Ämne: Elektroencefalografi. Grundläggande EEG-rytmer. Registrering av EEG och analysprinciper. Elektroencefalografi

Elektroencefalografi är en metod för att studera hjärnan genom att registrera skillnaden i elektriska potentialer som uppstår under dess liv. Inspelningselektroder placeras i vissa delar av huvudet så att alla huvuddelar av hjärnan är representerade på inspelningen.

Den resulterande posten - elektroencefalogram (EEG) - är den totala elektriska aktiviteten för många miljoner neuroner, främst representerad av potentialerna hos dendriter och kroppar nervceller: excitatoriska och hämmande postsynaptiska potentialer och partiell aktionspotentialer hos nervceller och axoner. Således återspeglar EEG hjärnans funktionella aktivitet. Närvaron av en regelbunden rytm på EEG indikerar att neuroner synkroniserar sin aktivitet.

Normalt bestäms denna synkronisering huvudsakligen av den rytmiska aktiviteten hos pacemakers (pacemakers) av de ospecifika kärnorna i talamus och deras talamokortikala projektioner.

Eftersom nivån av funktionell aktivitet bestäms av icke-specifika medianstrukturer (den retikulära bildningen av stammen och framhjärnan), samma system bestämmer rytmen, utseendet, allmän organisation och EEG-dynamik.

Den symmetriska och diffusa organisationen av kopplingar mellan ospecifika medianstrukturer och cortex bestämmer den bilaterala symmetrin och relativa homogeniteten för EEG för hela hjärnan (fig. 6-1 och 6-2).

METODIK

I normal praxis tas EEG med hjälp av elektroder placerade på huvudets intakta integument. Elektriska potentialer förstärks och registreras. I elektroencefalografer tillhandahålls 16-24 eller fler identiska förstärknings-inspelningsenheter (kanaler), vilket gör att du samtidigt kan registrera elektrisk aktivitet från motsvarande antal par elektroder installerade på patientens huvud. Moderna elektroencefalografer skapas på basis av datorer. Förstärkta potentialer digitaliseras; kontinuerlig EEG-inspelning visas på monitorn och skrivs samtidigt till disken.

Efter bearbetning kan EEG skrivas ut på papper. Potentialavlägsnande elektroder är metallplattor eller stavar av olika former med en kontaktytas diameter på 0,5–1 cm lämpligt antal elektroder. I moderna elektroencefalografer kombinerar ingångsboxen en elektrodswitch, en förstärkare och en EEG analog-till-digital-omvandlare. Från inmatningsrutan matas den konverterade EEG-signalen till en dator, som styr enhetens funktioner, registrerar och bearbetar EEG.

Ris. 6-1. Stigande retikulo-kortikalt icke-specifikt system för reglering av nivån av funktionell aktivitet i hjärnan: D 1 och D 2 - desynkronisering av aktiverande system i mellan- respektive framhjärnan; C1 och C2 - synkroniserande hämmande somnogena system förlängda märgen och pons respektive ospecifika kärnor i diencephalon.

Ris. 6-2. EEG av en vaken vuxen: en regelbunden α-rytm registreras, modulerad till spindlar, bäst uttryckt i de occipitala regionerna; aktiveringssvar på en ljusblixt

EEG registrerar potentialskillnaden mellan två punkter på huvudet. Följaktligen appliceras spänningar på varje kanal i elektroencefalografen, borttagna av två elektroder: en till "Input 1", den andra till "Input 2" på förstärkningskanalen.

Flerkontaktsomkopplaren av EEG-avledningar gör det möjligt att byta elektroderna för varje kanal i önskad kombination. Genom att ställa in, till exempel, på valfri kanal, korrespondensen mellan den occipitalelektroden och uttaget på ingångsboxen "1" och den temporala elektroden till uttaget på boxen "5", för att därigenom få möjlighet att registrera potentialskillnaden mellan motsvarande elektroder genom denna kanal. Innan arbetet påbörjas, skriver forskaren med hjälp av lämpliga program flera lead-scheman, som används i analysen av de mottagna posterna. För att ställa in förstärkarens bandbredd används analoga och digitala hög- och lågpassfilter. Standardbandbredden för EEG-inspelning är 0,5-70 Hz.

Att leda och spela in ett elektroencefalogram

Inspelningselektroderna är placerade på ett sådant sätt att alla huvuddelar av hjärnan är representerade på flerkanalsinspelningen, betecknade med de initiala bokstäverna i deras latinska namn. I klinisk praxis används två huvudsakliga EEG-ledningssystem: det internationella "10-20"-systemet (fig. 6-3) och ett modifierat schema med ett reducerat antal elektroder (fig. 6-4). Om det är nödvändigt att få en mer detaljerad bild av EEG, är "10-20"-schemat att föredra.

Ris. 6-3. Internationell elektrodlayout "1 0-20". Bokstavsindex betyder: O - occipital abduktion; P - parietal bly; C - central ledning; F - frontal ledning; t - temporal bortförande. Numeriska index anger elektrodens position inom motsvarande område.

Ris. 6-4. Schema för EEG-inspelning med monopolära ledningar (1) med en referenselektrod (R) på örsnibben och med bipolära ledningar (2). I ett system med ett reducerat antal avledningar betyder bokstavsindexen: O - occipital bly; P - parietal bly; C - central ledning; F - frontal ledning; Ta - anterior temporal ledning, Tr - posterior temporal ledning. 1: R - spänning under referensöronelektroden; O - spänning under den aktiva elektroden, R-O - registrering erhållen med monopolär ledning från höger occipitalregion. 2: Tr - spänning under elektroden i området för det patologiska fokuset; Ta - spänning under elektroden, stående ovanför den normala hjärnvävnaden; Ta-Tr, Tr-O och Ta-F - poster erhållna med bipolär ledning från motsvarande elektrodpar.

En sådan ledning kallas referensledning när en potential appliceras på "ingång 1" på förstärkaren från en elektrod som är placerad ovanför hjärnan, och till "ingång 2" - från en elektrod på avstånd från hjärnan. Elektroden som ligger ovanför hjärnan kallas oftast aktiv. Elektroden som tas bort från hjärnvävnaden kallas referenselektroden.

Som sådan används vänster (A1) och höger (A2) örsnibb. Den aktiva elektroden är ansluten till "ingång 1" på förstärkaren, tillförseln av en negativ potentialförskjutning till vilken gör att registreringspennan böjs uppåt.

Referenselektroden är ansluten till "ingång 2". I vissa fall används en ledning från två kortslutna elektroder (AA) placerade på örsnibbarna som referenselektrod. Eftersom potentialskillnaden mellan de två elektroderna registreras på EEG, kommer positionen för punkten på kurvan att vara lika, men i motsatt riktning, påverkad av förändringar i potentialen under vart och ett av elektrodparet. I referensledningen under den aktiva elektroden genereras en alternerande potential i hjärnan. Under referenselektroden, som är borta från hjärnan, finns en konstant potential som inte passerar in i AC-förstärkaren och inte påverkar inspelningsmönstret.

Potentialskillnaden återspeglar utan förvrängning fluktuationerna i den elektriska potentialen som genereras av hjärnan under den aktiva elektroden. Emellertid är huvudområdet mellan den aktiva elektroden och referenselektroden en del av den elektriska kretsen "förstärkare-objekt", och närvaron av en tillräckligt intensiv potentialkälla i detta område, placerad asymmetriskt i förhållande till elektroderna, kommer att avsevärt påverka avläsningarna. Därför är bedömningen om lokaliseringen av den potentiella källan inte helt tillförlitlig vid en referensuppgift.

Därför är bedömningen av formen av svängning under var och en av dem på basis av en bipolär tilldelning omöjlig. Samtidigt gör analysen av EEG som registrerats från flera par elektroder i olika kombinationer det möjligt att bestämma lokaliseringen av potentiella källor som utgör komponenterna i en komplex totalkurva som erhålls med bipolär härledning.

Till exempel, om det finns en lokal källa till långsamma oscillationer i den posteriora temporala regionen (Tr i Fig. 6-4), resulterar anslutning av de främre och bakre temporala elektroderna (Ta, Tr) till förstärkarterminalerna i en inspelning som innehåller en långsam komponent som motsvarar långsam aktivitet i det posteriora temporala området (Tr), med överlagrade snabbare svängningar som genereras av den normala märgen i den främre temporala regionen (Ta).

För att klargöra frågan om vilken elektrod som registrerar denna långsamma komponent, kopplas elektrodpar på två ytterligare kanaler, i var och en av dessa representeras av en elektrod från det ursprungliga paret, det vill säga Ta eller Tr, och den andra motsvarar några icke-temporär ledning, till exempel F och O.

Det är tydligt att i det nybildade paret (Tr-O), inklusive den posteriora temporala elektroden Tr, belägen ovanför den patologiskt förändrade märgen, kommer det återigen att finnas en långsam komponent. I ett par vars ingångar matas med aktivitet från två elektroder placerade över en relativt intakt hjärna (Ta-F), kommer ett normalt EEG att registreras. Sålunda, i fallet med ett lokalt patologiskt kortikalt fokus, leder anslutningen av en elektrod belägen ovanför detta fokus, ihopparad med någon annan, till uppkomsten av en patologisk komponent i motsvarande EEG-kanaler. Detta låter dig bestämma lokaliseringen av källan till patologiska fluktuationer.

Ris. 6-5. Fasförhållande av poster vid olika lokalisering av den potentiella källan: 1, 2, 3 - elektroder; A, B - kanaler i elektroencefalografen; 1 - källan till den registrerade potentialskillnaden är belägen under elektroden 2 (posterna på kanalerna A och B är i motfas); II - källan till den registrerade potentialskillnaden är belägen under elektroden I (posterna är i fas). Pilarna indikerar riktningen för strömmen i kanalkretsarna, vilket bestämmer motsvarande riktningar för kurvans avvikelse på monitorn.

B, och elektrod 2 - samtidigt till "ingång 2" på förstärkare A och "ingång 1" på förstärkare B; anta att det under elektrod 2 sker en positiv förskjutning av den elektriska potentialen med avseende på potentialen för de återstående delarna av hjärnan (indikerat med "+"-tecknet), då är det uppenbart att elektricitet, på grund av denna potentialförskjutning, kommer att ha motsatt riktning i kretsarna för förstärkare A och B, vilket kommer att reflekteras i motsatt riktade potentialskillnadsförskjutningar - motfaser - på motsvarande EEG-poster. Således kommer de elektriska svängningarna under elektrod 2 i posterna på kanalerna A och B att representeras av kurvor som har samma frekvenser, amplituder och form, men i motsatt fas. Vid byte av elektroder genom flera kanaler i elektroencefalografen i form av en kedja, kommer antifassvängningar av den undersökta potentialen att registreras genom dessa två kanaler, till vars motsatta ingångar en gemensam elektrod är ansluten, stående ovanför källan för denna potential.

Regler för registrering av elektroencefalogram och funktionstester

Patienten under studien ska vara i ett ljust och ljudisolerat rum i en bekväm stol med slutna ögon. Observation av studien utförs direkt eller med hjälp av en videokamera. Under inspelning markeras betydande händelser och funktionella prövningar med markörer.

Under testet att öppna och stänga ögonen uppträder karakteristiska elektrookulogramartefakter på EEG. De resulterande förändringarna i EEG gör det möjligt att identifiera graden av kontakt med ämnet, nivån på hans medvetande och preliminärt bedöma EEG:s reaktivitet.

För att identifiera hjärnans svar på yttre påverkan används enstaka stimuli i form av en kort ljusblixt, en ljudsignal. Hos patienter i koma det är tillåtet att använda nociceptiva stimuli genom att trycka fingernageln på basen av nagelbädden på patientens pekfinger.

För fotostimulering används korta (150 μs) ljusblixtar, nära i spektrum till vitt, med tillräckligt hög intensitet (0,1-0,6 J).

Fotostimulatorer gör det möjligt att presentera en serie blixtar som används för att studera reaktionen av rytmassimilering - förmågan hos elektroencefalografiska svängningar att reproducera rytmen av yttre stimuli. Normalt uttrycks rytmassimileringsreaktionen väl vid en flimmerfrekvens nära de inneboende EEG-rytmerna. Rytmiska assimileringsvågor har den högsta amplituden i de occipitalområdena. Vid epileptiska anfall med ljuskänslighet avslöjar rytmisk fotostimulering ett fotoparoxysmalt svar - en generaliserad urladdning av epileptiform aktivitet (Fig. 6-6).

Hyperventilation utförs huvudsakligen för att inducera epileptiform aktivitet. Försökspersonen uppmanas att andas djupt rytmiskt i 3 minuter. Andningsfrekvensen bör ligga i intervallet 16-20 per minut. EEG-registreringen börjar minst 1 minut innan hyperventilationen börjar och fortsätter under hela hyperventileringen och minst 3 minuter efter att den avslutats.

TOLKNING AV RESULTATEN

EEG-analys utförs under inspelningen och slutligen efter dess slutförande. Under inspelningen utvärderas förekomsten av artefakter (induktion av nätströmfält, mekaniska artefakter av elektrodrörelse, elektromyogram, elektrokardiogram, etc.), och åtgärder vidtas för att eliminera dem. EEG-frekvens och amplitud bedöms, karakteristiska grafelement identifieras och deras rumsliga och tidsmässiga fördelning bestäms. Analysen avslutas med den fysiologiska och patofysiologiska tolkningen av resultaten och formuleringen av en diagnostisk slutsats med klinisk och elektroencefalografisk korrelation.

Ris. 6-6. Fotoparoxysmalt EEG-svar vid epilepsi med generaliserade anfall. Bakgrunds-EEG var inom normala gränser. Med ökande frekvens från 6 till 25 Hz av ljus rytmisk stimulering, observeras en ökning av amplituden av svar med en frekvens på 20 Hz med utvecklingen av generaliserade spikurladdningar, skarpa vågor och spik-långsamma vågkomplex. d - höger hjärnhalva; s - vänster hjärnhalva.

Det huvudsakliga medicinska dokumentet om EEG är en klinisk och elektroencefalografisk rapport skriven av en specialist baserad på analysen av det "råa" EEG.

EEG-slutsatsen bör formuleras i enlighet med vissa regler och bestå av tre delar:

1) beskrivning av huvudtyperna av aktivitet och grafelement;

2) en sammanfattning av beskrivningen och dess patofysiologiska tolkning;

3) korrelation av resultaten från de två föregående delarna med kliniska data.

Den grundläggande beskrivande termen i EEG är "aktivitet", som definierar varje sekvens av vågor (α-aktivitet, aktivitet av skarpa vågor, etc.).

Frekvensen bestäms av antalet svängningar per sekund; e e skrivs med lämpligt tal och uttrycks i hertz (Hz). Beskrivningen ger den genomsnittliga frekvensen av den uppskattade aktiviteten. Ta vanligtvis 4-5 segment av EEG med en varaktighet på 1. s och beräkna antalet vågor på var och en av dem (fig. 6-7).

Amplitud - intervall av elektriska potentialfluktuationer på EEG; mätt från toppen av den föregående vågen till toppen av den efterföljande vågen i motsatt fas, uttryckt i mikrovolt (µV) (se fig. 6-7). En kalibreringssignal används för att mäta amplituden. Så, om kalibreringssignalen som motsvarar en spänning på 50 µV har en höjd på 10 mm på posten, så kommer 1 mm pennavböjning att betyda 5 µV. För att karakterisera aktivitetsamplituden i beskrivningen av EEG, tas de mest karakteristiskt förekommande maximala värdena av den, exklusive pop-up

Fasen bestämmer det aktuella tillståndet för processen och indikerar riktningen för vektorn för dess förändringar. Vissa EEG-fenomen utvärderas utifrån antalet faser de innehåller. Monofasisk är en svängning i en riktning från den isoelektriska linjen med en återgång till den initiala nivån, bifasisk är en sådan svängning när kurvan efter fullbordandet av en fas passerar den initiala nivån, avviker i motsatt riktning och återgår till den isoelektriska linje. Flerfasiska vibrationer är vibrationer som innehåller tre eller flera faser. i en snävare mening definierar termen "polyfasvåg" sekvensen av a- och långsamma (vanligtvis 5 ) vågor.

Ris. 6-7. Mätning av frekvens (1) och amplitud (II) på EEG. Frekvensen mäts som antalet vågor per tidsenhet (1 s). A är amplituden.

Rytmer av elektroencefalogrammet hos en vuxen vaken person

Begreppet "rytm" på EEG hänvisar till en viss typ av elektrisk aktivitet som motsvarar ett visst tillstånd i hjärnan och förknippas med vissa cerebrala mekanismer. När man beskriver rytmen indikeras dess frekvens, vilket är typiskt för ett visst tillstånd och region i hjärnan, amplituden och några karakteristiska egenskaper för dess förändringar över tiden med förändringar i hjärnans funktionella aktivitet.

Alfa( α ) -rytm: frekvens 8-13 Hz, amplitud upp till 100 μV. Registrerad hos 85-95 % av friska vuxna. Det uttrycks bäst i de occipitala regionerna. Den största amplituden α -Rhythm är i ett tillstånd av lugn avslappnad vakenhet med slutna ögon. Förutom förändringar i samband med hjärnans funktionella tillstånd observeras i de flesta fall spontana förändringar i amplituden. α -rytm, uttryckt i omväxlande ökning och minskning med bildandet av karakteristiska "spindlar", som varar 2-8 s. Med en ökning av nivån av funktionell aktivitet i hjärnan (intensiv uppmärksamhet, rädsla), minskar amplituden av α-rytmen. Högfrekvent oregelbunden aktivitet med låg amplitud visas på EEG, vilket återspeglar desynkroniseringen av neuronaktivitet. Med en kortvarig, plötslig yttre stimulans (särskilt en ljusblixt) sker denna desynkronisering abrupt, och om stimulansen inte är av emotionogen karaktär återställs α-rytmen ganska snabbt (efter 0,5-2 s) (se Fig. 6-2). Detta fenomen kallas "aktiveringsreaktion", "orienterande reaktion", "släckningsreaktion". α -rytm", "desynkroniseringsreaktion".

Beta (β)-rytm: frekvens 14-40 Hz, amplitud upp till 25 μV (Fig. 6-8). Bäst av allt är att β-rytmen registreras i området för den centrala gyri, men den sträcker sig också till den bakre centrala och frontala gyri. Normalt uttrycks det mycket svagt och har i de flesta fall en amplitud på 5-15 μV. β-Rhythm är associerad med somatiska sensoriska och motoriska kortikala mekanismer och ger ett utsläckningssvar på motorisk aktivering eller taktil stimulering. Aktivitet med en frekvens på 40-70 Hz och en amplitud på 5-7 μV kallas ibland γ-rytmen, den har ingen klinisk betydelse.

Mu(μ) -rytm: frekvens 8-13 Hz, amplitud upp till 50 μV. Parametrarna för μ-rytmen liknar de för den normala α-rytmen, men μ-rytmen skiljer sig från den senare i sina fysiologiska egenskaper och topografi. Visuellt observeras μ-rytmen endast hos 5-15% av försökspersonerna i den rolandiska regionen. Amplituden av μ-rytmen (i sällsynta fall) ökar med motorisk aktivering eller somatosensorisk stimulering. Vid rutinanalys har μ-rytmen ingen klinisk betydelse. Typer av aktiviteter som är patologiska för en vuxen vaken person

Theta(θ)-aktivitet: frekvens 4-7 Hz, amplitud av patologisk θ-aktivitet är större än eller = 40 μV och överstiger oftast amplituden för normala hjärnrytmer, och når någon patologiska tillstånd 300 µV eller mer (fig. 6-9).

Ris. 6-8. Variant av EEG för en vuxen vaken person. I alla avledningar registreras β-aktivitet med viss övervikt i parietal (P) och central (C) sektioner.

Ris. 6-9. EEG av en 28-årig patient med inflammatorisk ocklusion i nivå med bakre kraniala fossa och inre hydrocefalus. Generaliserade bilateralt synkrona θ-vågor med en frekvens på 4-4,5 Hz, dominerande i de bakre sektionerna.

Ris. 6-1 0. EEG av en 38-årig patient med en tumör i de mediobasala delarna av vänster hjärnhalva med involvering av talamuskärnorna (soporöst tillstånd). Generaliserade δ-vågor (frekvens 1-3 Hz, amplitud upp till 200 μV), ibland dominerande i amplitud i vänster hemisfär.

