Electroencefalograf

Electroencefalografia (EEG) este înregistrarea undelor electrice caracterizate printr-un anumit ritm. Atunci când se analizează EEG, se acordă atenție ritmului bazal, simetriei activității electrice a creierului, activității spike, răspunsului la testele funcționale. Diagnosticul se bazează pe imaginea clinică. Primul EEG uman a fost înregistrat de psihiatrul german Hans Berger în 1929.

Electroencefalografia este o metodă de studiere a creierului cu ajutorul înregistrării diferenței în potențialele electrice care apar în procesul activității sale vitale. Electrozii de înregistrare sunt localizați în anumite zone ale capului, astfel încât toate părțile majore ale creierului să fie reprezentate în înregistrare. Înregistrarea rezultată - electroencefalograma (EEG) - este activitatea electrică totală a multor milioane de neuroni, reprezentate în principal potențialurilor dendrite și corpurile de celule nervoase: Potențialele postsinaptice excitatorii și inhibitorii și parțial - corpurile de acțiune potențiale neuron și axonilor. Astfel, EEG reflectă activitatea funcțională a creierului. Prezența unui ritm regulat pe EEG indică faptul că neuronii își sincronizează activitatea. În mod normal, această sincronizare este determinată în principal de stimulatoare cardiace ritmice de activitate (pacemaker) nucleii talamici nespecifici și proiecțiile lor thalamocortical.

Pe măsură ce nivelul de activitate funcțională este determinată structuri nespecifice (strungareata stem formarea reticular și encefalului), același sistem se determină ritmul, aspectul și organizarea generală a dinamicii EEG. Organizarea simetrică și difuză a legăturilor structurilor mediane nespecifice cu cortexul determină simetria bilaterală și uniformitatea relativă a EEG pentru întregul creier.

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

Scopul electroencefalografiei

Scopul principal al folosirii electroencefalograf în psihiatrie clinică - identificarea sau eliminarea simptomelor de leziuni organice ale creierului (epilepsie, tumori cerebrale, traumatisme, tulburări de circulație cerebrală și metabolism, boli neurodegenerative) pentru diagnosticul diferențial și clarifica natura simptomelor clinice. In Biological Psychiatry EEG utilizat pe scară largă pentru evaluarea obiectivă a stării funcționale a anumitor structuri ale creierului și sisteme pentru studiul mecanismelor neurofiziologice ale tulburărilor psihice, precum și acțiunea medicamentelor psihotrope.

Indicatii pentru electroencefalografie

• Diagnosticul diferențial al neuroinfecțiilor cu leziuni volumice ale sistemului nervos central.
• Evaluarea severității afectării SNC în neuroinfecții și encefalopatii infecțioase.
• Clarificarea localizării procesului patologic în encefalită.

Pregătire pentru studiul electroencefalografiei

Înainte de studiu, pacientul trebuie să se abțină de la consumarea băuturilor care conțin cofeina, prin administrarea de somnifere și sedative. Timp de 24-48 de ore înainte de electroencefalografie (EEG), pacientul oprește administrarea de anticonvulsivante, tranchilizante, barbiturice și alte sedative.

Metodă pentru studiul electroencefalografiei

Înainte de examinare, pacientul este informat cu privire la tehnica EEG și la lipsa de durere, deoarece starea emoțională influențează semnificativ rezultatele studiului. EEG se efectuează dimineața înainte de a mânca în poziția situată pe spate sau pe jumătate adormită pe un scaun într-o stare relaxată.

Electrozii de pe scalp sunt în conformitate cu Schema Internațională.

Fond în primul rând, ochii pacientului închis este înregistrat (bazal) înregistrarea EEG este apoi realizată pe fundalul diferitelor teste funcționale (activare - în deschiderea ochilor, fotostimulării și hiperventilatie). Fotostimularea este efectuată utilizând o sursă de lumină stroboscopică, care clipește la o frecvență de 1-25 pe secundă. Când se testează pentru hiperventilație, pacientul este rugat să respire rapid și profund timp de 3 minute. Testele funcționale pot detecta activitatea anormală într-o anumită situație nu este detectabil (inclusiv activitatea în vatra sechestrul) și să provoace confiscarea pacientului, care este posibil, și după studiu, astfel încât este necesar să se acorde o atenție deosebită pentru pacient, care prezintă o anumită formă de activitate patologică .

