Elektroencefalografi (EEG) er en metode for å registrere den elektriske aktiviteten til hjernen ved hjelp av elektroder plassert på huden i hodebunnen.
I analogi med driften av en datamaskin, fra driften av en enkelt transistor til funksjonen av dataprogrammer og applikasjoner, kan den elektriske aktiviteten til hjernen vurderes på forskjellige nivåer: på den ene siden, handlingspotensialene til individuelle nevroner, på den andre, den generelle bioelektriske aktiviteten til hjernen, som registreres ved hjelp av EEG.
EEG-resultater brukes både til klinisk diagnose og til vitenskapelige formål. Det finnes intrakranielt, eller intrakranielt EEG (intrakranielt EEG, icEEG), også kalt subduralt EEG (subduralt EEG, sdEEG) og elektrokortikografi (ECoG, eller elektrokortikografi, ECoG). Ved gjennomføring av denne typen EEG utføres registreringen av elektrisk aktivitet direkte fra overflaten av hjernen, og ikke fra hodebunnen. ECoG er preget av en høyere romlig oppløsning sammenlignet med overflate-(perkutant) EEG, siden beinene i hodeskallen og hodebunnen noe "myker opp" de elektriske signalene.
Imidlertid brukes transkraniell elektroencefalografi mye oftere. Denne metoden er nøkkelen i diagnostisering av epilepsi, og gir også verdifull tilleggsinformasjon for mange andre nevrologiske lidelser.
Historiereferanse
I 1875 presenterte Liverpool-utøveren Richard Caton (1842-1926) i det britiske Medisinsk tidsskrift resultatene av studiet av det elektriske fenomenet observert i studiet av hjernehalvdelene til kaniner og aper. I 1890 publiserte Beck en studie av den spontane elektriske aktiviteten til hjernen til kaniner og hunder, som manifesterte seg i form av rytmiske svingninger som endres når de utsettes for lys. I 1912 publiserte den russiske fysiologen Vladimir Vladimirovich Pravdich-Neminsky det første EEG og fremkalte potensialene til et pattedyr (hund). I 1914 fotograferte andre forskere (Cybulsky og Jelenska-Macieszyna) et EEG-opptak av et kunstig indusert anfall.
Den tyske fysiologen Hans Berger (1873-1941) begynte å forske på menneskets EEG i 1920. Han ga enheten dets moderne navn, og selv om andre forskere tidligere hadde utført lignende eksperimenter, regnes Berger noen ganger som oppdageren av EEG. I fremtiden ble ideene hans utviklet av Edgar Douglas Adrian.
I 1934 ble det først påvist et mønster av epileptiform aktivitet (Fisher og Lowenback). Begynnelsen av klinisk encefalografi anses å være 1935, da Gibbs, Davis og Lennox beskrev interiktal aktivitet og mønsteret av et lite epileptisk anfall. Deretter, i 1936, karakteriserte Gibbs og Jasper interiktal aktivitet som et sentralt trekk ved epilepsi. Samme år ble det første EEG-laboratoriet åpnet ved Massachusetts General Hospital.
Franklin Offner (Franklin Offner, 1911-1999), professor i biofysikk ved Northwestern University, utviklet en prototype elektroencefalograf som inkluderte en piezoelektrisk opptaker kalt en kristograf (hele enheten ble kalt Offners Dynograph).
I 1947, i forbindelse med grunnleggelsen av American Society for Electroencephalography ( Amerikaneren EEG Society) var vertskap for den første internasjonale EEG-kongressen. Og allerede i 1953 (Aserinsky og Kleitmean) oppdaget og beskrev søvnfasen med raskt bevegeligeøye.
På 1950-tallet utviklet den engelske legen William Gray Walter en metode kalt EEG-topografi, som gjorde det mulig å kartlegge hjernens elektriske aktivitet på overflaten av hjernen. Denne metoden brukes ikke i klinisk praksis, den brukes kun i vitenskapelig forskning. Metoden ble særlig populær på 1980-tallet og var av særlig interesse for forskere innen psykiatri.
Fysiologisk grunnlag for EEG
Når du utfører et EEG, måles de totale postsynaptiske strømmene. Et aksjonspotensial (AP, kortsiktig endring i potensial) i den presynaptiske membranen til aksonet forårsaker frigjøring av en nevrotransmitter i den synaptiske kløften. En nevrotransmitter, eller nevrotransmitter, er et kjemikalie som overfører nerveimpulser over synapser mellom nevroner. Etter å ha passert gjennom den synaptiske kløften, binder nevrotransmitteren seg til reseptorer på den postsynaptiske membranen. Dette forårsaker ioniske strømmer i den postsynaptiske membranen. Som et resultat oppstår kompensatoriske strømmer i det ekstracellulære rommet. Det er disse ekstracellulære strømmene som danner EEG-potensialene. EEG er ufølsom for AP av aksoner.
Selv om postsynaptiske potensialer er ansvarlige for dannelsen av EEG-signalet, er ikke overflate-EEG i stand til å fange opp aktiviteten til en enkelt dendritt eller nevron. Det er mer riktig å si at overflate-EEG er summen av den synkrone aktiviteten til hundrevis av nevroner med samme orientering i rommet, plassert radialt til hodebunnen. Strømmer rettet tangentielt til hodebunnen blir ikke registrert. Under EEG blir aktiviteten til apikale dendritter lokalisert radialt i cortex registrert. Siden spenningen til feltet avtar proporsjonalt med avstanden til kilden til fjerde potens, er aktiviteten til nevroner i de dype lagene av hjernen mye vanskeligere å fikse enn strømmene rett nær huden.
Strømmene registrert på EEG er preget av forskjellige frekvenser, romlig fordeling og forhold til forskjellige hjernetilstander (for eksempel søvn eller våkenhet). Slike potensielle fluktuasjoner representerer den synkroniserte aktiviteten til et helt nettverk av nevroner. Bare noen få nevrale nettverk som er ansvarlige for de registrerte svingningene er identifisert (for eksempel thalamokortikal resonans underliggende "søvnspindler" - akselererte alfarytmer under søvn), mens mange andre (for eksempel systemet som danner den oksipitale grunnrytmen) ikke har ennå etablert..
EEG-teknikk
For å få et tradisjonelt overflate-EEG, utføres registreringen ved hjelp av elektroder plassert på hodebunnen ved hjelp av en elektrisk ledende gel eller salve. Vanligvis, før du plasserer elektrodene, om mulig, fjernes døde hudceller, noe som øker motstanden. Teknikken kan forbedres ved å bruke karbon-nanorør som trenger inn i de øvre lagene av huden og forbedrer den elektriske kontakten. Et slikt sensorsystem kalles ENOBIO; imidlertid den presenterte metodikken allmennpraksis(verken i vitenskapelig forskning, heller ikke i klinikken) er ennå ikke brukt. Vanligvis bruker mange systemer elektroder, hver med en separat ledning. Noen systemer bruker spesielle hetter eller hjelmlignende nettstrukturer som omslutter elektrodene; oftest rettferdiggjør denne tilnærmingen seg selv når et sett med et stort antall tettsittende elektroder brukes.
For de fleste bruksområder i klinikken og i forskningsformål(bortsett fra sett med et stort antall elektroder) plasseringen og navnet på elektrodene bestemmes av det internasjonale "10-20"-systemet. Bruken av dette systemet sikrer at elektrodenavnene er strengt konsistente mellom ulike laboratorier. I klinikken er det mest brukt et sett med 19 elektroder (pluss jord og referanseelektrode). Færre elektroder brukes vanligvis til å registrere EEG av nyfødte. Ytterligere elektroder kan brukes til å få et EEG av et bestemt område av hjernen med høyere romlig oppløsning. Et sett med et stort antall elektroder (vanligvis i form av en hette eller en nettinghjelm) kan inneholde opptil 256 elektroder plassert på hodet i mer eller mindre samme avstand fra hverandre.
Hver elektrode er koblet til én inngang på differensialforsterkeren (det vil si én forsterker per elektrodepar); i standardsystemet er referanseelektroden koblet til den andre inngangen til hver differensialforsterker. En slik forsterker øker potensialet mellom måleelektroden og referanseelektroden (typisk 1 000-100 000 ganger, eller en spenningsforsterkning på 60-100 dB). Når det gjelder et analogt EEG, går signalet deretter gjennom et filter. Ved utgangen blir signalet tatt opp av opptakeren. Imidlertid er mange opptakere i disse dager digitale, og det forsterkede signalet (etter å ha passert gjennom et støyfilter) konverteres ved hjelp av en analog-til-digital-omformer. For klinisk overflate-EEG forekommer A/D-konverteringsfrekvensen ved 256-512 Hz; konverteringsfrekvens opp til 10 kHz brukes til vitenskapelige formål.
Med et digitalt EEG lagres signalet elektronisk; for visning går den også gjennom filteret. De vanlige innstillingene for lavpassfilteret og høypassfilteret er henholdsvis 0,5-1 Hz og 35-70 Hz. Lavpassfilteret fjerner vanligvis saktebølgeartefakter (f.eks. bevegelsesartefakter) og høypassfilteret desensibiliserer EEG-kanalen for høyfrekvente svingninger (f.eks. elektromyografiske signaler). I tillegg kan et valgfritt hakkfilter brukes for å eliminere støy forårsaket av kraftledninger (60 Hz i USA og 50 Hz i mange andre land). Hakkfilteret brukes ofte hvis EEG-registreringen utføres på intensivavdelingen, det vil si under ekstremt ugunstige tekniske forhold for EEG.
For å vurdere muligheten for kirurgisk behandling av epilepsi, blir det nødvendig å plassere elektroder på overflaten av hjernen, under den faste overflaten. hjernehinner. For å utføre denne EEG-varianten utføres en kraniotomi, det vil si at det dannes et burrhull. Denne EEG-varianten kalles intrakranielt, eller intrakranielt EEG (intrakranielt EEG, icEEG), eller subduralt EEG (subduralt EEG, sdEEG), eller elektrokortikografi (ECoG, eller elektrokortikografi, ECoG). Elektrodene kan være nedsenket i hjernestrukturer, som amygdala (amygdala) eller hippocampus, hjerneregioner hvor epilepsifoci dannes, men hvis signaler ikke kan registreres under et overfladisk EEG. Elektrokortikogramsignalet behandles på samme måte som det rutinemessige digitale EEG-signalet (se ovenfor), men det er flere funksjoner. Vanligvis registreres ECoG ved høyere frekvenser sammenlignet med overflate-EEG, siden, ifølge Nyquist-teoremet, dominerer høye frekvenser i det subdurale signalet. I tillegg påvirker mange av artefaktene som påvirker overflate-EEG-resultater ikke ECoG, og derfor er bruken av et utgangssignalfilter ofte unødvendig. Vanligvis er amplituden til EEG-signalet til en voksen omtrent 10-100 μV når det måles i hodebunnen og omtrent 10-20 mV når det måles subduralt.
Siden EEG-signalet er potensialforskjellen mellom de to elektrodene, kan EEG-resultatene vises på flere måter. Rekkefølgen for samtidig visning av et visst antall avledninger ved opptak av et EEG kalles redigering.
Bipolar montasje
Hver kanal (det vil si en separat kurve) representerer potensialforskjellen mellom to tilstøtende elektroder. Installasjon er en samling av slike kanaler. For eksempel er kanalen "Fp1-F3" potensialforskjellen mellom Fpl-elektroden og F3-elektroden. Den neste montasjekanalen, "F3-C3", gjenspeiler potensialforskjellen mellom elektrodene F3 og C3, og så videre for hele settet med elektrode. Det er ingen felles elektrode for alle ledninger.
Referensiell montering
Hver kanal representerer potensialforskjellen mellom den valgte elektroden og referanseelektroden. Det er ingen standardplassering for referanseelektroden; dens plassering er imidlertid forskjellig fra den til måleelektrodene. Ofte plasseres elektroder i området for projeksjoner av medianstrukturene i hjernen på overflaten av skallen, siden de i denne posisjonen ikke forsterker signalet fra noen av halvkulene. Et annet populært elektrodefikseringssystem er festing av elektroder til øreflippene eller mastoidprosesser.
Laplace-montasje
Brukt når du tar opp et digitalt EEG, er hver kanal potensialforskjellen til elektroden og den vektede gjennomsnittsverdien for de omkringliggende elektrodene. Det gjennomsnittlige signalet kalles da det gjennomsnittlige referansepotensialet. Ved bruk av analog EEG under opptak, bytter spesialisten fra en type montasje til en annen for maksimalt å reflektere alle egenskapene til EEG. Ved digital EEG lagres alle signaler i henhold til en bestemt type montasje (vanligvis referanse); siden enhver type montasje kan matematisk konstrueres fra hvilken som helst annen, kan EEG observeres av en spesialist i enhver montasje.
Normal EEG-aktivitet
EEG beskrives vanligvis ved hjelp av begreper som (1) rytmisk aktivitet og (2) forbigående komponenter. Rytmiske aktivitetsendringer i frekvens og amplitude, spesielt, og danner en alfarytme. Men noen endringer i rytmiske aktivitetsparametre kan være av klinisk betydning.
De fleste av de kjente EEG-signalene tilsvarer frekvensområdet fra 1 til 20 Hz (under standard opptaksforhold er rytmer hvis frekvens er utenfor dette området mest sannsynlig artefakter).
Deltabølger (δ-rytme)
Frekvensen til deltarytmen er opp til ca. 3 Hz. Denne rytmen er preget av langsomme bølger med høy amplitude. Vanligvis tilstede hos voksne under ikke-REM-søvn. Det forekommer også normalt hos barn. Delta-rytmen kan oppstå i foci i området med subkortikale lesjoner eller spre seg overalt med diffuse lesjoner, metabolsk encefalopati, hydrocephalus eller dype lesjoner i midthjernens strukturer. Vanligvis er denne rytmen mest merkbar hos voksne i frontalregionen (frontal intermittent rhythmic delta activity, eller FIRDA – Frontal Intermittent Rhythmic Delta) og hos barn i occipital regionen (occipital intermittent rhythmic delta activity eller OIRDA – Occipital Intermittent Rhythmic Delta).
