Metode computerizate de analiză a electroencefalogramei

Principalele metode de analiză computerizată a EEG utilizate în clinică includ analiza spectrală folosind algoritmul transformării rapide Fourier, maparea instantanee a amplitudinii, spike-urile și determinarea localizării tridimensionale a dipolului echivalent în spațiul cerebral.

Analiza spectrală este cea mai frecvent utilizată. Această metodă permite determinarea puterii absolute exprimate în μV² ^pentru fiecare frecvență. Diagrama spectrului de putere pentru o anumită epocă este o imagine bidimensională, în care frecvențele EEG sunt reprezentate grafic de-a lungul axei absciselor, iar puterile la frecvențele corespunzătoare sunt reprezentate grafic de-a lungul axei ordonatelor. Datele spectrale de putere ale EEG, prezentate ca spectre succesive, oferă un grafic pseudo-tridimensional, unde direcția de-a lungul axei imaginare în adâncimea figurii reprezintă dinamica în timp a modificărilor din EEG. Astfel de imagini sunt convenabile pentru urmărirea modificărilor EEG în cazurile de tulburări de conștiență sau a impactului anumitor factori în timp.

Prin codificarea prin culori a distribuției puterilor sau amplitudinilor medii pe principalele intervale de pe o imagine convențională a capului sau creierului, se obține o reprezentare vizuală a reprezentării lor topice. Trebuie subliniat faptul că metoda de cartografiere nu oferă informații noi, ci doar le prezintă într-o formă diferită, mai vizuală.

Definiția localizării tridimensionale a dipolului echivalent este aceea că, utilizând modelarea matematică, este reprezentată locația unei surse virtuale de potențial, care ar putea crea, probabil, o distribuție a câmpurilor electrice pe suprafața creierului corespunzătoare celei observate, dacă presupunem că acestea nu sunt generate de neuronii cortexului în întregul creier, ci sunt rezultatul propagării pasive a câmpului electric din surse individuale. În unele cazuri particulare, aceste „surse echivalente” calculate coincid cu cele reale, ceea ce permite, în anumite condiții fizice și clinice, utilizarea acestei metode pentru a clarifica localizarea focarelor epileptogene în epilepsie.

Trebuie avut în vedere faptul că hărțile EEG computerizate afișează distribuția câmpurilor electrice pe modele abstracte ale capului și, prin urmare, nu pot fi percepute ca imagini directe, precum RMN-ul. Interpretarea lor inteligentă de către un specialist EEG în contextul tabloului clinic și al datelor analizei EEG-ului „brut” este necesară. Prin urmare, hărțile topografice computerizate atașate uneori raportului EEG sunt complet inutile pentru neurolog și, uneori, chiar periculoase în propriile încercări de a le interpreta direct. Conform recomandărilor Federației Internaționale a Societăților de EEG și Neurofiziologie Clinică, toate informațiile diagnostice necesare obținute în principal pe baza analizei directe a EEG-ului „brut” ar trebui prezentate de către specialistul EEG într-un limbaj ușor de înțeles pentru clinician, într-un raport text. Este inacceptabil să se furnizeze texte formulate automat de programele de calculator ale unor electroencefalografe ca raport electroencefalografic clinic.

Pentru a obține nu doar material ilustrativ, ci și informații suplimentare specifice de diagnostic sau prognostic, este necesară utilizarea unor algoritmi mai complecși pentru cercetarea și procesarea computerizată a EEG, metode statistice de evaluare a datelor cu un set de grupuri de control corespunzătoare, dezvoltate pentru a rezolva probleme extrem de specializate, a căror prezentare depășește utilizarea standard a EEG într-o clinică neurologică.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Modele generale

Sarcinile EEG în practica neurologică sunt următoarele:

1. confirmarea leziunilor cerebrale,
2. determinarea naturii și localizării modificărilor patologice,
3. evaluarea dinamicii statului.

Activitatea patologică evidentă pe EEG este o dovadă fiabilă a funcționării patologice a creierului. Fluctuațiile patologice sunt asociate cu procesul patologic curent. În tulburările reziduale, modificările EEG pot fi absente, în ciuda unui deficit clinic semnificativ. Unul dintre principalele aspecte ale utilizării diagnostice a EEG este de a determina localizarea procesului patologic.

• Leziunile cerebrale difuze cauzate de o boală inflamatorie, tulburări circulatorii, metabolice, toxice, duc la modificări difuze în EEG. Acestea se manifestă prin poliritmie, dezorganizare și activitate patologică difuză. Poliritmia este absența unui ritm dominant regulat și prevalența activității polimorfe. Dezorganizarea EEG este dispariția gradientului caracteristic al amplitudinilor ritmurilor normale, o încălcare a simetriei. Activitatea patologică difuză este reprezentată de activitatea delta, theta, epileptiformă. Tabloul poliritmiei se datorează unei combinări aleatorii a diferitelor tipuri de activitate normală și patologică. Principalul semn al modificărilor difuze, spre deosebire de cele focale, este absența localității constante și a asimetriei stabile a activității în EEG.
• Lezarea sau disfuncția structurilor liniei mediane ale creierului care implică proiecții ascendente nespecifice se manifestă prin explozii bilateral sincrone de unde lente sau activitate epileptiformă, probabilitatea apariției și severitatea activității patologice lente, bilateral sincrone, fiind cu atât mai mari cu cât leziunea este localizată mai sus de-a lungul axei neuronale. Astfel, chiar și în cazul leziunilor severe ale structurilor bulbopontine, EEG-ul rămâne în majoritatea cazurilor în limite normale. În unele cazuri, desincronizarea și, în consecință, EEG-ul de amplitudine mică apar din cauza deteriorării formațiunii reticulare sincronizatoare nespecifice de la acest nivel. Deoarece astfel de EEG-uri sunt observate la 5-15% dintre adulții sănătoși, acestea ar trebui considerate condiționat patologice. Doar un număr mic de pacienți cu leziuni la nivelul inferior al trunchiului cerebral prezintă explozii de unde alfa sau lente, bilateral sincrone, de mare amplitudine. În cazul leziunilor la nivel mezencefalic și diencefalic, precum și la structurile superioare ale liniei mediane ale creierului: pe EEG se observă girusul cingular, corpul calos, cortexul orbital, unde delta și theta de mare amplitudine, bilateral sincrone.
• În leziunile lateralizate din profunzimea emisferei, datorită proiecției largi a structurilor profunde pe vaste zone ale creierului, se observă activitate patologică delta și theta, care este distribuită corespunzător pe toată emisfera. Datorită influenței directe a procesului patologic medial asupra structurilor liniei mediane și a implicării structurilor simetrice ale emisferei sănătoase, apar și oscilații lente sincrone bilaterale, care sunt predominante ca amplitudine pe partea leziunii.
• Localizarea superficială a leziunii provoacă o modificare locală a activității electrice, limitată la zona neuronilor imediat adiacenți focarului de distrugere. Modificările se manifestă printr-o activitate lentă, a cărei severitate depinde de severitatea leziunii. Excitația epileptică se manifestă prin activitate epileptiformă locală.