Elektroencefalografie

Elektroencefalografie (EEG) je záznam elektrických vln charakterizovaných určitým rytmem. Při analýze EEG je věnována pozornost bazálnímu rytmu, symetrii elektrické aktivity mozku, aktivitě špiček, reakci na funkční testy. Diagnóza je založena na klinickém obrazu. První lidský EEG byl registrován německým psychiatrem Hansem Bergerem v roce 1929.

Elektroencefalografie je metoda studia mozku za pomoci zaznamenávání rozdílů v elektrických potenciálech, které vznikají v procesu jeho životně důležité činnosti. Záznamové elektrody se nacházejí v určitých oblastech hlavy, takže všechny hlavní části mozku jsou na záznamu zastoupeny. Výsledný záznam - elektroencefalogramu (EEG) - je celková elektrická aktivita mnoha milionů neuronů, reprezentovaných především potenciálů dendrity a nervových buněčných těl: excitační a inhibiční postsynaptické potenciály a částečně - akční potenciály neuronů orgánů a axony. EEG tak odráží funkční aktivitu mozku. Přítomnost pravidelného rytmu na EEG naznačuje, že neurony synchronizují svou aktivitu. Obvykle to synchronizace je určena hlavně kardiostimulátory rytmické činnosti (kardiostimulátory) nespecifických jádrech thalamu a jejich thalamokortikální projekce.

Vzhledem k tomu, že úroveň funkční aktivity je určována nespecifickými mediánovými strukturami (retikulární formace kmene a předního mozku), tyto systémy určují rytmus, vzhled, celkovou organizaci a dynamiku EEG. Symetrická a difúzní organizace vazeb nespecifických mediálních struktur s kortexem určuje bilaterální symetrii a relativní jednotnost EEG pro celý mozek.

[1], [2], [3], [4],

Účel elektroencefalografie

Hlavním účelem použití elektroencefalografie v klinické psychiatrie - identifikace nebo eliminaci symptomů organického poškození mozku (epilepsie, mozkové nádory, traumatem, mozkových poruch oběhu a metabolismu, neurodegenerativních onemocnění) pro diferenciální diagnostiku a objasnit podstatu klinických symptomů. V Biological Psychiatry EEG široce používán pro objektivní posouzení funkčního stavu některých mozkových struktur a systémů pro studium na neurofyziologické mechanismy duševních poruch, stejně jako působení psychotropních látek.

Indikace pro elektroencefalografii

• Diferenciální diagnostika neuroinfekcí s objemovými lézemi centrálního nervového systému.
• Posouzení závažnosti poškození CNS u neuroinfekcí a infekčních encefalopatií.
• Vyjasnění lokalizace patologického procesu u encefalitidy.

Příprava na studium elektroencefalografie

Před zahájením studie by se pacient měl zdržet konzumace nápojů obsahujících kofein, užívání prášků na spaní a sedativ. 24-48 hodin před elektroencefalografie (EEG), pacient zastaví příjem antikonvulziva, sedativa, barbituráty a další sedativa.

Metoda studia elektroencefalografie

Před vyšetřením je pacient informován o technice EEG a její bezbolestnosti, protože citový stav významně ovlivňuje výsledky studie. EEG se provádí ráno před jídlem v poloze ležet na zadní straně nebo v napůl spánku na židli v uvolněném stavu.

Elektrody na pokožce hlavy jsou v souladu s Mezinárodní schématem.

Záznam EEG Nejprve pacienta oči zavřené je zaznamenán na pozadí (bazální) se potom provede na pozadí různých funkčních testů (aktivačních - k otevření očí, fotostimulace a hyperventilace). Fotostimulace se provádí pomocí stroboskopického zdroje světla, který bliká s frekvencí 1-25 za sekundu. Při testování na hyperventilaci je pacient požádán, aby dýchal rychle a hluboko po dobu 3 minut. Funkční testy mohou detekovat abnormální aktivity v dané situaci není detekovatelný (včetně ohniště záchvatové aktivity) a vyvolat pacienta záchvat, což je možné, a po této studie, a proto je třeba věnovat zvláštní pozornost pro pacienta, které vykazují určitou formu patologické činnosti .