Thetabølger (θ-rytme)
Theta-rytmen er preget av en frekvens på 4 til 7 Hz. Vanligvis sett hos barn yngre alder. Det kan forekomme hos barn og voksne i en tilstand av døsighet eller under aktivering, så vel som i en tilstand av dype tanker eller meditasjon. Et overskudd av theta-rytmer hos eldre pasienter indikerer patologisk aktivitet. Det kan observeres som en fokal lidelse med lokale subkortikale lesjoner; og i tillegg kan det spre seg på en generalisert måte med diffuse lidelser, metabolsk encefalopati, lesjoner i de dype strukturene i hjernen, og i noen tilfeller med hydrocephalus. Alfabølger (α-rytme)
For alfarytmen er den karakteristiske frekvensen fra 8 til 12 Hz. Navnet på denne typen rytme ble gitt av oppdageren, den tyske fysiologen Hans Berger. Alfabølger observeres på baksiden av hodet på begge sider, og deres amplitude er høyere i den dominerende delen. Denne typen rytme oppdages når motivet lukker øynene eller er i en avslappet tilstand. Det er lagt merke til at alfarytmen blekner hvis du åpner øynene, og også i en tilstand av mental stress. Nå kalles denne typen aktivitet "grunnrytmen", "oksipital dominant rytme" eller "oksipital alfarytme". Faktisk, hos barn, har den grunnleggende rytmen en frekvens på mindre enn 8 Hz (det vil si at den teknisk sett faller innenfor teta-rytmen). I tillegg til den viktigste occipitale alfarytmen, er det normalt flere av dens normale varianter: mu-rytme (μ-rytme) og temporale rytmer - kappa- og tau-rytmer (κ- og τ-rytmer). Alfarytmer kan også forekomme i patologiske situasjoner; for eksempel hvis en pasient i koma har en diffus alfarytme på EEG som skjer uten ekstern stimulering, kalles en slik rytme "alfakoma".
Sensorimotorisk rytme (μ-rytme)
Mu-rytmen er preget av frekvensen til alfa-rytmen og observeres i den sensorimotoriske cortex. Bevegelsen av den motsatte hånden (eller representasjonen av en slik bevegelse) får mu-rytmen til å forfalle.
Betabølger (β-rytme)
Frekvensen til betarytmen er fra 12 til 30 Hz. Vanligvis har signalet en symmetrisk fordeling, men er mest tydelig i frontalområdet. En lavamplitude betarytme med varierende frekvens er ofte forbundet med rastløs og masete tenkning og aktiv konsentrasjon. Rytmiske betabølger med et dominerende sett med frekvenser er assosiert med ulike patologier og virkningen av medikamenter, spesielt benzodiazepinserien. En rytme med en frekvens på mer enn 25 Hz, observert under fjerning av et overflate-EEG, er oftest en artefakt. Det kan være fraværende eller mildt i områder med kortikal skade. Beta-rytmen dominerer EEG-en til pasienter som er i en tilstand av angst eller bekymring, eller hos pasienter med åpne øyne.
Gammabølger (γ-rytme)
Frekvensen til gammabølger er 26-100 Hz. På grunn av det faktum at hodebunnen og hodeskallen har filtrerende egenskaper, registreres gammarytmer kun under elektrokortigrafi eller, muligens, magnetoencefalografi (MEG). Det antas at gammarytmer er et resultat av aktiviteten til ulike populasjoner av nevroner forent i et nettverk for å utføre en viss motorisk funksjon eller mentalt arbeid.
For forskningsformål, med en DC-forsterker, registreres aktivitet nær DC eller som er preget av ekstremt langsomme bølger. Et slikt signal registreres vanligvis ikke i en klinisk setting, siden et signal med slike frekvenser er ekstremt følsomt for en rekke artefakter.
Noen EEG-aktiviteter kan være forbigående og gjentar seg ikke. Topper og skarpe bølger kan være et resultat av et angrep eller interiktal aktivitet hos pasienter med eller disponert for epilepsi. Andre midlertidige fenomener (vertexpotensialer og søvnspindler) regnes som normale varianter og observeres under normal søvn.
Det er verdt å merke seg at det er noen typer aktivitet som statistisk sett er svært sjeldne, men deres manifestasjon er ikke assosiert med noen sykdom eller lidelse. Dette er de såkalte "normalvariantene" av EEG. Et eksempel på en slik variant er mu-rytmen.
EEG-parametere avhenger av alder. EEG-en til en nyfødt er veldig forskjellig fra EEG-en til en voksen. EEG av et barn inkluderer vanligvis lavere frekvens oscillasjoner sammenlignet med EEG av en voksen.
EEG-parametere varierer også avhengig av tilstanden. EEG registreres sammen med andre målinger (elektrokulogram, EOG og elektromyogram, EMG) for å bestemme søvnstadier under en polysomnografistudie. Den første fasen av søvn (døsighet) på EEG er preget av forsvinningen av den oksipitale hovedrytmen. I dette tilfellet kan en økning i antall thetabølger observeres. Det finnes en hel katalog over forskjellige EEG-mønstre under døsighet (Joan Santamaria, Keith H. Chiappa). I det andre søvnstadiet dukker det opp søvnspindler - kortsiktige serier av rytmisk aktivitet i frekvensområdet 12-14 Hz (noen ganger kalt "sigmabåndet"), som lettest registreres i frontalområdet. Frekvensen til de fleste bølger i det andre søvnstadiet er 3-6 Hz. Det tredje og fjerde stadiet av søvn er preget av tilstedeværelsen av deltabølger og blir ofte referert til som ikke-REM-søvn. Trinn én til fire utgjør såkalte ikke-Rapid Eye Movements (non-REM, NREM) søvn. EEG under søvn med rask øyebevegelse (REM) ligner i sine parametere på EEG i våken tilstand.
Resultatene av et EEG utført under generell anestesi avhenger av typen bedøvelse som brukes. Med introduksjonen av halogenerte anestetika, som halotan, eller intravenøse midler, som propofol, observeres et spesielt "rask" EEG-mønster (alfa- og svak beta-rytme) i nesten alle avledninger, spesielt i frontalregionen. I følge den tidligere terminologien ble denne EEG-varianten kalt den frontale, utbredte raske (Widespread Anterior Rapid, WAR) i motsetning til det utbredte langsomme mønsteret (Widespread Slow, WAIS) som oppstår ved introduksjon av store doser opiater. Først nylig har forskere kommet til å forstå mekanismene for effekten av anestetiske stoffer på EEG-signaler (på nivået av interaksjonen av et stoff med forskjellige typer synapser og forståelse av kretsene som skyldes at den synkroniserte aktiviteten til nevroner utføres ).
Gjenstander
biologiske gjenstander
Artefakter kalles EEG-signaler som ikke er assosiert med hjerneaktivitet. Slike signaler er nesten alltid tilstede på EEG. Derfor krever riktig tolkning av EEG mye erfaring. De vanligste typene artefakter er:
- artefakter forårsaket av øyebevegelser (inkludert øyeeplet, øyemusklene og øyelokket);
- artefakter fra EKG;
- artefakter fra EMG;
- artefakter forårsaket av bevegelse av tungen (glossokinetiske artefakter).
Artefakter forårsaket av øyebevegelser skyldes potensialforskjellen mellom hornhinnen og netthinnen, som viser seg å være ganske stor sammenlignet med potensialene i hjernen. Ingen problemer oppstår hvis øyet er i en tilstand av fullstendig hvile. Imidlertid er refleks øyebevegelser nesten alltid tilstede, og genererer et potensial, som deretter registreres av frontopolære og frontale ledninger. Øyebevegelser - vertikale eller horisontale (saccades - raske rykende øyebevegelser) - oppstår på grunn av sammentrekningen av øyemusklene, som skaper et elektromyografisk potensial. Uavhengig av om denne blinkingen med øynene er bevisst eller refleks, fører det til fremveksten av elektromyografiske potensialer. Imidlertid, i denne saken når den blinker større verdi har nøyaktige refleksbevegelser av øyeeplet, siden de forårsaker utseendet til en rekke karakteristiske artefakter på EEG.
Gjenstander karakteristisk utseende, som oppstår fra skjelvingen i øyelokkene, ble tidligere kalt kappa-rytmen (eller kappabølger). De registreres vanligvis av de prefrontale ledningene, som er rett over øynene. Noen ganger kan de bli funnet under mentalt arbeid. De har vanligvis en theta- (4-7 Hz) eller alfa- (8-13 Hz) frekvens. Denne typen aktivitet ble gitt et navn fordi man trodde at den var et resultat av hjernens arbeid. Senere ble det funnet at disse signalene genereres som et resultat av bevegelser av øyelokkene, noen ganger så subtile at de er svært vanskelige å legge merke til. Faktisk bør de ikke kalles en rytme eller en bølge, fordi de er støy eller en "artefakt" av EEG. Derfor brukes ikke lenger begrepet kapparytme i elektroencefalografi, og det angitte signalet bør beskrives som en artefakt forårsaket av skjelving i øyelokket.
Noen av disse artefaktene viser seg imidlertid å være nyttige. Øyebevegelsesanalyse er viktig i polysomnografi og er også nyttig i konvensjonell EEG for å evaluere mulige endringer i angst, våkenhet eller søvn.
Svært ofte er det EKG-artefakter som kan forveksles med piggaktivitet. Den moderne måten å registrere EEG på inkluderer vanligvis én EKG-kanal som kommer fra lemmene, noe som gjør det mulig å skille EKG rytme fra piggbølger. Denne metoden gjør det også mulig å bestemme ulike varianter av arytmi, som sammen med epilepsi kan være årsaken til synkope (besvimelse) eller andre episodiske lidelser og anfall. Glossokinetiske artefakter er forårsaket av potensiell forskjell mellom bunnen og tuppen av tungen. Små bevegelser av tungen "tetter" EEG, spesielt hos pasienter som lider av parkinsonisme og andre sykdommer som er preget av skjelving.
Artefakter av ekstern opprinnelse
I tillegg til gjenstander av intern opprinnelse, er det mange gjenstander som er eksterne. Å bevege seg nær pasienten og til og med justere posisjonen til elektrodene kan forårsake EEG-interferens, utbrudd av aktivitet på grunn av en kortvarig endring i motstanden under elektroden. Dårlig jording av EEG-elektrodene kan forårsake betydelige artefakter (50-60 Hz) avhengig av parametrene til det lokale strømsystemet. Et intravenøst drypp kan også være en kilde til interferens, siden en slik enhet kan forårsake rytmiske, raske, lavspente utbrudd av aktivitet som lett kan forveksles med reelle potensialer.
Artefaktkorrigering
Nylig, for å korrigere og eliminere EEG-artefakter, ble dekomponeringsmetoden brukt, som består i å dekomponere EEG-signaler til en rekke komponenter. Det finnes mange algoritmer for å dekomponere et signal i deler. Hver metode er basert på følgende prinsipp: det er nødvendig å utføre slike manipulasjoner som gjør det mulig å oppnå en "ren" EEG som et resultat av nøytralisering (nullstilling) av uønskede komponenter.
patologisk aktivitet
Patologisk aktivitet kan grovt deles inn i epileptiform og ikke-epileptiform. I tillegg kan den deles inn i lokal (fokal) og diffus (generalisert).
Fokal epileptiform aktivitet er preget av raske, synkrone potensialer for et stort antall nevroner i et bestemt område av hjernen. Det kan forekomme utenfor et anfall og indikere et område av cortex (et område med økt eksitabilitet) som er disponert for utbruddet av epileptiske anfall. Registrering av interiktal aktivitet er fortsatt ikke nok for å fastslå om pasienten virkelig lider av epilepsi, eller for å lokalisere området som anfallet oppstår i ved fokal eller fokal epilepsi.
Den maksimale generaliserte (diffuse) epileptiforme aktiviteten observeres i frontalsonen, men den kan også observeres i alle andre projeksjoner av hjernen. Tilstedeværelsen av signaler av denne art på EEG antyder tilstedeværelsen av generalisert epilepsi.
Fokal ikke-epileptisk patologisk aktivitet kan observeres i områder med skade på cortex eller hvit substans i hjernen. Den inneholder flere lavfrekvente rytmer og/eller er preget av fravær av normale høyfrekvente rytmer. I tillegg kan slik aktivitet manifestere seg som en fokal eller ensidig reduksjon i amplituden til EEG-signalet. Diffus ikke-epileptiform patologisk aktivitet kan manifestere seg som spredte unormalt langsomme rytmer eller bilateral nedbremsing av normale rytmer.
Fordeler med metoden
EEG har flere betydelige fordeler som et verktøy for å studere hjernen, for eksempel har EEG en svært høy tidsoppløsning (på nivået ett millisekund). For andre metoder for å studere hjerneaktivitet, som positronemisjonstomografi (positronemisjonstomografi, PET) og funksjonell MR (fMRI, eller Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI), er tidsoppløsningen mellom sekunder og minutter.
EEG-metoden måler den elektriske aktiviteten til hjernen direkte, mens andre metoder fanger opp endringer i blodstrømningshastigheten (for eksempel enkeltfoton-emisjon computertomografi, SPECT eller Single-Photon Emission Computed Tomography, SPECT; og fMRI), som er indirekte indikatorer på hjerneaktivitet. EEG kan utføres samtidig med fMRI for å samregistrere data med høy temporal og høy romlig oppløsning. Men siden hendelsene registrert av hver av metodene skjer i forskjellige tidsperioder, er det slett ikke nødvendig at datasettet reflekterer den samme hjerneaktiviteten. Det er tekniske vanskeligheter med å kombinere disse to metodene, som inkluderer behovet for å eliminere EEG-artefakter av radiofrekvensimpulser og bevegelse av pulserende blod. I tillegg kan det utvikles strømmer i EEG-elektrodetrådene på grunn av magnetfeltet som genereres av MR.
