozdĺž ktorého osi Z je vynesená pravdepodobnosť. Neďaleko je uvedená plocha, ktorú obrázok zaberá, ako percento z celkovej plochy. Dvojrozmerný diferenciálny zákon rozloženia strednej frekvencie a amplitúdy signálu je tiež skonštruovaný pre každú hemisféru samostatne. Na porovnanie týchto obrázkov sa vypočíta absolútny rozdiel týchto dvoch distribučných zákonov a zobrazí sa na frekvenčnej rovine. Tento režim umožňuje odhadnúť celkovú elektrickú aktivitu a hrubú interhemisférickú asymetriu.

Reprezentácia EEG vo forme digitálnych hodnôt. Prezentácia elektroencefalogramu v digitálnej forme umožňuje získať nasledujúce informácie o štúdii: ekvivalentné hodnoty priemernej amplitúdy vlny každého frekvenčného rozsahu zodpovedajúcej jeho výkonovej spektrálnej hustote (ide o odhady matematického očakávania spektrálneho zloženia signálu na základe Fourierových realizácií, 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 na kanál v aktuálnom rozsahu z matematického očakávania (hodnoty v spriemerovanej Fourierovej implementácii, vyjadrené v μV).

Histogramy. Jedným z najbežnejších a ilustratívnejších spôsobov prezentácie údajov Fourierovej analýzy sú distribučné histogramy 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 (v súlade s tým realizácií) patriacich do každého intervalu (frekvencia zásahov). Toto pole čísel je vyhladené Hammingovým filtrom a normalizované na maximálnu hodnotu (potom maximum v každom kanáli je 1,0). Pri určovaní priemernej efektívnej (strednej) frekvencie výkonovej spektrálnej hustoty sú hodnoty pre Fourierove realizácie tabelované v 70 intervaloch so šírkou 0,2 Hz v rozsahu od 2 do 15 Hz. Hodnoty sú vyhladené Hammingovým filtrom a normalizované na maximum. V rovnakom režime je možné vytvárať hemisférické histogramy a všeobecný histogram. Pre hemisférické histogramy sa berie 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 konštrukciu hemisférických histogramov sa používajú iba hodnoty v kanáloch jednej hemisféry (kanály Cz a Oz sa neberú do úvahy pre žiadnu hemisféru) . Na histogramoch je vyznačený interval s maximálnou hodnotou frekvencie a je naznačené, čo mu 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 príslušný počet periodických signálov, ktoré sa následne podrobia harmonickej analýze. Na výstupe sa získajú spektrálne výkonové krivky, kde sú EEG frekvencie vynesené pozdĺž osi X a výkon uvoľnený pri danej frekvencii počas analyzovaného časového intervalu pozdĺž osi Y. Trvanie epoch je 1 sekunda Výkonové spektrá EEG sa zobrazujú postupne, vykreslené pod sebou s vyfarbením. teplé farby maximálne hodnoty. Výsledkom je, že na displeji je vybudovaná pseudotrojrozmerná krajina postupných spektier, ktorá umožňuje vizuálne vidieť zmeny v spektrálnom zložení EEG v priebehu času. Najčastejšie používaná metóda na hodnotenie spektrálnej sily EEG sa používa na charakterizáciu EEG vo všeobecnosti v prípadoch nešpecifických difúzne lézie mozgu, ako sú malformácie, rôzne druhy encefalopatie, poruchy vedomia, niektoré psychiatrické ochorenia.
Druhou oblasťou použitia tejto metódy je dlhodobé pozorovanie pacientov v kóme alebo pod terapeutickými účinkami (Fedin AI, 1981).

Bispektrálna analýza s normalizáciou je jedným zo špeciálnych režimov spracovania elektroencefalogramu metódou rýchlej Fourierovej transformácie a ide o opakovanú spektrálnu analýzu výsledkov EEG spektrálnej analýzy v danom rozsahu pre všetky kanály. Výsledky EEG spektrálnej analýzy sú prezentované na časových histogramoch výkonovej spektrálnej hustoty (PSD) pre zvolený frekvenčný rozsah. 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 na celom poli PSD. Keďže PSD je kladná hodnota, pôvodné údaje pre rešpektovaciu analýzu obsahujú určitú konštantnú zložku, ktorá sa prejavuje vo výsledkoch pri nízkych frekvenciách. Často je tam maximum. Na odstránenie konštantnej zložky je potrebné údaje vycentrovať. Toto je spôsob bispektrálnej analýzy s centrovaním. Podstata metódy spočíva v tom, že ich priemerná hodnota sa odpočítava od počiatočných údajov pre každý kanál.