Poloha elektrod

Pro posouzení funkčního stavu hlavních senzorických, motorických a asociativních zón mozkové kůry a jejich subkortikálních projekcí na pokožce hlavy je stanoveno významné množství elektrod (obvykle od 16 do 21) pro hodnocení EEG.

Aby bylo možné porovnat EEG u různých pacientů, mají elektrody 10-20% standardního mezinárodního systému. Kde jsou použity jako referenční body pro upevnění mostní elektrody, týlní hrbol a zevního zvukovodu. Podélná délka půlkruhu mezi nosu a týlní kostí, a příčnou půlkruhu mezi vnějším zvukovodu je rozdělena v poměru 10%, 20%, 20%, 20%, 20%, 10%. Elektrody jsou instalovány na křižovatkách meridiánů procházejících těmito body. Nejblíže k čelu (10% z nosu) namontován frontotemporální polární elektrod (FP 1, frz a FR2), a potom (po 20% délky polokruhu) - čelní (FZ, Fz a F4) a perednevisochnye (F7 a F8 ). Pak - centrální (SZ, Cz a C4) a časové (T3 a T4). Dále - parietální (RH, a Pz P4), zadní časové (T5 a T6) a týlní (01, Oz a 02) elektrod, resp.

Nepatrné obrázky označují elektrody umístěné na levé hemisféře, rovnoměrné - elektrody umístěné na pravé polokouli a index z - elektrody umístěné podél střední čáry. Referenční elektrody na ušních lalocích jsou označeny jako A1 a A2 a na mastoidních procesech - jako M1 a M2.

Typicky elektrody pro zaznamenávání EEG - kolo s kontaktní tyčí a plastového tělesa (mostní elektrodami) nebo konkávní „misky“ o průměru asi 1 cm se speciálním chlorid stříbrný (Ag-chlorid stříbrný) pokrytá, aby se zabránilo polarizaci.

Pro snížení odporu mezi elektrodou a kůží pacienta se na elektrody disků umístí speciální tampony navlhčené roztokem NaCl (1-5%). Elektrody pohárku jsou naplněny elektricky vodivým gelem. Vlasy pod elektrodami se oddělí a kůže se odmašťuje alkoholem. Elektrody jsou připevněny k hlavě přilbou vyrobenou z pryžových pásů nebo speciálních adhezivních sloučenin a tenké ohebné dráty jsou připevněny ke vstupnímu zařízení elektroencefalografu.

V současné době vyvinuté helmy a speciální uzávěry elastického materiálu, ve kterém jsou elektrody namontované na systému 10-20%, a dráty z nich ve formě tenké vícežilový kabel pomocí multi-konektor je připojen na elektroencefalografu, což zjednodušuje a urychluje proces instalace elektrod.

Registrace mozkové elektrické aktivity

Amplituda EEG potenciálů obvykle nepřekračuje 100 mV, takže zařízení pro záznam EEG zahrnuje výkonové zesilovače a pásmových propustí a překážku pro izolaci nízká amplituda vibrací cerebrální filmech Biopotenciály proti různých fyzikálních a fyziologických interferencí - artefakty. Dále elektroencefalografické instalace obsahovat zařízení pro foto a akustické stimulace (méně pro video a elektrické), které se používají při studiu takzvaný „indukované aktivitou“ mozku (evokované potenciály) a aktuální EEG komplexy - více a počítačové analýze prostředky, a vizuální grafické zobrazení (topografické mapování) různých EEG parametrů, stejně jako video systém pro sledování pacienta.

Funkční zatížení

V mnoha případech se funkční zatížení používá k detekci skrytých poruch mozkové aktivity.

Typy funkčního zatížení:

• rytmická fotostimulace s různými frekvencemi záblesků světla (včetně synchronizovaných s vlnami EEG);
• akustické stimulace v tunách (kliknutí);
• záškrtu;
• deprivace spánku;
• průběžné zaznamenávání EEG a dalších fyziologických parametrů během spánku (polysomnografie) nebo během dne (monitorování EEG);
• registrace EEG při výkonu různých vnímavých-kognitivních úkolů;
• farmakologické testy.