Poziția electrozilor

Pentru a evalua starea funcțională a principalelor zone senzoriale, motorii și asociative ale cortexului cerebral și proiecțiile lor subcortice asupra scalpului, se stabilește un număr semnificativ de electrozi (de obicei de la 16 la 21) pentru evaluarea EEG.

Pentru a asigura comparabilitatea EEG la diferiți pacienți au electrozi pe standardul Sistemului Internațional de 10-20%. Care se utilizează puncte de referință pentru montarea electrozilor punte, protuberanță occipitală și conductul auditiv extern. Lungimea longitudinală a semicercului între puntea nasului și osul occipital, iar semicercului transversal între conductul auditiv extern este împărțit într-o proporție de 10%, 20%, 20%, 20%, 20%, 10%. Electrozii sunt instalați la intersecțiile meridianelor trase prin aceste puncte. Cel mai aproape de frunte (la 10% din nas) montat electrozi fronto polar (Fp 1, FRZ și FR2), și apoi (după 20% din lungimea semicercului) - frontal (FZ, Fz și F4) și perednevisochnye (F7 și F8 ). Apoi - centrale (SZ, Cz și C4) și temporale (T3 și T4). în continuare - parietal (RH și Pz P4), posterior temporal (T5 și T6) și occipital (01, Oz și 02), respectiv electrozi.

Figurile impare denotă electrozii localizați pe emisfera stângă, chiar și - electrozii localizați pe emisfera dreaptă și electrozi index z - localizați de-a lungul liniei de mijloc. Electrozii de referință pe lobile urechi sunt desemnați ca A1 și A2 și pe procesele mastoide - ca M1 și M2.

De obicei, electrozi pentru înregistrarea EEG - roată cu o tijă de contact și un corp din plastic (electrozi punte) sau concav „cupă“, cu un diametru de aproximativ 1 cm, cu o clorură de argint special (Ag-AGCI) acoperite pentru a preveni polarizarea.

Pentru a reduce rezistența dintre electrod și pielea pacientului, tampoanele speciale umectate cu soluție de NaCl (1-5%) se pun pe electrozi de disc. Electrozii cupelor sunt umpluți cu gel conductiv electric. Părul de sub electrozi este împins în afară, iar pielea este degresată cu alcool. Electrozii sunt fixați pe cap cu o cască realizată din benzi de cauciuc sau compuși adezivi speciali și cabluri flexibile subțiri sunt atașate la dispozitivul de intrare al electroencefalografului.

Casti dezvoltate în prezent și special capace din material elastic, în care electrozii sunt montate pe sistemul de 10-20%, iar firele de la ele sub forma unui cablu multi-core subțire prin intermediul multi-conector este conectat la un electroencefalograf, ceea ce simplifică și accelerează procesul de instalare a electrozilor.

Înregistrarea activității electrice a creierului

Amplitudinea potențiale EEG în mod normal, nu depășește 100 mV, astfel încât aparatul pentru înregistrarea EEG include amplificatoare de putere și filtre bandpass și obstrucție pentru a izola vibratii amplitudine joasa biopotential cerebral împotriva diferitelor interferențe fizice și fiziologice - artefacte. Mai mult, instalarea electroencefalografică cuprind dispozitive de stimulare foto- și acustică (mai puțin pentru video și electrice), care sunt utilizate în studiul așa-numita „activitate induse“ creier (potentiale evocate), iar complexele EEG actuale - More și analiză computerizată înseamnă și afișarea vizuală grafică (maparea topografică) a diferiților parametri EEG, precum și un sistem video pentru monitorizarea pacientului.

Sarcina funcțională

În multe cazuri, sarcini funcționale sunt utilizate pentru a detecta tulburările ascunse ale activității creierului.

Tipuri de sarcini funcționale:

• fotostimularea ritmică cu frecvențe diferite ale luminilor (inclusiv cele sincronizate cu undele EEG);
• stimulare acustică (tone, clicuri);
• giperventilyatsiya;
• somnul privat;
• înregistrarea continuă a EEG și a altor parametri fiziologici în timpul somnului (polisomnografie) sau în timpul zilei (monitorizarea EEG);
• înregistrarea EEG în îndeplinirea diferitelor sarcini perceptive-cognitive;
• teste farmacologice.