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

V ľudskom tele je veľa záhad a nie všetky ešte podliehajú lekárom. Najkomplexnejší a najmätúcejší z nich je snáď mozog. Rôzne metódy výskumu mozgu, ako napríklad elektroencefalografia, pomáhajú lekárom poodhaliť závoj tajomstva. Čo to je a čo môže pacient od zákroku očakávať?

Kto má nárok na elektroencefalografické vyšetrenie?

Elektroencefalografia (EEG) umožňuje objasniť mnohé diagnózy spojené s infekciami, úrazmi a poruchami mozgu.

Lekár vás môže poslať na vyšetrenie, ak:

1. Existuje možnosť epilepsie. Mozgové vlny v tomto prípade vykazujú zvláštnu epileptiformnú aktivitu, ktorá je vyjadrená v upravenej forme grafov.
2. Je potrebné určiť presnú polohu poškodenej časti mozgu alebo nádoru.
3. Existujú niektoré genetické choroby.
4. Existujú vážne porušenia spánku a bdenia.
5. Práca ciev mozgu je narušená.
6. Je potrebné posúdiť účinnosť liečby.

Metóda elektroencefalografie je použiteľná pre dospelých aj deti, je netraumatická a bezbolestná. Jasný obraz o práci mozgových neurónov v jeho rôznych častiach umožňuje objasniť povahu a príčiny neurologických porúch.

Metóda výskumu mozgu elektroencefalografia - čo to je?

Takéto vyšetrenie je založené na registrácii bioelektrických vĺn vyžarovaných neurónmi mozgovej kôry. Pomocou elektród sa zachytí, zosilní činnosť nervových buniek a prístroj sa prevedie do grafickej podoby.

Výsledná krivka charakterizuje proces práce rôznych častí mozgu, jeho funkčný stav. V normálnom stave má určitý tvar a odchýlky sú diagnostikované s prihliadnutím na zmeny vzhľad grafické umenie.

EEG sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi. Miestnosť pre neho je izolovaná od cudzích zvukov a svetla. Procedúra zvyčajne trvá 2-4 hodiny a vykonáva sa na klinike alebo v laboratóriu. V niektorých prípadoch vyžaduje elektroencefalografia s nedostatkom spánku viac času.

Metóda umožňuje lekárom získať objektívne údaje o stave mozgu, aj keď je pacient v bezvedomí.

Ako sa vykonáva EEG?

Ak lekár predpíše elektroencefalografiu, čo je to pre pacienta? Bude mu ponúknuté, aby si sadol do pohodlnej polohy alebo si ľahol, na hlavu si nasadil prilbu z elastického materiálu, ktorý fixuje elektródy. Ak má byť záznam dlhý, potom sa na miesta kontaktu elektród s pokožkou nanesie špeciálna vodivá pasta alebo kolódium. Elektródy nespôsobujú žiadne nepohodlie.

EEG neznamená žiadne porušenie integrity kože alebo zavedenie liekov (premedikácia).

Rutinné zaznamenávanie mozgovej aktivity nastáva u pacienta v stave pasívnej bdelosti, keď ticho leží alebo sedí so zatvorenými očami. Je to dosť ťažké, čas sa pomaly vlečie a so spánkom treba bojovať. Laboratórny asistent pravidelne kontroluje stav pacienta, žiada, aby otvoril oči a vykonal určité úlohy.

Počas štúdie by mal pacient minimalizovať akúkoľvek motorickú aktivitu, ktorá by rušila. Je dobré, ak sa laboratóriu podarí opraviť lekárov, o ktorých je záujem neurologické prejavy(kŕče, tiky, epileptický záchvat). Niekedy je záchvat u epileptikov vyprovokovaný účelovo s cieľom pochopiť jeho typ a pôvod.

Príprava na EEG

V predvečer štúdie stojí za to umyť si vlasy. Vlasy si radšej nezaplietajte a nepoužívajte žiadne stylingové prípravky. Sponky a sponky nechajte doma a dlhé vlasy si v prípade potreby zozbierajte do copu.

Doma treba nechať aj kovové šperky: náušnice, retiazky, piercing pier a obočia. Pred vstupom do kancelárie deaktivujte mobilný telefón(nielen zvukovo, ale úplne), aby nerušilo citlivé senzory.

Pred vyšetrením sa musíte najesť, aby ste nepociťovali hlad. Je vhodné vyhnúť sa akémukoľvek nepokoju a silným pocitom, ale nemali by ste užívať žiadne sedatíva.

Možno budete potrebovať vreckovku alebo uterák na utretie zvyšného fixačného gélu.

Vzorky počas EEG

Aby bolo možné sledovať reakciu mozgových neurónov v rôznych situáciách a rozšíriť demonštračné schopnosti metódy, elektroencefalografické vyšetrenie zahŕňa niekoľko testov:

1. Test otvorenia a zatvorenia oka. Laborant sa ubezpečuje, že pacient je pri vedomí, počuje ho a riadi sa pokynmi. Neprítomnosť vzorov na grafe v čase otvorenia očí naznačuje patológiu.