Delta (δ) - aktivitet: frekvens 0,5-3 Hz, amplituden är densamma som för e-aktivitet (Fig. 6-10). θ - och δ -oscillationer kan förekomma i en liten mängd på EEG hos en vuxen vaken person och är normala, men deras amplitud överstiger inte α-rytmens. Ett EEG anses patologiskt om det innehåller θ - och δ - svängningar med en amplitud på mer än eller = 40 μV och upptar mer än 15 % av den totala inspelningstiden.

Epileptiform aktivitet är ett fenomen som vanligtvis observeras på EEG hos patienter med epilepsi. De uppstår som ett resultat av mycket synkroniserade paroxysmala depolarisationsskiften i stora populationer av neuroner, åtföljda av generering av aktionspotentialer. Som ett resultat uppstår högamplitud skarpformade potentialer, som har de lämpliga namnen.

Spike (engelsk spike - tip, peak) - en negativ potential av en akut form, som varar mindre än 70 ms, amplitud ≥ 50 μV (ibland upp till hundratals eller till och med tusentals μV).

En akut våg skiljer sig från en spik i dess förlängning i tid: dess varaktighet är 70–200 ms.

Skarpa vågor och spikar kan kombineras med långsamma vågor för att bilda stereotypa komplex. Spike-långsam våg - ett komplex av en spik och en långsam våg. Frekvensen för spik-långsamma vågkomplex är 2,5-6 Hz, respektive perioden är 160-250 ms. En akut-långsam våg är ett komplex av en akut våg och en långsam våg efter den, perioden för komplexet är 500-1300 ms (Fig. 6-11).

En viktig egenskap hos spikar och skarpa vågor är deras plötsliga uppkomst och försvinnande och en tydlig skillnad från bakgrundsaktiviteten, som de överskrider i amplitud. Akuta fenomen med lämpliga parametrar som inte tydligt skiljer sig från bakgrundsaktivitet betecknas inte som skarpa vågor eller spikar.

Kombinationer av de beskrivna fenomenen betecknas med några ytterligare termer.

Ris. 6-1 1 . Huvudtyperna av epileptiform aktivitet: - vidhäftningar; 2 - skarpa vågor; 3 - skarpa vågor i P-bandet; 4 - spik-långsam våg; 5 - polyspike-långsam våg; 6 - skarp-långsam våg. Värdet på kalibreringssignalen för "4" är 100 µV, för resten av posterna - 50 µV.

En flare är en term för en grupp av vågor med plötslig start och försvinnande, tydligt skild från bakgrundsaktivitet i frekvens, form och/eller amplitud (Figur 6-12).

Ris. 6-12. Blixtar och urladdningar: 1 - blixtar av α-vågor med hög amplitud; 2 - skurar av β-vågor med hög amplitud; 3 - blixtar (urladdningar) av skarpa vågor; 4 - blixtar av polyfasoscillationer; 5 - blixtar av 5-vågor; 6 - blixtar av θ-vågor; 7 - blixtar (urladdningar) av spik-långsamma vågkomplex.

Ris. 6-13 Papper om typisk frånvaro. Urladdningen av generaliserade bilaterala synkrona spik-långsamma vågkomplex med en frekvens på 3,5 Hz.

En flytning är en blixt av epileptiform aktivitet.

Ett epileptiskt anfallsmönster är en flytning av epileptiform aktivitet som vanligtvis sammanfaller med ett kliniskt epileptiskt anfall.

Upptäckten av sådana fenomen, även om det inte är möjligt att tydligt bedöma patientens medvetandetillstånd kliniskt, karakteriseras också som ett "epileptiskt anfallsmönster" (fig. 6-13 och 6-14).

Ris. 6-1 4. EEG under ett myokloniskt anfall framkallat av ett flimrande ljus med en frekvens på 20 Hz vid juvenil myoklonisk epilepsi.

En epileptisk urladdning börjar med en serie generaliserade skarpa vågor som ökar i amplitud och övergår i generaliserade bilateralt synkrona och asynkrona serier av oregelbundna spik-långsamma vågor, polyspike-långsamma vågor, multipla skarpa vågor och spikar med en amplitud på upp till 300 μV . Den horisontella linjen längst ner är tiden för ljusstimulering.

Hypsarrytmi (grekiska "högamplitudrytm") - kontinuerlig generaliserad högamplitud (> 150 μV) långsam hypersynkron aktivitet med skarpa vågor, spikar, spik-långsamma vågkomplex, polyspik-långsamma vågor, synkrona och asynkrona. Ett viktigt diagnostiskt tecken på West och Lennox-Gastaut syndrom (Fig. 6-15).

Periodiska komplex - hög amplitud skurar av aktivitet, kännetecknas av konstansen av formen för denna patient. De viktigaste kriterierna för deras erkännande är: nära konstant intervall mellan komplex; kontinuerlig närvaro under hela inspelningen, med förbehåll för konstantheten av nivån av funktionell aktivitet i hjärnan; intra-individuell formstabilitet (stereotypning). Oftast representeras de av en grupp av långsamma vågor med hög amplitud, skarpa vågor, kombinerade med spetsiga δ- eller θ-svängningar med hög amplitud, som ibland liknar epileptiforma komplex med akuta långsamma vågor (fig. 6-16). Intervallet mellan komplex sträcker sig från 0,5-2 till tiotals sekunder. Generaliserade bilateralt synkrona periodiska komplex kombineras alltid med djupa medvetandestörningar och indikerar allvarlig hjärnskada. Om de inte orsakas av farmakologiska eller toxiska faktorer (alkoholabstinens, överdosering eller plötsligt uttag av psykotropa och hypnosedativa läkemedel, hepatopati, kolmonoxidförgiftning), är de som regel resultatet av svår metabolisk, hypoxisk, prion- eller viral encefalopati.

Om förgiftning eller metabola störningar är uteslutna, indikerar periodiska komplex med hög säkerhet diagnosen panencefalit eller prionsjukdom.

Ris. 6-1 5. EEG av en 3-årig patient med Wests syndrom. Hypsarrytmi: generaliserad långsam aktivitet, skarpa vågor, spikar och spik-långsamma vågkomplex med en amplitud på upp till 700 μV.

Ris. 6-1 6. Van-Bogarts subakut skleroserande panencefalit. Periodiska komplex kombinerat med myokloniska ryckningar registrerade på EMG och ögonrörelser registrerade på ett elektrookulogram. Avledning F visar vanliga ögonrörelseartefakter.

Varianter av det normala elektroencefalogrammet hos en vaken vuxen

EEG är i stort sett homogent i hela hjärnan och symmetriskt.

Den funktionella och morfologiska heterogeniteten hos cortex bestämmer egenskaperna hos den elektriska aktiviteten i olika områden i hjärnan. Den rumsliga förändringen i EEG-typer av enskilda hjärnregioner sker gradvis. hos majoriteten (85-90%) av friska vuxna med slutna ögon i vila, registrerade EEG en dominant α-rytm med en maximal amplitud i de occipitalområdena (se fig. 6-2).

Hos 10-15% av friska försökspersoner överstiger inte amplituden av fluktuationer på EEG 25 μV, högfrekvent lågamplitudaktivitet registreras i alla avledningar. Sådana EEG kallas lågamplitud. EEG med låg amplitud indikerar dominansen av desynkroniserande influenser i hjärnan och är en normal variant (se fig. 6-8).

Hos vissa friska försökspersoner, i stället för α-rytmen, registreras aktivitet på 14-18 Hz med en amplitud på cirka 50 μV i de occipitalområdena, och liksom den normala α-rytmen minskar amplituden i främre riktningen. Sådan aktivitet kallas "snabb α-variant".

Mycket sällan (0,2% av fallen) på EEG med slutna ögon i de occipitala regionerna registreras regelbundna, nära sinusformade, långsamma vågor med en frekvens på 2,5-6 Hz och en amplitud på 50-80 μV. Denna rytm har alla andra topografiska och fysiologiska egenskaperα-rytm och kallas "långsam alfavariant". Den är inte associerad med någon organisk patologi, den anses vara gränsen mellan normal och patologisk och kan indikera dysfunktion hos diencefaliska ospecifika hjärnsystem.

Elektroencefalogramförändringar i vaken-sömncykeln

Aktiv vakenhet (under mental stress, visuell spårning, inlärning och andra situationer som kräver ökad mental aktivitet) kännetecknas av desynkronisering av neuronal aktivitet; högfrekvent aktivitet med låg amplitud dominerar på EEG.

Avslappnad vakenhet - motivets tillstånd, vilande i en bekväm stol eller säng med avslappnade muskler och slutna ögon, inte engagerad i någon speciell fysisk eller mental aktivitet. Hos de flesta friska vuxna i detta tillstånd registreras en regelbunden α-rytm på EEG.

Det första stadiet av sömn motsvarar dåsighet. På EEG observeras försvinnandet av α-rytmen och uppkomsten av enkel- och grupp-låg-amplitud θ- och δ-svängningar och låg-amplitud högfrekvent aktivitet. Externa stimuli orsakar utbrott av α-rytmen. Etappens längd är 1-7 minuter.

I slutet av detta steg uppträder långsamma svängningar med en amplitud på ≤ 75 μV.

Samtidigt kan "vertex akuta transienta potentialer" uppträda. I form av enfasiga eller gruppmonofasiska ytligt negativa skarpa vågor med ett maximum i kronans område är amplituden vanligtvis inte mer än 200 μV; de anses vara normala fysiologiska fenomen. Det första stadiet kännetecknas också av långsamma ögonrörelser.

Det andra stadiet av sömn kännetecknas av utseendet av sömnspindlar och K-komplex. Sömniga spindlar - utbrott av aktivitet med en frekvens på 1 1 - 1 5 Hz, dominerande i de centrala ledningarna. Spindlarnas varaktighet är 0,5-3 s, amplituden är cirka 50 μV. De är förknippade med median subkortikala mekanismer. K-komplexet är en aktivitetsskur som vanligtvis består av en bifasisk högamplitudvåg med en initial negativ fas, ibland följt av en spindel. Dess amplitud är maximal i området för kronan, varaktigheten är inte mindre än 0,5 s. K-komplex uppstår spontant eller som svar på sensoriska stimuli. I detta skede observeras ibland även utbrott av långa flerfasiga högamplitudvågor. Det finns inga långsamma ögonrörelser.

Det tredje sömnstadiet: spindlar försvinner gradvis och θ- och δ-vågor med en amplitud på mer än 75 μV uppträder i en mängd från 20 till 50 % av analysepokens tid. I detta skede är det ofta svårt att skilja K-komplex från δ-vågor. Sömnspindlar kan försvinna helt.

Det fjärde sömnsteget kännetecknas av vågor med en frekvens på ≤ 2 Hz och mer än 75 μV, som upptar mer än 50 % av analysepokens tid.

Under sömnen upplever en person ibland perioder av desynkronisering på EEG - den så kallade sömnen med snabba ögonrörelser. Under dessa perioder registreras polymorf aktivitet med en dominans av höga frekvenser. Dessa perioder på EEG motsvarar upplevelsen av en dröm, en minskning av muskeltonus med uppkomsten av snabba rörelser av ögongloberna och ibland snabba rörelser av armar och ben. Uppkomsten av detta sömnstadium är förknippat med arbetet med regleringsmekanismen på nivån av hjärnbron, dess kränkningar indikerar dysfunktion i dessa delar av hjärnan, vilket är av stort diagnostiskt värde.

Åldersrelaterade förändringar i elektroencefalogrammet

EEG för ett för tidigt fött barn under 24-27 veckors graviditet representeras av blixtar av långsam δ- och θ-aktivitet, episodiskt kombinerad med skarpa vågor, som varar 2-20 s, mot bakgrund av låg amplitud (uppåt). till 20-25 μV) aktivitet.

Hos barn 28-32 veckors graviditet blir δ - och θ -aktivitet med en amplitud på upp till 100-150 μV mer regelbunden, även om den också kan inkludera utbrott av θ -aktivitet med högre amplitud, varvat med perioder av tillplattadhet.

Hos barn äldre än 32 veckors graviditet börjar funktionella tillstånd spåras på EEG. I lugn sömn observeras intermittent hög amplitud (upp till 200 μV och högre) δ-aktivitet, kombinerad med θ-svängningar och skarpa vågor, och intermittent med perioder med relativt låg amplitud aktivitet.

Hos en fullgången nyfödd visar EEG tydligt skillnaderna mellan vakenhet med öppna ögon (oregelbunden aktivitet vid en frekvens på 4-5 Hz och en amplitud på 50 μV), aktiv sömn (konstant lågamplitudaktivitet på 4-7 Hz med en överlagring av snabbare lågamplitudoscillationer) och vilsam sömn, kännetecknad av skurar med hög amplitud δ-aktivitet i kombination med spindlar av snabbare högamplitudvågor varvat med lågamplitudperioder.

Hos friska för tidigt födda barn och fullgångna nyfödda under den första levnadsmånaden observeras alternerande aktivitet under vilsam sömn. På EEG av nyfödda finns fysiologiska akuta potentialer, kännetecknade av multifokalitet, sporadiskt utseende och oregelbundenhet i efterföljande. Deras amplitud överstiger vanligtvis inte 100-110 μV, förekomstfrekvensen är i genomsnitt 5 per timme, deras huvudnummer är begränsat till vilsam sömn. Relativt regelbundet förekommande skarpa potentialer i frontalledarna, som inte överstiger 150 μV i amplitud, anses också vara normala. Det normala EEG hos en mogen nyfödd kännetecknas av närvaron av ett svar i form av EEG som plattas ut mot yttre stimuli.

Under den första månaden av ett moget barns liv försvinner det alternerande EEGet av vilsam sömn; under den andra månaden uppstår sömnspindlar, en organiserad dominerande aktivitet i de occipitala ledningarna, som når en frekvens på 4-7 Hz vid 3 månaders ålder .

Under den 4-6:e levnadsmånaden ökar gradvis antalet θ-vågor på EEG, och δ-vågor - minskar, så att i slutet av den 6:e månaden dominerar rytmen med en frekvens på 5-7 Hz på EEG. Från den 7:e till den 12:e levnadsmånaden bildas en α-rytm med en gradvis minskning av antalet δ- och θ-vågor. efter 12 månader dominerar fluktuationer, vilket kan karakteriseras som en långsam α-rytm (7-8,5 Hz). Från 1 år till 7-8 år fortsätter processen med gradvis förskjutning av långsamma rytmer genom snabbare fluktuationer (α- och β-intervall) (tabell 6-1). Efter 8 år dominerar α-rytmen på EEG. Den slutliga bildandet av EEG sker vid 16-18 års ålder.

Tabell 6-1. Gränsvärden för frekvensen av den dominerande rytmen hos barn

EEG av friska barn kan innehålla överdriven diffusa långsamma vågor, blixtar av rytmiska långsamma svängningar, urladdningar av epileptiform aktivitet, så ur den traditionella bedömningen av åldersnormens synvinkel, även hos uppenbart friska individer under 21 år, endast 70-80 % EEG. Frekvensen av vissa varianter av aktivitet i barndomen och tonåren anges i tabell. 6-2.

Från 3-4 till 12 års ålder ökar andelen EEG med överdrivet långsamma vågor (från 3 till 16%), och sedan minskar denna indikator ganska snabbt.

Reaktionen på hyperventilering i form av uppkomsten av långsamma vågor med hög amplitud vid 9-11 års ålder är mer uttalad än i den yngre gruppen. Det är dock möjligt att detta beror på den mindre exakta utförandet av testet av små barn.

Tabell 6-2. Representation av vissa EEG-varianter i en frisk population beroende på ålder

Den redan nämnda relativa stabiliteten hos EEG-egenskaperna hos en vuxen kvarstår i upp till cirka 50 år. Sedan denna period har en omstrukturering av EEG-spektrumet observerats, vilket uttrycks i en minskning av amplituden och den relativa mängden av α-rytmen och en ökning av antalet β- och θ-vågor. Den dominerande frekvensen efter 60-70 år tenderar att minska. Vid denna ålder uppträder θ- och δ-vågor som är synliga i visuell analys också hos praktiskt taget friska individer.

Datormetoder för elektroencefalogramanalys

De huvudsakliga metoderna för EEG-datoranalys som används på kliniken inkluderar spektralanalys med den snabba Fourier-transformalgoritmen, kartläggning av momentan amplitud, spikar och bestämning av den tredimensionella lokaliseringen av motsvarande dipol i hjärnutrymmet.

Den mest använda spektralanalysen. Denna metod låter dig bestämma den absoluta effekten, uttryckt i µV2 för varje frekvens. Effektspektrumdiagrammet för en given epok är en tvådimensionell bild, på vilken EEG-frekvenserna plottas längs abskissaxeln, och potenserna vid motsvarande frekvenser plottas längs ordinataaxeln. EEG-spektraleffektdata som presenteras i form av successiva spektra ger en pseudo-tredimensionell graf, där riktningen längs den imaginära axeln djupt in i figuren representerar den tidsmässiga dynamiken för förändringar i EEG. Sådana bilder är praktiska för att spåra EEG-förändringar i händelse av störningar av medvetandet eller exponering för några faktorer över tiden (Fig. 6-17).

Genom att färgkoda fördelningen av styrkor eller medelamplituder över huvudområdena på en konventionell bild av huvudet eller hjärnan erhålls en visuell bild av deras aktuella representation (fig. 6-18). Det bör understrykas att kartläggningsmetoden inte ger ny information, utan bara presenterar den i en annan, mer visuell form.

Definitionen av den ekvivalenta dipolens tredimensionella lokalisering består i att man med hjälp av matematisk modellering avbildar platsen för en virtuell potentialkälla, vilket förmodligen skulle kunna skapa en fördelning av elektriska fält på hjärnans yta motsvarande den observerade, förutsatt att de inte genereras av kortikala neuroner i hela hjärnan, utan är resultatet av passiv utbredning av det elektriska fältet från enstaka källor. I vissa speciella fall sammanfaller dessa beräknade "ekvivalenta källor" med verkliga, vilket gör det möjligt, med förbehåll för vissa fysiska och kliniska förhållanden, att använda denna metod för att klargöra lokaliseringen av epileptogena foci vid epilepsi (Fig. 6-19).

Man bör komma ihåg att EEG-datorkartor visar fördelningen av elektriska fält på abstrakta huvudmodeller och därför inte kan uppfattas som direkta bilder, som MR. Deras intellektuella tolkning av en EEG-specialist i samband med den kliniska bilden och data från analysen av det "råa" EEG är nödvändig. Därför är datortopografiska kartor som ibland bifogas slutsatsen på EEG helt värdelösa för neurologen, och ibland till och med farliga i hans egna försök att direkt tolka dem. Enligt rekommendationerna från International Federation of Societies for EEG and Clinical Neurophysiology bör all nödvändig diagnostisk information, erhållen huvudsakligen på grundval av direkt analys av det "råa" EEGet, presenteras av EEG-specialisten på ett språk som är förståeligt för läkare i en textavslutning. Det är oacceptabelt att tillhandahålla texter som automatiskt formuleras av datorprogram från vissa elektroencefalografier som en klinisk elektroencefalografisk slutsats. För att erhålla inte bara illustrativt material, utan också ytterligare specifik diagnostisk eller prognostisk information, är det nödvändigt att använda mer komplexa algoritmer för studien och datorbehandlingen av EEG, statistiska metoder för att utvärdera data med en uppsättning lämpliga kontrollgrupper utvecklade för att lösa högt specialiserade problem, vars presentation går utöver standardanvändningen av EEG i neurologisk klinik., 2001; Zenkov L.R., 2004].

Ris. 6 - 1 7 . Pseudo-3D-plot av EEG-effektspektrum i intervallet 0-32 Hz frisk tonåring 14 år gammal. Abskissan är frekvensen (Hz), ordinatan är effekten i μV 2; den imaginära axeln från betraktaren till diagrammets djup är tid. Varje kurva reflekterar effektspektrumet över 30 s. Början av studien är den andra kurvan från botten, slutet är den övre kurvan; 5 nedre kurvor - ögonen är öppna och de första 2 kurvorna (första minuten av inspelningen) - räknar elementen i prydnaden framför motivets ögon.