EEG kan registreres samtidig med MEG, slik at resultatene av disse komplementære studiene med høy tidsoppløsning kan sammenlignes med hverandre.
Metodebegrensninger
EEG-metoden har flere begrensninger, hvorav den viktigste er dårlig romlig oppløsning. EEG er spesielt følsomt for et visst sett med postsynaptiske potensialer: for de som dannes i de øvre lagene av cortex, på toppen av viklingene direkte ved siden av skallen, rettet radialt. Dendritter som ligger dypere i cortex, inne i sulci, lokalisert i dype strukturer (for eksempel cingulate gyrus eller hippocampus), eller hvis strømmer er rettet tangentielt til skallen, har betydelig mindre effekt på EEG-signalet.
Membranene i hjernen, cerebrospinalvæsken og beinene i skallen smører ut EEG-signalet, og skjuler dets intrakranielle opprinnelse.
Det er umulig å matematisk gjenskape en enkelt intrakraniell strømkilde for et gitt EEG-signal fordi noen strømmer skaper potensialer som kansellerer hverandre. En stor vitenskapelig arbeid om lokalisering av signalkilder.
Klinisk søknad
Et standard EEG-opptak tar vanligvis 20 til 40 minutter. I tillegg til tilstanden av våkenhet, kan studien utføres i søvntilstand eller under påvirkning av ulike typer stimuli på emnet. Dette bidrar til fremveksten av rytmer som er forskjellige fra de som kan observeres i en tilstand av avslappet våkenhet. Disse handlingene inkluderer periodisk lysstimulering med lysglimt (fotostimulering), økt dyp pusting (hyperventilering) og åpning og lukking av øynene. Når man undersøker en pasient som lider av epilepsi eller er i faresonen, blir encefalogrammet alltid sett på tilstedeværelsen av interiktale utflod (det vil si unormal aktivitet som følge av "epileptisk hjerneaktivitet", som indikerer en disposisjon for epileptiske anfall, lat. inter - between, blant, ictus - anfall, angrep).
I noen tilfeller utføres video-EEG-overvåking (samtidig opptak av EEG og video/lydsignaler), mens pasienten er innlagt i en periode på flere dager til flere uker. Mens han er på sykehuset, tar pasienten ikke antiepileptiske midler, noe som gjør det mulig å registrere EEG i startperioden. I mange tilfeller gir registrering av begynnelsen av et angrep klinikeren mye mer spesifikk informasjon om pasientens sykdom enn et interiktalt EEG. Kontinuerlig EEG-overvåking innebærer bruk av en bærbar elektroencefalograf koblet til en pasient på en intensivavdeling for å observere anfallsaktivitet som ikke er klinisk tydelig (dvs. ikke kan påvises ved å observere pasientens bevegelser eller mentale tilstand). Når en pasient blir satt inn i en kunstig, medikamentindusert koma, kan EEG-mønsteret brukes til å bedømme komaets dybde, og legemidler titreres basert på EEG-avlesningene. I "amplitude-integrert EEG" bruk spesiell type presentasjon av EEG-signalet, brukes det i forbindelse med kontinuerlig overvåking av funksjonen til hjernen til nyfødte på intensivavdelingen.
Ulike typer EEG brukes i følgende kliniske situasjoner:
- for å skille et epileptisk anfall fra andre typer anfall, for eksempel fra psykogene anfall av ikke-epileptisk karakter, synkope (besvimelse), bevegelsesforstyrrelser og migrenevarianter;
- å beskrive arten av anfall for å velge behandling;
- å lokalisere området av hjernen der angrepet oppstår, for gjennomføring av kirurgisk inngrep;
- for overvåking av ikke-konvulsive anfall / ikke-konvulsiv variant av epilepsi;
- å skille organisk encefalopati eller delirium (akutt psykisk lidelse med elementer av eksitasjon) fra primær psykisk sykdom, slik som katatoni;
- for å overvåke dybden av anestesi;
- som en indirekte indikator på hjerneperfusjon under carotis endarterektomi (fjerning innervegg carotis);
- hvordan tilleggsforskningå bekrefte hjernedød;
- i noen tilfeller for prognostiske formål hos pasienter i koma.
Bruken av kvantitativ EEG (matematisk tolkning av EEG-signaler) for å vurdere primære mentale, atferds- og læringsforstyrrelser ser ut til å være ganske kontroversiell.
Bruk av EEG til vitenskapelige formål
Bruken av EEG i nevrovitenskapelig forskning har en rekke fordeler fremfor andre. instrumentelle metoder. For det første er EEG en ikke-invasiv måte å studere et objekt på. For det andre er det ikke noe så rigid behov for å være stille, som under en funksjonell MR. For det tredje, under EEG, registreres spontan hjerneaktivitet, så forsøkspersonen er ikke pålagt å samhandle med forskeren (som for eksempel kreves ved atferdstesting som en del av en nevropsykologisk studie). I tillegg har EEG høy tidsoppløsning sammenlignet med teknikker som funksjonell MR og kan brukes til å identifisere millisekunderssvingninger i hjernens elektriske aktivitet.
Mange studier av kognitive evner ved bruk av EEG bruker potensialer knyttet til hendelser (hendelsesrelatert potensial, ERP). De fleste modeller for denne typen forskning er basert på følgende utsagn: når han eksponeres for emnet, reagerer han enten i en åpen, eksplisitt form eller på en tilslørt måte. I løpet av studien får pasienten en form for stimulans, og et EEG registreres. Hendelsesrelaterte potensialer isoleres ved å beregne gjennomsnittet av EEG-signalet for alle studier i en bestemt tilstand. Deretter kan gjennomsnittsverdiene for forskjellige tilstander sammenlignes med hverandre.
Andre EEG-muligheter
EEG utføres ikke bare under den tradisjonelle undersøkelsen for klinisk diagnose og studere hjernens arbeid fra nevrovitenskapens synspunkt, men også for mange andre formål. En variant av nevroterapi med biologisk tilbakemelding(Neurofeedback) er fortsatt viktig på en ekstra måte anvendelse av EEG, som i sin mest avanserte form anses som grunnlaget for utviklingen av hjerne-datamaskin-grensesnittet (Brain Computer Interfaces). Det finnes en rekke kommersielle produkter som hovedsakelig er basert på EEG. For eksempel, 24. mars 2007 introduserte et amerikansk selskap (Emotiv Systems) en tankekontrollert videospillenhet basert på elektroencefalografimetoden.
Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor
Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.
Vert på http://www.allbest.ru
Introduksjon
Elektroencefalografi (EEG - diagnostikk) - forskningsmetode funksjonell aktivitet hjerne, er å måle de elektriske potensialene til hjerneceller, som deretter blir utsatt for dataanalyse.
Elektroencefalografi muliggjør kvalitativ og kvantitativ analyse funksjonell tilstand av hjernen og dens reaksjoner under påvirkning av stimuli, hjelper også betydelig ved diagnostisering av epilepsi, tumor, iskemisk, degenerativ og inflammatoriske sykdommer hjerne. Elektroencefalografi lar deg evaluere effektiviteten av behandlingen med en allerede etablert diagnose.
EEG-metoden er lovende og veiledende, noe som gjør at den kan vurderes innen diagnostikk. psykiske lidelser. Bruken av matematiske metoder for EEG-analyse og deres implementering i praksis gjør det mulig å automatisere og forenkle legers arbeid. EEG er en integrert del av de objektive kriteriene for sykdomsforløpet som studeres i felles system vurderinger designet for en personlig datamaskin.
1. Metode for elektroencefalografi
Bruken av elektroencefalogrammet til studiet av hjernefunksjon og diagnostiske formål er basert på kunnskap fra observasjoner av pasienter med ulike hjernelesjoner, samt på resultatene av dyreforsøk. Hele opplevelsen av utviklingen av elektroencefalografi, fra de første studiene av Hans Berger i 1933, indikerer at visse tilstander i hjernen og dens hjerne tilsvarer visse elektroencefalografiske fenomener eller mønstre. individuelle systemer. Den totale bioelektriske aktiviteten registrert fra overflaten av hodet karakteriserer tilstanden til hjernebarken, både som helhet og dens individuelle områder, så vel som den funksjonelle tilstanden til dype strukturer på forskjellige nivåer.
Endringer i intracellulære membranpotensialer (MPs) av kortikale pyramidale nevroner ligger til grunn for potensielle svingninger registrert fra hodeoverflaten i form av et EEG. Når den intracellulære MF til en nevron endres i det ekstracellulære rommet, der gliaceller er lokalisert, oppstår en potensiell forskjell - fokalpotensialet. Potensialene som oppstår i det ekstracellulære rommet i en populasjon av nevroner er summen av slike individuelle fokale potensialer. Totale fokalpotensialer kan registreres ved hjelp av elektrisk ledende sensorer fra forskjellige hjernestrukturer, fra overflaten av cortex eller fra overflaten av skallen. Spenningen til hjernestrømmene er omtrent 10-5 volt. EEG er en registrering av den totale elektriske aktiviteten til cellene i hjernehalvdelene.
1.1 Lede og registrere et elektroencefalogram
Opptakselektrodene er plassert på en slik måte at alle hoveddelene av hjernen er representert på flerkanalsopptaket, angitt med de første bokstavene. latinske navn. I klinisk praksis brukes to hoved-EEG-ledningssystemer: det internasjonale "10-20"-systemet (fig. 1) og et modifisert skjema med redusert antall elektroder (fig. 2). Hvis det er nødvendig å få et mer detaljert bilde av EEG, er "10-20" ordningen å foretrekke.
Ris. 1. Internasjonal layout av elektroder "10-20". Bokstavindekser betyr: O - occipital abduksjon; P - parietal bly; C - sentral ledning; F - frontal ledning; t - tidsmessig bortføring. Numeriske indekser spesifiserer plasseringen av elektroden innenfor det tilsvarende området.
Ris. Fig. 2. Skjema for EEG-registrering med monopolare ledninger (1) med en referanseelektrode (R) på øreflippen og med bipolare ledninger (2). I et system med redusert antall avledninger betyr bokstavindeksene: O - occipital bly; P - parietal bly; C - sentral ledning; F - frontal ledning; Ta - anterior temporal ledning, Tr - posterior temporal ledning. 1: R - spenning under referanseøreelektroden; O - spenning under den aktive elektroden, R-O - registrering oppnådd med monopolar ledning fra høyre occipital region. 2: Tr - spenning under elektroden i området med det patologiske fokuset; Ta - spenning under elektroden, stående over det normale hjernevevet; Ta-Tr, Tr-O og Ta-F - registreringer oppnådd med bipolar bly fra de tilsvarende elektrodeparene
En slik ledning kalles en referanseledning når et potensial påføres "inngang 1" på forsterkeren fra en elektrode plassert over hjernen, og til "inngang 2" - fra en elektrode i avstand fra hjernen. Elektroden plassert over hjernen kalles oftest aktiv. Elektroden fjernet fra hjernevevet kalles referanseelektroden.
Som sådan brukes venstre (A1) og høyre (A2) øreflipper. Den aktive elektroden er koblet til "inngang 1" på forsterkeren, tilførselen av et negativt potensialskifte som får opptakspennen til å bøye seg oppover.
Referanseelektroden kobles til "inngang 2". I noen tilfeller brukes en ledning fra to kortsluttede elektroder (AA) plassert på øreflippene som referanseelektrode. Siden potensialforskjellen mellom de to elektrodene registreres på EEG, vil posisjonen til punktet på kurven være lik, men i motsatt retning, påvirket av endringer i potensialet under hvert av elektrodeparet. I referanseledningen under den aktive elektroden genereres et vekslende potensial i hjernen. Under referanseelektroden, som er borte fra hjernen, er det et konstant potensial som ikke går inn i AC-forsterkeren og ikke påvirker opptaksmønsteret.
Potensialforskjellen reflekterer uten forvrengning fluktuasjonene i det elektriske potensialet generert av hjernen under den aktive elektroden. Imidlertid er området av hodet mellom den aktive og referanseelektroden en del av den elektriske "forsterker-objekt"-kretsen, og tilstedeværelsen av en tilstrekkelig intens potensialkilde i dette området, plassert asymmetrisk i forhold til elektrodene, vil påvirke betydelig avlesningene. Derfor, i tilfelle av en referanseoppdrag, er dommen om lokaliseringen av den potensielle kilden ikke helt pålitelig.
Bipolar kalles en ledning, der elektroder over hjernen er koblet til "inngang 1" og "inngang 2" på forsterkeren. Plasseringen av EEG-registreringspunktet på monitoren påvirkes like mye av potensialene under hvert av elektrodeparet, og den registrerte kurven reflekterer potensialforskjellen til hver av elektrodene.
Derfor er bedømmelsen av svingningsformen under hver av dem på grunnlag av en bipolar tilordning umulig. Samtidig gjør analysen av EEG registrert fra flere elektrodepar i forskjellige kombinasjoner det mulig å bestemme lokaliseringen av potensielle kilder som utgjør komponentene i en kompleks totalkurve oppnådd med bipolar avledning.
For eksempel, hvis det er en lokal kilde til langsomme oscillasjoner i det posteriore temporale området (Tp i fig. 2), når de fremre og bakre temporale elektrodene (Ta, Tr) er koblet til forsterkerterminalene, oppnås et opptak som inneholder en langsom komponent som tilsvarer langsom aktivitet i den bakre temporale regionen ( Tr), overlagret på den av raskere oscillasjoner generert av den normale medulla i den fremre temporale regionen (Ta).
For å avklare spørsmålet om hvilken elektrode som registrerer denne langsomme komponenten, kobles elektrodepar på to ekstra kanaler, i hver av dem er representert av en elektrode fra det opprinnelige paret, det vil si Ta eller Tr, og den andre tilsvarer noen ikke-tidsbestemt bly, for eksempel F og O.