2. Test s fotostimuláciou, keď záblesky jasného svetla smerujú do očí pacienta počas záznamu. Tak sa odhalí epileptimorfná aktivita.

3. Test s hyperventiláciou, keď subjekt niekoľko minút dobrovoľne zhlboka dýcha. Frekvencia dýchacích pohybov v tomto čase mierne klesá, ale obsah kyslíka v krvi stúpa a podľa toho sa zvyšuje prísun okysličenej krvi do mozgu.

4. Spánková deprivácia, kedy je pacient ponorený do krátkeho spánku pomocou o sedatíva alebo zostať v nemocnici na dennom pozorovaní. To vám umožňuje získať dôležité údaje o aktivite neurónov v čase prebúdzania a zaspávania.

5. Stimulácia duševnej činnosti je riešiť jednoduché problémy.

6. Stimulácia manuálnej činnosti, kedy je pacient požiadaný, aby vykonal úlohu s predmetom v rukách.

To všetko poskytuje úplnejší obraz o funkčnom stave mozgu a všimnite si porušenia, ktoré majú mierny vonkajší prejav.

Trvanie elektroencefalogramu

Čas postupu sa môže líšiť v závislosti od cieľov stanovených lekárom a podmienok konkrétneho laboratória:

• 30 minút alebo viac, ak môžete rýchlo zaregistrovať aktivitu, ktorú hľadáte;
• 2-4 hodiny v štandardná verzia keď je pacient vyšetrený ležiaci v kresle;
• 6 a viac hodín na EEG s dennou spánkovou depriváciou;
• 12-24 hodín, kedy sa skúmajú všetky fázy nočného spánku.

Plánovaný čas postupu sa môže podľa uváženia lekára a laboratórneho asistenta ľubovoľným smerom zmeniť, pretože ak neexistujú žiadne charakteristické vzory zodpovedajúce diagnóze, EEG sa bude musieť zopakovať, čím sa vynaloží viac času a peňazí. A ak sa získajú všetky potrebné záznamy, nemá zmysel trápiť pacienta nútenou nečinnosťou.

Čo je video monitorovanie počas EEG?

Niekedy je elektroencefalografia mozgu duplikovaná videozáznamom, ktorý zaznamenáva všetko, čo sa deje počas štúdie s pacientom.

Video monitorovanie je predpísané pre pacientov s epilepsiou, aby korelovalo, ako správanie počas záchvatu koreluje s mozgovou aktivitou. Časovaná zhoda charakteristických vĺn s obrázkom môže objasniť medzery v diagnóze a pomôcť lekárovi pochopiť stav subjektu pre presnejšiu liečbu.

Výsledok elektroencefalografie

Keď pacient podstúpil elektroencefalografiu, záver sa rozdá spolu s výtlačkami všetkých grafov vlnovej aktivity rôznych častí mozgu. Okrem toho, ak bolo vykonané aj video monitorovanie, záznam sa uloží na disk alebo flash disk.

Pri konzultácii s neurológom je lepšie ukázať všetky výsledky, aby lekár mohol posúdiť vlastnosti stavu pacienta. Elektroencefalografia mozgu nie je základom diagnózy, ale výrazne objasňuje obraz choroby.

Aby boli na grafoch jasne viditeľné všetky najmenšie zuby, odporúča sa uložiť výtlačky zarovnané do pevného priečinka.

Šifrovanie z mozgu: typy rytmov

Keď prebehne elektroencefalografia, ktorú ukazuje každý graf, je mimoriadne ťažké porozumieť samostatne. Lekár urobí diagnózu na základe štúdie zmien v aktivite oblastí mozgu počas štúdie. Ale ak bolo predpísané EEG, potom boli dôvody dobré a nezaškodilo by vedome pristupovať k svojim výsledkom.

Takže máme v rukách výpis takéhoto vyšetrenia, ako je elektroencefalografia. Čo sú to - rytmy a frekvencie - a ako určiť hranice normy? Hlavné ukazovatele, ktoré sa objavujú v závere:

1. Alfa rytmus. Frekvencia sa bežne pohybuje od 8-14 Hz. Medzi mozgovými hemisférami možno pozorovať rozdiel až 100 μV. Patológia alfa rytmu je charakterizovaná asymetriou medzi hemisférami presahujúcou 30%, index amplitúdy je nad 90 μV a pod 20.

2. Beta rytmus. Fixuje sa hlavne na predných zvodoch (v čelných lalokoch). Pre väčšinu ľudí je typická frekvencia 18-25 Hz s amplitúdou nie väčšou ako 10 μV. Patológia je indikovaná zvýšením amplitúdy nad 25 μV a pretrvávajúcim šírením beta aktivity do zadných zvodov.