Kontraindikace k elektroencefalografii

• Porušení životních funkcí.
• Konvulzivní stav.
• Psychomotorická agitace.

[5], [6]

Interpretace výsledků elektroencefalografie

Hlavní rytmy přidělené EEG zahrnují α, β, δ, θ-rytmy.

• α-rytmus - základním kortikálním rytmem EEG-spánku (s frekvencí 8-12 Hz) se zaznamenává při probuzení a uzavřených očích pacienta. Je maximálně vyjádřen v okcipitálně-parietálních oblastech, má pravidelný charakter a zmizí s aferentními podněty.
• ß-rytmus (13-30 Hz) je obvykle spojen s úzkostí, depresí, útlumem a lépe se zaznamená přes čelní oblast.
• θ-rytmus s frekvencí 4-7 Hz a amplitudou 25-35 μV je normální složkou dospělého EEG a dominuje v dětství. Normálně u dospělých se 9 vibrací zaznamená ve stavu přirozeného spánku.
• δ-rytmus s frekvencí 0,5-3 Hz a amplitudou měnění obvykle zaznamenána ve stavu přírodním spaní, vzhůru se setkávají pouze v malé amplitudy a malé množství (ne více než 15%) a za přítomnosti a-rytmu v 50%. Patologický zváží 8-oscilací, které překračují amplitudu 40 μV a zaujímají více než 15% celkového času. Výskyt 5-rytmu na prvním místě signalizuje známky porušení funkčního stavu mozku. U pacientů s intrakraniálními ložisky na EEG se objevují pomalé vlny nad odpovídající oblastí. Encefalopatie (jaterní) způsobuje změny v EEG, závažnost, která je úměrná míře poruchy vědomí, v zobecněné difuzního pomalými vlnami elektrické aktivity. Extrémním projevem patologické elektrické aktivity mozku je absence libovolných kmitů (přímka), která signalizuje smrt mozku. Při zjišťování úmrtí na mozku byste měli být připraveni poskytnout morální podporu příbuzným pacienta.

Vizuální analýza EEG

Informativní parametry hodnocení funkčního stavu mozku jak v vizuální, tak v počítačové analýze EEG zahrnují amplitudovou frekvenci a prostorové charakteristiky bioelektrické aktivity mozku.

Ukazatele vizuální analýzy EEG:

• amplituda;
• průměrná frekvence;
• index - čas obsazený určitým rytmem (v%);
• stupeň zobecnění základních rytmických a fázových složek EEG;
• lokalizace zaostření je největší v amplitudě a indexu základních rytmických a fázových složek EEG.

Alfa rytmus

Za standardních podmínek registrace (stav nehybného tichého bdění s uzavřenými očima) je EEG zdravého člověka soubor rytmických komponent, které se liší frekvencí, amplitudou, kortikální topografií a funkční reaktivitou.

Hlavní složky ve standardních podmínkách EEG normálně - a-rytmus [pravidelný rytmický činnost quasisinusoidal tvar vlny Frekvence 8-13 Hz a amplituda modulace charakteristické (a-vřetena)], maximální znázorněný na zadní straně (týlní a parietální) vede. Potlačení a-rytmu nastává při otevírání a pohybech očí, vizuální stimulaci, orientační reakci.

Ve frekvenčním rozsahu α (8-13 Hz) se rozlišuje několik typů rytmické aktivity podobného α, které jsou detekovány méně často occipitálním α-rytmem.

• μ-rytmus (Rolandic, centrální, obloukový rytmus) - týlní senzomotorické analogové α-rytmus, který je zaznamenán převážně v centrálních vedení (nebo rolandovoy nad střední drážky). Někdy má specifický obloukový tvar vln. Inhibice rytmu nastává při hmatové a proprioceptivní stimulaci, stejně jako při skutečném nebo imaginárním pohybu.
• K-Rhythm (Kennedyovy vlny) je zaznamenáván do temporálních vedení. Vyskytuje se v situaci vysoké úrovně vizuální pozornosti při potlačení occipitálního α-rytmu.