Contraindicații la electroencefalografie

• Încălcarea funcțiilor vitale.
• Starea convulsivă.
• Agitatie psihomotorie.

[5], [6]

Interpretarea rezultatelor electroencefalografiei

Principalele ritmuri care sunt alocate EEG includ a, β, δ, θ-ritmuri.

• α-Ritmul - ritmul cortic de bază al EEG-dormanței (cu o frecvență de 8-12 Hz) este înregistrat în timpul ochilor treji și închise ale pacientului. Este maxim exprimat în regiunile occipital-parietale, are un caracter regulat și dispare cu stimuli aferenți.
• Ritmul beta (13-30 Hz) este de obicei asociat cu anxietate, depresie, sedare și este mai bine înregistrat în regiunea frontală.
• θ-Ritmul cu o frecvență de 4-7 Hz și o amplitudine de 25-35 μV este componenta normală a EEG pentru adulți și domină în copilărie. În mod normal, la adulți, 9 vibrații sunt înregistrate într-o stare de somn natural.
• δ-ritm cu o frecvență de 0,5-3 Hz și o amplitudine variind în mod normal, înregistrate într-o stare de somn natural, se întâlnesc treaz doar la o amplitudine mică și o cantitate mică (nu mai mult de 15%), cu prezența α-ritm în 50%. Patologică ia în considerare 8 oscilații, depășind amplitudinea de 40 μV și ocupând mai mult de 15% din timpul total. Apariția celui de-al 5-lea ritm indică în primul rând semne de încălcare a stării funcționale a creierului. La pacienții cu leziuni ale focarului intracranian pe EEG se observă valuri lente peste regiunea corespunzătoare. Encefalopatia (hepatic) determină modificări ale EEG, a căror severitate este proporțională cu gradul de tulburare a conștiinței, într-un lent val activitate electrică difuză generalizată. Expresia extremă a activității electrice patologice a creierului este absența oricărei oscilații (o linie dreaptă), care indică moartea creierului. Când detectezi moartea creierului, ar trebui să fii pregătit să oferiți un suport moral rudelor pacientului.

Analiza vizuală a EEG

Parametrii informativi de evaluare a stării funcționale a creierului atât în analiza vizuală, cât și în computerizarea EEG includ caracteristicile amplitudine-frecvență și spațiale ale activității bioelectrice a creierului.

Indicatori de analiză vizuală a EEG:

• amplitudine;
• frecvența medie;
• index - timpul ocupat de un anumit ritm (în%);
• gradul de generalizare a componentelor elementare ritmice și fazice ale EEG;
• localizarea focalizării este cea mai mare din amplitudinea și indicele componentelor elementare ritmice și fazice ale EEG.

Ritm alfa

În condiții standard de înregistrare (starea de veghe liniștită fără mișcare cu ochii închise), EEG-ul unei persoane sănătoase este un set de componente ritmice care diferă în funcție de frecvență, amplitudine, topografie corticală și reactivitate funcțională.

Principalele componente în condițiile standard EEG normal - a-ritm [activitate ritmic val quasisinusoidal formă regulată frecvență de 8-13 Hz și o amplitudine de modulare caracteristice (a-arbori)], maximul reprezentat în partea din spate (occipital și parietal) conduce. Suprimarea a-ritmului apare atunci când se deschide și mișcările ochilor, stimularea vizuală, reacția de orientare.

În domeniul frecvenței α (8-13 Hz), se disting mai multe tipuri de activitate ritmică asemănătoare α, care sunt detectate mai rar în a-ritmul occipital.

• μ-ritm (rolandicå,, ritm central de arcuită) - senzorimotorii occipital analogice α-ritm, care se înregistrează preponderent în derivațiile centrale (sau rolandovoy deasupra canalului central). Uneori are o formă arcuită specifică a valurilor. Inhibarea ritmului are loc cu stimulare tactilă și proprioceptivă, precum și cu mișcare reală sau imaginară.
• Κ-Ritmul (undele Kennedy) este înregistrat în conductele temporale. Apare într-o situație cu un nivel ridicat de atenție vizuală atunci când suprimă a-ritmul occipital.