3. Delta rytmus a Theta rytmus. Opravené iba počas spánku. Výskyt týchto aktivít v období bdelosti signalizuje podvýživu mozgových tkanív.

5. Bioelektrická aktivita (BEA). Normálny indikátor ukazuje synchronizáciu, rytmus a absenciu paroxyzmov. Odchýlky sa prejavujú ranou detskou epilepsiou, predispozíciou ku kŕčom a depresiám.

Aby boli výsledky štúdie indikatívne a informatívne, je dôležité presne dodržiavať predpísaný liečebný režim, bez zrušenia liekov pred štúdiom. Alkohol alebo energetické nápoje vypité deň predtým môžu obraz skresliť.

Na čo sa používa elektroencefalografia?

Pre pacienta sú prínosy štúdie zrejmé. Lekár môže skontrolovať správnosť predpísanej terapie a v prípade potreby ju zmeniť.

U ľudí s epilepsiou, keď sa pozorovaním stanoví obdobie remisie, môže EEG ukázať záchvaty, ktoré nie sú povrchovo pozorovateľné a stále vyžadujú lekársky zásah. Alebo sa vyhnite neprimeraným sociálnym obmedzeniam špecifikujúcim znaky priebehu choroby.

Štúdia môže tiež prispieť k včasnej diagnostike novotvarov, vaskulárnych patológií, zápalov a degenerácie mozgu.

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.

Hostiteľom je http://www.allbest.ru

Úvod

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

Elektroencefalografia umožňuje kvalitatívne a kvantitatívne analyzovať funkčný stav mozgu a jeho reakcie na podnety a tiež výrazne pomáha pri diagnostike epilepsie, nádorových, ischemických, degeneratívnych a zápalových ochorení mozgu. Elektroencefalografia umožňuje vyhodnotiť účinnosť liečby s už stanovenou diagnózou.

Metóda EEG je perspektívna a orientačná, čo umožňuje uvažovať o nej v oblasti diagnostiky duševných porúch. Aplikácia matematické metódy rozbor EEG a ich implementácia do praxe umožňuje automatizovať a zjednodušiť prácu lekárov. EEG je neoddeliteľnou súčasťou objektívnych kritérií pre priebeh ochorenia, ktoré je predmetom štúdie vo všeobecnom systéme hodnotenia vyvinutom pre osobný počítač.

1. Metóda elektroencefalografie

Využitie 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.

Zmeny v intracelulárnych membránových potenciáloch (MP) kortikálnych pyramídových neurónov sú základom potenciálnych fluktuácií zaznamenaných z povrchu hlavy vo forme EEG. Pri zmene intracelulárneho MF neurónu v extracelulárnom priestore, kde sa nachádzajú gliové bunky, vzniká potenciálny rozdiel – fokálny potenciál. Potenciály, ktoré vznikajú v extracelulárnom priestore v populácii neurónov, sú súčtom takýchto 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 záznamom celkovej elektrickej aktivity buniek mozgových hemisfér.

1.1 Vedenie a záznam elektroencefalogramu

Záznamové elektródy sú umiestnené tak, že na viackanálovom zázname sú zastúpené 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 - okcipitálny únos; P - parietálne olovo; C - centrálny prívod; F - čelné vedenie; t - časový únos. Číselné indexy určujú polohu elektródy v príslušnej oblasti.

Ryža. Obr. 2. Schéma záznamu EEG s monopolárnymi zvodmi (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 - parietálne olovo; C - centrálny prívod; 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 - napätie pod elektródou, stojace nad normálnym mozgovým tkanivom; Ta-Tr, Tr-O a Ta-F - záznamy získané bipolárnym zvodom z príslušných párov elektród

Takéto vedenie sa nazýva referenčné vedenie, keď sa na "vstup 1" zosilňovača aplikuje 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.

Ako také sa používa ľavý (A1) a pravý (A2) ušný lalok. Aktívna elektróda je pripojená k "vstupu 1" zosilňovača, napájanie záporného potenciálového posunu spôsobuje vychýlenie záznamového pera smerom 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 potenciálny rozdiel medzi dvoma elektródami je zaznamenaný na EEG, poloha bodu na krivke bude rovnaká, ale v opačnom smere, ovplyvnená zmenami potenciálu pod každou z dvojice elektród. V referenčnom zvode pod aktívnou elektródou sa generuje striedavý potenciál mozgu. Pod referenčnou elektródou, ktorá je 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 „zosilňovač-objekt“ a prítomnosť dostatočne intenzívneho zdroja potenciálu v tejto oblasti, umiestneného asymetricky vzhľadom na elektródy, výrazne ovplyvní čítania. Preto v prípade referenčného priradenia nie je úsudok o lokalizácii potenciálneho zdroja celkom spoľahlivý.