Det er klart at i det nydannede paret (Tr-O), inkludert posterior temporalelektrode Tr, plassert over den patologisk endrede medulla, vil det igjen være en langsom komponent. I et par hvis innganger mates med aktivitet fra to elektroder plassert over en relativt intakt hjerne (Ta-F), vil et normalt EEG bli registrert. Således, i tilfelle av et lokalt patologisk kortikalt fokus, fører tilkoblingen av en elektrode plassert over dette fokuset, sammen med en hvilken som helst annen, til utseendet av en patologisk komponent i de tilsvarende EEG-kanalene. Dette lar deg bestemme lokaliseringen av kilden til patologiske svingninger.
Et ekstra kriterium for å bestemme lokaliseringen av kilden til potensialet av interesse på EEG er fenomenet oscillasjonsfaseforvrengning.
Ris. Fig. 3. Faseforhold av poster ved forskjellig lokalisering av potensiell kilde: 1, 2, 3 - elektroder; A, B - kanaler til elektroencefalografen; 1 - kilden til den registrerte potensialforskjellen er plassert under elektroden 2 (postene på kanalene A og B er i motfase); II - kilden til den registrerte potensialforskjellen er plassert under elektroden I (postene er i fase)
Pilene indikerer retningen til strømmen i kanalkretsene, som bestemmer de tilsvarende retningene for avviket til kurven på skjermen.
Hvis du kobler tre elektroder til inngangene til to kanaler på elektroencefalografen som følger (fig. 3): elektrode 1 - til "inngang 1", elektrode 3 - til "inngang 2" på forsterker B, og elektrode 2 - samtidig til " inngang 2" til forsterker A og "inngang 1" forsterker B; Forutsatt at det under elektrode 2 er en positiv forskyvning av det elektriske potensialet i forhold til potensialet til de gjenværende delene av hjernen (indikert med tegnet "+"), så er det åpenbart at den elektriske strømmen på grunn av dette potensialskiftet vil ha motsatt retning i kretsene til forsterkerne A og B, som vil gjenspeiles i motsatt rettede forskyvninger av potensialforskjellen - motfaser - på de tilsvarende EEG-postene. Dermed vil de elektriske oscillasjonene under elektrode 2 i postene på kanalene A og B representeres av kurver med samme frekvenser, amplituder og form, men motsatt i fase. Når du bytter elektroder gjennom flere kanaler i elektroencefalografen i form av en kjede, vil antifaseoscillasjoner av det undersøkte potensialet bli registrert gjennom disse to kanalene, til de motsatte inngangene som en felles elektrode er koblet til, stående over kilden til dette potensialet.
1.2 Elektroencefalogram. Rytmer
Arten av EEG bestemmes av den funksjonelle tilstanden til nervevevet, så vel som de metabolske prosessene som forekommer i det. Brudd på blodtilførselen fører til undertrykkelse av den bioelektriske aktiviteten til hjernebarken. Et viktig trekk ved EEG er dens spontane natur og autonomi. Den elektriske aktiviteten til hjernen kan registreres ikke bare under våkenhet, men også under søvn. Selv med dyp koma og anestesi observeres et spesielt karakteristisk mønster av rytmiske prosesser (EEG-bølger). I elektroencefalografi skilles fire hovedområder ut: alfa-, beta-, gamma- og thetabølger (fig. 4).
Ris. 4. EEG-bølgeprosesser
Eksistensen av karakteristiske rytmiske prosesser bestemmes av den spontane elektriske aktiviteten til hjernen, som skyldes den totale aktiviteten til individuelle nevroner. Elektroencefalogramrytmer skiller seg fra hverandre i varighet, amplitude og form. Hovedkomponentene i EEG til en frisk person er vist i tabell 1. Grupperingen er mer eller mindre vilkårlig, den samsvarer ikke med noen fysiologiske kategorier.
Tabell 1 - Hovedkomponentene i elektroencefalogrammet
Alfa(b)-rytme: frekvens 8-13 Hz, amplitude opp til 100 μV. Registrert hos 85-95 % av friske voksne. Det kommer best til uttrykk i de oksipitale regionene. B-rytmen har størst amplitude i en tilstand av rolig avslappet våkenhet med lukkede øyne. I tillegg til endringer assosiert med hjernens funksjonelle tilstand, observeres i de fleste tilfeller spontane endringer i amplituden til β-rytmen, uttrykt i en vekslende økning og reduksjon med dannelsen av karakteristiske "Spindler", som varer 2-8 s. . Med en økning i nivået av funksjonell aktivitet i hjernen (intens oppmerksomhet, frykt), reduseres amplituden til b-rytmen. Høyfrekvent uregelmessig aktivitet med lav amplitude vises på EEG, noe som gjenspeiler desynkronisering av nevronal aktivitet. Ved en kortvarig, plutselig ytre stimulans (spesielt et lysglimt) skjer denne desynkroniseringen brått, og hvis stimulansen ikke er av følelsesmessig karakter, gjenopprettes b-rytmen ganske raskt (etter 0,5-2 s). Dette fenomenet kalles "aktiveringsreaksjon", "orienteringsreaksjon", "b-rytme utryddelsesreaksjon", "desynkroniseringsreaksjon".
· Beta(b)-rytme: frekvens 14-40 Hz, amplitude opp til 25 μV. Det beste av alt er at B-rytmen registreres i regionen til den sentrale gyri, men den strekker seg også til den bakre sentrale og frontale gyri. Normalt er det svært svakt uttrykt og har i de fleste tilfeller en amplitude på 5-15 μV. β-Rhythm er assosiert med somatiske sensoriske og motoriske kortikale mekanismer og gir en ekstinksjonsrespons på motorisk aktivering eller taktil stimulering. Aktivitet med en frekvens på 40-70 Hz og en amplitude på 5-7 μV kalles noen ganger r-rytmen, klinisk signifikans han har ikke.
Mu(m)-rytme: frekvens 8-13 Hz, amplitude opp til 50 μV. Parametrene til m-rytmen er lik de for den normale b-rytmen, men m-rytmen skiller seg fra sistnevnte i sine fysiologiske egenskaper og topografi. Visuelt observeres m-rytmen bare hos 5-15% av forsøkspersonene i den rolandiske regionen. Amplituden til m-rytmen (i sjeldne tilfeller) øker med motorisk aktivering eller somatosensorisk stimulering. I rutineanalyse har m-rytmen ingen klinisk betydning.
Theta(I)-aktivitet: frekvens 4-7 Hz, amplitude av patologisk I-aktivitet? 40 μV og overstiger oftest amplituden til normale hjernerytmer, og når 300 μV eller mer under noen patologiske tilstander.
· Delta (d) -aktivitet: frekvens 0,5-3 Hz, amplituden er den samme som for I-aktivitet. I- og d-oscillasjoner kan være til stede i små mengder på EEG-en til en våken voksen og er normale, men amplituden deres overstiger ikke b-rytmen. Et EEG anses som patologisk dersom det inneholder i- og d-oscillasjoner med en amplitude på ?40 μV og tar opp mer enn 15 % av den totale opptakstiden.
Epileptiform aktivitet er et fenomen som vanligvis observeres på EEG hos pasienter med epilepsi. De oppstår som et resultat av svært synkroniserte paroksysmale depolarisasjonsskifter i store populasjoner av nevroner, ledsaget av generering av aksjonspotensialer. Som et resultat, høy amplitude akutt form potensialer med tilsvarende navn.
Spike (eng. Spike - tip, peak) - et negativt potensial av en akutt form, som varer mindre enn 70 ms, amplitude? 50 μV (noen ganger opptil hundrevis eller til og med tusenvis av μV).
· En akutt bølge er forskjellig fra en pigg i sin forlengelse i tid: dens varighet er 70-200 ms.
· Skarpe bølger og pigger kan kombineres med langsomme bølger, og danner stereotype komplekser. Pigg-langsom bølge - et kompleks av en pigg og en langsom bølge. Frekvensen av pigg-langsomme bølgekomplekser er 2,5-6 Hz, og perioden er henholdsvis 160-250 ms. En akutt-langsom bølge er et kompleks av en akutt bølge og en langsom bølge som følger den, perioden for komplekset er 500-1300 ms (fig. 5).
Et viktig kjennetegn ved pigger og skarpe bølger er deres plutselige utseende og forsvinning, og en klar forskjell fra bakgrunnsaktiviteten, som de overskrider i amplitude. Akutte fenomener med passende parametere som ikke tydelig skiller seg fra bakgrunnsaktivitet er ikke utpekt som skarpe bølger eller pigger.
Ris. 5 . Hovedtyper av epileptiform aktivitet: 1 - adhesjoner; 2 - skarpe bølger; 3 - skarpe bølger i P-båndet; 4 - pigg-langsom bølge; 5 - polyspike-langsom bølge; 6 - skarp-langsom bølge. Verdien av kalibreringssignalet for "4" er 100 µV, for resten av postene - 50 µV.
Flare er en betegnelse på en gruppe bølger med plutselig opptreden og forsvinning, klart forskjellig fra bakgrunnsaktivitet i frekvens, form og/eller amplitude (fig. 6).
Ris. 6. Blinker og utladninger: 1 - blinker av b-bølger med høy amplitude; 2 - utbrudd av høyamplitude B-bølger; 3 - blinker (utladninger) av skarpe bølger; 4 - blinker av polyfaseoscillasjoner; 5 - utbrudd av q-bølger; 6 - blink av i-bølger; 7 - blinker (utladninger) av pigg-langsomme bølgekomplekser
Utflod - et glimt av epileptiform aktivitet.
Mønsteret til et epileptisk anfall er en utflod av epileptiform aktivitet, typisk sammenfallende med et klinisk epileptisk anfall.
2. Elektroencefalografi ved epilepsi
Epilepsi er en sykdom karakterisert ved to eller flere epileptiske anfall (anfall). Et epileptisk anfall er en kort, vanligvis uprovosert, stereotyp forstyrrelse av bevissthet, atferd, følelser, motoriske eller sensoriske funksjoner, som selv etter kliniske manifestasjoner kan være assosiert med utslipp av et overflødig antall nevroner i hjernebarken. Definisjonen av et epileptisk anfall gjennom begrepet en utladning av nevroner bestemmer den viktigste betydningen av EEG i epileptologi.
Avklaring av formen for epilepsi (mer enn 50 varianter) inkluderer en beskrivelse av EEG-mønsteret som er karakteristisk for denne formen som en obligatorisk komponent. Verdien av EEG bestemmes av det faktum at epileptiske utflod, og følgelig epileptiform aktivitet, også observeres på EEG utenfor et epileptisk anfall.
Pålitelige tegn på epilepsi er utflod av epileptiform aktivitet og epileptiske anfallsmønstre. I tillegg er høyamplitude (mer enn 100-150 μV) utbrudd av b-, I- og d-aktivitet karakteristiske, men i seg selv kan de ikke betraktes som bevis på tilstedeværelse av epilepsi og vurderes i sammenheng med det kliniske bildet. I tillegg til diagnosen epilepsi, spiller EEG en viktig rolle i å bestemme formen for epileptisk sykdom, som bestemmer prognose og valg av medikament. EEG lar deg velge dosen av stoffet ved å vurdere reduksjonen i epileptiform aktivitet og forutsi bivirkninger ved utseendet av ytterligere patologisk aktivitet.
For å oppdage epileptiform aktivitet på EEG, brukes lett rytmisk stimulering (hovedsakelig ved fotogene anfall), hyperventilering eller andre påvirkninger, basert på informasjon om faktorene som provoserer anfall. Langtidsregistrering, spesielt under søvn, hjelper til med å identifisere epileptiforme utflod og epileptiske anfallsmønstre.
Søvnmangel bidrar til provokasjon av epileptiforme utflod på EEG eller selve anfallet. Epileptiform aktivitet bekrefter diagnosen epilepsi, men det er også mulig under andre forhold, samtidig kan det ikke registreres hos enkelte pasienter med epilepsi.
Langtidsregistrering av elektroencefalogrammet og EEG-videoovervåking, samt epileptiske anfall, epileptiform aktivitet på EEG registreres ikke konstant. I noen former for epileptiske lidelser observeres det bare under søvn, noen ganger provosert av visse livssituasjoner eller former for pasientaktivitet. Følgelig avhenger påliteligheten av å diagnostisere epilepsi direkte av muligheten for langsiktig EEG-registrering under forhold med ganske fri oppførsel av subjektet. For dette formålet er det utviklet spesielle bærbare systemer for langsiktig (12-24 timer eller mer) EEG-registrering under forhold nær normal levetid.
Opptakssystemet består av en elastisk hette med elektroder av en spesiell design innebygd, som gjør det mulig å oppnå høykvalitets EEG-opptak i lang tid. Den elektriske utgangsaktiviteten til hjernen forsterkes, digitaliseres og registreres på flash-kort av en sigarettboksstørrelse opptaker som får plass i en praktisk veske på pasienten. Pasienten kan utføre vanlige husholdningsaktiviteter. Etter fullført registrering overføres informasjonen fra flashkortet i laboratoriet til et datasystem for registrering, visning, analyse, lagring og utskrift av elektroencefalografiske data og behandles som et vanlig EEG. Den mest pålitelige informasjonen er gitt av EEG - videoovervåking - samtidig registrering av EEG og videoopptak av pasienten under stupaen. Bruken av disse metodene er nødvendig for diagnostisering av epilepsi, når rutinemessig EEG ikke avslører epileptiform aktivitet, samt for å bestemme formen for epilepsi og typen epileptisk anfall, for differensialdiagnose av epileptiske og ikke-epileptiske anfall, klargjøring av målene for kirurgi i kirurgisk behandling, og diagnostisering av epileptiske ikke-paroksysmale lidelser assosiert med epileptiforme anfall aktivitet under søvn, kontroll av riktig valg og dose av medikamentet, bivirkninger av terapi, pålitelighet av remisjon.