Alte ritmuri. Izolat ca θ- (4-8 Hz), σ- (0,5-4 Hz), β- (peste 14 Hz) și γ- (peste 40 Hz) ritmuri, precum și un alt ritm și componentele aperiodice (fazice) EEG.

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

Factorii care afectează rezultatul

În procesul de înregistrare, se remarcă momentele activității motrice a pacientului, deoarece acest lucru afectează EEG și poate fi motivul interpretării incorecte a acestuia.

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

Electroencefalograma în patologia mentală

Abaterile EEG de la norma în tulburările psihice, de regulă, nu au o specificitate nosologică pronunțată (cu excepția epilepsiei ) și cel mai adesea coboară la mai multe tipuri de bază.

Principalele tipuri de EEG în afecțiuni psihice: EEG desincronizare și decelerare, aplatizarea și perturbarea structurii spațiale normale EEG, apariția formelor de undă „patologice“.

• Slow EEG - reducerea frecvenței și / sau inhibarea α-ritm și un conținut crescut θ- și σ-activitate (de exemplu, demența de vârstă, în zone ale circulației cerebrale sau tumori cerebrale).
• EEG desynchronization manifestată ca o inhibare α-rată și creșterea conținutului de β-activitate (de exemplu, arahnoidita, creșterea tensiunii intracraniene, migrenă, tulburări cerebrovasculare: arterioscleroză cerebrală, stenoza arterelor cerebrale).
• „Aplatizare“ EEG includ o depresiune generală a EEG amplitudine și niveluri reduse de activitate ridicată [de exemplu, atunci când procesele atrofice, în timp ce extinderea spațiilor subarahnoidiană (hidrocefalie exterior), situate deasupra suprafeței unei tumori cerebrale sau în hematom subdural].
• Perturbarea structurii spațiale normale a EEG. De exemplu, asimetria interhemispherică brută a EEG la tumorile corticale locale; netezirea diferențele interzonale EEG datorită inhibării tulburărilor occipitale α-ritm cu anxietate sau generalizare activitate α-frecvență datorită expresiei aproape egale de a- și p-ritmuri care adesea detectate in depresie; deplasarea focusului activității β de la conductele anterioare la cele posterioare în insuficiența vertebrobasilară.
• Apariția formelor de undă "patologice" (în special valuri acute cu amplitudine înaltă, vârfuri, complexe [de exemplu, val de vârf în epilepsie)! Uneori, o astfel de activitate EEG "epileptiformă" este absentă în conductele de suprafață convenționale, dar poate fi înregistrată din electrodul nazofaringian, care este injectat prin nas până la baza craniului. Permite descoperirea activității epileptice profunde.

Trebuie remarcat faptul că aceste trăsături ale modificărilor în caracteristicile vizuale determinate și cantitative ale EEG pentru diferite boli neuropsihice sunt atribuite în principal kEG-fondului de fond înregistrat în condiții standard de înregistrare EEG. Acest tip de examinare EEG este posibil pentru majoritatea pacienților.

Interpretarea tulburărilor EEG sunt, de obicei date în ceea ce privește starea funcțională redusă a cortexului cerebral de deficit inhibiției corticale, structurilor stem hiperexcitabilitate, iritație cortico-tulpină (iritație), prezența semnelor EEG a redus pragul convulsivant indicând (dacă este posibil), localizarea acestor tulburări sau sursa activitatea patologică (în regiunile corticale și / sau în nucleele subcorticale (forebrain-adânc, limbic, structuri diencefalici sau nizhnestvolovyh)).

Această interpretare se bazează în principal pe o conexiune de date EEG în ciclul somn-veghe, reflectarea în imaginea EEG a stabilit leziuni locale organice ale creierului si a fluxului sanguin cerebral in clinica neurologice si neurochirurgicale pe numeroase cercetări neurofiziologice și psihofiziologice (inclusiv date EEG datorită nivelului de veghe si atenție la efectul factorilor de stres, hipoxie, etc.) și pe dovezi empirice extinse de elektroentsef clinice cillograph.