Det kan ses att efter avslutandet av räkningen uppträdde en liten synkronisering vid frekvenserna 5,5 och 10,5 Hz. Kraftig ökning effekt vid en frekvens på 9 Hz (α-rytm) när man stänger ögonen (kurvorna 6-1 1 underifrån). Kurvor 1 2-20 underifrån - 3 min hyperventilation. Man kan se en ökning av effekten i intervallet 0,5-6 Hz och en expansion av toppen a på grund av en frekvens på 8,5 Hz. Kurvor 2 1 -25 - ögonen är slutna, sedan är ögonen öppna; den sista minuten av inspelningen är räkningen av prydnadens element. Man kan se försvinnandet av de lågfrekventa komponenterna i slutet av hyperventilationen och försvinnandet av toppen a när ögonen öppnas.

Av estetiska skäl, på grund av toppens ”off-scale”, reduceras känsligheten kraftigt, vilket gör att spektrumkurvorna närmar sig noll när man öppnar ögonen och räknar.

Ris. 6-18. EEG av patient N., 8 år gammal, med förvärvat epileptisk fronto-lobar syndrom. EEG presenteras med en svephastighet på 60 mm/s för att optimalt identifiera formen på högfrekventa potentialer. Mot bakgrund av en regelbunden α-rytm på 8 Hz i de frontopolära avledningarna spåras stereotypa periodiska bilaterala epileptiforma urladdningar (PBLER) i form av spindlar med 4-5 spikar, följt av en långsam våg med en amplitud på 350-400 μV, följer kontinuerligt med en vanlig frekvens på 0,55 Hz. Höger: Kartläggning av denna aktivitet visar bilateral fördelning längs frontallobernas poler.

Ris. 6-19. EEG av en patient med symptomatisk frontal epilepsi. Generaliserade urladdningar av bilaterala synkrona komplex akut-långsam våg med en frekvens på 2 Hz och en amplitud på upp till 350 μV med en tydlig amplitudövervikt i den högra frontala regionen. Tredimensionell lokalisering av de initiala spikarna av epileniforma urladdningar visar en tät serie av två undergrupper av mobila källor, som börjar vid polen av den orbitofrontala cortex till höger och fortplantar sig bakåt längs cystans kontur mot de rostrala sektionerna av den främre longitudinella framhjärnans fasciculus. I det nedre högra hörnet: CT-skanning visualiserar en cysta i den orbitofrontala regionen av höger hjärnhalva.

FÖRÄNDRINGAR I ELEKTROENSEFALOGRAMET INOM NEUROLOGISK PATOLOGI

Neurologiska sjukdomar kan delas in i två grupper. De förra är främst förknippade med strukturella hjärnsjukdomar. Dessa inkluderar vaskulära, inflammatoriska, autoimmuna, degenerativa, traumatiska lesioner. Neuroimaging spelar en avgörande roll för deras diagnos, och EEG är av ringa värde här.

Den andra gruppen omfattar sjukdomar där symtomen främst beror på neurodynamiska faktorer. För dessa störningar har EEG varierande grad känslighet, som avgör lämpligheten av dess användning. Den vanligaste av denna grupp av störningar (och den vanligaste hjärnsjukdomen) är epilepsi, som för närvarande är det huvudsakliga området för klinisk tillämpning av EEG.

Allmänna mönster

EEG-uppgifter i neurologisk praxis följande: (1) fastställa hjärnskada, (2) bestämma arten och lokaliseringen av patologiska förändringar, (3) bedöma tillståndets dynamik. Explicit patologisk aktivitet på EEG är ett tillförlitligt bevis på hjärnans patologiska funktion. Patologiska fluktuationer är förknippade med den aktuella patologiska processen. Vid kvarstående störningar kan det inte förekomma några EEG-förändringar trots ett betydande kliniskt underskott. En av huvudaspekterna av den diagnostiska användningen av EEG är att bestämma lokaliseringen av den patologiska processen.

Diffus hjärnskada orsakad av en inflammatorisk sjukdom, dyscirkulatoriska, metabola respektive toxiska störningar leder till diffusa förändringar i EEG. De manifesteras av polyrytmi, desorganisering och diffus patologisk aktivitet.

Polyrytm - frånvaron av en regelbunden dominant rytm och övervikten av polymorf aktivitet. Desorganisering av EEG - försvinnandet av den karakteristiska gradienten av amplituderna för normala rytmer, kränkningen av symmetri

Diffus patologisk aktivitet representeras av θ -, δ -, epileptiform aktivitet. Bilden av polyrytmi beror på en slumpmässig kombination av olika typer av normal och patologisk aktivitet. Huvudtecknet på diffusa förändringar, i motsats till fokala, är frånvaron av konstant lokalitet och stabil asymmetri av aktivitet i EEG (Fig. 6-20).

Skada eller dysfunktion i mittlinjestrukturer stor hjärna, som involverar ospecifika stigande projektioner, manifesteras av bilateralt synkrona blixtar av långsamma vågor eller epileptiform aktivitet, medan sannolikheten för förekomst och svårighetsgrad av långsam patologisk bilateralt synkron aktivitet är desto större, ju högre lesionen är belägen längs neurala axeln. Så även med en grov lesion av bulbopontinstrukturerna förblir EEG i de flesta fall inom det normala intervallet.

I vissa fall, på grund av skada på denna nivå av den ospecifika synkroniserande retikulära formationen, inträffar desynkronisering och följaktligen ett EEG med låg amplitud. Eftersom sådana EEGs observeras hos 5-15% av friska vuxna, bör de betraktas som villkorligt patologiska.

Endast hos ett litet antal patienter med lesioner på nedre hjärnstamnivå observeras utbrott av bilateralt synkron hög amplitud (X- eller långsamma vågor) Med lesioner på mesencefaliska och diencefaliska nivåer samt högre liggande medianstrukturer av hjärna: cingulate gyrus, corpus callosum, orbital cortex - bilateralt synkrona θ- och δ-vågor med hög amplitud observeras på EEG (fig. 6-21).

Ris. 6-20. EEG av en 43-årig patient med konsekvenserna av meningoencefalit. Diffusa förändringar på EEG: diffusa θ -, δ -vågor och skarpa fluktuationer.

Med lateraliserade lesioner i hemisfärens djup, på grund av den breda projektionen av djupa strukturer på stora områden av hjärnan, observeras patologisk θ- respektive δ-aktivitet, utbredd i hemisfären. På grund av den mediala patologiska processens direkta inverkan på medianstrukturerna och involveringen av symmetriska strukturer i den friska hemisfären, uppträder också bilateralt synkrona långsamma oscillationer, dominerande i amplitud på sidan av lesionen (fig. 6-22).

Ris. 6-21. EEG av en 38-årig patient med falciform meningiom i de precentrala, bakre frontala regionerna. Bilateralt synkrona blixtar av o-vågor, dominerande i de centrala frontala ledningarna, mot bakgrund av normal elektrisk aktivitet.

Ris. 6-22. EEG vid gliom i de mediobasala delarna av vänster frontallob. Bilateralt synkrona regelbundna högamplitudskurar av δ-vågor 1,5-2 Hz, dominerande i amplitud till vänster och i de främre sektionerna.

Den ytliga platsen för lesionen orsakar en lokal förändring i elektrisk aktivitet, begränsad av zonen av neuroner direkt intill förstörelsens fokus. Förändringar manifesteras av långsam aktivitet, vars svårighetsgrad beror på svårighetsgraden av lesionen.

Epileptisk excitation manifesteras av lokal epileptiform aktivitet (Fig. 6-23).

Ris. 6-23. EEG av en patient med konvexital, cortex-invaderande astrocytom i höger frontallob. Ett klart definierat fokus för δ-vågor i den högra frontala regionen (leder F och FTp).

Elektroencefalogramstörningar vid icke-epileptiska sjukdomar

Tumörer i hjärnhalvorna orsakar uppkomsten av långsamma vågor på EEG. Med inblandning av medianstrukturer kan bilaterala synkrona störningar förena sig med lokala förändringar (se fig. 6-22). En progressiv ökning av svårighetsgraden av förändringar med tumörtillväxt är karakteristisk. Extracerebrala benigna tumörer orsakar mindre allvarliga störningar. Astrocytom åtföljs ofta av epileptiska anfall, och i sådana fall observeras epileptiform aktivitet av motsvarande lokalisering. Vid epilepsi, en regelbunden kombination av epileptiform aktivitet med konstant och ökande upprepade studierδ-vågor i fokusområdet vittnar till förmån för neoplastisk etiologi.

Cerebrovaskulära sjukdomar: uttryck EEG-störningar beror på hur allvarlig hjärnskadan är. När skador på hjärnkärlen inte leder till allvarlig, kliniskt manifesterad cerebral ischemi, kan EEG-förändringar vara frånvarande eller gränsar till normen. Med dyscirkulationsstörningar i den vertebrobasilära sängen kan desynkronisering och tillplattad EEG observeras.

Vid ischemiska stroke i det akuta stadiet manifesteras förändringar av θ- och δ-vågor. Med karotisstenos förekommer patologiska EEG hos mindre än 50% av patienterna, med karotistrombos - hos 70% och med trombos i den mellersta cerebrala artären - hos 95% av patienterna. Varaktigheten och svårighetsgraden av patologiska förändringar på EEG beror på möjligheterna till kollateral cirkulation och svårighetsgraden av hjärnskador. Efter den akuta perioden visar EEG en minskning av svårighetsgraden av patologiska förändringar. I vissa fall, under långtidsperioden av en stroke, normaliseras EEG även om det kliniska underskottet kvarstår. Vid hemorragiska stroke är EEG-förändringar mycket mer grova, ihållande och utbredda, vilket också motsvarar en allvarligare klinisk bild.

Traumatisk hjärnskada: EEG-förändringar beror på svårighetsgraden och förekomsten av lokala och allmänna förändringar. Med en hjärnskakning under perioden med förlust av medvetande observeras generaliserade långsamma vågor. Inom en snar framtid kan grova diffusa θ-vågor med en amplitud på upp till 50-60 μV dyka upp. När hjärnan får blåmärken krossas den i det drabbade området, δ-vågor med hög amplitud observeras. Med en omfattande konvex lesion kan en zon med bristande elektrisk aktivitet detekteras. Med ett subduralt hematom observeras långsamma vågor på dess sida, som kan ha en relativt låg amplitud.

Ibland åtföljs utvecklingen av ett hematom av en minskning av amplituden av normala rytmer i motsvarande område på grund av blodets "avskärmande" effekt.

I gynnsamma fall, under långtidsperioden efter skadan, normaliseras EEG.

Det prognostiska kriteriet för utveckling av posttraumatisk epilepsi är uppkomsten av epileptiform aktivitet. I vissa fall utvecklas diffus tillplattad EEG under långtidsperioden efter skadan. vilket indikerar underlägsenheten hos de aktiverande ospecifika systemen i hjärnan.

Inflammatoriska, autoimmuna, prionhjärnsjukdomar. Med meningit i den akuta fasen observeras grova förändringar i form av diffusa δ- och θ-vågor med hög amplitud, foci av epileptiform aktivitet med periodiska utbrott av bilaterala synkrona patologiska fluktuationer, vilket indikerar involveringen av hjärnans mellersta delar i processen. Ihållande lokala patologiska foci kan indikera meningoencefalit eller hjärnabscess.

Panencefalit kännetecknas av periodiska komplex i form av stereotypa generaliserade högamplitud (upp till 1000 μV) urladdningar av θ- och δ-vågor, vanligtvis kombinerade med korta spindlar av oscillationer i α- eller β-rytmen, samt med skarpa vågor eller spikar. De uppstår när sjukdomen fortskrider från uppkomsten av enstaka komplex, som snart blir periodiska och ökar i varaktighet och amplitud. Frekvensen av deras uppträdande ökar gradvis tills de övergår i kontinuerlig aktivitet (se fig. 6-16).

Ris. 6-24. Periodiska komplex av akut-långsamma vågor och polyfasiska vågor vid Creutzfeldt-Jakobs sjukdom.

Med herpesencefalit observeras komplex i 60-65% av fallen, främst i svåra former av sjukdomen med en ogynnsam prognos.

I ungefär två tredjedelar av fallen är periodiska komplex fokala, vilket inte är fallet med Van Bogarts panencefalit.

Vid Creutzfeldt-Jakobs sjukdom, vanligtvis efter 12 månader från sjukdomsdebut, uppträder en kontinuerlig regelbunden rytmisk sekvens av skarpa-långsamma vågkomplex, som följer med en frekvens på 1,5-2 Hz (Fig. 6-24).

Degenerativa och desontogenetiska sjukdomar: EEG-data i kombination med den kliniska bilden kan hjälpa till vid differentialdiagnos, vid övervakning av dynamiken i processen och vid identifiering av lokaliseringen av de mest allvarliga förändringarna. Frekvensen av EEG-förändringar hos patienter med parkinsonism varierar, enligt olika källor, från 3 till 40 %. Oftast observeras en avmattning i huvudrytmen, vilket är särskilt typiskt för akinetiska former.

Alzheimers sjukdom kännetecknas av långsamma vågor i frontalledningarna, definierad som "anterior bradyrytmi". Den kännetecknas av en frekvens på 1-2,5 Hz, en amplitud på mindre än 150 μV, polyrytm, distribution huvudsakligen i frontala och främre temporala ledningar. En viktig egenskap hos "anterior bradyrhythmia" är dess konstanthet. Hos 50 % av patienterna med Alzheimers sjukdom och hos 40 % med multiinfarktdemens ligger EEG inom åldersnormen., 2001; Zenkov L.R., 2004].

Elektroencefalografi vid epilepsi

Metodologiska egenskaper hos elektroencefalografi i epileptologi

Epilepsi är en sjukdom som kännetecknas av två eller flera epileptiska anfall (kramper). Ett epileptiskt anfall är en kort, vanligtvis oprovocerad, stereotyp störning av medvetande, beteende, känslor, motoriska eller sensoriska funktioner, som även genom kliniska manifestationer kan förknippas med en flytning. överskott neuroner i hjärnbarken. Definitionen av ett epileptiskt anfall genom begreppet en urladdning av neuroner bestämmer den viktigaste betydelsen av EEG inom epileptologi.

Förtydligande av formen av epilepsi (mer än 50 varianter) inkluderar en beskrivning av EEG-mönstret som är karakteristiskt för denna form som en obligatorisk komponent. Värdet på EEG bestäms av det faktum att epileptiska flytningar, och följaktligen epileptiform aktivitet, även observeras på EEG utanför ett epileptiskt anfall.

Pålitliga tecken på epilepsi är flytningar av epileptiform aktivitet och epileptiska anfallsmönster. Dessutom är högamplitud (mer än 100-150 μV) utbrott av α -, θ - och δ-aktivitet karakteristiska, men de kan inte anses vara tecken på epilepsi i sig och utvärderas i samband med den kliniska bild. Förutom diagnosen epilepsi spelar EEG en viktig roll för att bestämma formen av epileptisk sjukdom, vilket bestämmer prognosen och valet av läkemedel. EEG låter dig välja läkemedlets dos genom att bedöma minskningen av epileptiform aktivitet och förutsäga biverkningar genom uppkomsten av ytterligare patologisk aktivitet.

För att upptäcka epileptiform aktivitet på EEG används lätt rytmisk stimulering (främst vid fotogena anfall), hyperventilering eller andra influenser, baserat på information om de faktorer som framkallar anfall. Långtidsregistrering, särskilt under sömn, hjälper till att identifiera epileptiforma flytningar och epileptiska anfallsmönster.

Sömnbrist bidrar till att provocera epileptiforma flytningar på EEG eller själva anfallet. Epileptiform aktivitet bekräftar diagnosen epilepsi, men det är också möjligt under andra förhållanden, samtidigt kan det inte registreras hos vissa patienter med epilepsi.

Långtidsinspelning av elektroencefalogram och EEG-videoövervakning

Liksom epileptiska anfall registreras inte epileptiform aktivitet på EEG konstant. I vissa former av epileptiska störningar observeras det endast under sömnen, ibland provocerat av vissa livssituationer eller patientens aktiviteter. Följaktligen beror tillförlitligheten av att diagnostisera epilepsi direkt på möjligheten till långvarig EEG-registrering under förhållanden med ganska fritt beteende hos patienten. För detta ändamål har speciella bärbara system utvecklats för långvarig (12-24 timmar eller mer) EEG-registrering under förhållanden nära normalt liv.

Inspelningssystemet består av ett elastiskt lock med elektroder av en speciell design inbyggda, som gör det möjligt att erhålla högkvalitativ EEG-inspelning under lång tid. Hjärnans utgående elektriska aktivitet förstärks, digitaliseras och registreras på flash-kort av en cigarettfodralstor brännare som får plats i en bekväm väska på patienten. Patienten kan utföra normala hushållsaktiviteter. Efter avslutad inspelning överförs informationen från flashkortet i laboratoriet till ett datorsystem för inspelning, visning, analys, lagring och utskrift av elektroencefalografiska data och bearbetas som ett vanligt EEG. Den mest tillförlitliga informationen tillhandahålls av EEG-videoövervakning - samtidig registrering av EEG och videoinspelning av patienten under stupan. Användningen av dessa metoder krävs vid diagnos av epilepsi, när rutin-EEG inte avslöjar epileptiform aktivitet, såväl som för att bestämma formen av epilepsi och typen av epileptisk anfall, för differentialdiagnos av epileptiska och icke-epileptiska anfall, klargöra målen för operationen vid kirurgisk behandling och diagnostisera epileptiska icke-paroxysmala störningar i samband med epileptiforma anfall aktivitet under sömn, kontroll av rätt val och dos av läkemedlet, bieffekter terapi, remissions tillförlitlighet.

Egenskaper hos elektroencefalogrammet i de vanligaste formerna av epilepsi och epileptiska syndrom

Godartad barndomsepilepsi med centrotemporala spikar (godartad rolandisk epilepsi).

Ris. 6-25. EEG av patienten Sh.D. 6 år gammal med idiopatisk barndomsepilepsi med centrotemporala spikar. Regelbundna skarpa-långsamma vågkomplex med en amplitud på upp till 240 μV är synliga i den högra centrala (C 4) och främre temporala regionen (T 4), och bildar en fasförvrängning i motsvarande avledningar, vilket indikerar deras generering av en dipol i nedre sektioner precentral gyrus på gränsen till den överlägsna temporala.

Utanför attacken: fokala spikar, skarpa vågor och/eller spik-långsamma vågkomplex i en halvklot (40-50%) eller två med unilateral dominans i de centrala och mellersta temporala ledningarna, som bildar motfaser över den rolandiska och temporala regionen (Fig. 6-25).

Ibland saknas epileptiform aktivitet under vakenhet, men uppträder under sömnen.

Under en attack: fokal epileptisk flytning i de centrala och mellersta temporala lederna i form av spikar med hög amplitud och skarpa vågor i kombination med långsamma vågor, med möjlig spridning bortom den initiala lokaliseringen.

Benign occipital epilepsi i barndomen med tidigt debut (Panayotopoulos form).

Utanför en attack: hos 90 % av patienterna observeras främst multifokala hög- eller lågamplitud akut-långsamma vågkomplex, ofta bilaterala synkrona generaliserade urladdningar. I två tredjedelar av fallen observeras occipital vidhäftningar, i en tredjedel av fallen - extraoccipital.

Komplex uppstår i serie när man stänger ögonen.

Blockering av epileptiform aktivitet noteras genom att öppna ögonen. Epileptiform aktivitet på EEG och ibland anfall provoceras av fotostimulering.

Under en attack: epileptisk flytning i form av spikar med hög amplitud och skarpa vågor, kombinerat med långsamma vågor, i en eller både occipital och bakre parietalledningar, vanligtvis utöver den initiala lokaliseringen.

Idiapatisk generaliserad epilepsi. EEG-mönster som är karakteristiska för barndoms- och juvenil idiopatisk epilepsi med frånvaro, samt för idiopatisk juvenil myoklonisk epilepsi, visas ovan (se fig. 6-13 och 6-14).

EEG-egenskaper vid primär generaliserad idiopatisk epilepsi med generaliserade tonisk-kloniska anfall är följande.

Utanför attack: ibland inom det normala området, men vanligtvis med måttliga eller svåra förändringar med θ -, δ - vågor, utbrott av bilateralt synkrona eller asymmetriska spik-långsamma vågkomplex, spikar, skarpa vågor.