2.1. Kjennetegn ved elektroencefalogrammet i de vanligste formene for epilepsi og epileptiske syndromer
· Benign barneepilepsi med sentrotemporale pigger (godartet rolandisk epilepsi).
Ris. Fig. 7. EEG av en 6 år gammel pasient med idiopatisk barneepilepsi med sentrotemporale pigger
Vanlige skarp-langsomme bølgekomplekser med en amplitude på opptil 240 μV sees i høyre sentrale (C4) og fremre temporale regioner (T4), som danner en faseforvrengning i de tilsvarende ledningene, som indikerer generering av deres av en dipol i den nedre deler av den presentrale gyrusen ved grensen til den overordnede temporale gyrusen.
Utenfor angrepet: fokale pigger, skarpe bølger og/eller pigg-langsomme bølgekomplekser i en halvkule (40-50%) eller to med ensidig overvekt i de sentrale og midtre temporale ledningene, og danner antifaser over de rolandiske og temporale regionene (fig. 7).
Noen ganger er epileptiform aktivitet fraværende under våkenhet, men vises under søvn.
Under et angrep: fokal epileptisk utflod i sentrale og midtre temporale ledninger i form av høyamplitude pigger og skarpe bølger kombinert med langsomme bølger, med mulig spredning utover den opprinnelige lokaliseringen.
Benign occipital epilepsi i barndommen med tidlig debut (Panayotopoulos-form).
Utenfor et angrep: hos 90 % av pasientene observeres hovedsakelig multifokale høy- eller lavamplitude akutte-langsomme bølgekomplekser, ofte bilateral-synkrone generaliserte utladninger. I to tredjedeler av tilfellene observeres occipitale adhesjoner, i en tredjedel av tilfellene - ekstraoccipital.
Komplekser oppstår i serie når du lukker øynene.
Blokkering av epileptiform aktivitet noteres ved å åpne øynene. Epileptiform aktivitet på EEG og noen ganger anfall provoseres av fotostimulering.
Under et anfall: epileptisk utflod i form av topper med høy amplitude og skarpe bølger, kombinert med langsomme bølger, i en eller både occipitale og bakre parietale ledninger, vanligvis utover den opprinnelige lokaliseringen.
Idiapatisk generalisert epilepsi. EEG-mønstre karakteristiske for barndom og juvenil idiopatisk epilepsi med
Fravær, samt for idiopatisk juvenil myoklonisk epilepsi, er gitt ovenfor.
EEG-karakteristikker ved primær generalisert idiopatisk epilepsi med generaliserte tonisk-kloniske anfall er som følger.
Utenfor angrepet: noen ganger innenfor normalområdet, men vanligvis med moderate eller alvorlige endringer med I-, d-bølger, blink av bilateralt synkrone eller asymmetriske pigg-langsomme bølgekomplekser, pigger, skarpe bølger.
Under et angrep: en generalisert utladning i form av rytmisk aktivitet på 10 Hz, gradvis økende i amplitude og avtagende frekvens i den kloniske fasen, skarpe bølger på 8-16 Hz, spike-sakte bølge- og polyspike-langsomme bølgekomplekser, grupper av I- og d-bølger med høy amplitude, uregelmessige, asymmetriske, i tonisk fase I- og d-aktivitet, noen ganger kulminert i perioder med manglende aktivitet eller langsom aktivitet med lav amplitude.
· Symptomatiske fokale epilepsier: karakteristiske epileptiforme fokale utflod observeres mindre regelmessig enn hos idiopatiske. Selv anfall kan ikke oppstå med typisk epileptiform aktivitet, men med blink av langsomme bølger eller til og med desynkronisering og utflating av EEG assosiert med anfallet.
Limbisk (hippocampus) temporallappepilepsi interiktal periode det kan ikke være noen endringer. Vanligvis observeres fokale komplekser av en akutt-langsom bølge i de temporale ledningene, noen ganger bilateralt synkrone med ensidig amplitudeovervekt (fig. 8.). Under et angrep - utbrudd av høyamplitude rytmiske "bratte" langsomme bølger, eller skarpe bølger, eller skarpe-langsomme bølgekomplekser i de temporale fører med spredning til frontal og posterior. I begynnelsen (noen ganger under) et anfall kan en ensidig utflatning av EEG observeres. Ved lateral-temporal epilepsi med auditive og sjeldnere visuelle illusjoner, hallusinasjoner og drømmelignende tilstander, tale- og orienteringsforstyrrelser, observeres epileptiform aktivitet på EEG oftere. Utslippene er lokalisert i midtre og bakre temporale ledninger.
Med ikke-konvulsive temporale anfall som fortsetter i henhold til typen automatisme, er et bilde av en epileptisk utflod mulig i form av rytmisk primær eller sekundær generalisert høyamplitude I-aktivitet uten akutte fenomener, og i sjeldne tilfeller i form av diffus desynkronisering , manifestert ved polymorf aktivitet med en amplitude på mindre enn 25 μV.
Ris. 8. Temporal lobar epilepsi hos en 28 år gammel pasient med komplekse partielle anfall
Bilaterale synkrone komplekser av en akutt-langsom bølge i den fremre temporale regionen med amplitudeovervekt til høyre (elektrodene F8 og T4) indikerer lokaliseringen av kilden til patologisk aktivitet i de fremre mediobasale regionene i høyre temporallapp.
EEG ved frontallappens epilepsi i interiktalperioden avslører ikke fokal patologi i to tredjedeler av tilfellene. Ved tilstedeværelse av epileptiforme oscillasjoner registreres de i frontale ledninger fra en eller begge sider, bilateralt-synkrone pigg-langsomme bølgekomplekser observeres, ofte med en lateral overvekt i frontalregionene. Under et anfall kan bilateralt synkrone pigg-langsomme bølgeutladninger eller regulære I- eller d-bølger med høy amplitude observeres, hovedsakelig i frontale og/eller temporale ledninger, noen ganger plutselig diffus desynkronisering. Med orbitofrontale foci avslører tredimensjonal lokalisering den passende plasseringen av kildene til de første skarpe bølgene til det epileptiske anfallsmønsteret.
2.2 Tolkning av resultater
EEG-analyse utføres under registreringen og til slutt etter at den er fullført. Under opptak vurderes tilstedeværelsen av artefakter (induksjon av nettstrømfelt, mekaniske artefakter av elektrodebevegelse, elektromyogram, elektrokardiogram, etc.), og tiltak iverksettes for å eliminere dem. Frekvensen og amplituden til EEG vurderes, karakteristiske grafelementer identifiseres og deres romlige og tidsmessige fordeling bestemmes. Analysen fullføres med fysiologisk og patofysiologisk tolkning av resultatene og formulering av en diagnostisk konklusjon med klinisk og elektroencefalografisk korrelasjon.
Ris. 9. Fotoparoksysmal EEG-respons ved epilepsi med generaliserte anfall
Bakgrunns-EEG var innenfor normale grenser. Med økende frekvens fra 6 til 25 Hz av lys rytmisk stimulering, observeres en økning i amplituden av responser ved en frekvens på 20 Hz med utvikling av generaliserte piggutladninger, skarpe bølger og pigg-langsomme bølgekomplekser. d - høyre hjernehalvdel; s - venstre hjernehalvdel.
Det medisinske hoveddokumentet om EEG er en klinisk og elektroencefalografisk rapport skrevet av en spesialist basert på analysen av det "rå" EEG.
EEG-konklusjonen bør formuleres i samsvar med visse regler og bestå av tre deler:
1) beskrivelse av hovedtyper av aktivitet og grafelementer;
2) et sammendrag av beskrivelsen og dens patofysiologiske tolkning;
3) korrelasjon av resultatene fra de to foregående delene med kliniske data.
Det grunnleggende beskrivende begrepet i EEG er "aktivitet", som definerer enhver sekvens av bølger (b-aktivitet, aktivitet av skarpe bølger, etc.).
Frekvensen bestemmes av antall vibrasjoner per sekund; det er skrevet med det tilsvarende tallet og uttrykt i hertz (Hz). Beskrivelsen gir gjennomsnittlig frekvens av den estimerte aktiviteten. Vanligvis tas 4-5 EEG-segmenter med en varighet på 1 s og antall bølger på hver av dem beregnes (fig. 10).
Amplitude - rekkevidde av elektriske potensialsvingninger på EEG; målt fra toppen av den foregående bølgen til toppen av den påfølgende bølgen i motsatt fase, uttrykt i mikrovolt (µV). Et kalibreringssignal brukes til å måle amplituden. Så hvis kalibreringssignalet som tilsvarer en spenning på 50 µV har en høyde på 10 mm på posten, vil følgelig 1 mm pennavbøyning bety 5 µV. For å karakterisere aktivitetsamplituden i beskrivelsen av EEG, tas de mest typiske av maksimalverdiene, unntatt hoppende.
· Fasen bestemmer den nåværende tilstanden til prosessen og indikerer retningen til vektoren for endringene. Noen EEG-fenomener blir evaluert etter antall faser de inneholder. Monofasisk er en oscillasjon i én retning fra den isoelektriske linjen med retur til utgangsnivået, bifasisk er en slik svingning når kurven etter fullføring av en fase passerer startnivået, avviker i motsatt retning og går tilbake til isoelektrisk linje. Polyfasiske vibrasjoner er vibrasjoner som inneholder tre eller flere faser. i en smalere forstand definerer begrepet "polyfasebølge" en sekvens av b- og langsomme (vanligvis e) bølger.
Ris. 10. Måling av frekvens (1) og amplitude (II) på EEG
Frekvens måles som antall bølger per tidsenhet (1 s). A er amplituden.
Konklusjon
elektroencefalografi epileptiform cerebral
Ved hjelp av EEG innhentes informasjon om hjernens funksjonstilstand på ulike nivåer av pasientens bevissthet. Fordelen med denne metoden er dens harmløshet, smertefrihet, ikke-invasivitet.
Elektroencefalografi har funnet bred anvendelse i den nevrologiske klinikken. EEG-data er spesielt viktige ved diagnostisering av epilepsi; deres rolle i gjenkjennelsen av svulster med intrakraniell lokalisering, vaskulære, inflammatoriske, degenerative sykdommer i hjernen og koma er mulig. EEG ved bruk av fotostimulering eller lydstimulering kan bidra til å skille mellom sanne og hysteriske syns- og hørselslidelser eller simulering av slike lidelser. EEG kan brukes til å overvåke pasienten. Fraværet av tegn på bioelektrisk aktivitet i hjernen på EEG er et av de viktigste kriteriene for hans død.
EEG er lett å bruke, billig, og involverer ikke eksponering for motivet, dvs. ikke-invasiv. EEG kan registreres nær pasientens seng og brukes til å kontrollere epilepsistadiet, langtidsovervåking av hjerneaktivitet.
Men det er en annen, ikke så åpenbar, men veldig verdifull fordel med EEG. Faktisk er PET og fMRI basert på måling av sekundære metabolske endringer i hjernevev, snarere enn primære (dvs. elektriske prosesser i nerveceller). EEG kan vise en av hovedparametrene til nervesystemet - egenskapen til rytme, som gjenspeiler konsistensen av arbeidet til forskjellige hjernestrukturer. Derfor, ved å registrere et elektrisk (så vel som magnetisk) encefalogram, har nevrofysiologen tilgang til de faktiske ini hjernen. Dette bidrar til å avsløre blåkopi av prosessene involvert i hjernen, og viser ikke bare "hvor", men også "hvordan" informasjon behandles i hjernen. Det er denne muligheten som gjør EEG til en unik og, selvfølgelig, en verdifull diagnostisk metode.
Elektroencefalografiske undersøkelser viser hvordan Menneskehjerne bruker sine funksjonelle reserver.
Bibliografi
1. Zenkov, L.R. Klinisk elektroencefalografi (med elementer av epileptologi). Veileder for leger - 3. utg. - M.: MEDpress-inform, 2004. - 368s.
2. Chebanenko A.P., Lærebok for studenter ved Det fysiske fakultet ved avdelingen "Medisinsk fysikk", Anvendt termo- og elektrodynamikk i medisin - Odessa - 2008. - 91s.
3. Kratin Yu.G., Guselnikov, V.N. Teknikk og metoder for elektroencefalografi. - L .: Nauka, 1971, s. 71.
Vert på Allbest.ru
...Lignende dokumenter
Begynnelsen på studiet av de elektriske prosessene i hjernen av D. Raymon, som oppdaget dens elektrogene egenskaper. Elektroencefalografi som moderne ikke-invasiv metode studier av hjernens funksjonelle tilstand ved å registrere bioelektrisk aktivitet.
presentasjon, lagt til 09.05.2016
Studie av funksjonstilstanden til sentralnervesystemet ved elektroencefalografi. Dannelse av undersøkelsesprotokollen. Kartlegging av hjernens elektriske aktivitet. Studie av cerebral og perifer sirkulasjon ved reografi.
semesteroppgave, lagt til 02.12.2016
Konseptet og prinsippene for elektroencefalografi (EEG). Muligheter for å bruke EEG i studiet av menneskelige tilpasningsprosesser. Individuelle typologiske trekk ved CNS-reguleringsprosesser hos individer med første tegn på nevrosirkulatorisk dystoni.
presentasjon, lagt til 14.11.2016
Evaluering av funksjonstilstanden til hjernen til nyfødte fra risikogrupper. Grafoelementer av neonatal elektroencefalografi, normativ og patologisk ontogeni. Utvikling og utfall av mønstre: flash-undertrykkelse, theta, delta-"børster", paroksysmer.
artikkel, lagt til 18.08.2017
Generelle representasjoner om epilepsi: beskrivelse av sykdommen i medisin, personlighetstrekk hos pasienten. Nevropsykologi i barndommen. Kognitiv svikt hos barn med epilepsi. Krenkelse av mediert hukommelse og motivasjonskomponent hos pasienter.
semesteroppgave, lagt til 13.07.2012
Viktige egenskaper ved neuronal aktivitet og studiet av aktiviteten til hjerneneuroner. Analyse av elektroencefalografi, som omhandler vurdering av biopotensialer som oppstår fra eksitasjon av hjerneceller. Magnetoencefalografi prosess.
test, lagt til 25.09.2011
Evaluering av aktiviteten til drepende lymfocytter. Bestemmelse av den funksjonelle aktiviteten til fagocytter, konsentrasjonen av immunglobuliner, komplementkomponenter. Immunologiske metoder basert på antigen-antistoff-reaksjonen. Bruksområder for immundiagnostikk.
opplæring, lagt til 04/12/2014
Etiologi, patogenese og behandling av pankreasnekrose. Nøytrofiler: livssyklus, morfologi, funksjoner, metabolisme. Bioluminescerende metode for å bestemme aktiviteten til NAD(P)-avhengige dehydrogenaser i nøytrofiler. Aktiviteten til laktatdehydrogenase i blodnøytrofiler.
semesteroppgave, lagt til 06.08.2014
Kjennetegn på metoder for å studere den mekaniske aktiviteten til hjertet - apekskardiografi, ballistokardiografi, røntgenkymografi og ekkokardiografi. Deres viktigste betydning, målenøyaktighet og applikasjonsfunksjoner. Prinsippet og driftsmåtene til ultralydenheten.
presentasjon, lagt til 13.12.2013
Patofysiologiske trekk hos nevrokirurgiske pasienter og pasienter med traumatisk hjerneskade. Sirkulasjonsforstyrrelser i hjernen. Terapeutiske aspekter ved infusjonsterapi. Egenskaper ved ernæring hos pasienter med traumatisk hjerneskade.