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

Complicații

Atunci când se efectuează teste funcționale, poate exista un atac convulsiv, care trebuie să fie înregistrat și gata să furnizeze primul ajutor pacientului.

Utilizarea diferitelor teste funcționale, bineînțeles, mărește conținutul informațiilor din sondajul EEG. Dar crește timpul necesar pentru înregistrarea și analiza EEG, duce la oboseala pacientului și poate fi asociat și cu riscul convulsiilor (de exemplu, în hiperventilație sau fotostimulare ritmică). În acest sens, nu este întotdeauna posibilă utilizarea acestor metode la pacienții cu epilepsie, la vârstnici sau copii mici.

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

Metode alternative

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

Analiza spectrală

Deoarece principala metodă de analiză automată calculator EEG utilizând analiza spectrală bazat pe transformata Fourier, - reprezentarea nativă a EEG model într-o multitudine de seturi de oscilații sinusoidale diferite în frecvență și amplitudine.

Principalii parametri de ieșire ai analizei spectrale sunt:

• amplitudinea medie;
• frecvențele medii și modale (cele mai frecvente) ale ritmurilor EEG;
• puterea spectrală a ritmurilor EEG (indice integral care corespunde ariei de sub curba EEG și depinde atât de amplitudine cât și de indicele ritmului corespunzător).

Analiza spectrală a EEG se efectuează de obicei pe fragmente scurte (2-4 secunde) de înregistrare (epoci de analiză). Medierea spectrului de putere EEG pentru câteva duzini de epoci individuale, prin calcularea parametrului statistic (densitatea spectrală), oferă o imagine a celei mai caracteristice imagini a EEG pentru un anumit pacient.

Prin compararea spectrelor de putere (sau densitate spectrală, o diferite piste obtinute index EEG coerenta, ceea ce reflectă similitudinea biopotențiale oscilații în diferite zone ale cortexului cerebral Acest indicator are o valoare specifică de diagnostic Pentru coerență crescută în banda α-frecvență (în special, atunci când desynchronization .. EEG) relevă un co-participarea activă a departamentele relevante ale cortexului cerebral în activitățile desfășurate. Pe de altă parte, creșterea coerenței și culoarul 5 reprezintă un ritm izhennoe starea funcțională a creierului (de exemplu, tumori superficiale).

Analiza periodometrică

Utilizat mai puțin frecvent analiza periodometrical (perioada de analiză, sau intervalul de analiză amplitudine), dacă intervalul măsurat între punctele caracteristice undelor EEG (vârfuri de undă sau trecerile prin zero ale liniilor) și a vârfurilor de undă de amplitudine (vârfuri).

Perioada de analiză EEG permite determinarea valorilor medii și extreme ale amplitudinilor undelor EEG, perioadele medii ale valurilor și dispersiei lor cu acuratețe (suma tuturor perioadelor de valurile acestei benzi de frecvență) pentru a măsura indicele ritmurilor EEG.

În comparație cu analiza Fourier, analiza periodică a EEG are o rezistență mai mare la interferențe, deoarece rezultatele sale sunt mult mai puțin dependente de contribuția unor artefacte unice cu amplitudine mare (de exemplu, interferența de la mișcările pacientului). Cu toate acestea, este folosit mai rar pentru analiza spectrală, în special deoarece nu au fost elaborate criterii standard pentru pragurile de detecție ale vârfurilor EEG.

Alte metode neliniare de analiză EEG

Sunt descrise și alte metode de analiză a neliniare EEG bazate, de exemplu, cu privire la calcularea probabilității de apariție a undelor secvențiale EEG aparținând diferite benzi de frecvență, pentru determinarea momentului focului între unele fragmente caracteristice EEG | modele EEG (de exemplu, fuse a-ritm) | în conduceri diferite. Deși lucrările experimentale arată rezultatele unor astfel de tipuri de conținut de informații analize EEG cu privire la diagnosticul unor stări funcționale ale creierului, în practică, aceste metode de diagnostic nu sunt, practic, aplicabile.