Under en attack: generaliserad urladdning i form av rytmisk aktivitet på 10 Hz, gradvis ökande i amplitud och minskande frekvens i den kloniska fasen, skarpa vågor på 8-16 Hz, spik-långsamma vågor och polyspike-långsamma vågkomplex, grupper av θ- och δ-vågor med hög amplitud, oregelbundna, asymmetriska, i tonfasen θ- och δ-aktivitet, ibland kulminerande i perioder av inaktivitet eller långsam aktivitet med låg amplitud.

Symtomatiska fokala epilepsier: Karakteristiska epileptiforma fokala flytningar observeras mindre regelbundet än hos idiopatiska. Även anfall kan uppträda inte med typisk epileptiform aktivitet, utan med blixtar av långsamma vågor eller till och med desynkronisering och tillplattad EEG i samband med anfallet.

Med limbisk (hippocampus) temporallobsepilepsi kan det inte förekomma några förändringar i interiktalperioden. Vanligtvis observerade fokala komplex av en akut-långsam våg i de temporala avledningarna, ibland bilaterala-synkrona med ensidig amplitudövervikt (Fig. 6-26). Under en attack - utbrott av hög amplitud rytmiska "branta" långsamma vågor, eller skarpa vågor, eller skarpa-långsamma vågkomplex i temporala leder med spridning till frontal och bakre. I början (ibland under) ett anfall kan en ensidig utplattadhet av EEG observeras. Vid lateral-temporal epilepsi med hörsel- och mer sällan synvillor, hallucinationer och drömliknande tillstånd, tal- och orienteringsstörningar, observeras epileptiform aktivitet på EEG oftare. Utsläppen är lokaliserade i mitten och bakre temporala lederna.

Med icke-konvulsiva temporala anfall, enligt typen av automatism, är en bild av en epileptisk flytning möjlig i form av rytmisk primär eller sekundär generaliserad högamplitud θ-aktivitet utan akuta fenomen, och i sällsynta fall i form av diffus desynkronisering, manifesterad av polymorf aktivitet med en amplitud på mindre än 25 μV.

Ris. 6-26. Temporal lobar epilepsi hos en 28-årig patient med komplexa partiella anfall. Bilaterala-synkrona komplex av en akut-långsam våg i den främre temporala regionen med amplituddominans till höger (elektroderna F 8 och T 4) indikerar lokaliseringen av källan till patologisk aktivitet i de främre mediobasala regionerna i höger temporallob. På MRI till höger i de mediala delarna av den temporala regionen (hippocampusregionen) - en rundad formation (astrocytom, enligt postoperativ histologisk undersökning).

EEG vid pannlobsepilepsi i interiktalperioden avslöjar inte fokal patologi i två tredjedelar av fallen. I närvaro av epileptiforma oscillationer registreras de i frontalledningarna från ena eller båda sidorna, bilaterala-synkrona spik-långsamma vågkomplex observeras, ofta med en lateral övervikt i frontalregionerna. Under ett anfall kan bilateralt synkrona spik-långsamma vågurladdningar eller regelbundna θ- eller δ-vågor med hög amplitud observeras, främst i de frontala och/eller temporala ledningarna, ibland plötslig diffus desynkronisering. Med orbitofrontala foci avslöjar 3D-lokalisering den lämpliga platsen för källorna för de initiala akuta vågorna av det epileptiska anfallsmönstret (se fig. 6-19).

epileptiska encefalopatier. Förslagen från kommissionen för terminologi och klassificering av International Antiepileptic League introducerade en ny diagnostisk rubrik, som inkluderar ett brett spektrum av allvarliga epileptiska störningar - epileptiska encefalopatier. Dessa är permanenta störningar i hjärnans funktioner orsakade av epileptiska flytningar, manifesterade på EEG som epileptiform aktivitet, och kliniskt - av en mängd långvariga mentala, beteendemässiga, neuropsykologiska och neurologiska störningar. Dessa inkluderar Wests infantila spasmsyndrom, Lennox-Gastauts syndrom, andra allvarliga "katastrofala" infantila syndrom, såväl som ett brett spektrum av psykiska och beteendemässiga störningar som ofta uppstår utan epileptiska anfall [Engel], 2001; Mukhin K.Yu. et al., 2004; Zenkov L.R., 2007]. Diagnos av epileptiska encefalopatier är endast möjlig med hjälp av EEG, eftersom det i frånvaro av anfall bara kan fastställa sjukdomens epileptiska karaktär, och i närvaro av anfall kan det klargöras att sjukdomen tillhör epileptisk encefalopati. Nedan finns data om EEG-förändringar i huvudformerna av epileptiska encefalopatier.

Wests infantila spasmsyndrom.

Utanför attacken: hypsarrytmi, det vill säga kontinuerlig generaliserad långsam aktivitet med hög amplitud och skarpa vågor, spikar, spik-långsamma vågkomplex. Det kan finnas lokala patologiska förändringar eller ihållande asymmetri i aktivitet (se fig. 6-15).

Under en attack: generaliserade toppar och skarpa vågor motsvarar den blixtsnabba initiala fasen av spasmen, generaliserade toppar som ökar i amplitud vid slutet av anfallet (β-aktivitet) motsvarar toniska konvulsioner. Ibland manifesteras ett anfall av en plötslig och upphörande desynkronisering (minskning i amplitud) av den nuvarande epileptiforma aktiviteten med hög amplitud.

Lennox-Gastaut syndrom.

Utanför attacken: kontinuerlig generaliserad högamplitud långsam och hypersynkron aktivitet med skarpa vågor, spik-långsamma vågkomplex (200-600 μV), fokala och multifokala störningar motsvarande bilden av hypsarrytmi.

Under en attack: generaliserade toppar och skarpa vågor, spik-långsamma vågkomplex. Med myokloniska-astatiska anfall - spik-långsamma vågkomplex. Ibland noteras desynkronisering mot bakgrund av aktivitet med hög amplitud. Under toniska anfall- generaliserad hög amplitud (≥ 50 μV) akut β-aktivitet.

Tidig infantil epileptisk encefalopati med burst-suppressionsmönster på EEG (Otahara syndrom).

Utanför attacken: generaliserad "blixtdämpande" aktivitet - 3-10 sekunders perioder med hög amplitud θ -, δ -aktivitet med oregelbundna asymmetriska komplex polyspike-långsam våg, skarp-långsam våg 1-3 Hz, avbruten av perioder av lågamplitud "40 μV) polymorf aktivitet, eller hypsarrytmi - generaliserad δ - och θ - aktivitet med spikar, skarpa vågor, spik-långsamma vågkomplex, polyspike-långsam våg, skarp-långsam våg med en amplitud på mer än 200 μV.

Under en attack: en ökning av amplituden och antalet spikar, skarpa vågor, spik-långsamma vågkomplex, polyspike-långsamma vågor, skarpa-långsamma vågor med en amplitud på mer än 300 μV, eller tillplattad bakgrundsinspelning.

Epileptiska encefalopatier, manifesteras främst av beteendemässiga, mentala och kognitiva funktionsnedsättningar. Dessa former inkluderar Landau-Kleffner epileptisk afasi, epilepsi med konstant spik-långsamma vågkomplex i långsam sömn, fronto-lobar epileptisk syndrom (se fig. 6-18), förvärvat epileptisk syndrom av utvecklingsstörningar i höger hjärnhalva och andra.

Deras huvudsakliga kännetecken och ett av de viktigaste diagnostiska kriterierna är grov epileptiform aktivitet, som i typ och lokalisering motsvarar arten av den försämrade hjärnfunktionen. Med allmänna utvecklingsstörningar som autism kan bilaterala synkrona urladdningar som är karakteristiska för frånvaro observeras, med afasi - urladdningar i de temporala ledningarna etc. [Mukhin K.Yu. et al., 2004; Zenkov L.R., 2007].

Inspelningselektroderna är placerade på ett sådant sätt att alla huvuddelar av hjärnan är representerade på flerkanalsinspelningen, betecknade med de initiala bokstäverna i deras latinska namn. I klinisk praxis används två huvudsakliga EEG-ledningssystem: det internationella 10-20-ledningssystemet och en modifierad krets med ett reducerat antal elektroder. Om det är nödvändigt att få en mer detaljerad bild av EEG, är "10-20"-schemat att föredra.

En sådan ledning kallas referensledning när en potential appliceras på förstärkarens "ingång 1" från en elektrod ovanför hjärnan och till "ingång 2" - från en elektrod på avstånd från hjärnan. Elektroden som ligger ovanför hjärnan kallas oftast aktiv. Elektroden som tas bort från hjärnvävnaden kallas referenselektroden. Använd därför vänster (A 1) och höger (A 2) örsnibb. Den aktiva elektroden är ansluten till "ingång 1" på förstärkaren, tillförseln av ett negativt potentialskifte till vilket gör att inspelningspennan avviker uppåt. Referenselektroden är ansluten till "ingång 2". I vissa fall används en ledning från två kortslutna elektroder (AA) placerade på örsnibbarna som referenselektrod. Eftersom potentialskillnaden mellan de två elektroderna registreras på EEG, kommer positionen för punkten på kurvan att vara lika, men i motsatt riktning, påverkad av förändringar i potentialen under vart och ett av elektrodparet. I referensledningen under den aktiva elektroden genereras en alternerande potential i hjärnan. Under referenselektroden, som är borta från hjärnan, finns en konstant potential som inte passerar in i AC-förstärkaren och inte påverkar inspelningsmönstret. Potentialskillnaden återspeglar utan förvrängning fluktuationerna i den elektriska potentialen som genereras av hjärnan under den aktiva elektroden. Emellertid är huvudområdet mellan den aktiva elektroden och referenselektroden en del av den elektriska kretsen "förstärkare-objekt", och närvaron av en tillräckligt intensiv potentialkälla i detta område, placerad asymmetriskt i förhållande till elektroderna, kommer att påverka avsevärt avläsningarna. Därför är bedömningen om lokaliseringen av den potentiella källan inte helt tillförlitlig vid en referensuppgift.

Bipolär kallas en ledning, där elektroder ovanför hjärnan är anslutna till "ingång 1" och "ingång 2" på förstärkaren. Placeringen av EEG-registreringspunkten på monitorn påverkas lika mycket av potentialerna under vart och ett av elektrodparet, och den registrerade kurvan reflekterar potentialskillnaden för var och en av elektroderna. Därför är bedömningen av formen av svängning under var och en av dem på basis av en bipolär tilldelning omöjlig. Samtidigt gör analysen av EEG som registrerats från flera par elektroder i olika kombinationer det möjligt att bestämma lokaliseringen av potentiella källor som utgör komponenterna i en komplex totalkurva som erhålls med bipolär härledning.

Till exempel, om det finns en lokal källa till långsamma oscillationer i den posteriora temporala regionen, när de främre och bakre temporala elektroderna (Ta, Tr) är anslutna till förstärkarterminalerna, erhålls en inspelning som innehåller en långsam komponent som motsvarar långsam aktivitet i den bakre temporala regionen (Tr), med överlagrade snabbare oscillationer som genereras av den normala märgen i den främre temporala regionen (Ta). För att klargöra frågan om vilken elektrod som registrerar denna långsamma komponent, kopplas elektrodpar på två ytterligare kanaler, i var och en av dem representeras av en elektrod från det ursprungliga paret, det vill säga Ta eller Tr. och den andra motsvarar någon icke-temporal ledning, såsom F och O.

Ett ytterligare kriterium för att bestämma lokaliseringen av källan till potentialen av intresse på EEG är fenomenet oscillationsfasdistorsion. Om tre elektroder är anslutna till ingångarna på två kanaler på elektroencefalografen enligt följande: elektrod 1 - till "ingång 1", elektrod 3 - till "ingång 2" på förstärkare B och elektrod 2 - samtidigt till "ingång 2" på förstärkaren A och "ingång 1" på förstärkare B; Om vi antar att det under elektrod 2 sker en positiv förskjutning av den elektriska potentialen i förhållande till potentialen för de återstående delarna av hjärnan (indikerat med tecknet "+"), så är det uppenbart att den elektriska strömmen på grund av denna potentialförskjutning kommer att ha motsatt riktning i kretsarna för förstärkare A och B, vilket kommer att återspeglas i motsatt riktade förskjutningar av potentialskillnaden - motfaser - på motsvarande EEG-poster. Således kommer de elektriska svängningarna under elektrod 2 i posterna på kanalerna A och B att representeras av kurvor som har samma frekvenser, amplituder och form, men i motsatt fas. Vid byte av elektroder genom flera kanaler i elektroencefalografen i form av en kedja, kommer antifassvängningar av den undersökta potentialen att registreras genom dessa två kanaler, till vars motsatta ingångar en gemensam elektrod är ansluten, stående ovanför källan för denna potential.

Regler för registrering av elektroencefalogram och funktionstester

För att identifiera hjärnans svar på yttre påverkan används enstaka stimuli i form av en kort ljusblixt, en ljudsignal. Hos patienter i koma är det tillåtet att använda nociceptiva stimuli genom att trycka på basen av nagelbädden på patientens pekfinger med en nagel.

För fotostimulering används korta (150 μs) ljusblixtar, nära i spektrum till vitt, med tillräckligt hög intensitet (0,1-0,6 J). Fotostimulatorer gör det möjligt att presentera en serie blixtar som används för att studera reaktionen av rytmassimilering - förmågan hos elektroencefalografiska svängningar att reproducera rytmen av yttre stimuli. Normalt uttrycks rytmassimileringsreaktionen väl vid en flimmerfrekvens nära de inneboende EEG-rytmerna. Rytmiska assimileringsvågor har den högsta amplituden i de occipitalområdena. Med fotosensitiva epileptiska anfall avslöjar rytmisk fotostimulering ett fotoparoxysmalt svar - en generaliserad urladdning av epileptiform aktivitet.

Mål:

· Förmåga att registrera elektroencefalogram och analysprinciper.

Studera det yttre elektriska fältet i hjärnan med hjälp av EEG.

· Betydelse för uppkomsten av EEG-sammankoppling av den elektriska aktiviteten hos pyramidala neuroner.

Huvudfrågorna i ämnet:

1. Vilka metoder används för EEG-registreringar?

2. Huvudtyper av elektrisk aktivitet hos pyramidala neuroner.

3. Vilka moderna modeller används i EEG?

4. Vad är sambandet mellan den elektriska aktiviteten hos pyramidala neuroner.

5. Vilket är det viktiga villkoret för EEG-genes?

Metoder för undervisning och undervisning: Grupparbete

Sammanfattning om detta ämne

Studie av centralens arbetsegenskaper nervsystem produceras med hjälp av speciella neurofysiologiska metoder. En av de viktigaste är elektroencefalografi , vilket gör det möjligt att registrera den totala aktiviteten hos neuronerna i hjärnbarken, vilket är en oscillerande process i frekvensområdet huvudsakligen från 1 till 30-40 svängningar per sekund och regleras av djupa hjärnstrukturer. Således, enligt bilden av hjärnbarkens aktivitet, är det möjligt att utvärdera både cortex själv och graden av subkortikala influenser på processen för dess bildning.

Elektroencefalografi(EEG) (elektro- + andra grekiska ενκεφαλος - "hjärna" + γραφω - "skriva", avbilda) - en sektion av elektrofysiologi som studerar mönstren för den totala elektriska aktiviteten i hjärnan som också avlägsnas från ytan av hårbotten som en metod för att registrera sådana potentialer. Elektroencefalografi gör det möjligt att kvalitativt och kvantitativt analysera hjärnans funktionella tillstånd och dess reaktioner på stimuli. EEG-registrering används i stor utsträckning i diagnostiskt och terapeutiskt arbete (särskilt ofta vid epilepsi), inom anestesiologi, såväl som i studiet av hjärnaktivitet i samband med implementeringen av sådana funktioner som perception, minne, anpassning, etc. EEG-registrering utförs med den senaste 32-kanals elektroencefalografen "Neuron-Spectrum-5" (Fig-1). Flerkanalig EEG-inspelning gör det möjligt att samtidigt registrera den elektriska aktiviteten av hela hjärnans yta, vilket gör det möjligt att genomföra de mest känsliga studierna.

Fördelarna med elektroencefalografimetoden är objektivitet, möjligheten till direkt registrering av indikatorer för hjärnans funktionella tillstånd, en kvantitativ bedömning av de erhållna resultaten och övervakning av dynamik. Den stora fördelen med denna metod är att den inte är förknippad med intervention i ämnets kropp.

EEG-metoden är den mest adekvata för att studera de neurofysiologiska grunderna för mental aktivitet, bedöma det centrala nervsystemets mognad och det allmänna funktionella tillståndet i hjärnan. Koherent analys av EEG gör det möjligt att bedöma graden av koordination av elektrisk aktivitet i olika delar av hjärnan, vilket gör det möjligt att studera funktionerna i hjärnans funktion som helhet.

EEG är en klinisk forskningsmetod som gör det möjligt att diagnostisera epilepsi, identifiera möjliga degenerativa tumörskador i hjärnan och fastställa deras lokalisering (Fig. 2).

Början till studiet av hjärnans elektriska processer lades av D. Raymond 1849, som visade att hjärnan, liksom nerver och muskler, har elektrogena egenskaper. Början av elektroencefalografisk forskning lades av VV Pravdich-Neminsky, som publicerade 1913 det första elektroencefalogram som registrerats från hjärnan på en hund. I sin forskning använde han en stränggalvanometer. Pravdich-Neminsky introducerar också termen elektrocerebrogram.

Ris. 1.

Den första mänskliga EEG-registreringen erhölls av den österrikiske psykiatern Hans Berger 1928. Han föreslog också att man skulle kalla inspelningen av hjärnans bioströmmar för "elektroencefalogram". Bergers arbete, såväl som själva encefalografimetoden, fick brett erkännande först efter att Adrian och Matthews först på ett övertygande sätt demonstrerade "Bergers rytm" i maj 1934 vid ett möte med Physiological Society i Cambridge.

EEG-registrering görs med speciella elektroder (de vanligaste är brygg-, kopp- och nålelektroder). För närvarande används oftast platsen för elektroderna enligt de internationella systemen "10-20%" eller "10-10%". Varje elektrod är ansluten till en förstärkare. Antingen kan ett pappersband användas för att spela in EEG, eller så kan signalen konverteras med hjälp av en ADC och spelas in till en fil på en dator. Den vanligaste inspelningen är med en samplingsfrekvens på 250 Hz. Registreringen av potentialer från varje elektrod utförs i förhållande till nollpotentialen för referenten, som tas som örsnibben eller nässpetsen. För närvarande blir omräkningen av potentialen med avseende på den vägda genomsnittliga referenten, som tas som alla kanaler med vissa viktkoefficienter, allt vanligare. Med denna beräkning lokaliseras möjliga artefakter och påverkan från angränsande ledningar på varandra reduceras.

Ris. 2.

EEG-indikationer:

traumatisk hjärnskada - för att bedöma hjärnans funktionella tillstånd och konvulsiv beredskap;
genomföra ett EEG i dynamik för att bedöma effektiviteten av antikonvulsiv terapi;
autonomt dysfunktionssyndrom med panikautonoma paroxysmer;
differentialdiagnos av synkopala tillstånd för att utesluta epileptisk aktivitet.