Bipolárny sa nazýva zvod, v ktorom sú elektródy 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 formu kmitania pod každým z nich na základe jedného bipolárneho priradenia. Analýza EEG zaznamenaného z niekoľkých párov elektród v rôznych kombináciách zároveň umožňuje určiť lokalizáciu potenciálnych zdrojov, ktoré tvoria zložky komplexnej celkovej krivky získanej bipolárnou deriváciou.

Napríklad, ak existuje lokálny zdroj pomalých oscilácií v zadnej temporálnej oblasti (Tp na obr. 2), keď sú predná a zadná temporálna elektróda (Ta, Tr) pripojená na svorky zosilňovača, získa sa záznam obsahujúci pomalá zložka zodpovedajúca pomalej aktivite v zadnej temporálnej oblasti (Tr), superponovaná na ňu 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 pomalá zložka. V páre, ktorého vstupy sú napájané 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 akýmkoľvek iným, vedie k objaveniu sa patologickej zložky v zodpovedajúcich EEG kanáloch. To vám umožňuje určiť lokalizáciu zdroja patologických výkyvov.

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

Ryža. Obr. 3. Fázový vzťah záznamov pri rôznych miestach potenciálneho zdroja: 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 rozdielu potenciálov sa nachádza 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; Za predpokladu, že pod elektródou 2 je pozitívny posun elektrického potenciálu vzhľadom na potenciál zvyšných častí mozgu (označený znamienkom "+"), potom je zrejmé, že elektrický prúd v dôsledku tohto posunu potenciálu bude mať opačný smer v obvodoch zosilňovačov A a B, čo sa prejaví opačne smerovanými posunmi rozdielu potenciálov - antifáz - na 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 cez viacero kanálov elektroencefalografu vo forme reťaze sa protifázové kmity skúmaného potenciálu budú zaznamenávať cez tie dva kanály, na ktorých protiľahlé vstupy je pripojená jedna spoločná elektróda stojaca nad zdrojom tohto potenciálu.

1.2 Elektroencefalogram. Rytmy

Povaha EEG je určená funkčným stavom nervového tkaniva, ako aj metabolickými procesmi, ktoré sa v ňom vyskytujú. Porušenie krvného zásobenia vedie k potlačeniu bioelektrickej aktivity mozgovej kôry. dôležité Funkcia EEG je jeho spontánna povaha a autonómia. Elektrickú aktivitu mozgu možno zaznamenať nielen počas bdenia, ale aj počas spánku. Dokonca aj pri hlbokej kóme a anestézii sa pozoruje zvláštny charakteristický vzor rytmických procesov (EEG vlny). V elektroencefalografii sa rozlišujú 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 dôsledkom celkovej aktivity jednotlivých neurónov. Rytmy elektroencefalogramu sa navzájom líšia trvaním, amplitúdou a formou. Hlavné zložky EEG zdravého človeka sú uvedené v tabuľke 1. Zoskupenie je viac-menej ľubovoľné, nezodpovedá žiadnym fyziologickým kategóriám.

Tabuľka 1 - Hlavné zložky elektroencefalogramu

Alfa(b)-rytmus: frekvencia 8-13 Hz, amplitúda do 100 μV. Registrované u 85-95% zdravých dospelých. Najlepšie sa prejavuje v okcipitálnych oblastiach. B-rytmus má najväčšiu amplitúdu v stave pokojnej uvoľnenej bdelosti so zatvorenými očami. Okrem zmien spojených s funkčným stavom mozgu sa vo väčšine prípadov pozorujú spontánne zmeny v amplitúde β-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 podnete (najmä záblesk svetla) dôjde k tejto desynchronizácii náhle a ak podnet nie je emotiogénneho charakteru, b-rytmus sa obnoví pomerne rýchlo (po 0,5-2 s). Tento jav sa nazýva „aktivačná reakcia“, „orientačná reakcia“, „reakcia vyhasnutia b-rytmu“, „desynchronizačná reakcia“.

· Beta(b)-rytmus: frekvencia 14-40 Hz, amplitúda do 25 μV. Najlepšie zo všetkého je, že B-rytmus je zaznamenaný v oblasti centrálneho gyru, ale zasahuje aj do zadného centrálneho a frontálneho gyru. Normálne je veľmi slabo exprimovaný a vo väčšine prípadov má amplitúdu 5-15 μV. β-Rytmus je spojený so somatickými senzorickými a motorickými kortikálnymi mechanizmami a poskytuje 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 svojimi fyziologickými vlastnosťami a topografiou. Vizuálne je m-rytmus pozorovaný iba u 5-15% subjektov v rolandickej 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 mozog, siahajúci po niekt patologických stavov 300 UV alebo viac.