Jiné rytmy. Existují také rytmy θ- (4-8 Hz), σ- (0,5-4 Hz), β- (nad 14 Hz) a γ- (nad 40 Hz), stejně jako řada dalších rytmických a aperiodických (fázových) složek EEG.

[7], [8], [9], [10], [11], [12], [13]

Faktory ovlivňující výsledek

Při registraci jsou zaznamenány momenty motorické aktivity pacienta, protože to ovlivňuje EEG a může být příčinou jeho nesprávné interpretace.

[14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22]

Elektroencefalogram v mentální patologii

Odchylky EEG od normy v duševních poruchách zpravidla nemají výraznou nosologickou specifičnost (s výjimkou epilepsie ) a nejčastěji se shodují na několik základních typů.

Hlavní typy změn v EEG v duševních poruchách: zpomalení a desynchronizace EEG, zploštění a narušení normální prostorové struktury EEG, vznik "patologických" průběhů.

• Pomalá EEG - snížení frekvence a / nebo inhibice a-rytmu a zvýšený obsah θ- a σ-aktivita (např., Demence seniorů, v oblastech mozkové cirkulace nebo mozkových nádorů).
• EEG desynchronizace projevuje inhibice a-rychlostí a zvýšením obsahu p-aktivitu (např arachnoiditidy, zvýšený nitrolební tlak, migréna, cerebrovaskulárních poruch: cerebrální arteriosklerózy, stenóza mozkových tepen).
• „Sloučení“ EEG zahrnovat obecné deprese amplitudy EEG a snížené hladiny vysoké aktivitě [například při atrofické procesy, při rozšiřování subarachnoidálním prostory (vnější hydrocefalus), která se nachází nad povrchem nádor na mozku nebo subdurální hematom].
• Rozbití normální prostorové struktury EEG. Například drsná interhemispherická asymetrie EEG u lokálních kortikálních nádorů; vyhlazení zónami EEG rozdíly v důsledku inhibice okcipitální α-rytmu poruch s úzkostí nebo zobecnění a-frekvence činnosti v důsledku téměř stejnou expresi a- a u-rytmů, které často zjištěných v depresi; posunutí ohniska β-aktivity z předních a zadních elektrod v verterobrobasilární nedostatečnosti.
• Výskyt "patologických" vlnových forem (především akutní vlny s vysokou amplitudou, vrcholy, komplexy [např. Vrcholová vlna při epilepsii)! Někdy se tento „epileptiformní“ EEG aktivita chybí v běžných povrchových vede, ale to může být registrována z nosohltanu elektrodou, která je podávána nosem do spodiny lebeční. Umožňuje odhalit hlubokou epileptickou aktivitu.

Je třeba poznamenat, že výše uvedené znaky změny vizuálně stanovena a kvantitativní EEG charakteristiky v různých neuropsychiatrických onemocnění, patří zejména κ-EEG zaznamenané za standardních podmínek EEG. Tento druh vyšetření EEG je možný u většiny pacientů.

Interpretace EEG poruch jsou obvykle uvedeny, pokud jde o snížení funkčního stavu mozkové kůry kortikální deficitu inhibici, hyperexcitabilita kmenové struktury, kortiko-stonku podráždění (podráždění), přítomnost snižuje práh záchvatu EEG signály naznačující, (pokud je to možné) lokalizaci těchto poruch nebo zdroj patologická aktivita (v kortikální oblasti a / nebo v subkortikálních jádrech (hluboká přední mozek, limbické, diencephalic struktury nebo nizhnestvolovyh)).

Tento výklad je založen především na datech EEG spánek-bdění cyklus, odraz v obraze EEG zavedené místní organické poškození mozku a průtok krve mozkem v neurologickém a neurochirurgické kliniky na četných neurofyziologické a psychophysiological výzkumu (včetně údajů EEG vzhledem k úrovni bdělosti a pozornosti věnované vlivu stresových faktorů, hypoxie, atd) a na rozsáhlých empirických důkazů klinické elektroentsef cillograph.