Electroencefalograf cantitativă permite mai multă precizie decât prin analiza EEG vizuală, pentru a determina localizarea focarelor de activitate anormală în epilepsie și o varietate de tulburări neurologice și vasculare, pentru a detecta încălcări ale caracteristicilor amplitudine-frecvență și organizarea spațială a EEG, cu un număr de tulburări mintale, pentru a cuantifica efectul tratamentului, inclusiv farmacoterapie ) cu privire la starea funcțională a creierului, precum si pentru a diagnostica automat anumite tulburări și / sau condiții funcționale ale unei persoane sănătoase prin comparație cu bazele de date ale datelor individuale EEG EEG standard (norma de vârstă, diferite tipuri de patologie, și altele.). Toate aceste beneficii pot reduce semnificativ timpul pregătește raportul privind rezultatele examinării EEG, crește probabilitatea de detectare a anomaliilor EEG.

Rezultatele analizei EEG cantitative pot fi emise în formă digitală (sub formă de tabele pentru analiza statistică viitoare), precum și o culoare „hartă“ vizual, care este convenabil pentru a compara rezultatele CT, imagistica prin rezonanta magnetica (IRM) si tomografie cu emisie de pozitroni ( PET), precum și cu estimări ale fluxului sanguin cerebral local și datelor de testare neuropsihologică. Astfel, este posibilă compararea directă a tulburărilor structurale și funcționale ale activității creierului.

Un pas important în dezvoltarea EEG cantitativ a fost crearea de software pentru determinarea localizării intracerebrale a surselor dipolare echivalente ale componentelor EEG cu cea mai mare amplitudine (de exemplu, activitatea epileptiformă). Cea mai recentă realizare în acest domeniu este dezvoltarea de programe care combină cartografiile RMN și EEG ale creierului pacientului, luând în considerare forma individuală a craniului și topografia structurilor creierului.

La interpretarea rezultatelor analizei vizuale sau de cartografiere a EEG trebuie să țină cont de vârsta (atât evolutive și involutive) modificări ale parametrilor de amplitudine-frecvență și organizarea spațială a modificărilor EEG și EEG la pacienții care primesc medicamente care apar in mod natural la pacienții în legătură cu tratamentul. Din acest motiv, înregistrarea EEG se efectuează de obicei înainte sau după încetarea temporară a tratamentului.

Ppolisomnografiya

Studiul electrofiziologic al somnului sau  polisomnografiei  - una din zonele EEG cantitative.

Scopul metodei constă în evaluarea obiectivă a duratei și calității somnului de noapte, încălcări de identificare somn structura [în special durata și faze de latență a somnului diferite, în special faze de somn cu mișcări oculare rapide], cardiovasculare (tulburări de ritm cardiac și de conducere) și respiratorie ( apnee) tulburări în timpul somnului.

Metodologia cercetării

Parametrii fiziologici ai somnului (noapte sau zi):

• EEG în una sau două conducte (cel mai adesea C3 sau C4);
• datele electrooculogramei;
• datele de electromiogramă;
• frecvența și profunzimea respirației;
• activitatea generală a pacientului.

Toți acești indicatori sunt necesari pentru a identifica etapele de somn în conformitate cu criteriile standard general acceptate. Slow etapă val de somn este determinată de prezența fusurilor EEG carotidiene și σ-activitate, faza de somn cu mișcări oculare rapide - pe EEG desincronizare, apariția mișcărilor oculare rapide și o reducere profundă a tonusului muscular.

În plus, se înregistrează adesea o electrocardiogramă (ECG). Tensiunea arterială. Temperatura pielii și oxigenarea sângelui (folosind un foto-oximetru pentru urechi). Toți acești indicatori vă permit să evaluați tulburările vegetative în timpul somnului.

Interpretarea rezultatelor

Reducerea latenței fazei somnului cu mișcări rapide ale ochilor (mai puțin de 70 de minute) și trezirea dimineața devreme (la 4-5 ore) - semne biologice stabilite de stări depresive și maniacale. În acest sens, polisomiografia face posibilă diferențierea depresiei și a pseudomeniului depresiv la pacienții vârstnici. În plus, această metodă pentru a identifica în mod obiectiv insomnie, narcolepsie, somnambulism și coșmaruri, atacuri de panică, apnee în somn, și convulsii , care au loc în timpul somnului.