Introduksjonen av denne metoden i klinisk praksis og eksperimentell nevrofysiologi gjorde det mulig å skaffe fundamentalt nye data om funksjonell organisering av hjernen: om de såkalte ikke-spesifikke systemene - aktivering og deaktivering (synkronisering), om organisering av søvn ( langsom og rask søvn) og rollen som forstyrrende funksjon av ikke-spesifikke systemer i mange patologiske prosesser.
Metoden for elektroencefalografi har spilt en stor rolle i utviklingen av moderne ideer om patogenesen av epilepsi. For diagnosen av sistnevnte er det den viktigste metoden for instrumentell forskning.
For å registrere EEG, brukes spesielle enheter - elektroencefalografer, som forsterker den bioelektriske aktiviteten fjernet fra hjernen med hundretusener, en million ganger og registrerer den på et papirbånd eller i en dataprosessor med påfølgende visuell eller automatisk analyse.
Elektroencefalografi tas opp i en avslappet tilstand av motivet, med øynene lukket.
EEG med funksjonstester
Etter registrering av bakgrunnsaktiviteten påføres funksjonstester: kortvarig åpning av øynene (forårsaker en aktiveringsreaksjon - forsvinningen av a-rytmen), lett rytmisk stimulering (normalt assimilering av frekvenser av lysflimmer i området ca. 6-18 Hz er notert); hyperventilering - dyp pusting ("oppblåsing av ballen") - forårsaker synkronisering, dvs. bremse frekvensen av oscillasjoner og øke deres amplitude. Dette fenomenet er spesielt uttalt hos barn og blir vanligvis ubetydelig etter fylte 20 år.
Fremkalte potensialer
spesiell metode elektroencefalografisk studie er en metode for å registrere fremkalte responser fra hjernen (fremkalte potensialer - EP) på diskret stimulering (lys, lyd, etc.), EEG registrerer en vanlig respons, men med den vanlige registreringsmetoden, en ubetydelig amplitude av responsen på bakgrunn av den rytmiske aktiviteten til en enorm masse nevroner tillater ikke å fremheve responsen. Opprettelsen av spesielle enheter som tillater summering av gjentatte svar og utjevning av bakgrunnsaktivitet, gjorde det mulig å introdusere metoden for fremkalte potensialer i klinisk og eksperimentell praksis.
De fremkalte potensialene er rytmiske fluktuasjoner, der tidlige og sene komponenter skilles (fig. 1.9.14). Det antas at de tidlige komponentene reflekterer prosessene forbundet med eksitasjonen og passasjen av en impuls langs den tilsvarende sensoriske banen med dens veksling i reléstrukturer; sene komponenter er assosiert med afferente fra uspesifikke strukturer aktivert av spesifikke impulser.
Det er negative (rettet oppover fra isolinen) og positive (rettet nedover) oscillasjoner, som er merket med de tilsvarende tallene eller tallene som indikerer de latente periodene med svingninger i millisekunder.
Undersøk responser på lysglimt - visuelle fremkalte potensialer (VEP, lydklikk - auditive fremkalte potensialer (AEP) og elektrisk stimulering perifere nerver eller reseptorer - somatosensoriske fremkalte potensialer (SSEPs).
I klinisk praksis brukes metoden for fremkalte potensialer for å diagnostisere nivået og lokaliseringen av skade på nervesystemet og følgelig visse sykdommer, spesielt multippel sklerose(krenket tidlige komponenter av VEP), hysterisk blindhet (VEP endres ikke), etc.
De siste årene har nye metoder for databehandling av elektroencefalografi kommet inn i klinisk praksis: amplitudekartlegging, spektraleffektestimering, metoden for flertrinns dipollokalisering og metoden for lavoppløsnings elektromagnetisk tomografi.
Amplitudekartlegging av bioelektrisk aktivitet i hjernen
Denne metoden lar deg visualisere fordelingen av potensielle forskjeller på overflaten av hjernen til enhver tid, evaluere polariteten, romlig fordeling av visse fenomener, samt korrespondansen av potensielle kart til dipolmodellen (nemlig tilstedeværelsen av 1 eller 2 ytterpunkter av motsatt fortegn).
Spektraleffektestimering
Denne metoden brukes til å analysere den romlige fordelingen av spektralkraften i henhold til de viktigste EEC-rytmene: α, β 1 , β 2 , θ og δ på de gitte artefaktfrie delene av postene (analyseepoker). Valget av epoker bestemmes av tilstedeværelsen av fenomener av interesse for forskeren på EEG.
Flertrinns dipollokaliseringsmetode
Basert på analysen av fordelingen av potensielle forskjeller på overflaten av hodet, gjør BranLoc-programmet det mulig å løse det inverse EEG-problemet, det vil si å bestemme den tredimensjonale lokaliseringen av kildene til bioelektrisk aktivitet i hjernen. Aktivitetskilden er representert som en dipol i tredimensjonalt rom (kartesisk koordinatsystem), hvor X-aksen går langs inion-nason-linjen, Y-aksen er parallell med linjen som forbinder hørselskanalene, og Z-aksen er fra basen til artexen. Programfunksjonene lar deg vise resultatene av dipollokalisering på ekte og standardiserte CT- eller MR-skiver.
EEG norm
Bioelektriske potensialer er normalt preget av symmetri. EEG gjenspeiler den totale funksjonelle aktiviteten til nevroner i hjernebarken. Imidlertid er denne aktiviteten under påvirkning av uspesifikke stamme-kortikale systemer, aktiverende og deaktiverende, er rytmisk organisert og har en annen alderskarakteristikk.
På elektroencefalografien til en våken voksen (fig. 1.9.10) består bioelektrisk aktivitet hovedsakelig av rytme og tunge vili med en frekvens på 8-12 Hz og en amplitude på 50-100 μV (a-rytme), hovedsakelig uttrykt i bakre deler av hjernen, maksimum - i occipitale ledninger, og fra hyppigere svingninger i de fremre delene av hjernen med en frekvens på 13-40 Hz og en amplitude på opptil 15 μV (p-rytme). materiale fra nettstedet
barnets EEG
EEG av det nyfødte er preget av fravær av rytmisk aktivitet. Uregelmessige langsomme bølger registreres. Ved 3 måneders alder dannes rytmisk aktivitet, hovedsakelig i 5-båndet. Etter 6 måneder dominerer 0-rytmen (5-6 Hz). I fremtiden vises og vokser den såkalte langsomme a-rytmen (7-8 Hz), som blir dominerende ved 12 måneders alder.
Elektroencefalogramenfiya(fra elektro ..., gresk enkephalos - hjernen og ... grafikk), en metode for å studere aktiviteten til hjernen til dyr og mennesker; er basert på den totale registreringen av den bioelektriske aktiviteten til individuelle soner, regioner, lober i hjernen.
I 1929 Berger (N. Berger), ved hjelp av et strenggalvanometer, registrerte den bioelektriske aktiviteten til den menneskelige hjernebarken. Etter å ha vist muligheten for å avlede bioelektrisk aktivitet fra den uskadede overflaten av hodet, oppdaget han mulighetene for å bruke denne metoden til å undersøke pasienter med nedsatt hjerneaktivitet. Imidlertid er hjernens elektriske aktivitet svært svak (verdien av biopotensialer er gjennomsnittlig 5-500 μV). Videreutvikling av disse studiene og deres praktiske bruk ble mulig etter opprettelsen av forsterkende elektronisk utstyr. Det gjorde det mulig å oppnå en betydelig økning i biopotensiale, og på grunn av sin treghet gjorde det det mulig å observere svingninger uten å forvride formen.
For registrering av bioelektrisk aktivitetsbruk elektroencefalograf, som inneholder elektroniske forsterkere med tilstrekkelig høy forsterkning, lav egenstøy og et frekvensbånd fra 1 til 100 Hz eller høyere. I tillegg inkluderer elektroencefalografen en opptaksdel, som representerer et oscillografisk system med tilgang til en blekkpenn, en elektronstråle eller et løkkeoscilloskop. Avledningselektroder som forbinder objektet som studeres med inngangen til forsterkeren kan plasseres på overflaten av hodet eller implanteres i mer eller mindre lang tid i de områdene av hjernen som studeres. For tiden begynner teleelektroencefalografi å utvikle seg, noe som gjør det mulig å registrere den elektriske aktiviteten til hjernen på avstand fra objektet. I dette tilfellet modulerer bioelektrisk aktivitet frekvensen til en ultrakortbølgesender plassert på hodet til en person eller et dyr, og inngangsenheten til elektroencefalografen mottar disse signalene. Registrering av den bioelektriske aktiviteten til hjernen kalles elektroencefalogram (EEG), hvis det er registrert fra en intakt hodeskalle, og elektrokortikogram (ECoG) når det registreres direkte fra hjernebarken. I sistnevnte tilfelle kalles metoden for registrering av hjernebiostrømmer elektrokortikografi. EEG er oppsummerende kurver over endringer i tid av potensialforskjeller som oppstår under elektrodene. For å evaluere EEG er det utviklet enheter - analysatorer som automatisk dekomponerer disse komplekse kurvene til deres komponentfrekvenser. De fleste analysatorer inneholder en rekke smalbåndsfiltre som er innstilt på spesifikke frekvenser. Disse filtrene forsynes med bioelektrisk aktivitet fra utgangen fra elektroencefalografen. Resultatene av frekvensanalyse presenteres av et opptaksinstrument, vanligvis parallelt med eksperimentet (analysatorer av Walter og Kozhevnikov). For analyse av EEG og ECoG brukes også integratorer som gir en total vurdering av intensiteten av svingninger over en viss tidsperiode. Handlingen deres er basert på å måle potensialene til en kondensator, som er ladet med en strøm proporsjonal med de øyeblikkelige verdiene til prosessen som studeres.
Hensikten med EEG:
Påvisning av epileptisk aktivitet og bestemmelse av type epileptiske anfall.
Diagnose av intrakranielle lesjoner (abscess, svulster).
Evaluering av hjernens elektriske aktivitet ved metabolske sykdommer, cerebral iskemi, traumer, hjernehinnebetennelse, hjernebetennelse, mental retardasjon, psykiske lidelser og behandling med ulike legemidler.
Vurdering av graden av hjerneaktivitet, diagnose av hjernedød.
Pasientforberedelse:
Det bør forklares for pasienten at studien lar deg evaluere den elektriske aktiviteten til hjernen.
Essensen av studien bør forklares for pasienten og hans familie og deres spørsmål bør besvares.
Før studien bør pasienten avstå fra å drikke drikker som inneholder koffein; ingen andre restriksjoner i kosthold og kosthold er påkrevd. Pasienten bør advares om at hvis han ikke spiser frokost før studien, vil han ha hypoglykemi, noe som vil påvirke resultatet av studien.
Pasienten bør vaske og tørke håret grundig for å fjerne rester av spray, kremer, oljer.
EEG registreres i posisjonen til pasienten lenende eller liggende på ryggen. Elektrodene festes til hodebunnen med en spesiell pasta. Pasienten bør beroliges ved å forklare ham at elektrodene ikke støter.
Plateelektroder brukes oftere, men dersom studien utføres ved bruk av nåleelektroder, bør pasienten advares om at han vil føle stikk når elektrodene settes inn.
Om mulig bør frykt og angst elimineres hos pasienten, da de påvirker EEG betydelig.
Finn ut hvilke medisiner pasienten tar. For eksempel bør antikonvulsiva, beroligende midler, barbiturater og andre beroligende midler seponeres 24 til 48 timer før studien. For barn som gråter ofte under studien og for rastløse pasienter er beroligende midler ønskelig, selv om de kan påvirke resultatet av studien.
En pasient med epilepsi kan trenge søvn EEG. I slike tilfeller bør han tilbringe en søvnløs natt natten før studien, og før studien får han et beroligende middel (f.eks. kloralhydrat) for å få ham til å sovne under registreringen av EEG.
Hvis EEG registreres for å bekrefte diagnosen hjernedød, bør psykologisk støtte gis til pasientens pårørende.
Prosedyre og ettervern:
Pasienten legges i liggende eller tilbakelent stilling og elektroder festes til hodebunnen.