Beroende på frekvensen av oscillationer särskiljs flera rytmiska mönster av hjärnans elektriska aktivitet - rytmer. Så alfarytmen, i de flesta fall den mest representerade i elektroencefalogrammet hos en vuxen, har ett frekvensområde på 8 till 13 svängningar per sekund och är i sitt ursprung nära relaterat till det visuella perceptionssystemet. Därför är det mest distinkt med slutna ögon, det vill säga i ett tillstånd av maximal vila, och uttrycks bäst i de occipitala regionerna, det vill säga där den högsta avdelningen för att analysera visuell information finns. Den mest högfrekventa delen av hjärnans elektriska aktivitet, som överskrider gränserna för alfarytmen i frekvens, kallas betaaktivitet. Dess amplitud är som regel låg och den uttrycks i kontrast till alfarytmen, mer frontala och temporala projektioner. Denna högfrekventa aktivitet anses oftast som ett tecken på det aktiva arbetet hos många ensembler av nervceller. Alfa- och betaaktivitet avslutar ett antal rytmiska mönster som är karakteristiska för en vuxen i vila, men ytterligare två varianter av hjärnaktivitet urskiljs - theta och delta. Theta-intervallet är långsammare än alfa, 7 till 5 cykler per sekund. Deltavågen är ännu långsammare, i ett andra segment av inspelningen kan den bara passa 1-4 gånger. För denna typ av långsam aktivitet i vaket tillstånd finns det en synonym i medicinsk praxis - patologisk, det vill säga associerad med patologi, eller sjukdom, i hjärnan. Det rytmiska mönstret för hjärnaktivitet förändras avsevärt med åldern. Så från andra halvåret uppträder alfarytmen först och börjar sedan gradvis dominera i aktivitetsmönstret. Intressanta metamorfoser uppstår med långsam aktivitet. Det anses endast patologiskt för vuxna i vaket tillstånd. Hos barn är närvaron av långsamma vågor i elektroencefalogrammet normal, men deras representation minskar tydligt med åldern. De flesta tillgängliga experimentella data tyder på att EEG-genes huvudsakligen bestäms av den elektriska aktiviteten i hjärnbarken och på cellnivå av aktiviteten hos dess pyramidala neuroner. Det finns två typer av elektrisk aktivitet i pyramidala neuroner. impulsurladdning(aktionspotential) med en varaktighet på cirka 1 ms och långsammare ( gradvis) fluktuation av membranpotentialen - broms Och excitatoriska postsynaptiska potentialer(PSP). Hämmande PSP:er av pyramidala celler genereras huvudsakligen i neuronens kropp, medan excitatoriska PSP:er genereras huvudsakligen i dendriter. Det är sant att det finns ett visst antal excitatoriska synapser på kroppen av en neuron, och följaktligen kan kroppen av pyramidala neuroner (soma) också generera excitatoriska PSP:er. PSP-varaktighet för pyramidceller minst en storleksordning större än varaktigheten av den pulsade urladdningen.

Förändringar i membranpotentialen orsakar uppkomsten av två strömdipoler i pyramidceller, som skiljer sig åt i deras cytologiska lokalisering (Fig. 3).

En av dem är en somatisk dipol med dipolmoment. Det bildas när neuronkroppens membranpotential förändras; strömmen i dipolen och i den yttre miljön flyter mellan soma och dendritiska stammen. Vektorn för dipolmomentet under en pulserad urladdning eller generering i neuronkroppen hos den excitatoriska PSP:n riktas från soma längs den dendritiska stammen, medan den hämmande PSP skapar en somatisk dipol med motsatt riktning av dipolmomentet. En annan dipol, kallad dendritiska, uppstår som ett resultat av genereringen av excitatoriska PSPs på förgrening av apikala dendriter i det första pleximorskiktet av cortex; strömmen i denna dipol flyter mellan dendritiska stammen och nämnda förgrening. Dipolmomentvektorn för en dendritisk dipol har en riktning mot soma längs den dendritiska stammen.

Genereringen av en excitatorisk PSP i området för den dendritiska stammen utan förgrening leder till uppkomsten av en kvadrupol, eftersom i detta fall strömmen inuti cellen fortplantar sig från det delvis depolariserade området i två motsatta riktningar, vilket resulterar i bildandet av två dipoler med motsatt riktning av dipolmomenten . Eftersom dipolerna är små jämfört med avstånden till EEG-registreringspunkterna, kan det yttre fältet hos den pyramidala cellkvadrupolgeneratorn försummas.

Figur 4 visar den resulterande rumsliga strukturen av det elektriska fältet längs den dendritiska skaftet och runt på ett avstånd av cirka 0,01 mm från den längsgående axeln för denna stam. Det visade sig att det yttre fältet av den pyramidala neuronen under en pulsad urladdning minskar mycket kraftigt längs den dendritiska stammen: redan på ett avstånd av cirka 0,3 mm sjunker potentialen till nästan noll. Däremot kännetecknas den extracellulära PSP av en mycket större utsträckning (med ungefär en storleksordning), och därför, med denna aktivitet, har pyramidceller ett mycket högre dipolmoment. Denna skillnad förklaras genom att beakta de passiva elektriska egenskaperna hos den dendritiska stammen.

I förhållande till aktionspotentialen på grund av dess korta varaktighet

Fig.3. dendritmembranet beter sig som en kapacitans med låg resistans mot högfrekvent ström. Därför cirkulerar strömmen på grund av impulsaktivitet på ett litet avstånd från cellkroppen; membranets kapacitans shuntar de avlägsna delarna av stammen. I själva verket, enligt mikroelektrodstudier, detekteras inte det externa elektriska fältet av pyramidala neuroner som genereras av aktionspotentialen. fig.4.

redan på avstånd över 0,1 mm. sålunda bör EEG huvudsakligen genereras av de "långsamma" somatiska och dendritiska dipolerna som uppstår under genereringen av hämmande och excitatoriska postsynaptiska potentialer.

När man studerar hjärnans yttre elektriska fält registreras och tolkas den variabla EEG-signalen, och den konstanta komponenten tas som regel inte med i beräkningen. Som kan ses i (Fig. 5) är EEG för bakgrundshjärnans aktivitet ett mycket komplext beroende av potentialskillnaden i tid och ser ut som en uppsättning slumpmässiga fluktuationer i potentialskillnaden. För att karakterisera sådana kaotiska svängningar ("brus") används parametrar kända från sannolikhetsteorin: Genomsnittligt värde Och standardavvikelse från genomsnittet. För att hitta, fördela

ett avsnitt på EEG, som är uppdelat i små lika tidsintervall, och i slutet av varje intervall (t i, t j, t mi Fig. 74) bestäms spänningen U (U i, U j, Um i fig. 74). Standardavvikelsen beräknas med den vanliga formeln: , (1.1)

där är det aritmetiska medelvärdet av potentialskillnaden; - antal avläsningar. När EEG tas från dura mater är värdet för bakgrundsaktivitet 50-100 μV.

Liknande egenskap (standard

Fig. 5. avvikelse) används också för att beskriva den gradvisa aktiviteten hos individuella neuroner. När man studerar rytmiskt EEG, kännetecknat av en viss amplitud och förändringsfrekvens i potentialskillnaden, kan amplituden för dessa svängningar tjäna som en indikator på EEG:s storlek.

För närvarande, i EEG-studier för att modellera den elektriska aktiviteten i hjärnbarken, beaktas beteendet hos en uppsättning nuvarande elektriska dipoler av individuella neuroner. Flera sådana modeller har föreslagits för att förklara individuella egenskaper hos EEG. Låt oss överväga modellen av M. N. Zhadin, som, med hjälp av exemplet på EEG-genes under inspelning från dura mater, gör det möjligt att avslöja de allmänna mönstren för utseendet av det totala yttre elektriska fältet i cortex.

Modellens huvudpositioner är: 1) hjärnans yttre fält vid en viss registreringspunkt är ett integrerat fält som genereras av strömdipoler av kortikala neuroner; 2) EEG-genes bestäms av gradvis elektrisk aktivitet hos pyramidala neuroner; 3) aktiviteten hos olika pyramidala neuroner är sammankopplad (korrelerad) i viss utsträckning; 4) neuroner är jämnt fördelade över cortex och deras dipolmoment är vinkelräta mot ytan av cortex; 5) barken är platt, har en ändlig tjocklek och dess övriga dimensioner är oändliga; från sidan av skallen begränsas hjärnan av ett platt, oändligt, icke-ledande medium. Skälen för de två första bestämmelserna diskuteras ovan. Låt oss uppehålla oss vid andra positioner i modellen.

Förhållandet mellan den elektriska aktiviteten hos pyramidala neuroner är av stor betydelse för uppkomsten av EEG. Om en gradvis förändring av membranpotentialen över tiden inträffade i varje neuron helt oberoende av andra celler, skulle den variabla komponenten av potentialen för deras totala yttre elektriska fält vara liten, eftersom ökningen av potentialen på grund av ökad aktivitet hos en neuron skulle vara liten. till stor del kompenseras av en kaotisk minskning av aktiviteten hos andra neuroner. Det relativt höga värdet av EEG som registrerats i experimentet tyder på att det mellan aktiviteterna hos pyramidala neuroner finns positiv korrelation. Kvantitativt kännetecknas detta fenomen av korrelationskoefficienten. Denna koefficient är lika med noll om det inte finns något samband mellan aktiviteterna hos enskilda neuroner och skulle vara lika med en om förändringen i membranpotentialen (dipolmoment) hos cellerna inträffade helt synkront. Det intermediära värdet som observeras i verkligheten indikerar att neuronernas aktivitet endast är delvis synkroniserad.

Det integrerade fältet för många neurondipoler skulle vara mycket svagt hög nivå synkronisering om vektorerna för dipolmoment för elementära strömkällor var slumpmässigt orienterade i skorpan. I detta fall skulle en betydande ömsesidig kompensation av fälten hos individuella neuroner observeras. I själva verket, enligt cytologiska data, är de dendritiska stjälkarna av pyramidceller i neocortex (dessa celler utgör 75% av alla kortikala celler) orienterade nästan identiskt, vinkelrätt mot ytan av cortex. Fälten som skapas av dipolerna hos sådana identiskt orienterade celler kompenseras inte utan adderas. Beräkningar gjorda på grundval av alla dessa bestämmelser visade att för EEG från dura mater,

11.02.2002

Momot T.G.

Vad är anledningen till behovet av en elektroencefalografisk studie?

Behovet av att använda EEG beror på det faktum att dess data bör beaktas både hos friska personer under professionellt urval, särskilt hos personer som arbetar i stressiga situationer eller med skadliga produktionsförhållanden, och när man undersöker patienter för att lösa differentialdiagnostiska problem, vilket är särskilt viktigt i de tidiga stadierna av sjukdomen att välja ut mest effektiva metoder behandling och övervakning av terapin.

Vilka är indikationerna för elektroencefalografi?

Otvivelaktiga indikationer för undersökningen bör betraktas som patientens närvaro: epilepsi, icke-epileptiska kriser, migrän, volymetrisk process, vaskulära lesioner i hjärnan, traumatisk hjärnskada, inflammatorisk sjukdom i hjärnan.

Dessutom kan patienten i andra fall som är svåra för den behandlande läkaren remitteras till en elektroencefalografisk undersökning; ofta utförs flera upprepade EEG-undersökningar för att övervaka effekten av läkemedel och klargöra sjukdomens dynamik.

Vad innefattar förberedelsen av patienten för undersökningen?

Det första kravet när man genomför EEG-undersökningar är en tydlig förståelse av elektrofysiologen av sina mål. Till exempel, om en läkare endast behöver en bedömning av det allmänna funktionstillståndet i CNS, utförs undersökningen enligt ett standardprotokoll, om det är nödvändigt att identifiera epileptiform aktivitet eller förekomst av lokala förändringar, undersökningstid och funktionell belastningar ändras individuellt, en långtidsövervakningspost kan användas. Därför måste den behandlande läkaren, som hänvisar patienten till en elektroencefalografisk studie, samla in patientens historia, vid behov tillhandahålla en preliminär undersökning av en radiolog och en ögonläkare och tydligt formulera huvuduppgifterna för en diagnostisk sökning för en neurofysiolog. När en standardstudie genomförs måste en neurofysiolog vid den första bedömningen av elektroencefalogrammet ha data om patientens ålder och medvetandetillstånd, och ytterligare klinisk information kan påverka den objektiva bedömningen av vissa morfologiska element.

Hur uppnår man felfri EEG-inspelningskvalitet?

Effektiviteten av datoranalys av ett elektroencefalogram beror på kvaliteten på dess registrering. En oklanderlig EEG-inspelning är nyckeln till dess efterföljande korrekta analys.

EEG-registrering utförs endast på en förkalibrerad förstärkare. Kalibrering av förstärkaren utförs enligt instruktionerna som bifogas elektroencefalografen.

För undersökningen sitter patienten bekvämt i en stol eller läggs på en soffa, en gummihjälm sätts på huvudet och elektroder appliceras som är anslutna till en elektroencefalografisk förstärkare. Denna procedur beskrivs mer i detalj nedan.

Schema för placeringen av elektroderna.

Montering och applicering av elektroder.

Elektrodvård.

EEG-registreringsvillkor.

Artefakter och deras borttagning.

EEG-inspelningsprocedur.

A. Elektrodlayout

För EEG-inspelning används "10-20%"-elektrodarrangemangssystemet, som inkluderar 21 elektroder, eller det modifierade "10-20%"-systemet, som innehåller 16 aktiva elektroder med ett referensmedelvärde för gemensam elektrod. En egenskap hos det senare systemet, som används av företaget "DX Systems" är närvaron av en oparad occipitalelektrod Oz och en oparad central Cz. Vissa versioner av programmet tillhandahåller ett system med 16 elektroder med två occipitalledningar O1 och O2, i frånvaro av Cz och Oz. Jordelektroden är placerad i mitten av den främre frontala regionen. Alfabetiska och digitala beteckningar av elektroder motsvarar den internationella layouten "10-20%". Avlägsnandet av elektriska potentialer utförs på ett monopolärt sätt med en genomsnittlig totalsumma. Fördelen med detta system är en mindre tidskrävande process att applicera elektroder med tillräckligt informationsinnehåll och förmågan att konvertera till valfri bipolära ledningar.

b. Montering och applicering av elektroder utförs i följande ordning:

Elektroderna är anslutna till förstärkaren. För att göra detta sätts elektrodpluggarna in i förstärkarens elektroduttag.

Patienten bär hjälm. Beroende på storleken på patientens huvud justeras hjälmens mått genom att dra åt och lossa gummibanden. Placeringen av elektroderna bestäms enligt systemet för placering av elektroderna, och hjälmselar installeras i korsningen med dem. Man måste komma ihåg att hjälmen inte ska orsaka obehag för patienten.

Med en bomullstuss doppad i alkohol avfettas de platser som är avsedda för inställning av elektroderna.

Enligt beteckningarna som anges på förstärkarpanelen är elektroderna installerade på de platser som systemet tillhandahåller, de parade elektroderna är symmetriskt anordnade. Omedelbart innan varje elektrod placeras appliceras elektrodgelen på ytan i kontakt med huden. Man måste komma ihåg att gelen som används som ledare måste vara avsedd för elektrodiagnostik.

C. Elektrodvård.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt vård av elektroderna: efter avslutat arbete med patienten ska elektroderna tvättas med varmt vatten och torkas med en ren handduk, tillåt inte veck och överdriven dragning av elektrodkablarna, såväl som vatten och saltlösning på kontakterna på elektrodkablarna.

D. EEG-registreringsvillkor.

Villkoren för att registrera ett elektroencefalogram bör ge ett tillstånd av avslappnad vakenhet för patienten: en bekväm stol; ljus och ljudisolerad kammare; korrekt placering av elektroder; platsen för fonofotostimulatorn på ett avstånd av 30-50 cm från motivets ögon.

Efter applicering av elektroderna ska patienten sitta bekvämt i en speciell stol. Musklerna i den övre axelgördeln ska vara avslappnade. Kvaliteten på inspelningen kan kontrolleras genom att slå på elektroencefalografen i inspelningsläge. En elektroencefalograf kan dock inte bara registrera hjärnans elektriska potentialer, utan även främmande signaler (de så kallade artefakterna).

E. Artefakter och deras borttagning.

Det viktigaste steget i användningen av datorer i klinisk elektroencefalografi är beredningen av den ursprungliga elektroencefalografiska signalen, som lagras i datorns minne. Huvudkravet här är att säkerställa inmatningen av artefaktfritt EEG (Zenkov L.R., Ronkin M.A., 1991).

För att eliminera artefakter är det nödvändigt att fastställa deras orsak. Beroende på orsaken till förekomsten delas artefakter in i fysiska och fysiologiska.

Fysiska artefakter beror på tekniska skäl, som inkluderar:

Otillfredsställande kvalitet på jordning;

Möjlig påverkan från olika utrustning som används inom medicin (röntgen, sjukgymnastik, etc.);

Okalibrerad elektroencefalografisk signalförstärkare;

Elektrodplacering av dålig kvalitet;

Skador på elektroden (delen i kontakt med huvudets yta och anslutningstråden);

Upphämtning från en fungerande fonofotostimulator;

Brott mot elektrisk ledningsförmåga när vatten och saltlösning kommer på kontakterna på elektrodkablarna.

För att felsöka problem relaterade till otillfredsställande jordningskvalitet, störningar från närliggande utrustning och en fungerande fonofotostimulator, krävs hjälp av en installationsingenjör för att korrekt jorda medicinsk utrustning och installera systemet.

Om elektroderna appliceras av dålig kvalitet, återinstallera dem enligt p.B. nuvarande rekommendationer.

En skadad elektrod måste bytas ut.

Rengör kontakterna på elektrodkablarna med alkohol.

Fysiologiska artefakter som orsakas av de biologiska processerna hos individens organism inkluderar:

Elektromyogram - artefakter av muskelrörelse;

Elektrookulogram - artefakter för ögonrörelser;

Artefakter associerade med att registrera hjärtats elektriska aktivitet;

Artefakter associerade med pulsering av blodkärl (med en nära placering av kärlet från inspelningselektroden;

Artefakter relaterade till andning;

Artefakter associerade med förändringar i hudens motstånd;

Artefakter associerade med patientens rastlösa beteende;

Det är inte alltid möjligt att helt undvika fysiologiska artefakter, så om de är kortvariga (sällsynt blinkande med ögonen, spänning tuggmuskler, kort ångest) - det rekommenderas att ta bort dem med ett speciellt läge som tillhandahålls av programmet. Forskarens huvuduppgift i detta skede är korrekt erkännande och snabb borttagning av artefakter. I vissa fall används filter för att förbättra kvaliteten på EEG.

Elektromyogramregistrering kan associeras med tuggmuskelspänningar och reproduceras i form av högamplitud beta-intervallsvängningar i de temporala avledningarna. Liknande förändringar upptäcks vid sväljning. Vissa svårigheter uppstår också vid undersökning av patienter med ticoidryckningar, pga det finns en skiktning av elektromyogrammet på elektroencefalogrammet, i dessa fall är det nödvändigt att applicera antimuskulär filtrering eller ordinera lämplig läkemedelsbehandling.

Om patienten blinkar länge kan du be honom att hålla ögonlocken stängda genom att trycka lätt på pek- och tumfingrarna. Denna procedur kan utföras sjuksköterska. Okulogrammet registreras i frontalledningarna i form av bilateralt synkrona svängningar i deltaområdet, som överstiger bakgrundsnivån i amplitud.

Hjärtats elektriska aktivitet kan registreras huvudsakligen i de vänstra bakre temporala och occipitala ledningarna, sammanfaller i frekvens med pulsen, representeras av enstaka fluktuationer i thetaområdet, något som överstiger nivån av bakgrundsaktivitet. Orsakar inget märkbart fel i automatisk analys.

Artefakter förknippade med vaskulär pulsation representeras huvudsakligen av delta-intervallsvängningar, överskrider nivån av bakgrundsaktivitet och elimineras genom att flytta elektroden till en intilliggande region som inte är belägen ovanför kärlet.

Med artefakter associerade med patientens andning registreras regelbundna långsamma svängningar, som sammanfaller i rytm med andningsrörelserna och på grund av mekaniska rörelser. bröst, oftare manifesterad under testet med hyperventilation. För att eliminera det rekommenderas det att be patienten att byta till diafragmatisk andning och undvika främmande rörelser under andningen.

Med artefakter associerade med en förändring i hudens motstånd, vilket kan bero på en kränkning av patientens känslomässiga tillstånd, registreras oregelbundna svängningar av långsamma vågor. För att eliminera dem är det nödvändigt att lugna patienten, torka av hudområdena under elektroderna igen med alkohol och scarify dem med krita.

Frågan om studiens lämplighet och möjligheten att använda läkemedel hos patienter i ett tillstånd av psykomotorisk agitation avgörs tillsammans med den behandlande läkaren individuellt för varje patient.

I de fall artefakterna är långsamma vågor som är svåra att eliminera är det möjligt att spela in med en tidskonstant på 0,1 s.

F. Vad är proceduren för EEG-inspelning?

Proceduren för att registrera EEG under en rutinundersökning varar i cirka 15-20 minuter och inkluderar inspelning av "bakgrundskurvan" och inspelning av EEG i olika funktionstillstånd. Det är bekvämt att ha flera förskapade registreringsprotokoll, inklusive funktionstester av olika varaktighet och sekvens. Om det behövs kan en långtidsövervakningspost användas, vars varaktighet initialt endast begränsas av reserverna av papper eller ledigt utrymme på disken där databasen finns. protokollpost. En loggpost kan innehålla flera funktionstester. Ett forskningsprotokoll väljs individuellt eller ett nytt skapas, som anger provsekvensen, deras typ och varaktighet. Standardprotokollet inkluderar ett ögonöppnande test, 3 minuters hyperventilering, fotostimulering med en frekvens på 2 och 10 Hz. Vid behov utförs fono- eller fotostimulering vid frekvenser upp till 20 Hz, utlöser stimulering på en given kanal. I speciella fall används dessutom att knyta fingrarna i en knytnäve, ljudstimuli, ta olika farmakologiska läkemedel, psykologiska tester.