· Delta (d) -aktivita: frekvencia 0,5-3 Hz, amplitúda je rovnaká ako amplitúda I-aktivity. I- a d-oscilácie môžu byť prítomné v malom množstve na EEG bdelého dospelého 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 zaberá viac ako 15 % celkového času záznamu.

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

Spike (angl. Spike - hrot, vrchol) - negatívny potenciál akútnej formy, trvajúci menej ako 70 ms, amplitúda? 50 μV (niekedy až stovky alebo dokonca tisíce μV).

· Akútna vlna sa od špičky líši v časovom predĺžení: jej trvanie je 70-200 ms.

· Ostré vlny a hroty sa môžu kombinovať s pomalými vlnami a vytvárať stereotypné komplexy. Spike-slow wave - komplex 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 a na ňu nadväzujúcej pomalej vlny, perióda komplexu je 500-1300 ms (obr. 5).

Dôležitou charakteristikou hrotov a ostrých vĺn je ich náhly výskyt a zmiznutie a zreteľný rozdiel od aktivity pozadia, ktorú prevyšujú amplitúdou. Akútne javy s vhodnými parametrami, ktoré sa zreteľne nelíšia od aktivity pozadia, sa neoznačujú ako ostré vlny alebo špičky.

Ryža. 5. Hlavné typy epileptiformnej aktivity: 1 - adhézie; 2 - ostré vlny; 3 - ostré vlny v pásme P; 4 - hrot-pomalá vlna; 5 - polyspike-pomalá vlna; 6 - ostrá-pomalá vlna. Hodnota kalibračného signálu pre "4" je 100 µV, pre ostatné záznamy - 50 µV.

Vzplanutie je označenie pre skupinu vĺn s náhlym objavením sa a zmiznutím, ktoré sa zreteľne líši od aktivity pozadia vo frekvencii, tvare a/alebo amplitúde (obr. 6).

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

Výtok - záblesk epileptiformnej aktivity.

Typ epileptického záchvatu je výboj epileptiformnej aktivity, ktorý sa typicky zhoduje s klinickým epileptickým záchvatom.

2. Elektroencefalografia pri epilepsii

Epilepsia je ochorenie charakterizované dvoma alebo viacerými epileptickými záchvatmi (záchvaty). Epileptický záchvat je krátka, zvyčajne nevyprovokovaná, stereotypná porucha vedomia, správania, emócií, motoriky resp. senzorické funkcie, ktorý dokonca klinické prejavy môže byť spojené s vybitím nadmerného počtu neurónov v mozgovej kôre. Definícia epileptického záchvatu prostredníctvom konceptu výboja neurónov určuje najdôležitejší význam EEG v epileptológii.

Objasnenie formy epilepsie (viac ako 50 variantov) obsahuje ako povinnú zložku popis EEG obrazca charakteristické pre túto formu. Hodnota EEG je daná tým, že epileptické výboje a následne epileptiformná aktivita sú na EEG pozorované aj mimo epileptického záchvatu.

Spoľahlivými príznakmi epilepsie sú výboje epileptiformnej aktivity a vzorce epileptických záchvatov. Okrem toho sú charakteristické výbuchy b-, I- a d-aktivity s vysokou amplitúdou (viac ako 100-150 μV), samy osebe však 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, ktoré určuje prognózu a výber lieku. EEG vám umožňuje zvoliť si dávku lieku posúdením poklesu epileptiformnej aktivity a predpovedať vedľajšie účinky objavením sa ďalšej patologickej aktivity.

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

Spánková deprivácia prispieva k vyvolaniu epileptiformných výbojov na EEG alebo k samotnému záchvatu. Epileptiformná aktivita potvrdzuje diagnózu epilepsie, je však možná aj za iných podmienok, zároveň ju u niektorých pacientov s epilepsiou nie je možné zaregistrovať.

Dlhodobá registrácia elektroencefalogramu a EEG videomonitorovanie, ako aj epileptické záchvaty, epileptiformná aktivita na EEG nie je neustále zaznamenávaná. Pri niektorých formách epileptických porúch sa pozoruje iba počas spánku, niekedy vyvolaného určitými životnými situáciami alebo formami aktivity pacienta. V dôsledku toho spoľahlivosť diagnostiky epilepsie priamo závisí od možnosti dlhodobého záznamu EEG v podmienkach celkom voľného správania subjektu. Na tento účel boli vyvinuté špeciálne prenosné systémy na dlhodobý (12-24 hodín alebo viac) záznam EEG v podmienkach blízkych normálnemu životu.