[23], [24], [25], [26], [27]

Komplikace

Při provádění funkčních testů může dojít ke konvulznímu záchvatu, který musí být registrován a připraven poskytnout pacientovi první pomoc.

Použití různých funkčních testů samozřejmě zvyšuje informační obsah průzkumu EEG. Ale zvyšuje čas potřebný pro záznam a analýzu EEG vede k únavě pacienta, a může být také spojena s rizikem provokace záchvatů (např., v průběhu nebo hyperventilace fotostimulace rytmu). V této souvislosti není vždy možné tyto metody používat u pacientů s epilepsií, starších nebo malých dětí.

[28], [29], [30], [31]

Alternativní metody

[32], [33], [34], [35], [36], [37]

Spektrální analýza

Jako hlavní metody automatické analýzy EEG počítače je možné použít spektrální analýzu založenou na Fourierova transformace, - nativní zastoupení EEG v množství množin sinusových kmitů lišících se frekvencí a amplitudou.

Hlavními výstupními parametry spektrální analýzy jsou:

• průměrná amplituda;
• průměrné a modální (nejčastější) frekvence EEG rytmů;
• spektrální síla EEG rytmů (integrální index odpovídá oblasti pod křivkou EEG a záleží jak na amplitudě, tak na indexu odpovídajícího rytmu).

Spektrální analýza EEG se obvykle provádí na krátkých (2-4 sec) fragmenty záznamu (epochy analýzy). Průměrem EEG výkonových spekter pro několik desítek jednotlivých epoch s výpočtem statistického parametru (spektrální hustota) je myšlenka nejcharakterističtějšího obrazu EEG pro daného pacienta.

Porovnáním výkonová spektra (nebo spektrální hustota, jiný vede získaného indexu EEG koherence, který odráží podobnost biopotenciály kmitů v různých oblastech mozkové kůry Tento indikátor má specifickou diagnostickou hodnotu pro zvýšenou soudržnost v α-frekvenčním pásmu (zejména, když je desynchronizace .. EEG) odhalí aktivní spoluúčast příslušná oddělení mozkové kůry ve činností. Na druhé straně, zvýšená soudržnost a pruh 5 představuje rytmus izhennoe funkční stav mozku (například povrchové nádory).

Periodometrická analýza

Méně často používá periodometrical analýzu (doba analýzy, nebo amplitudy interval analýza), když se měří interval mezi charakteristických bodech EEG vln (vlnových vrcholů nebo nulou linek) a amplituda vlny vrcholy (píky).

Doba EEG analýza umožňuje určit průměrné a extrémní hodnoty EEG vlnových amplitud, průměrné periody vln a jejich rozptýlení přesně (součet všech dob vln tohoto frekvenčního pásma) pro měření indexu EEG rytmů.

Ve srovnání s Fourierovou analýzou má periodická analýza EEG větší odolnost vůči interferencím, neboť její výsledky jsou mnohem méně závislé na příspěvku jediných artefaktů s vysokou amplitudou (například interference pohybu pacientů). Používá se však častěji pro spektrální analýzu, zejména proto, že nebyly vyvinuty standardní kritéria pro detekční prahové hodnoty EEG vlnových píků.

Další nelineární metody analýzy EEG

Popsané a další metody analýzy nelineárního EEG bázi, například na výpočtu pravděpodobnosti výskytu sekvenčních EEG vln, které patří do různých frekvenčních pásmech, pro určení požární časování mezi některé charakteristické fragmenty EEG | EEG vzory (např., Vřetena a-rytmu) | v různých možnostech. Ačkoli experimentální práce ukazuje výsledky těchto typů obsahu informací EEG analýzy týkající se diagnózy určitých funkčních stavů mozku, v praxi jsou tyto diagnostické metody nejsou prakticky použitelné.