Vad är vanliga funktionstester?

"Öppna-stäng ögon"-testet utförs vanligtvis under en varaktighet av cirka 3 sekunder med intervaller mellan på varandra följande tester från 5 till 10 sekunder. Man tror att öppnandet av ögonen kännetecknar övergången till aktivitet (mer eller mindre tröghet hos hämningsprocesserna); och att stänga ögonen kännetecknar övergången till vila (mer eller mindre tröghet av excitationsprocesser).

Normalt, när ögonen öppnas, sker en undertryckning av alfaaktivitet och en ökning (inte alltid) av betaaktivitet. Att stänga ögonen ökar index, amplitud och regelbundenhet för alfaaktivitet.

Den latenta perioden för responsen med öppna och slutna ögon varierar från 0,01-0,03 sekunder respektive 0,4-1 sekunder. Man tror att svaret på att öppna ögonen är en övergång från ett vilotillstånd till ett aktivitetstillstånd och kännetecknar trögheten i hämningsprocesserna. Och svaret på att stänga ögonen är en övergång från aktivitetstillstånd till vila och kännetecknar excitationsprocessernas tröghet. Svarsparametrar för varje patient är vanligtvis stabila vid upprepade försök.

När man gör ett test med hyperventilation behöver patienten andas med sällsynta, djupa andetag och utandningar i 2-3 minuter, ibland längre. Hos barn under 12-15 år leder hyperventilering i slutet av den 1:a minuten naturligt till en avmattning av EEG, vilket ökar vid ytterligare hyperventilering samtidigt med svängningsfrekvensen. Effekten av EEG-hypersynkronisering under hyperventilering är mer uttalad, ju yngre ämnet är. Normalt orsakar sådan hyperventilering hos vuxna inga speciella förändringar i EEG eller leder ibland till en ökning av alfarytmens procentuella bidrag till den totala elektriska aktiviteten och alfaaktivitetens amplitud. Det bör noteras att hos barn under 15-16 år är uppkomsten av regelbunden långsam generaliserad aktivitet med hög amplitud under hyperventilering normen. Samma reaktion ses hos unga (under 30) vuxna. När man utvärderar svaret på ett hyperventilationstest bör man ta hänsyn till graden och arten av förändringarna, tidpunkten för deras uppkomst efter uppkomsten av hyperventilation och varaktigheten av deras ihållande efter testets slut. Det finns ingen konsensus i litteraturen om hur länge EEG-förändringar kvarstår efter avslutad hyperventilering. Enligt observationerna av N.K. Blagosklonova bör ihållande EEG-förändringar i mer än 1 minut betraktas som ett tecken på patologi. Men i vissa fall leder hyperventilering till uppkomsten av en speciell form av elektrisk aktivitet i hjärnan - paroxysmal. Redan 1924 visade O. Foerster att intensiv djupandning under flera minuter provocerar uppkomsten av en aura eller ett förlängt epileptiskt anfall hos patienter med epilepsi. Med införandet av elektroencefalografisk undersökning i klinisk praxis fann man att hos ett stort antal patienter med epilepsi uppträder epileptiform aktivitet och intensifieras redan under de första minuterna av hyperventilering.

Lätt rytmisk stimulering.

I klinisk praxis analyseras utseendet på EEG av rytmiska svar av varierande svårighetsgrad, som upprepar rytmen av ljusblixtar. Som ett resultat av neurodynamiska processer på synapsnivå, utöver den otvetydiga upprepningen av den flimrande rytmen, kan EEG uppvisa omvandlingsfenomen för stimuleringsfrekvens, när frekvensen av EEG-svar är högre eller lägre än stimuleringsfrekvensen, vanligtvis med en jämnt antal gånger. Det är viktigt att i alla fall effekten av synkronisering av hjärnaktivitet med en extern rytmsensor inträffar. Normalt ligger den optimala stimuleringsfrekvensen för att detektera den maximala assimileringsreaktionen i området för EEGs naturliga frekvenser, som uppgår till 8–20 Hz. Amplituden av potentialerna under assimileringsreaktionen överstiger vanligtvis inte 50 μV och överstiger oftast inte amplituden för spontan dominant aktivitet. Reaktionen av rytmassimilering uttrycks bäst i de occipitala regionerna, vilket uppenbarligen beror på motsvarande projektion av den visuella analysatorn. Den normala reaktionen av assimilering av rytmen slutar senast 0,2-0,5 sekunder efter stimuleringens upphörande. Ett karakteristiskt kännetecken för hjärnan vid epilepsi är en ökad tendens till excitationsreaktioner och synkronisering av neural aktivitet. I detta avseende ger hjärnan hos en patient med epilepsi vid vissa, individuella för varje undersökt frekvens hypersynkrona högamplitudsvar, ibland kallade fotokonvulsiva reaktioner. I vissa fall ökar svaren på rytmisk stimulering i amplitud, får en komplex form av toppar, skarpa vågor, toppvågskomplex och andra epileptiska fenomen. I vissa fall får hjärnans elektriska aktivitet vid epilepsi under påverkan av flimrande ljus den autorytmiska karaktären av en självuppehållande epileptisk urladdning, oavsett frekvensen av stimulering som orsakade den. Utsöndringen av epileptisk aktivitet kan fortsätta efter att stimuleringen upphört och ibland övergå i ett petit mal eller grand mal-anfall. Dessa typer av epileptiska anfall kallas fotogena.

I vissa fall används speciella tester med mörkeranpassning (vistelse i ett mörkt rum upp till 40 minuter), partiell och fullständig (från 24 till 48 timmar) sömnbrist, samt gemensam EEG- och EKG-övervakning samt nattsömnövervakning.

Hur uppstår ett elektroencefalogram?

Om ursprunget till hjärnans elektriska potentialer.

Under årens lopp har teoretiska idéer om ursprunget till hjärnpotentialer upprepade gånger förändrats. Vår uppgift omfattar inte djup teoretisk analys neurofysiologiska mekanismer för generering av elektrisk aktivitet. Gray Walters bildliga uttalande om den biofysiska betydelsen av informationen som en elektrofysiolog får ges i följande citat: "Elektriska förändringar som orsakar växelströmmar av olika frekvenser och amplituder som vi registrerar, inträffar i själva hjärnans celler. Utan tvekan är detta är deras enda källa. Hjärnan bör beskrivas som ett omfattande aggregat av elektriska element lika många som galaxens stjärnpopulation. I hjärnans hav stiger de rastlösa tidvattnen i vår elektriska varelse, tusentals gånger relativt kraftigare än jordens oceaner Detta inträffar när miljontals element exciteras tillsammans, vilket gör det möjligt att mäta rytmen av deras upprepade urladdningar i frekvens och amplitud.

Det är inte känt vad som får dessa miljontals celler att arbeta tillsammans och vad som orsakar urladdningen av en cell. Vi är fortfarande väldigt långt ifrån att förklara dessa grundläggande hjärnmekanismer. Framtida forskning kommer kanske att ge oss ett dynamiskt perspektiv på fantastiska upptäckter, liknande det som öppnade upp inför fysiker i deras försök att förstå vår varelses atomstruktur. Kanske, som i fysiken, kan dessa upptäckter beskrivas i termer av matematiskt språk. Men även i dag, när vi rör oss i linje med nya idéer, blir det adekvata språket som används och den tydliga definitionen av de antaganden vi gör av allt större betydelse. Aritmetik är ett adekvat språk för att beskriva tidvattnets höjd och tid, men om vi vill förutsäga dess uppgång och fall måste vi använda ett annat språk, algebraspråket med dess speciella symboler och satser. På liknande sätt kan elektriska vågor och spolningar i hjärnan beskrivas adekvat genom räkning, aritmetik; men när våra pretentioner ökar och vi vill förstå och förutsäga hjärnans beteende, finns det många okända "x" och "y" i hjärnan. Det är alltså nödvändigt att ha dess algebra också. Vissa människor tycker att detta ord är skrämmande. Men det betyder inget annat än att "koppla ihop de trasigas bitar".

EEG-posterna kan därför betraktas som partiklar, fragment av hjärnans spegel, dess speculum speculorum. Försök att kombinera dem med fragment av annat ursprung måste föregås av noggrann sortering. Elektroencefalografisk information kommer, som en vanlig rapport, i krypterad form. Du kan öppna chiffret, men det betyder inte att informationen du får nödvändigtvis kommer att vara av stort värde...

Nervsystemets funktion är att uppfatta, jämföra, lagra och generera många signaler. Den mänskliga hjärnan är inte bara en mekanism som är mycket mer komplex än någon annan, utan också en mekanism med en lång individuell historia. I detta avseende skulle att undersöka endast frekvenserna och amplituderna för våglinjekomponenterna under en begränsad tidsperiod vara åtminstone en överförenkling. "(Gray Walter. Living Brain. M., Mir, 1966).

Varför behöver vi en datoranalys av elektroencefalogrammet?

Historiskt har klinisk elektroencefalografi utvecklats från den visuella fenomenologiska analysen av EEG. Men redan i början av utvecklingen av elektroencefalografi uppstod fysiologer en önskan att utvärdera EEG med hjälp av kvantitativa objektiva indikatorer, för att tillämpa metoderna för matematisk analys.

Till en början utfördes EEG-bearbetning och beräkning av dess olika kvantitativa parametrar manuellt genom att digitalisera kurvan och beräkna frekvensspektra, vars skillnad i olika områden förklarades av de kortikala zonernas cytoarkitektonik.

Kvantitativa metoder för EEG-bedömning bör även innefatta planimetriska och histografiska metoder för EEG-analys, som också utfördes genom att manuellt mäta svängningarnas amplitud. Studiet av de rumsliga förhållandena för den elektriska aktiviteten i den mänskliga hjärnbarken utfördes med hjälp av ett toposkop, vilket gjorde det möjligt att studera signalintensiteten i dynamiken, aktivitetens fasförhållanden och välja den valda rytmen. Användningen av korrelationsmetoden för EEG-analys föreslogs och utvecklades först av N. Wiener på 1930-talet, och den mest detaljerade motiveringen för tillämpningen av spektral korrelationsanalys på EEG ges i G. Walters arbete.

I och med införandet av digitala datorer i den medicinska praktiken blev det möjligt att analysera elektrisk aktivitet på en kvalitativt ny nivå. För närvarande är den mest lovande riktningen i studiet av elektrofysiologiska processer riktningen för digital elektroencefalografi. Moderna metoder för datorbehandling av ett elektroencefalogram gör det möjligt att utföra en detaljerad analys av olika EEG-fenomen, se vilken sektion av kurvan som helst i förstorad form, utföra dess amplitud-frekvensanalys, presentera data som erhålls i form av kartor, figurer, grafer, diagram och få probabilistiska egenskaper för den rumsliga fördelningen av faktorer som bestämmer förekomsten av elektrisk aktivitet på den konvexitala ytan.

Spektralanalys, som används mest vid analys av elektroencefalogram, användes för att bedöma bakgrundsstandard EEG-egenskaper i olika grupper patologier (Ponsen L., 1977), kroniska effekter av psykofarmaka (Saito M., 1981), prognos för cerebrovaskulära olyckor (Saimo K. et al., 1983), hepatogen encefalopati (Van der Rijt C.C. et al., 1984) . En egenskap hos spektralanalys är att den representerar EEG inte som ett tidsförlopp av händelser, utan som ett spektrum av frekvenser över en viss tidsperiod. Uppenbarligen kommer spektra att återspegla de bakgrundsstabila egenskaperna hos EEG i större utsträckning än vad de registrerades under en längre analysperiod i liknande experimentella situationer. Långa analysepoker är också att föredra på grund av det faktum att avvikelser i spektrumet orsakade av kortvariga artefakter är mindre uttalade i dem, om de inte har en signifikant amplitud.

Vid utvärdering av de generaliserade egenskaperna hos bakgrunds-EEG väljer de flesta forskare analysepoker på 50 - 100 sek, även om 20 sek-epoken enligt J. Mocks och T. Jasser (1984) också ger ganska väl reproducerbara resultat om den väljs enl. till kriteriet minimiaktivitet i bandet 1,7 - 7,5 Hz i EEG-avledningen. När det gäller tillförlitligheten hos resultaten av spektralanalys varierar författarnas åsikter beroende på sammansättningen av de undersökta och specifika problem som lösts med denna metod. R. John et al (1980) kom till slutsatsen att absoluta EEG-spektra hos barn är opålitliga, och endast relativa spektra som registrerats med försökspersonens ögon stängda är mycket reproducerbara. Samtidigt kom G. Fein et al (1983), som undersökte EEG-spektra för normala och dyslektiska barn, till slutsatsen att de absoluta spektra är informativa och mer värdefulla och ger inte bara effektfördelningen över frekvenser, utan också dess verkliga värde. Vid bedömning av reproducerbarheten av EEG-spektrat hos ungdomar under upprepade studier, av vilka den första utfördes vid 12,2 års ålder och den andra vid 13 års ålder, hittades tillförlitliga korrelationer endast i alpha1 (0,8) och alpha2 (0,72) band, medan tiden, liksom för resten av spektralbanden, reproducerbarheten är mindre tillförlitlig (Gasser T. et al., 1985). Vid ischemisk stroke, av 24 kvantitativa parametrar erhållna på basis av spektra från 6 EEG-derivationer, var endast den absoluta styrkan hos lokala deltavågor en tillförlitlig prediktor för prognosen (Sainio K. et al., 1983).

På grund av EEG:s känslighet för förändringar i cerebralt blodflöde, ägnas ett antal arbeten åt spektralanalys av EEG under övergående ischemiska attacker, när förändringar som upptäcks genom manuell analys verkar obetydliga. V. Kopruner et al (1984) studerade EEG hos 50 friska och 32 patienter med cerebrovaskulära olyckor i vila och när man klämde bollen med höger och vänster hand. EEG utsattes för datoranalys med beräkning av effekten från huvudspektralbanden. Baserat på dessa initiala data får vi 180 parametrar som bearbetades med metoden för multivariat linjär diskriminantanalys. På grundval av detta erhölls ett multiparametriskt asymmetriindex (MPA), som gjorde det möjligt att skilja friska och sjuka människor, grupper av patienter efter svårighetsgraden av den neurologiska defekten och förekomsten och storleken av lesionen på ett datortomografi. Det största bidraget till MPA gavs av förhållandet mellan thetaeffekten och deltaeffekten. Ytterligare signifikanta skevhetsparametrar var theta- och deltaeffekt, toppfrekvens och händelserelaterad desynkronisering. Författarna noterade en hög grad av symmetri av parametrarna hos friska människor och asymmetrins huvudroll i diagnosen patologi.

Av särskilt intresse är användningen av spektralanalys i studien av mu-rytmen, som, när den analyseras visuellt, endast återfinns hos en liten andel av individerna. Spektralanalys kombinerat med tekniken att medelvärdesbestämma spektra som erhållits över flera epoker gör det möjligt att identifiera det i alla ämnen.

Eftersom fördelningen av mu-rytmen sammanfaller med området för blodtillförsel till den mellersta cerebrala artären, kan dess förändringar fungera som ett index för störningar i motsvarande område. Diagnostiska kriterier är skillnader i toppfrekvensen och kraften hos mu-rytmen i de två hemisfärerna (Pfurtschillir G., 1986).

Metoden för att beräkna spektraleffekten på EEG är mycket uppskattad av C.S. Van der Rijt et al (1984) vid stadieindelning av hepatisk encefalopati. En indikator på svårighetsgraden av encefalopati är en minskning av den genomsnittliga dominerande frekvensen i spektrumet, och graden av korrelation är så nära att det gör det möjligt att fastställa klassificeringen av encefalopati enligt denna indikator, vilket visar sig vara mer tillförlitligt. än den kliniska bilden. I kontrollen är den genomsnittliga dominanta frekvensen större än eller lika med 6,4 Hz, och procentandelen theta är under 35; i steg I encefalopati ligger den genomsnittliga dominanta frekvensen i samma område, men antalet theta är lika med eller högre än 35 %, i steg II är den genomsnittliga dominanta frekvensen under 6,4 Hz, innehållet av thetavågor är i samma intervall och antalet deltavågor inte överstiger 70 %; i steg III är antalet deltavågor mer än 70 %.

Ett annat tillämpningsområde för den matematiska analysen av elektroencefalogrammet med den snabba Fourier-transformmetoden gäller kontrollen av kortsiktiga EEG-förändringar under påverkan av vissa externa och interna faktorer. Således används denna metod för att övervaka tillståndet av cerebralt blodflöde under enderektomi eller hjärtkirurgi, med tanke på den höga känsligheten hos EEG för cerebrala cirkulationsstörningar. I arbetet av M. Myers et al (1977), digitaliserades EEG, som tidigare passerat genom ett filter med begränsningar i intervallet 0,5 - 32 Hz, och utsattes för snabba Fourier-transformationer på varandra följande epoker som varade i 4 sekunder. Spektraldiagram över successiva epoker placerades på displayen under varandra. Den resulterande bilden var en tredimensionell graf, där X-axeln motsvarade frekvensen, Y - mot registreringstiden, och en imaginär koordinat motsvarande topparnas höjd visade spektraleffekten. Metoden ger en demonstrativ visning av temporala fluktuationer i den spektrala sammansättningen i EEG, som i sin tur är starkt korrelerad med fluktuationer i cerebralt blodflöde, vilket bestäms av den arteriovenösa tryckskillnaden i hjärnan. Författarna drog slutsatsen att EEG-data effektivt kunde användas för att korrigera cerebrala cirkulationsstörningar under operation av en anestesiläkare som inte var specialiserad på EEG-analys.

EEG-spektraleffektmetoden är av intresse för att bedöma påverkan av vissa psykoterapeutiska influenser, mental stress och funktionstester. R.G. Biniaurishvili et al (1985) observerade en ökning av total kraft och speciellt kraft i delta- och thetabanden under hyperventilering hos patienter med epilepsi. I forskning njursvikt visat sig vara en effektiv teknik för att analysera EEG-spektra under lätt rytmisk stimulering. Försökspersonerna presenterades för successiva 10-s serier av ljusblixtar från 3 till 12 Hz med samtidig kontinuerlig registrering av successiva effektspektra under epoker på 5 sekunder. Spektran placerades i form av en matris för att erhålla en pseudo-tredimensionell bild, där tiden representeras längs axeln som rör sig bort från observatören när den ses ovanifrån, frekvens - längs X-axeln, amplitud - längs med Y-axel Normalt observerades en tydligt definierad topp vid den dominanta övertonen och mindre tydlig vid den subharmoniska stimuleringen, som gradvis skiftade åt höger under loppet av ökande stimuleringsfrekvens. Med uremi skedde en kraftig minskning av kraften vid den grundläggande övertonen, dominansen av toppar vid låga frekvenser med en total effektspridning. Mer exakt kvantitativt visade detta sig i en minskning av aktiviteten vid lågfrekventa övertoner under den huvudsakliga, vilket korrelerade med försämringen av patienternas tillstånd. Det skedde en återställning av den normala bilden av spektra för assimilering av rytmer med förbättring på grund av dialys eller njurtransplantation (Amel B. et al., 1978). Vissa studier använder metoden för att isolera en viss frekvens av intresse på EEG.

När man studerar dynamiska skift på EEG används vanligtvis korta analysepoker: från 1 till 10 sekunder. Fouriertransformen har vissa egenskaper som delvis gör det svårt att matcha de data som erhålls med hjälp av data för visuell analys. Deras väsen ligger i det faktum att långsamma fenomen på EEG har en större amplitud och varaktighet än högfrekventa. I detta avseende, i spektrumet konstruerat enligt den klassiska Fourier-algoritmen, finns det en viss övervikt av långsamma frekvenser.

Utvärderingen av frekvenskomponenterna i EEG används för lokal diagnostik, eftersom denna EEG-egenskap är ett av huvudkriterierna i det visuella sökandet efter lokala hjärnskador. Detta väcker frågan om att välja signifikanta parametrar för EEG-bedömning.