Záznamový systém pozostáva z elastického uzáveru, v ktorom sú zabudované elektródy špeciálnej konštrukcie, ktoré umožňujú dlhodobo získať kvalitný EEG záznam. Výstupná elektrická aktivita mozgu je zosilnená, digitalizovaná a zaznamenaná na flash karty pomocou rekordéra veľkosti cigaretového puzdra, 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 – videomonitoring – súčasná registrácia EEG a videozáznam pacienta počas stupy. 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, objasnenie cieľov chirurgie v chirurgickej liečbe, a diagnostikovanie epileptických neparoxyzmálnych porúch spojených s epileptiformnými záchvatmi.aktivita počas spánku, kontrola správneho výberu a dávky lieku, nežiaduce účinky terapie, spoľahlivosť remisie.

2.1. Charakteristika elektroencefalogramu pri najčastejších formách epilepsie a epileptické syndrómy

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

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

Pravidelné komplexy ostrých a pomalých vĺn s amplitúdou až 240 μV sú viditeľné v pravej centrálnej (C4) a prednej temporálnej oblasti (T4), ktoré tvoria fázovú deformáciu v zodpovedajúcich zvodoch, čo naznačuje ich generovanie dipólom v dolnej časti časti precentrálneho gyru na hranici s gyrus temporalis superior.

Mimo útoku: fokálne hroty, ostré vlny a / alebo komplexy hrotovo-pomalých vĺn v jednej hemisfére (40-50%) alebo dvoch s jednostrannou prevahou v centrálnom a strednom časovom zvode, tvoriace protifázy nad rolandickými a časovými oblasťami (obr. 7).

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

Počas záchvatu: fokálny epileptický výboj v centrálnom a strednom časovom zvode vo forme špičiek s vysokou amplitúdou a ostrých vĺn kombinovaných s pomalými vlnami, s možné šírenie mimo pôvodného miesta.

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 vyskytujú v sérii pri zatváraní očí.

Blokovanie epileptiformnej aktivity sa zaznamená 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 presahujúcich počiatočnú lokalizáciu.

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

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 normálnom rozmedzí, ale zvyčajne so strednými alebo závažnými zmenami s I-, d-vlnami, záblesky bilaterálne 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 kulminujúcej v obdobiach nedostatočnej aktivity alebo nízkej amplitúdy pomalej aktivity.

· Symptomatické fokálne epilepsie: charakteristické epileptiformné fokálne výboje sú pozorované menej pravidelne ako pri idiopatických. Dokonca aj záchvaty sa nemusia prejavovať typickou epileptiformnou aktivitou, ale zábleskami pomalých vĺn alebo dokonca desynchronizáciou a sploštením EEG spojeným so záchvatom.

Pri limbickej (hipokampálnej) epilepsii temporálneho laloku nemusia byť žiadne zmeny v interiktálnom období. Zvyčajne sú v temporálnych zvodoch pozorované fokálne komplexy akútnej-pomalej vlny, niekedy bilaterálne synchrónne s jednostrannou prevahou amplitúdy (obr. 8.). Počas útoku - prepuknutia vysokoamplitúdových rytmických "strmých" pomalých vĺn alebo ostrých vĺn alebo komplexov ostro-pomalých vĺn v časových zvodoch s rozšírením na frontálne a zadné. Na začiatku (niekedy počas) záchvatu možno pozorovať jednostranné sploštenie EEG. S laterálno-temporálnou epilepsiou so sluchovou a menej často 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 temporálnych záchvatoch prebiehajúcich podľa typu automatizmov je možný obraz epileptického výboja vo forme rytmickej primárnej alebo sekundárnej generalizovanej aktivity s vysokou amplitúdou I bez akútnych javov a v zriedkavých prípadoch vo forme difúznej desynchronizácie , prejavuje sa polymorfnou aktivitou s amplitúdou menšou ako 25 μV.

Ryža. 8. Temporálna lobárna epilepsia u 28-ročného pacienta s komplexnými parciálnymi záchvatmi

Bilaterálne-synchrónne komplexy akútnej-pomalej vlny v prednej temporálnej oblasti s prevahou amplitúdy vpravo (elektródy F8 a T4) naznačujú lokalizáciu zdroja patologickej aktivity v predných mediobazálnych oblastiach pravého temporálneho laloku.

EEG pri epilepsii frontálneho laloku v interiktálnom období v dvoch tretinách prípadov neodhalí fokálnu patológiu. V prítomnosti epileptiformných oscilácií sú zaznamenané vo frontálnych zvodoch z jednej alebo oboch strán, 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, hlavne vo frontálnych a/alebo temporálnych zvodoch, niekedy náhlu difúznu desynchronizáciu. Pri orbitofrontálnych ohniskách trojrozmerná lokalizácia odhaľuje vhodné 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. Hodnotí sa frekvencia a amplitúda EEG, identifikujú sa charakteristické prvky grafu a určuje sa ich priestorové a časové rozloženie. Analýza je ukončená fyziologickou a patofyziologickou interpretáciou výsledkov a formuláciou diagnostického záveru s klinickou a elektroencefalografickou koreláciou.