Før du starter EEG-registreringen, blir pasienten bedt om å slappe av, lukke øynene og ikke bevege seg. Under registreringsprosessen bør øyeblikket da pasienten blunket, svelget eller gjorde andre bevegelser noteres på papir, da dette gjenspeiles i EEG og kan forårsake feil tolkning.
Registrering, om nødvendig, kan suspenderes for å gi pasienten en pause, bli komfortabel. Dette er viktig da pasientens angst og tretthet kan påvirke kvaliteten på EEG negativt.
Etter den første registreringsperioden for basal EEG, fortsettes registreringen på bakgrunn av ulike stresstester, d.v.s. handlinger som han vanligvis ikke utfører i en rolig tilstand. Dermed blir pasienten bedt om å puste raskt og dypt i 3 minutter, noe som forårsaker hyperventilering, som kan provosere frem et typisk epileptisk anfall eller andre lidelser hos ham. Denne testen brukes vanligvis til å diagnostisere anfall som fravær. På samme måte lar fotostimulering deg studere hjernens reaksjon på sterkt lys, det forbedrer patologisk aktivitet ved epileptiske anfall som fravær eller myokloniske kramper. Fotostimulering utføres ved hjelp av en stroboskopisk lyskilde som blinker med en frekvens på 20 per sekund. EEG registreres med lukkede og åpne øyne til pasienten.
Det er nødvendig å sikre at pasienten gjenopptar krampestillende og andre legemidler som ble avbrutt før studien.
Etter studien er epileptiske anfall mulig, så pasienten foreskrives et sparsomt regime og gir oppmerksom omsorg for ham.
Pasienten bør få hjelp til å fjerne gjenværende elektrodepasta fra hodebunnen.
Hvis pasienten har tatt beroligende midler før undersøkelsen, er det nødvendig å sikre hans sikkerhet, for eksempel heve sidene av sengen.
Hvis hjernedød oppdages på EEG, bør pasientens pårørende støttes moralsk.
Hvis anfallene ikke er epileptiske, bør pasienten vurderes av psykolog.
EEG-data er forskjellige hos en frisk og syk person. I hvile viser EEG av en voksen frisk person rytmiske svingninger av biopotensialer av to typer. Større svingninger, med en gjennomsnittlig frekvens på 10 per 1 sek. og med en spenning på 50 mikrovolt kalles alfabølger. Andre, mindre svingninger, med en gjennomsnittlig frekvens på 30 per 1 sek. og en spenning lik 15-20 mikrovolt kalles betabølger. Hvis den menneskelige hjernen beveger seg fra en tilstand av relativ hvile til en tilstand av aktivitet, svekkes alfa-rytmen, og beta-rytmen øker. Under søvn avtar både alfarytmen og betarytmen og langsommere biopotensiale vises med en frekvens på 4-5 eller 2-3 svingninger per 1 sekund. og en frekvens på 14-22 vibrasjoner per 1 sek. Hos barn skiller EEG seg fra resultatene fra studiet av hjernens elektriske aktivitet hos voksne og nærmer seg dem når hjernen modnes fullstendig, dvs. ved 13-17 års alder. Ved ulike hjernesykdommer oppstår ulike EEG-forstyrrelser. Tegn på patologi på hvilende EEG vurderes: vedvarende fravær av alfa-aktivitet (desynkronisering av alfa-rytmen) eller, omvendt, dens kraftige økning (hypersynkronisering); brudd på regelmessigheten av fluktuasjoner av biopotensialer; så vel som utseendet av patologiske former for biopotensialer - sakte med høy amplitude (theta- og deltabølger, skarpe bølger, toppbølgekomplekser og paroksysmale utladninger, etc. Basert på disse lidelsene kan en nevropatolog bestemme alvorlighetsgraden og til en viss visshet omfang, arten av en hjernesykdom. Så hvis det for eksempel er en svulst i hjernen eller en hjerneblødning har oppstått, gir elektroencefalografiske kurver legen en indikasjon på hvor (i hvilken del av hjernen) denne skaden er lokalisert .I epilepsi, på EEG, selv i den interiktale perioden, kan man observere utseendet av akutte bølger på bakgrunn av normal bioelektrisk aktivitet eller spike-bølge komplekser. Elektroencefalografi er spesielt viktig når spørsmålet oppstår om behovet for hjernekirurgi for å fjerne en pasients svulst, abscess eller fremmedlegeme. Elektroencefalografidata i kombinasjon med andre forskningsmetoder brukes når man skisserer en plan for en fremtidig operasjon. I alle de tilfellene når en nevropatolog mistenker strukturelle lesjoner i hjernen ved undersøkelse av en pasient med en CNS-sykdom, anbefales en elektroencefalografisk studie.For dette formålet anbefales det å henvise pasienter til spesialiserte institusjoner der elektroencefalografirom fungerer.
Faktorer som påvirker resultatet av studien
Opptak fra elektriske enheter, bevegelser av øyne, hode, tunge, kropp (tilstedeværelse av artefakter på EEG).
Å ta krampestillende midler, beroligende midler, beroligende midler og barbiturater kan maskere anfallsaktivitet. Akutt forgiftning narkotiske stoffer eller alvorlig hypotermi forårsaker en reduksjon i bevissthetsnivået.
Andre metoder
Computertomografi av hjernen .
CT av hjernen lar deg få serielle deler (tomogrammer) av hjernen på skjermen ved hjelp av en datamaskin i ulike plan: horisontalt, sagittalt og frontalt. For å få bilder av anatomiske snitt av forskjellige tykkelser, brukes informasjon hentet fra bestråling av hjernevev på hundretusenvis av nivåer. Spesifisiteten og påliteligheten til studien øker med en økning i oppløsningsgraden, som avhenger av tettheten av bestråling av nervevevet beregnet på datamaskinen. Til tross for at MR er overlegen CT når det gjelder kvaliteten på visualisering av hjernestrukturer under normale og patologiske forhold, har CT funnet bredere bruk, spesielt i akutte tilfeller, og er mer kostnadseffektiv.
Mål
Diagnose av hjerneskade.
Overvåking av effektiviteten av kirurgisk behandling, stråling og kjemoterapi av hjernesvulster.
Utføre hjernekirurgi under CT-veiledning.
Utstyr
CT-skanner, oscilloskop, kontrastmiddel (megluminiothalamat eller natriumdiatrizoat), 60 ml sprøyte, 19-gauge eller 21-gauge nål, IV-kateter og IV-slange om nødvendig.
Prosedyre og ettervern
Pasienten legges på ryggen på røntgenbordet, hodet festes med stropper om nødvendig, og pasienten blir bedt om å ikke bevege seg.
Hodeenden av bordet skyves inn i skanneren, som roterer rundt pasientens hode og tar røntgenbilder i trinn på 1 cm langs en 180° bue.
Etter å ha oppnådd denne serien med snitt, injiseres 50 til 100 ml av et kontrastmiddel intravenøst i løpet av 1-2 minutter. Overvåk pasienten nøye for å identifisere tegn på en allergisk reaksjon (urticaria, pustevansker), som vanligvis vises i løpet av de første 30 minuttene.
Etter injeksjon av et kontrastmiddel, lages en annen serie snitt. Skiveinformasjon lagres på magnetbånd som mates inn i en datamaskin som konverterer denne informasjonen til bilder som vises på et oscilloskop. Ved behov fotograferes enkeltseksjoner for studier etter studiet.
Hvis det ble utført en kontrast-CT-skanning, blir pasienten undersøkt for gjenværende manifestasjoner av intoleranse overfor kontrastmidlet (hodepine, kvalme, oppkast) og minnet om at han kan gå over til sitt vanlige kosthold.
Forebyggende tiltak
CT-skanning av hjernen med kontrast er kontraindisert hos pasienter med intoleranse for jod eller kontrastmidler.
Innføring av et jodholdig kontrastmiddel kan ha en skadelig effekt på fosteret, spesielt i første trimester av svangerskapet.
Vanlig bilde
Mengden stråling som trenger gjennom vev avhenger av dens tetthet. Tettheten til stoffet uttrykkes i hvitt og svart og ulike gråtoner. Ben, som det mest tette vevet, har en hvit farge på en CT-skanning. Cerebrospinalvæsken som fyller ventriklene i hjernen og subaraknoidalrommet, som den minst tette, er svart på bildene. Stoffet i hjernen har forskjellige gråtoner. Vurdering av tilstanden til hjernestrukturer er basert på deres tetthet, størrelse, form og plassering.
Avvik fra normen
Endringer i tetthet i form av lysere eller mørkere områder i bildene, forskyvning av blodkar og andre strukturer observeres i hjernesvulster, intrakranielle hematomer, atrofi, infarkt, ødem, samt medfødte anomalier i utviklingen av hjernen, i spesielt vattsyre i hjernen.
Hjernesvulster skiller seg betydelig fra hverandre i sine egenskaper. Metastaser forårsaker vanligvis betydelig ødem på et tidlig stadium og kan gjenkjennes ved kontrastforsterket CT.
Normalt er cerebrale kar ikke synlige på tomogrammer. Men med arteriovenøs misdannelse kan karene ha økt tetthet. Innføringen av et kontrastmiddel lar deg bedre se det berørte området, men for tiden er MR den foretrukne metoden for å diagnostisere vaskulære lesjoner i hjernen. En annen metode for hjerneavbildning er positronemisjonstomografi.
TKEAM- topografisk kartlegging av den elektriske aktiviteten til hjernen - et felt innen elektrofysiologi som opererer med en rekke kvantitative metoder for å analysere elektroencefalogrammet og fremkalte potensialer (se video). Den utbredte bruken av denne metoden ble mulig med bruken av relativt rimelige og høyhastighets personlige datamaskiner. Topografisk kartlegging øker effektiviteten av EEG-metoden betydelig. TKEAM tillater veldig fin og differensiert analyse av endringer i hjernens funksjonelle tilstander på lokalt nivå i samsvar med typene mental aktivitet utført av faget. Det bør imidlertid understrekes at metoden for hjernekartlegging ikke er noe mer enn en veldig praktisk presentasjonsform på skjermen til den statistiske analysen av EEG og EP.
dataregistrering;
dataanalyse;
datarepresentasjon.
Selve metoden for hjernekartlegging kan dekomponeres i tre hovedkomponenter:
Dataregistrering. Antall elektroder som brukes til å registrere EEG og EP varierer som regel i området fra 16 til 32, men når i noen tilfeller 128 eller enda mer. Samtidig forbedrer et større antall elektroder den romlige oppløsningen ved registrering av de elektriske feltene i hjernen, men er forbundet med å overvinne store tekniske vanskeligheter. For å oppnå sammenlignbare resultater brukes et "10-20" system, hvor hovedsakelig monopolar registrering benyttes. Det er viktig at med et stort antall aktive elektroder kan kun én referanseelektrode brukes, dvs. den elektroden, i forhold til hvilken EEG-en for alle andre punkter for elektrodeplassering registreres. Påføringsstedet for referanseelektroden er øreflippene, neseryggen eller noen punkter på overflaten av hodebunnen (occiput, toppunkt). Det er slike modifikasjoner av denne metoden som gjør det mulig å ikke bruke en referanseelektrode i det hele tatt, og erstatte den med potensielle verdier beregnet på en datamaskin.
Dataanalyse. Det finnes flere hovedmetoder for kvantitativ EEG-analyse: temporal, frekvens og romlig. Midlertidig er en variant av å vise EEG- og EP-data på en graf, mens tiden er plottet langs den horisontale aksen, og amplituden - langs den vertikale aksen. Tidsanalyse brukes til å vurdere totale potensialer, EP-topper og epileptiske utladninger. Frekvens analyse består i å gruppere data i frekvensområder: delta, theta, alfa, beta. Romlig analysen er assosiert med bruk av ulike statistiske prosesseringsmetoder ved sammenligning av EEG fra ulike avledninger. Den mest brukte metoden er koherensberegning.
Måter å presentere data på. De mest modernetøyene gjør det enkelt å vise alle analysestadier på skjermen: "rådata" av EEG og EP, kraftspektre, topografiske kart - både statistiske og dynamiske i form av tegneserier, ulike grafer, diagrammer og tabeller, samt, i henhold til forskerens ønske, - ulike komplekse representasjoner. Det bør understrekes at bruk av ulike former for datavisualisering gjør det mulig å bedre forstå funksjonene i strømmen av komplekse hjerneprosesser.
Kjernemagnetisk resonansavbildning av hjernen. Computertomografi har blitt stamfar til en rekke andre enda mer avanserte forskningsmetoder: tomografi ved bruk av effekten av kjernemagnetisk resonans (NMR-tomografi), positronemisjonstomografi (PET), funksjonell magnetisk resonans (FMR). Disse metodene er blant de mest lovende metodene for ikke-invasiv kombinert studie av strukturen, metabolismen og blodstrømmen i hjernen. På NMR-avbildning Bildeinnsamling er basert på å bestemme fordelingen av tettheten til hydrogenkjerner (protoner) i medulla og på å registrere noen av deres egenskaper ved hjelp av kraftige elektromagneter plassert rundt menneskekroppen. Bildene oppnådd ved hjelp av NMR-tomografi gir informasjon om de studerte strukturene i hjernen, ikke bare av anatomisk, men også av fysisk-kjemisk art. I tillegg er fordelen med kjernemagnetisk resonans fraværet av ioniserende stråling; i muligheten for multi-plan forskning utført utelukkende ved hjelp av elektroniske midler; i høyere oppløsning. Med andre ord, med denne metoden er det mulig å få klare bilder av "skiver" av hjernen i ulike plan. Positron emisjon transaksial tomografi ( PET skannere) kombinerer egenskapene til CT og radioisotopdiagnostikk. Den bruker ultrakortlivede positronavgivende isotoper ("fargestoffer"), som er en del av naturlige hjernemetabolitter, som introduseres i menneskekroppen gjennom luftveiene eller intravenøst. Aktive områder av hjernen trenger mer blodstrøm, så mer radioaktivt "fargestoff" samler seg i arbeidsområdene i hjernen. Strålingen fra dette "fargestoffet" konverteres til bilder på skjermen. PET måler regional cerebral blodstrøm og glukose- eller oksygenmetabolisme i separate seksjoner hjerne. PET tillater intravital kartlegging av regional metabolisme og blodstrøm på "skiver" av hjernen. For tiden utvikles nye teknologier for å studere og måle prosessene som skjer i hjernen, spesielt basert på kombinasjonen av NMR-metoden med måling av hjernemetabolisme ved hjelp av positronemisjon. Disse teknologiene kalles funksjonell magnetisk resonans (FMR) metode
Studiene til Jena-psykiateren Hans Berger på 1920-tallet innen studiet av hjernens biopotensiale hadde nøyaktig samme betydning som arbeidet til Einthoven ved århundreskiftet, som åpnet en ny æra innen elektrokardiografi. Tilbake i 1875 la Keton merke til at under hjernens aktivitet observeres elektriske fenomener. Nesten samtidig med ham snakket Danilevsky om påvirkningen av lydimpulser på elektriske fenomener i hjernen. Ikke desto mindre var det Berger som oppdaget sammenkoblingen av fenomener, fant sammenhengen mellom hjerneaktivitet og elektriske effekter i den, og utviklet metoder for å anvende elektroencefalografi innen diagnostikk. Kurven oppnådd og registrert fra en intakt hjerne kalles av ham et elektroencefalogram (EEG).