I en experimentell klinisk studie var försök att tillämpa spektralanalys på den nosologiska klassificeringen av hjärnskador, som förväntat, misslyckade, även om dess användbarhet som en metod för att upptäcka patologi och lokalisera lesioner bekräftades (Mies G., Hoppe G., Hossman K.A. ., 1984). I detta läge av programmet visas spektralmatrisen med olika grader av överlappning (50-67%), ändringsintervallet i ekvivalenta amplitudvärden (färgkodningsskala) presenteras i μV. Funktionerna i läget låter dig visa 2 spektrala arrayer samtidigt, med 2 kanaler eller halvklot för jämförelse. Histogramskalan beräknas automatiskt så att vit färg motsvarar det maximala ekvivalenta amplitudvärdet. Flytande parametrar för färgkodningsskalan gör att du kan presentera vilken data som helst i alla intervall utan en skala, samt jämföra en fast kanal med resten.

Vilka metoder för matematisk analys av EEG är de vanligaste?

EEG matematisk analys baseras på omvandlingen av initiala data med den snabba Fouriertransformmetoden. Det ursprungliga elektroencefalogrammet, efter dess omvandling till en diskret form, delas upp i successiva segment, som vart och ett används för att bygga det lämpliga antalet periodiska signaler, som sedan utsätts för harmonisk analys. Utdataformulär presenteras i form av numeriska värden, grafer, grafiska kartor, komprimerade spektralområden, EEG tomogram, etc. (J. Bendat, A. Peirsol, 1989, Applied Random Data Analysis, kap.11)

Vilka är de viktigaste aspekterna av tillämpningen av dator-EEG?

Traditionellt används EEG mest vid diagnos av epilepsi, vilket beror på de neurofysiologiska kriterier som ingår i definitionen av ett epileptiskt anfall som en patologisk elektrisk urladdning av hjärnneuroner. Det är möjligt att objektivt fixa motsvarande förändringar i elektrisk aktivitet under ett anfall endast genom elektroencefalografiska metoder. Det gamla problemet med att diagnostisera epilepsi är dock fortfarande relevant i de fall där direkt observation av en attack inte är möjlig, historikdata är felaktiga eller opålitliga och rutinmässiga EEG-data ger inga direkta indikationer i form av specifika epileptiska flytningar eller epileptiska anfallsmönster. I dessa fall tillåter användningen av metoder för multiparametrisk statistisk diagnostik inte bara att få en tillförlitlig diagnos av epilepsi från opålitliga kliniska och elektroencefalografiska data, utan också att lösa problemen med behovet av behandling med antikonvulsiva medel för traumatisk hjärnskada, isolerad epilepsi anfall, feberkramper, etc. Användningen av automatiska metoder för EEG-bearbetning inom epileptologi är för närvarande den mest intressanta och lovande riktningen. Objektiv bedömning av hjärnans funktionella tillstånd i närvaro av en patient med paroxysmala anfall av icke-epileptiskt ursprung, vaskulär patologi, inflammatoriska sjukdomar i hjärnan, etc. med möjlighet till longitudinella studier gör att du kan observera sjukdomens dynamik och terapins effektivitet.

Huvudriktningarna för den matematiska analysen av EEG kan reduceras till flera huvudaspekter:

Transformation av primära elektroencefalografiska data till en mer rationell form anpassad till specifika laboratorieuppgifter;

Automatisk analys av EEG-frekvens- och amplitudegenskaper och delar av EEG-analys med mönsterigenkänningsmetoder, delvis återgivning av operationer utförda av en person;

Konvertering av analysdata till form av grafer eller topografiska kartor (Rabending Y., Heydenreich C., 1982);

Metoden för probabilistisk EEG-tomografi, som gör det möjligt att undersöka med en viss grad av sannolikhet platsen för den faktor som orsakade den elektriska aktiviteten på hårbotten EEG.

Vilka är de huvudsakliga bearbetningslägena i programmet "DX 4000 praxis"?

När man överväger olika metoder för matematisk analys av ett elektroencefalogram, är det möjligt att visa vilken information den här eller den metoden ger till en neurofysiolog. Det kan dock ingen av metoderna som finns i arsenalen fullt att lyfta fram alla aspekter av en så komplex process som den mänskliga hjärnans elektriska aktivitet. Endast komplex olika metoder låter dig analysera EEG-mönster, beskriva och kvantifiera helheten av dess olika aspekter.

Metoder som frekvens-, spektral- och korrelationsanalys har använts i stor utsträckning, vilket gör det möjligt att uppskatta spatiotemporala parametrar för elektrisk aktivitet. Bland de senaste mjukvaruutvecklingarna av DX-systems-företaget är en automatisk EEG-analysator som bestämmer lokala rytmiska förändringar som skiljer sig från den typiska bilden för varje patient, synkrona blixtar orsakade av påverkan av medianstrukturerna, paroxysmal aktivitet med visning av dess fokus och distributionsvägar. Metoden för probabilistisk EEG-tomografi har visat sig väl, vilket gör det möjligt att med en viss grad av tillförlitlighet visa på den funktionella sektionen platsen för den faktor som orsakade den elektriska aktiviteten på hårbottens EEG. För närvarande testas en 3-dimensionell modell av ett funktionellt fokus för elektrisk aktivitet med dess rumsliga och lager-för-lager kartläggning i plan och inriktning med sektioner tagna i studien av de anatomiska strukturerna i hjärnan med hjälp av NMRI-metoder. Denna metod används i mjukvaruversionen av "DX 4000 Research".

Allt större tillämpning i klinisk praktik, när han bedömer hjärnans funktionella tillstånd, hittar han en metod för matematisk analys av framkallade potentialer i form av kartläggning, spektral och korrelationsmetoder för analys.

Således är utvecklingen av digitalt EEG den mest lovande metoden för att studera hjärnans neurofysiologiska processer.

Användningen av korrelationsspektral analys gör det möjligt att studera rums-temporala relationer mellan EEG-potentialer.

Den morfologiska analysen av olika EEG-mönster utvärderas visuellt av användaren, men möjligheten att se den med olika hastighet och skala kan implementeras programmatiskt. Dessutom gör den senaste utvecklingen det möjligt att exponera elektroencefalograminspelningar för läget för en automatisk analysator, som utvärderar den rytmiska bakgrundsaktiviteten som är karakteristisk för varje patient, övervakar perioder av EEG-hypersynkronisering, lokalisering av vissa patologiska mönster, paroxysmal aktivitet, dess källa och distributionsvägar . EEG-registrering ger objektiv information om hjärnans tillstånd i olika funktionstillstånd.

De viktigaste metoderna för datoranalys av elektroencefalogrammet som presenteras i programmet "DX 4000 PRACTIC" är EEG-tomografi, EEG-kartläggning och representation av egenskaperna hos hjärnans elektriska aktivitet i form av komprimerade spektrala regioner, digitala data, histogram, korrelation och spektraltabeller och kartor.

Kortlivade (från 10 ms) och relativt konstanta elektroencefalografiska mönster ("elektroencefalografiska syndrom"), såväl som det elektroencefalografiska mönstret som är karakteristiskt för varje person och dess förändringar associerade med ålder och (normalt) och med patologi, beroende på graden av involvering , har diagnostiskt värde i studien av EEG. V patologisk process olika delar av hjärnans strukturer. Således måste en neurofysiolog analysera EEG-mönster av olika varaktighet, men inte i betydelse, och få den mest fullständiga informationen om var och en av dem och om den elektroencefalografiska bilden som helhet. När man analyserar ett EEG-mönster är det därför nödvändigt att ta hänsyn till tiden för dess existens, eftersom tidsperioden som utsätts för analys bör stå i proportion till det studerade EEG-fenomenet.

Typerna av datarepresentation av den snabba Fourier-transformen beror på tillämpningsområdet för denna metod, såväl som tolkningen av data.

EEG tomografi.

Författare den här metodenär A.V. Kramarenko. De första mjukvaruutvecklingarna av "DX-systems" problemlaboratoriet var utrustade med EEG-tomografläget, och nu används det redan framgångsrikt i mer än 250 medicinska institutioner. Kärnan och områdena för praktisk tillämpning av denna metod beskrivs i författarens arbete.

EEG kartläggning.

För digital elektroencefalografi har det blivit traditionellt att transformera informationen som tas emot i form av kartor: frekvens, amplitud. Topografiska kartor återspeglar fördelningen av spektraleffekten hos elektriska potentialer. Fördelarna med detta tillvägagångssätt är att vissa igenkänningsuppgifter, enligt psykologen, löses bättre av en person baserat på visuell-spatial perception. Dessutom bedöms presentationen av information i form av en bild som återger verkliga rumsliga relationer i försökspersonens hjärna som mer adekvat med klinisk punkt vision i analogi med sådana forskningsmetoder som NMR, etc.

För att få en karta över effektfördelningen i ett visst spektralområde beräknas effektspektra för var och en av avledningarna, och sedan beräknas alla värden som ligger spatialt mellan elektroderna med metoden för multipel interpolation; spektraleffekten i ett visst band kodas för varje punkt av färgintensiteten i en given färgskala på en färgskärm. En bild av motivets huvud erhålls på skärmen (ovanifrån), på vilken färgvariationer motsvarar kraften i spektralbandet i motsvarande område (Veno S., Matsuoka S., 1976; Ellingson R.J.; Peters J.F., 1981 Buchsbaum M.S. et al., 1982; Matsuoka S., Nedermeyer E., Lopes de Silva F., 1982; Ashida H. et al., 1984). K. Nagata et al., (1982) kom fram till slutsatsen att det är möjligt att erhålla ytterligare användbar information med hjälp av denna metod i de viktigaste EEG-spektralbanden. studie av patienter med ischemiska störningar cerebral cirkulation med afasi.

Samma författare i studien av patienter med övergående ischemiska attacker fann att topografiska kartor ger information om förekomsten av kvarvarande förändringar i EEG även under lång tid efter en ischemisk attack och representerar en viss fördel jämfört med konventionell visuell analys av EEG. Författarna noterar att subjektivt sett uppfattades patologiska asymmetrier i topografiska kartor mer övertygande än i konventionellt EEG, och diagnostiska värden hade förändringar i alfarytmbandet, som, som bekant, är det minst stödda i konventionell EEG-analys (Nagata K). et al., 1984).

Topografiska amplitudkartor är endast användbara i studiet av händelserelaterade hjärnpotentialer, eftersom dessa potentialer har tillräckligt stabila fas-, amplitud- och rumsliga egenskaper som kan reflekteras tillräckligt på en topografisk karta. Eftersom spontant EEG vid vilken inspelningspunkt som helst är en stokastisk process, visar sig varje momentan potentialfördelning som registreras av en topografisk karta vara icke-representativ. Därför motsvarar konstruktionen av amplitudkartor för de givna spektrumbanden mer adekvat den kliniska diagnostikens uppgifter (Zenkov L.R., 1991).

Mediannormaliseringsläget inkluderar matchning av färgskalan till de genomsnittliga amplitudvärdena för 16 kanaler (50 μV span).

Normalisering med minimala färger minimivärdena för amplituderna med den kallaste färgen på skalan, och resten med samma steg i färgskalan.

Normalisering till maximalt inkluderar färgning av områdena med de maximala amplitudvärdena med den varmaste färgen och färgning av de återstående områdena med kallare toner i steg om 50 μV.

Graderingsskalor för frekvenskartor konstrueras därefter.

I mappningsläget kan topografiska kartor multipliceras i alfa, beta, theta, delta frekvensområden; spektrumets medianfrekvens och dess avvikelse. Möjligheten att se sekventiella topografiska kartor gör att du kan bestämma lokaliseringen av källan till paroxysmal aktivitet och hur den sprider sig med visuell och tidsmässig (med hjälp av en automatisk timer) jämförelse med traditionella EEG-kurvor. När du spelar in ett elektroencefalogram enligt ett givet forskningsprotokoll, gör det möjligt att snabbt och bildligt bedöma dynamiken i hjärnans elektriska aktivitet under funktionella belastningar genom att titta på sammanfattningskartorna som motsvarar varje prov i fyra frekvensområden, identifiera konstant men inte alltid uttalad asymmetri.

Sektordiagram visar visuellt med visning av digitala egenskaper det procentuella bidraget från varje frekvensområde till den totala elektriska aktiviteten för var och en av de sexton EEG-kanalerna. Detta läge låter dig objektivt bedöma dominansen av något av frekvensområdena och nivån av interhemisfärisk asymmetri.

Representation av EEG som en tvådimensionell differentialfördelningslag för medianfrekvensen och signalamplituden. Fourieranalysdata presenteras på ett plan, vars horisontella axel är spektrumets medianfrekvens i Hz, och den vertikala axeln är amplituden i μV. Färggradering kännetecknar sannolikheten för att en signal uppträder vid en vald frekvens med en vald amplitud. Samma information kan representeras som en tredimensionell figur, längs Z-axeln för vilken sannolikheten är plottad. I närheten anges den yta som upptas av siffran i procent av den totala ytan. Den tvådimensionella differentiallagen för fördelningen av medianfrekvensen och signalamplituden är också konstruerad för varje hemisfär separat. För att jämföra dessa bilder beräknas den absoluta skillnaden mellan dessa två distributionslagar och visas på frekvensplanet. Detta läge gör det möjligt att uppskatta den totala elektriska aktiviteten och brutto interhemisfärisk asymmetri.

Representation av EEG i form av digitala värden. Presentation av elektroencefalogrammet i digital form gör det möjligt att erhålla följande information om studien: ekvivalenta värden för den genomsnittliga vågamplituden för varje frekvensområde som motsvarar dess effektspektrala täthet (dessa är uppskattningar av den matematiska förväntan av signalens spektrala sammansättning baserat på Fourier-förverkliganden, analysepok 640 ms, överlappning 50 %); värden för medianfrekvensen (genomsnittlig effektiv) för spektrumet, beräknat från den genomsnittliga Fourier-implementeringen, uttryckt i Hz; avvikelse av medianfrekvensen för spektrumet i varje kanal från dess medelvärde, dvs. från matematisk förväntan (uttryckt i Hz); standardavvikelse för de ekvivalenta värdena för den genomsnittliga amplituden per kanal i det aktuella området från den matematiska förväntan (värden i den genomsnittliga Fourier-implementeringen, uttryckt i μV).

Histogram. Ett av de vanligaste och mest illustrativa sätten att presentera Fourier-analysdata är distributionshistogrammen för de ekvivalenta värdena för den genomsnittliga vågamplituden för varje frekvensområde och histogrammen för medianfrekvensen för alla kanaler. I detta fall är de ekvivalenta värdena för den genomsnittliga vågamplituden för varje frekvensområde tabellerade i 70 intervaller med en bredd på 1,82 i intervallet från 0 till 128 μV. Med andra ord, antalet värden (i enlighet därmed realiseringar) som hör till varje intervall (träfffrekvens) räknas. Denna array av siffror jämnas ut med ett Hamming-filter och normaliseras till maxvärdet (då är maxvärdet i varje kanal 1,0). Vid bestämning av den genomsnittliga effektiva (median) frekvensen för effektspektraltätheten, tabelleras värdena för Fourier-förverkliganden i 70 intervaller med en bredd på 0,2 Hz i intervallet från 2 till 15 Hz. Värdena jämnas ut med ett Hamming-filter och normaliseras till maximalt. I samma läge är det möjligt att bygga hemisfäriska histogram och ett allmänt histogram. För hemisfäriska histogram tas 70 intervall med en bredd på 1,82 μV för intervall och 0,2 Hz för den genomsnittliga effektiva frekvensen för spektrumet; för det allmänna histogrammet används värdena i alla kanaler, och för konstruktion av hemisfäriska histogram används endast värdena i kanalerna för en halvklot (kanalerna Cz och Oz beaktas inte för någon hemisfär) . På histogrammen är intervallet med maxfrekvensvärdet markerat och det anges vad som motsvarar det i μV eller Hz.

Komprimerade spektralområden. Komprimerade spektrala regioner representerar en av de traditionella metoderna för EEG-behandling. Dess väsen ligger i det faktum att det ursprungliga elektroencefalogrammet, efter att ha omvandlat det till en diskret form, är uppdelat i successiva segment, som vart och ett används för att konstruera lämpligt antal periodiska signaler, som sedan utsätts för harmonisk analys. Vid utgången erhålls spektrala effektkurvor, där EEG-frekvenserna plottas längs X-axeln, och kraften frigörs vid en given frekvens över det analyserade tidsintervallet längs Y-axeln. Epokernas varaktighet är 1 sekund. EEG-effektspektra visas sekventiellt, plottade under varandra med de varma färgerna för de maximala värdena. Som ett resultat byggs ett pseudo-tredimensionellt landskap av successiva spektra på skärmen, vilket gör det möjligt att visuellt se förändringar i EEG:s spektrala sammansättning över tiden. Den vanligaste metoden för att bedöma den spektrala kraften hos EEG används för allmän karakterisering av EEG i fall av ospecifika diffusa hjärnskador, såsom missbildningar, olika typer av encefalopati, nedsatt medvetande och vissa psykiatriska sjukdomar.
Det andra tillämpningsområdet för denna metod är långtidsobservation av patienter i koma eller under terapeutiska effekter (Fedin AI, 1981).

Bispektral analys med normalisering är en av de speciella metoderna för elektroencefalogrambearbetning med den snabba Fourier-transformmetoden och är en upprepad spektral analys av resultaten av EEG-spektralanalys i ett givet område för alla kanaler. Resultaten av EEG-spektralanalys presenteras på tidshistogram av effektspektraldensitet (PSD) för det valda frekvensområdet. Det här läget är utformat för att studera PSD:s oscillationsspektrum och dess dynamik. Bispektral analys utförs för frekvenser från 0,03 till 0,540 Hz med ett steg på 0,08 Hz på hela PSD-matrisen. Eftersom PSD är ett positivt värde, innehåller originaldata för respektral analys någon konstant komponent, som visas i dess resultat vid låga frekvenser. Ofta finns det ett maximum. För att eliminera den konstanta komponenten är det nödvändigt att centrera data. Detta är sättet för bispektral analys med centrering. Kärnan i metoden ligger i det faktum att deras medelvärde subtraheras från initialdata för varje kanal.

Korrelationsanalys. Matrisen för korrelationskoefficienten för värdena för effektspektraltätheten i det specificerade området konstrueras för alla par av kanaler och, på grundval av den, vektorn för de genomsnittliga korrelationskoefficienterna för varje kanal med de andra. Matrisen har en övre triangulär form. Att markera dess rader och kolumner ger alla möjliga par för 16 kanaler. Koefficienterna för en given kanal finns i raden och i kolumnen med dess nummer. Värdena på korrelationskoefficienterna sträcker sig från -1000 till +1000. Koefficientens tecken skrivs i cellen i matrisen ovanför värdena. Korrelationen av kanaler i, j uppskattas av det absoluta värdet av korrelationskoefficienten Rij, och cellen i matrisen är kodad med lämplig färg: cellen för koefficienten med det maximala absoluta värdet är kodad i vitt, och cellen med minimum är kodad i svart. Baserat på matrisen för varje kanal beräknas den genomsnittliga korrelationskoefficienten med de återstående 15 kanalerna. Den resulterande vektorn med 16 värden visas under matrisen enligt samma principer.

Metoder för att studera hjärnans arbete

ÄMNE 2. PSYKOFYSIOLOGINS METODER

2.1. Metoder för att studera hjärnans arbete
2.2. Hudens elektriska aktivitet
2.3. Indikatorer för det kardiovaskulära systemet
2.4. Indikatorer på muskelsystemets aktivitet
2.5. Indikatorer för aktivitet i andningsorganen
2.6. Ögonreaktioner
2.7. Lögndetektor
2.8. Val av metoder och indikatorer

Detta avsnitt kommer att presentera systematiken, metoderna för registrering och betydelsen av fysiologiska indikatorer förknippade med mental aktivitet person. Psykofysiologi är en experimentell disciplin, därför bestäms tolkningsmöjligheterna för psykofysiologisk forskning till stor del av perfektion och variation av de metoder som används. Det korrekta valet av metodik, den adekvata användningen av dess indikatorer och tolkningen av de erhållna resultaten i enlighet med metodikens upplösningsförmåga är förutsättningarna för en framgångsrik psykofysiologisk studie.