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

EEG pozadia bolo 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 generalizovaných hrotových výbojov, ostrých vĺn a komplexov hrot-pomalé vlny. d- pravá hemisféra; s - ľavá hemisféra.

Základné lekársky doklad podľa EEG - klinická a elektroencefalografická správa napísaná odborníkom na základe rozboru "surového" EEG.

Záver EEG by mal byť formulovaný v súlade s určitými pravidlami a pozostávať z troch častí:

1) popis hlavných typov činností a prvkov grafu;

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 postupnosť vĺn (b-aktivita, aktivita ostrých vĺn a pod.).

Frekvencia je určená počtom vibrácií za sekundu; zapisuje sa v príslušnom čísle a vyjadruje sa v hertzoch (Hz). Opis uvádza priemernú frekvenciu odhadovanej aktivity. Zvyčajne sa odoberie 4-5 segmentov EEG s trvaním 1 s a vypočíta sa počet vĺn na 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 na zázname výšku 10 mm, potom 1 mm výchylky pera bude znamenať 5 µV. Na charakterizáciu amplitúdy aktivity v popise EEG sa berú najtypickejšie z jeho maximálnych hodnôt, s výnimkou skokových.

· 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. Polyfázové vibrácie sú vibrácie obsahujúce tri alebo viac fáz. v užšom zmysle pojem „polyfázová vlna“ definuje postupnosť b- a pomalých (zvyčajne e) vĺn.

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

Frekvencia sa meria ako počet vĺn za jednotku času (1 s). A je 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, neinvazívnosť.

Elektroencefalografia našla široké uplatnenie v neurologickej ambulancii. Údaje EEG sú obzvlášť významné v diagnostike epilepsie, je možná ich úloha pri rozpoznávaní nádorov intrakraniálnej lokalizácie, cievnych, zápalových, degeneratívnych ochorení mozgu a kómy. EEG pomocou fotostimulácie alebo zvukovej stimulácie môže pomôcť rozlíšiť medzi skutočnými a hysterickými poruchami zraku a sluchu alebo simuláciou 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 expozíciu subjektu, t.j. neinvazívne. EEG je možné zaznamenať v blízkosti lôžka pacienta a použiť na kontrolu štádia epilepsie, dlhodobé sledovanie aktivity mozgu.

Ale je tu ešte jedna, nie taká zrejmá, ale veľmi cenná výhoda EEG. V skutočnosti sú PET a fMRI založené na meraní sekundárnych metabolických zmien v mozgovom tkanive, a nie primárnych (t. j. elektrických procesov v nervových bunkách). EEG môže ukázať jeden z hlavných parametrov nervového systému - vlastnosť rytmu, ktorá odráža konzistenciu práce rôznych mozgových štruktúr. Zaznamenaním elektrického (ale aj magnetického) encefalogramu má teda neurofyziológ prístup k skutočným mechanizmom spracovania informácií v mozgu. To pomáha odhaliť plán procesov zapojených do mozgu, ukazujúci nielen „kde“, ale aj „ako“ sa informácie v mozgu spracúvajú. 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. - 368s.

2. Chebanenko A.P., Učebnica pre študentov Fyzikálnej fakulty odboru "Lekárska fyzika", Aplikovaná termo- a elektrodynamika v medicíne - Odesa. - 2008. - 91. roky.

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

Hostené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

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

prezentácia, pridané 09.05.2016


Štúdium funkčného stavu centrálneho nervového systému elektroencefalografiou. Tvorba protokolu o prieskume. Mapovanie elektrickej aktivity mozgu. Štúdium cerebrálnej a periférnej cirkulácie pomocou reografie.

ročníková práca, pridaná 2.12.2016


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

prezentácia, pridané 14.11.2016


Hodnotenie funkčného stavu mozgu novorodencov z rizikových skupín. Grafoelementy neonatálnej elektroencefalografie, normatívna a patologická ontogenéza. Vývoj a výsledok vzorov: potlačenie blesku, 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. Porušenie sprostredkovanej pamäte a motivačnej zložky u pacientov.

ročníková práca, pridaná 13.07.2012


Základné charakteristiky neurónovej aktivity a štúdium aktivity mozgových neurónov. Analýza elektroencefalografie, ktorá sa zaoberá hodnotením biopotenciálov vznikajúcich pri excitácii mozgových buniek. Proces magnetoencefalografie.

test, pridané 25.09.2011


Hodnotenie 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 v krvných neutrofiloch.

semestrálna práca, pridaná 6.8.2014


Charakteristika metód na štúdium mechanickej činnosti srdca - apexkardiografia, balistokardiografia, röntgenová 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. Poruchy krvného obehu v mozgu. Terapeutické aspekty infúznej terapie. Zvláštnosti výživy u pacientov s traumatickým poranením mozgu.