Elektroencefalografi er engasjert i registrering og evaluering av biopotensialer som oppstår fra eksitasjon av hjerneceller. Siden EEG er resultatet av biopotensialet til de mange milliarder nervecellene som utgjør nervesystemet, er vurderingen langt fra enkel. Jo flere avledninger som EE1 hentes fra, desto mer fullstendig kan vurderingen bli når man sammenligner mange kurver. For dette brukes flerkanals (8-, 12-, 16- og til og med 32-kanals) enheter. Resultatet av undersøkelsen vil bli enda mer pålitelig hvis signalene som mottas fra mange forskjellige ledninger analyseres av datamaskinen.
Type elektroencefalogram
Til og med Berger la merke til at EEG består av bølger med forskjellige amplituder og frekvenser. Hvis pasienten ligger rolig med avslappede muskler i et miljø uten irritasjoner med lukkede øyne, men ikke sover, så domineres EEG av en sinusbølge, spesielt i den aktive spenningskurven tatt bort fra bakre og laterale deler av skallen. Det kalles alfarytmen. Dens karakteristiske frekvensområde er 7,5. 13 Hz og topp-til-topp (amplitude) er 50 µV. Hos noen pasienter kan amplituden være dobbelt så stor, selv om alfarytmen ikke observeres i det hele tatt hos ca. 10 % av menneskene. Denne rytmen forsvinner så snart pasienten åpner øynene. Dette fenomenet kalles alfa-hemming. I stedet for en forsvinnende alfarytme, dukker det opp hyppigere uberegnelige bølger som okkuperer et bredere frekvensområde. Alfarytme er det mest karakteristiske tegnet på EEG til en frisk person, men mange unge mennesker har det ikke i det hele tatt, og dette på ingen måte indikerer en sykdom eller mangel på mottakelighet i kroppen.
En annen karakteristisk EEG-bølge er beta-rytmen. Det observeres hovedsakelig i signalene tatt bort fra den fremre delen av skallen. Betarytmen har høyere frekvens enn alfarytmen, men lavere amplitude og mindre regelmessig kurveform. Det vises ikke konstant, men etter omtrent et sekunds intervaller. Hver slik periode kalles en beta-spindel.
En theta-bølge blandet med alfa- og beta-rytmer kan tas fra pasientens tinning. Frekvensbåndet til denne rytmen er lavere enn alfarytmen. Det er også gamma- og deltabølger. De vises som regel i patologiske tilfeller.
Anvendelse av elektroencefalografi
Det spiller en spesielt viktig rolle i tidlig diagnose av epilepsi (ved å bestemme dens ulike typer). Denne sykdommen kan være forårsaket av en liten hjerneblødning, hjerneskade. Noden som forårsaker epilepsi kan identifiseres ved hjelp av et EEG. Det har veldig viktig for eksempel ved planlegging av operasjon.
Et annet viktig anvendelsesområde for elektroencefalografi er bestemmelsen av tilstedeværelsen og plasseringen av ulike fokale prosesser i hjernen (svulster, blødninger). En karakteristisk "elektrisk stillhet" kan oppstå over svulsten, siden cellene som fortrenges av fokalprosessen ikke kan fungere normalt. Endringer i hjernens biopotensial kan også forårsake toksiske effekter.
Det har blitt observert at EEG reflekterer tilførselen av oksygen til hjernen. Dette kan også ses av erfaring. Hvis pasienten puster dypere og oftere enn vanlig, øker oksygeninnholdet i blodet som kommer inn i hjernen, som følge av dette endres EEG. Hypoksi i hjernen er også ledsaget av karakteristiske endringer. Det er derfor elektroencefalografi kan brukes til å overvåke pasientens tilstand under operasjonen. Denne metoden er spesielt verdifull når elektrokardiografisk analyse ikke kan brukes under operasjonen, for eksempel under hjertekirurgi. I slike tilfeller informerer EEG narkologen om tilstanden til pasientens hjerne.
I den senere tid har EEG blitt brukt oftere for å avgjøre "spørsmålet om biologisk død har inntruffet eller ikke. Med spredningen av gjenopplivingsmetoder, som nå er kjent, trenger ikke opphør av hjerteaktivitet (den såkalte kliniske døden) nødvendigvis betyr biologisk død. Hvis EEG-en til en pasient som er i klinisk død, fortsatt gir informasjon, dvs. at hjerneaktiviteten ikke har stanset ennå (som bevist av "elektrisk stillhet" i EEG), som betyr at det er håp om gjenopplivning av kroppen uten at det får noen spesielle konsekvenser for det.(Etableringen av biologisk død har også en viktig juridisk betydning, for eksempel ved organtransplantasjon, når det er nødvendig å raskt avgjøre om donor allerede kan anses som død. ) Ved overvåking av en slik pasient er det ikke behov for en multikanals klinisk elektroencefalograf, og oftest er det mulig å nekte registrering helt.I slike tilfeller brukes et elektroencefaloskop, som du visuelt kan observere hjernens aktivitet med cent.
EEG kan også brukes til å vurdere søvndybden. Hvis pasienten er sliten, vises langsomme bølger med stor amplitude i EEG. Når pasienten sovner, forsvinner alfarytmen umiddelbart, kurven har en mindre amplitude, blir mer forlenget. Alfarytmen kan dukke opp spontant eller under påvirkning av en ekstern impuls. Når søvndybden øker, vises beta-spindler på denne strakte kurven. Hvis EEG observeres i flere avledninger, vil, som erfaring viser, ikke beta-spindlene vises samtidig, noe som bekrefter at hemming i enkelte deler av hjernen ikke oppstår samtidig. Derfor viser det seg at i noen avledninger er det en alfa-rytme, mens det i andre observeres alfa-hemming. Etter hvert som søvnen blir dypere, forsvinner beta-spindlene gradvis og uberegnelige bølger (theta og delta) vises. Dersom pasienten er i narkose og mengden beroligende midler ikke reduseres, vil EKG-amplituden bli mindre og mindre inntil tilstanden blir for stor. dyp søvn. Samtidig synker EEG-amplitudene nesten til null.
Siden EEG fanger opp tilstanden til våkenhet, tilstanden "hjerneberedskap", kan metoden med hell brukes til å overvåke evnen til en person til å konsentrere oppmerksomheten om visse ting. For eksempel, i høyhastighetsfly, i romfartøy, før du utfører viktige manøvrer, er det nødvendig at piloten er så oppmerksom som mulig. I slike tilfeller overvåkes hans EEG konstant, og hvis oppmerksomheten er svekket, blir piloten eller sporingsstasjonen advart om mulig fare for søvn. Selvfølgelig blir det iverksatt passende tiltak (pasienten må friskes opp, la ham ta medisiner, vekke skiftet osv.).
EEG elektroder
Det viktigste for riktig gjennomføring av en elektroencefalografisk undersøkelse er riktig plassering av elektrodene. Faktum er at det elektroencefalografiske signalet ofte har en amplitude på bare noen få mikrovolt (i gjennomsnitt 50 μV), og hjernevæsken som ligger mellom hjernecellene og elektrodene, og det tykke beinet i skallen som en overgangsmotstand, svekker elektrisk effekt. Derfor må formen og materialet til elektroden velges på en slik måte at lavest mulig overgangsmotstand sikres og ingen polarisasjonsspenning oppstår. Med passende design og arrangement av elektrodene kan motstanden mellom dem reduseres til 1 ... 2 kOhm. Vanligvis brukes sølv- eller sølvkloridelektroder i form av en knapp. Elektrodene festes til hodebunnen med gummibandasjer eller elektrodehjelmer, og kontaktpunktet avfettes grundig. Hår er som regel delt og bare i sjeldne tilfeller kuttes det av. Kontaktmotstanden mellom elektroden og huden kan reduseres ved å bruke en spesiell elektrodepasta. Siden ledningene til elektrodene kan fange opp betydelig elektrisk støy, bør det også stilles høyere krav til inngangstrinnet til forsterkeren. Hvis inngangsimpedansene i de to grenene til en differensialforsterker ikke er like, garanterer ikke selv den høye forsterkningen målinger av høy kvalitet. Derfor, når du installerer elektroder, bør man strebe ikke bare for å sikre små transiente motstander, men også til deres likhet. Derfor har de fleste EEG-apparater en enhet som måler motstanden til elektrodene.
Lede metoder
Ved elektroencefalografi brukes vanligvis tre metoder for ledninger (fig. 9). Med en unipolar (eller unipolar) ledning registreres spenning på individuelle punkter i forhold til en felles referanse. Koblingen av to øreelektroder kan brukes som referansepunkt. I prinsippet skal spenningen på dette punktet være konstant, men i praksis svinger den. Derfor kan det være vanskelig å velge et passende referansepunkt. I visse tilfeller er det tilrådelig å opprette et referansepunkt ved å koble alle tappepunkter gjennom summeringsmotstander, og vurdere forskjellen i spenning i forhold til spenningen på dette punktet på et gitt tidspunkt som et registrert signal. Hvis det er nødvendig å oppdage slik patologisk aktivitet som en skarp bølge, som bare kan spores under et enkelt ledepunkt, vil en skarp bølge vises i bare en ledning, eller i verste fall i flere, ved å bruke et slikt referansepunkt. På denne måten kan man oppnå lokalisering av fenomenet. (Dette ledningssystemet tilsvarer en unipolar
metode som brukes i elektrokardiografi, når referansepunktet dannes av tre summeringsmotstander).
Med den bipolare ledningsmetoden registreres potensialforskjellen mellom par av ledningspunkter. På denne måten kan individuelle glimt av elektrisk aktivitet i hjernen lokaliseres mest nøyaktig. I dette tilfellet er elektroden over utladningspunktet positiv, og potensialet ved nabopunktet forårsaker et negativt avvik i EEG. En lege med et trent øye vil umiddelbart merke en 180-graders faseforskjell mellom signalene fra de to punktene. Dette fenomenet regnes som det mest pålitelige middelet for å bestemme plasseringen av fokuset til subtil lokalisert elektrisk aktivitet i hjernen.
Elektroencefalografer
Kretsdiagrammet til enheten ligner det for en elektrokardiograf. Men siden EEG-signalene er nesten to størrelsesordener svakere, må forsterkningen til elektroencefalografen være stor. Elektroencefalografer skiller seg fra elektrokardiografer i måten de registrerer signaler på. Hvis sistnevnte foreløpig ikke bruker registrarer som skriver med blekk, er denne metoden mest vanlig blant elektroencefalografer. Årsaken er at ved hjelp av en elektroencefalograf gjør selv denne metoden for å registrere signaler det mulig å fikse overføringen av relativt lave frekvenser. Og samtidig har denne metoden en stor fordel fremfor andre: opptakspapir er veldig billig, noe som er veldig viktig, siden det må brukes et bånd på 40 ... 50 m for å registrere pasientens EEG. Dette er en fordel hvis EEG-dataene blir deretter behandlet på en datamaskin. Hvis det derimot ble laget et apparat for å lese en kurve i en blekkpost og legge inn data som er hentet inn i en datamaskin, så ville det vise seg å være svært tungvint. Og selve prosessen ville ta mye tid, ville kreve høye kostnader. På den annen side, når vi tar opp signaler med en båndopptaker, mister vi muligheten til å kontrollere fikseringen under opptak direkte visuelt.
Elektroencefalogramanalyse
EEG i seg selv er en mer kompleks bølgeform enn EKG, for ikke å nevne det faktum at det krever flere avledninger og tar lengre tid å registrere signaler. Evaluering med øye her overlater mye å være ønsket, så ønsket fra spesialister om å gjøre EEG-analyse mer praktisk og nøyaktig er forståelig. Ulike analysatorer (som kan bruke spektrumanalyse, integrasjon, differensiering, krysskorrelasjon, autokorrelasjon, gjennomsnitt osv.) gjør det mulig å få stadig mer verdifull informasjon fra EEG. For eksempel viser fig. 13 viser tydelig forskjellen mellom EEG-spektra tatt fra pasienter med åpne og lukkede øyne: når øynene er lukket, skifter spekteret mot høyere frekvenser.
Et EEG oppnådd under registrering av spontan bioelektrisk aktivitet gir noen ganger ikke et karakteristisk bilde. Derfor, i elektroencefalografi, brukes ofte kunstig stimulering og responsen på den blir evaluert. Så, for eksempel, under påvirkning av lysstimulering, endres hjerneaktiviteten. Karakteristiske endringer observeres også under lydeksponering. Følgelig er enheter for å skape lys- og lydstimulering viktige midler for elektroencefalografisk analyse.