2.1.1. Elektroencefalografi
2.1.2. framkallade potentialer i hjärnan
2.1.3. Topografisk kartläggning av hjärnans elektriska aktivitet (TCEAM)
2.1.4. Datortomografi (CT)
2.1.5. neuronal aktivitet
2.1.6. Metoder för att påverka hjärnan

Den centrala platsen i ett antal metoder för psykofysiologisk forskning upptas av olika metoder för att registrera den elektriska aktiviteten i det centrala nervsystemet, och i första hand hjärnan.

Elektroencefalografi- metod för registrering och analys av elektroencefalogrammet (EEG), d.v.s. total bioelektrisk aktivitet hämtad både från hårbotten och från hjärnans djupa strukturer. Det sista hos personen är endast möjligt under kliniska tillstånd.
1929 upptäckte den österrikiske psykiatern H. Berger att "hjärnvågor" kunde registreras från skallytan. Han fann att de elektriska egenskaperna hos dessa signaler beror på motivets tillstånd. De mest märkbara var synkrona vågor med relativt stor amplitud med en karakteristisk frekvens på cirka 10 cykler per sekund. Berger kallade dem alfavågor och kontrasterade dem med de högfrekventa "betavågorna" som uppstår när en person går in i ett mer aktivt tillstånd. Bergers upptäckt ledde till skapandet av en elektroencefalografisk metod för att studera hjärnan, som består i att registrera, analysera och tolka bioströmmarna i hjärnan hos djur och människor.
En av de mest slående egenskaperna hos EEG är dess spontana, autonoma natur. Regelbunden elektrisk aktivitet i hjärnan kan registreras redan i fostret (det vill säga före födelsen av organismen) och stoppar först med början av döden. Även med djup koma och anestesi observeras ett speciellt karakteristiskt mönster av hjärnvågor.
Idag är EEG den mest lovande, men fortfarande den minst dechiffrerade datakällan för psykofysiologen.

Registreringsvillkor och metoder för EEG-analys. Det stationära komplexet för inspelning av EEG och ett antal andra fysiologiska parametrar inkluderar en ljudisolerad avskärmad kammare, en utrustad plats för testpersonen, monokanalförstärkare och inspelningsutrustning (bläckencefalograf, flerkanalig bandspelare). Vanligtvis används från 8 till 16 EEG-inspelningskanaler samtidigt från olika delar av skallytan. EEG-analys görs både visuellt och med hjälp av dator. I sista fallet speciell programvara krävs.

Enligt frekvensen i EEG särskiljs följande typer av rytmiska komponenter:

deltarytm (0,5-4 Hz);
thetarytm (5-7 Hz);
alfarytm(8-13 Hz) - EEG:s huvudrytm, rådande i vila;
mu-rytm - när det gäller frekvens-amplitudegenskaper liknar den alfarytmen, men råder i de främre delarna av hjärnbarken;
betarytm (15-35 Hz);
gammarytm (över 35 Hz).

Det bör understrykas att en sådan indelning i grupper är mer eller mindre godtycklig, den motsvarar inte några fysiologiska kategorier. Långsammare frekvenser av elektriska potentialer i hjärnan registrerades också upp till perioder av storleksordningen flera timmar och dagar. Inspelning vid dessa frekvenser görs med hjälp av en dator.

Grundläggande rytmer och parametrar för encefalogrammet. 1. Alfavåg - en enda tvåfasig oscillation av potentialskillnaden med en varaktighet på 75-125 ms., Den närmar sig en sinusformad form. 2. Alfarytm - rytmisk fluktuation av potentialer med en frekvens på 8-13 Hz, uttryckt oftare i de bakre delarna av hjärnan med slutna ögon i ett tillstånd av relativ vila, den genomsnittliga amplituden är 30-40 μV, vanligtvis modulerad till spindlar. 3. Beta-våg - en enkel tvåfasig oscillation av potentialer med en varaktighet på mindre än 75 ms. och en amplitud på 10-15 μV (högst 30). 4. Betarytm - rytmisk oscillation av potentialer med en frekvens på 14-35 Hz. Det är bättre uttryckt i de fronto-centrala områdena av hjärnan. 5. Deltavåg - en enkel tvåfassvängning av potentialskillnaden med en varaktighet på mer än 250 ms. 6. Deltarytm - rytmisk oscillation av potentialer med en frekvens på 1-3 Hz och en amplitud på 10 till 250 μV eller mer. 7. Theta-våg - en enda, oftare tvåfas oscillation av potentialskillnaden med en varaktighet på 130-250 ms. 8. Theta-rytm - rytmisk oscillation av potentialer med en frekvens på 4-7 Hz, oftare bilateral synkron, med en amplitud på 100-200 μV, ibland med spindelformad modulering, särskilt i hjärnans frontalregion.

En annan viktig egenskap hos hjärnans elektriska potentialer är amplituden, dvs. mängden fluktuationer. Svängningarnas amplitud och frekvens är relaterade till varandra. Amplituden för högfrekventa betavågor hos samma person kan vara nästan 10 gånger lägre än amplituden för långsammare alfavågor.
Placeringen av elektroderna är viktig vid EEG-inspelning, medan den elektriska aktiviteten som registreras samtidigt från olika punkter på huvudet kan variera mycket. Vid inspelning av EEG används två huvudmetoder: bipolär och monopolär. I det första fallet är båda elektroderna placerade i de elektriskt aktiva punkterna i hårbotten, i det andra fallet är en av elektroderna placerad på en punkt som konventionellt anses elektriskt neutral (örsnibb, näsrygg). Med bipolär inspelning registreras ett EEG, vilket representerar resultatet av interaktionen mellan två elektriskt aktiva punkter (till exempel frontala och occipitala ledningar), med monopolär inspelning, aktiviteten hos en enda ledning i förhållande till en elektriskt neutral punkt (till exempel, frontala eller occipitala ledningar i förhållande till örsnibben). Valet av ett eller annat inspelningsalternativ beror på studiens mål. I forskningspraxis används den monopolära varianten av registrering mer allmänt, eftersom den gör det möjligt att studera det isolerade bidraget från ett eller annat område av hjärnan till den process som studeras.
International Federation of Societies for Electroencephalography har antagit det så kallade "10-20"-systemet för att exakt indikera elektrodernas placering. I enlighet med detta system mäts avståndet mellan mitten av näsryggen (nasion) och den hårda benknölen på baksidan av huvudet (inion), samt mellan vänster och höger öra fossae, noggrant i varje ämne. De möjliga placeringarna av elektroderna är åtskilda med intervaller på 10 % eller 20 % av dessa avstånd på skallen. Samtidigt, för att underlätta registreringen, är hela skallen uppdelad i regioner indikerade med bokstäverna: F - frontal, O - occipital region, P - parietal, T - temporal, C - region i centrala sulcus. Udda antal abduktionsställen hänvisar till vänster hjärnhalva och jämna siffror till höger hjärnhalva. Bokstaven Z - betecknar uppgiften från toppen av skallen. Denna plats kallas vertex och används särskilt ofta (se Reader 2.2).

Kliniska och statiska metoder för att studera EEG. Sedan starten har två tillvägagångssätt för EEG-analys stuckit ut och fortsätter att existera som relativt oberoende: visuell (klinisk) och statistisk.
Visuell (klinisk) EEG-analys används vanligtvis för diagnostiska ändamål. Elektrofysiologen, som förlitar sig på vissa metoder för en sådan analys av EEG, löser följande frågor: motsvarar EEG allmänt accepterade standarder för normen; om inte, vad är graden av avvikelse från normen, om patienten har tecken på fokal hjärnskada och vad är lokaliseringen av lesionen. Klinisk analys EEG är alltid strikt individuellt och är övervägande kvalitativt. Trots att det finns allmänt accepterade metoder för att beskriva EEG på kliniken, beror den kliniska tolkningen av EEG till stor del på elektrofysiologens erfarenhet, hans förmåga att "läsa" elektroencefalogrammet, framhäva dolda och ofta mycket varierande patologiska tecken i Det.
Det bör dock betonas att grova makrofokala störningar eller andra distinkta former av EEG-patologi är sällsynta i bred klinisk praxis. Oftast (70-80 % av fallen) sker diffusa förändringar i hjärnans bioelektriska aktivitet med symtom som är svåra att formellt beskriva. Samtidigt är det just denna symptomatologi som kan vara av särskilt intresse för analysen av kontingenten av försökspersoner som ingår i gruppen av så kallad "mindre" psykiatri - tillstånd som gränsar till den "goda" normen och uppenbara patologin. Det är av denna anledning som nu finns särskilda insatser om formalisering och även utveckling av datorprogram för analys av kliniskt EEG.
Statistiska forskningsmetoder elektroencefalogram kommer från det faktum att bakgrunds-EEG är stationärt och stabilt. Ytterligare bearbetning i den överväldigande majoriteten av fallen är baserad på Fouriertransformen, vars innebörd är att en våg av vilken komplex form som helst är matematiskt identisk med summan av sinusformade vågor med olika amplituder och frekvenser.
Fouriertransformen låter dig transformera vågen mönster bakgrunds-EEG till frekvens och ställ in effektfördelningen för varje frekvenskomponent. Med hjälp av Fouriertransformen kan de mest komplexa EEG-svängningarna reduceras till en serie sinusformade vågor med olika amplituder och frekvenser. På grundval av detta särskiljs nya indikatorer som utökar den meningsfulla tolkningen av den rytmiska organisationen av bioelektriska processer.
En speciell uppgift är till exempel att analysera bidraget, eller den relativa effekten, av olika frekvenser, vilket beror på amplituderna hos de sinusformade komponenterna. Det löses genom att konstruera effektspektra. Det senare är en uppsättning av alla effektvärden för EEG-rytmiska komponenter beräknade med ett visst diskretiseringssteg (i mängden tiondelar av en hertz). Spectra kan karakterisera den absoluta kraften hos varje rytmisk komponent eller relativ, d.v.s. allvaret av styrkan för varje komponent (i procent) i förhållande till den totala effekten av EEG i det analyserade segmentet av posten.

EEG-effektspektra kan utsättas för ytterligare bearbetning, till exempel korrelationsanalys, samtidigt som man beräknar auto- och korskorrelationsfunktioner, samt sammanhang , som karakteriserar måttet på synkronism av EEG-frekvensband i två olika avledningar. Koherens sträcker sig från +1 (fullständigt matchande vågformer) till 0 (absolut matchande vågformer). olika former vågor). En sådan bedömning utförs vid varje punkt av det kontinuerliga frekvensspektrumet eller som ett medelvärde inom frekvensdelbanden.
Med hjälp av beräkningen av koherens är det möjligt att bestämma arten av intra- och interhemisfäriska relationer EEG-indikatorer i vila och olika typer verksamhet. Med hjälp av denna metod är det särskilt möjligt att fastställa den ledande halvklotet för en viss aktivitet hos ämnet, närvaron av stabil interhemisfärisk asymmetri, etc. På grund av detta är spektralkorrelationsmetoden för att bedöma spektraleffekten (densiteten) hos EEG rytmiska komponenter och deras koherens är för närvarande en av de vanligaste.

Källor till EEG-generering. Paradoxalt nog, men själva impulsaktiviteten neuroner reflekteras inte i fluktuationerna av den elektriska potentialen som registreras från ytan av den mänskliga skallen. Anledningen är att neuronernas impulsaktivitet inte är jämförbar med EEG när det gäller tidsparametrar. Varaktigheten av neurons impuls (aktionspotential) är inte mer än 2 ms. Tidsparametrarna för de rytmiska komponenterna i EEG beräknas i tiotals och hundratals millisekunder.
Det är allmänt accepterat att elektriska processer som registreras från ytan av en öppen hjärna eller hårbotten reflekterar synaptisk neuronaktivitet. Vi talar om potentialer som uppstår i det postsynaptiska membranet hos en neuron som tar emot en impuls. Excitatoriska postsynaptiska potentialer har en varaktighet på mer än 30 ms, och hämmande postsynaptiska potentialer i cortex kan nå 70 ms eller mer. Dessa potentialer (i motsats till aktionspotentialen hos en neuron, som uppstår enligt "allt eller ingenting"-principen) är gradvis till sin natur och kan sammanfattas.
För att förenkla bilden något kan vi säga att positiva potentialfluktuationer på ytan av cortex är associerade antingen med excitatoriska postsynaptiska potentialer i dess djupa lager, eller med hämmande postsynaptiska potentialer i ytlagren. Negativa potentiella fluktuationer på jordskorpans yta återspeglar förmodligen det motsatta förhållandet mellan källor till elektrisk aktivitet.
Den rytmiska karaktären hos den bioelektriska aktiviteten i cortex, och i synnerhet alfarytmen, beror huvudsakligen på påverkan av subkortikala strukturer, i första hand thalamus (interhjärnan). Det är i thalamus som den huvudsakliga, men inte den enda, pacemakers eller pacemakers. Ensidigt avlägsnande av thalamus eller dess kirurgiska isolering från neocortex leder till att alfarytmen helt försvinner i områdena av cortex i den opererade hemisfären. Samtidigt förändras ingenting i själva thalamusens rytmiska aktivitet. Neuronerna i den ospecifika thalamus har egenskapen auktoritativitet. Dessa neuroner, genom lämpliga excitatoriska och hämmande kopplingar, kan generera och upprätthålla rytmisk aktivitet i hjärnbarken. En viktig roll i dynamiken i den elektriska aktiviteten i thalamus och cortex spelas av retikulär bildning hjärnbalk. Det kan ha en synkroniserande effekt, d.v.s. bidrar till att skapa en stabil rytmik mönster, och dissynkronisering, bryter mot den koordinerade rytmiska aktiviteten (se Reader 2.3).

Synaptisk aktivitet hos neuroner

Den funktionella betydelsen av EKG och dess komponenter. Frågan om den funktionella betydelsen av enskilda komponenter i EEG är av stor betydelse. Den största uppmärksamheten hos forskarna här har alltid väckts alfarytmär den dominerande vilo-EEG-rytmen hos människor.
Det finns många antaganden om alfarytmens funktionella roll. Grundaren av cybernetik N. Wiener och efter honom ett antal andra forskare trodde att denna rytm utför funktionen av tidsavsökning ("läsning") av information och är nära relaterad till mekanismerna för perception och minne. Det antas att alfarytmen återspeglar efterklangen av excitationer som kodar intracerebral information och skapar en optimal bakgrund för processen att ta emot och bearbeta. afferent signaler. Dess roll består i en slags funktionell stabilisering av hjärnans tillstånd och att säkerställa beredskap att svara. Det antas också att alfarytmen är associerad med verkan av hjärnselektiva mekanismer som fungerar som ett resonansfilter och därmed reglerar flödet av sensoriska impulser.
I vila kan andra rytmiska komponenter finnas i EEG, men deras betydelse klargörs bäst när kroppens funktionella tillstånd förändras ( Danilova 1992). Så deltarytmen hos en frisk vuxen i vila är praktiskt taget frånvarande, men den dominerar EEG vid det fjärde sömnstadiet, som fick sitt namn från denna rytm (långvågssömn eller deltasömn). Tvärtom är thetarytmen nära förknippad med känslomässig och mental stress. Det kallas ibland för stressrytmen eller spänningsrytmen. Hos människor är ett av EEG-symtomen på emotionell upphetsning en ökning av thetarytmen med en oscillationsfrekvens på 4-7 Hz, vilket åtföljer upplevelsen av både positiva och negativa känslor. När du utför mentala uppgifter kan både delta- och thetaaktiviteten öka. Dessutom är förstärkningen av den sista komponenten positivt korrelerad med framgången med att lösa problem. Till sitt ursprung är thetarytmen förknippad med kortiko-limbisk samspel. Det antas att ökningen av theta-rytmen under känslor återspeglar aktiveringen av hjärnbarken från det limbiska systemet.
Övergången från ett vilotillstånd till spänning åtföljs alltid av en desynkroniseringsreaktion, vars huvudkomponent är högfrekvent betaaktivitet. Mental aktivitet hos vuxna åtföljs av en ökning av kraften i betarytmen, och en signifikant ökning av högfrekvent aktivitet observeras under mental aktivitet som inkluderar nyhet, medan stereotypa, repetitiva mentala operationer åtföljs av dess minskning. Det visade sig också att framgången med att utföra verbala uppgifter och tester för visuell-spatiala relationer är positivt förknippad med hög aktivitet av EEG beta-området i vänster hjärnhalva. Enligt vissa antaganden är denna aktivitet associerad med en återspegling av aktiviteten hos mekanismerna för att skanna strukturen av stimulansen, utförd av neurala nätverk som producerar högfrekvent EEG-aktivitet (se Reader 2.1; Reader 2.5).

Magnetoencefalografi - registrering av magnetfältsparametrar som bestäms av hjärnans bioelektriska aktivitet. Dessa parametrar registreras med hjälp av supraledande kvantinterferenssensorer och en speciell kamera som isolerar magnetiska fält hjärnan från starkare yttre fält. Metoden har ett antal fördelar jämfört med registreringen av ett traditionellt elektroencefalogram. I synnerhet genomgår inte de radiella komponenterna i magnetfält som registreras från hårbotten så starka förvrängningar som EEG. Detta gör det möjligt att mer exakt beräkna positionen för generatorerna av EEG-aktivitet som registrerats från hårbotten.

Liknande artiklar

När en man är emot ett barn, hur blir man gravid utan hans vetskap?

Ibland kan man bli gravid av oaktsamhet. För att förhindra att detta händer är det viktigt att veta hur du kan bli gravid med ett barn av misstag och vilka medel du kan använda för att undvika oönskad graviditet. Även i den här artikeln kan du hitta information om ...
Vilka stenar och amuletter är lämpliga för Oxen enligt horoskopet och födelsedatumet Elefanttalisman för Oxen

April-maj Oxen (21 april - 20 maj) är mätt, inte kinkig och kolossalt produktiv! Deras avundsvärda envishet kan få andra att ta tag i, men de vet exakt vad de gör och varför de behöver det. Bland de positiva...
Restriktioner för åtkomst till data i roller 1c

Alla användarrättighetsinställningar som vi kommer att göra inom ramen för denna artikel finns i avsnitt 1C 8.3 "Administration" - "Användar- och rättighetersinställningar". Denna algoritm är liknande i de flesta konfigurationer på ...
1c startar en tunn klient istället för en tjock

Plattformar: 1C: Enterprise 8.3, 1C: Enterprise 8.2, 1C: Enterprise 8.1 Konfigurationer: Alla konfigurationer2012-11-16 21362 De lanseras genom att specificera speciella ...
Bevis på kända sätt att stjäla el Hur man tar reda på vem som stjäl el

Höjningen av energitaxor är ett av de slående dragen i den fördjupade ekonomiska krisen. I detta sammanhang är stöld av el och de problem som är förknippade med dess upptäckt av största vikt. Sätt att upptäcka stöld ...
Funktioner för montering av uttag och strömbrytare på olika ytor

Hälsningar till alla läsare av vår blogg Idag, kära läsare, vill jag lyfta fram ämnet om hur man installerar uttag. Denna procedur efterfrågas mycket ofta när man byter ut ett gammalt uttag med ett nytt i händelse av ett haveri, när ...

Ämne: Elektroencefalografi. Grundläggande EEG-rytmer. Registrering av EEG och analysprinciper. Elektroencefalografi

METODIK

Att leda och spela in ett elektroencefalogram

Regler för registrering av elektroencefalogram och funktionstester

TOLKNING AV RESULTATEN

Rytmer av elektroencefalogrammet hos en vuxen vaken person

Varianter av det normala elektroencefalogrammet hos en vaken vuxen

Datormetoder för elektroencefalogramanalys

FÖRÄNDRINGAR I ELEKTROENSEFALOGRAMET INOM NEUROLOGISK PATOLOGI

Allmänna mönster

Elektroencefalogramstörningar vid icke-epileptiska sjukdomar

Elektroencefalografi vid epilepsi

Egenskaper hos elektroencefalogrammet i de vanligaste formerna av epilepsi och epileptiska syndrom

Regler för registrering av elektroencefalogram och funktionstester

Liknande artiklar

När en man är emot ett barn, hur blir man gravid utan hans vetskap?

Vilka stenar och amuletter är lämpliga för Oxen enligt horoskopet och födelsedatumet Elefanttalisman för Oxen

Restriktioner för åtkomst till data i roller 1c

1c startar en tunn klient istället för en tjock

Bevis på kända sätt att stjäla el Hur man tar reda på vem som stjäl el

Funktioner för montering av uttag och strömbrytare på olika ytor