Kvantitativní elektroencefalografie umožňuje přesněji než vizuální analýza EEG, k určení lokalizace ohniska abnormální aktivitou při epilepsii a různých neurologických a cévních onemocnění, k detekci porušení charakteristiky amplitudově frekvence a prostorové uspořádání EEG, s řadou duševních poruch, pro kvantifikaci účinku léčby, včetně farmakoterapie ) na funkční stav mozku, stejně jako automaticky diagnostikovat určité poruchy a / nebo funkční podmínky zdravého člověka ve srovnání s databázemi jednotlivých údajů standardní EEG EEG (věk normu, různé typy patologie a další.). Všechny tyto výhody mohou významně zkrátit dobu připravuje zprávu o výsledcích EEG vyšetření, zvyšuje pravděpodobnost detekce EEG abnormality.

Výsledky kvantitativní analýzy EEG může být vydán v digitální podobě (jako tabulky pro budoucí statistickou analýzu), stejně jako vizuální barevný „mapy“, který je vhodný pro srovnání výsledky CT, magnetická rezonance (MRI) a pozitronová emisní tomografie ( PET), stejně jako s odhady místních dávek mozku a neuropsychologických testů. Je tedy možné přímo porovnat strukturální a funkční poruchy mozkové aktivity.

Důležitým krokem ve vývoji kvantitativního EEG bylo vytvoření softwaru pro stanovení intracerebrální lokalizace ekvivalentních dipolárních zdrojů složek EEG s nejvyšší amplitudou (např. Epileptiformní aktivita). Nejnovějším úspěchem v této oblasti je vývoj programů kombinujících MRI a EEG mapy mozku pacienta s přihlédnutím k individuálnímu tvaru lebky a topografii mozkových struktur.

Při interpretaci výsledků obrazové analýzy a mapování EEG se musí brát v úvahu věk (oba evoluční a involuční) změny v amplitudově-frekvenční parametry a prostorové uspořádání EEG a EEG změny u pacientů léčených léky, které se přirozeně vyskytují u pacientů v souvislosti s léčbou. Z tohoto důvodu se záznam EEG obvykle provádí před nebo po dočasném ukončení léčby.

Polysomnografie

Elektrofyziologické studie spánku nebo  polysomnografie  - jedna z oblastí kvantitativního EEG.

Účelem této metody spočívá v objektivní posouzení trvání a kvalitu nočního spánku, identifikující porušení spánku strukturu [zejména trvání a latence různé fáze spánku, zejména fáze spánku s rychlými očními pohyby], kardiovaskulární (poruchy srdečního rytmu a vedení) a respirační ( apnoe) při spánku.

Metodika výzkumu

Fyziologické parametry spánku (noční nebo denní):

• EEG v jedné nebo dvou vodičích (nejčastěji C3 nebo C4);
• data elektrookulogramu;
• údaje o elektromyogramu;
• frekvence a hloubku dýchání;
• celkovou motorickou aktivitu pacienta.

Všechny tyto indikátory jsou nezbytné k identifikaci fází spánku podle obecně uznávaných standardních kritérií. Spánku s pomalými vlnami fáze je určena přítomností karotických EEG vřeten a?-Činnost, fázi spánku s rychlými očními pohyby - na EEG desynchronizace, vzhled rychlých očních pohybů a hluboký snížení svalového tonu.

Kromě toho se často zaznamenává elektrokardiogram (EKG). Krevní tlak. Teplota pokožky a okysličení krve (pomocí fotoooximetru ucha). Všechny tyto indikátory umožňují posoudit vegetativní poruchy během spánku.

Interpretace výsledků

Snížení spánkové latence fázi s rychlým pohybem očí (méně než 70 minut) a na počátku (4-5 hod) ranním probuzení - založena biologické známky depresivní a manické stavy. Z tohoto hlediska umožňuje polysomikografie diferenciaci deprese a depresivní pseudodémie u starších pacientů. Kromě toho, tato metoda se objektivně určit nespavost, narkolepsii, náměsíčnost a noční můry, záchvaty paniky, spánkové apnoe a záchvaty, které se vyskytují v průběhu spánku.