Elektroencephalográfia. bevezetés

Az elektroencephalográfia az agy elektromos aktivitásának vizsgálatára szolgáló módszer. A módszer az idegsejtekben tevékenységük során megjelenő elektromos potenciálok regisztrálásának elvén alapul. Az agy elektromos aktivitása kicsi, milliomod voltban fejezik ki. Ezért az agyi biopotenciálok vizsgálata speciális, nagy érzékenységű mérőműszerek vagy erősítők, az úgynevezett elektroencefalográf segítségével történik (ábra). Ebből a célból az emberi koponya felületére fémlemezeket (elektródákat) helyeznek, amelyek vezetékekkel vannak összekötve az elektroencefalográf bemenetével. A készülék kimenetén egy grafikus képet kapunk papíron az agy biopotenciálkülönbségeinek ingadozásairól, amelyet elektroencefalogramnak (EEG) nevezünk.

Elektroencefalográf

Az EEG-adatok különböznek egészséges és beteg emberben. Nyugalomban egy felnőtt egészséges ember EEG-je a biopotenciálok kétféle ritmikus ingadozását mutatja. Nagyobb ingadozások, átlagosan 10 per 1 másodperc. és 50 mikrovoltos feszültséggel alfahullámoknak nevezzük. Egyéb, kisebb ingadozások, átlagosan 30/1 mp gyakorisággal. a 15-20 mikrovoltos feszültséget pedig béta hullámoknak nevezzük. Ha az emberi agy a relatív nyugalmi állapotból az aktivitás állapotába kerül, akkor az alfa-ritmus gyengül, a béta-ritmus pedig nő. Alvás közben mind az alfa-, mind a béta-ritmus csökken, és lassabb biopotenciálok jelennek meg 1 másodpercenként 4-5 vagy 2-3 oszcilláció gyakorisággal. és 1 másodpercenként 14-22 rezgés frekvenciája. Gyermekeknél az EEG eltér a felnőttek agy elektromos aktivitásának vizsgálatának eredményeitől, és az agy teljes érettségével, azaz 13-17 éves korukra közelíti meg őket.

Nál nél különféle betegségek Az agyban az EEG különböző zavarokat észlel. A nyugalmi EEG-n a patológia jelei a következők: az alfa-aktivitás tartós hiánya (az alfa-ritmus deszinkronizálása), vagy fordítva, annak éles növekedése (hiperszinkronizáció); a biopotenciálok ingadozásának szabályszerűségének megsértése; valamint a megjelenés kóros formák biopotenciálok - nagy amplitúdójú lassú (théta és delta hullámok, éles hullámok, csúcshullám komplexek és paroxizmális kisülések stb. Ezen rendellenességek alapján a neuropatológus meghatározhatja az agyi betegség súlyosságát és bizonyos mértékig természetét. Így például, ha az agyban daganat van, vagy agyvérzés fordult elő, az elektroencefalográfiás görbék jelzik az orvosnak, hogy hol (melyik agyrészben) található ez a károsodás. Amikor az EEG-n, még a Az interiktális periódusban akut hullámok vagy csúcshullám komplexumok előfordulása figyelhető meg a normál bioelektromos aktivitás hátterében.

Az elektroencephalográfia különösen akkor fontos, ha felmerül a kérdés, hogy szükség van-e agyműtétre a páciens daganatának, tályogjának, ill. idegen test. Az elektroencephalográfiai adatokat más kutatási módszerekkel kombinálva a jövőbeni műtét tervének felvázolásakor használják fel.

Minden olyan esetben, amikor a neuropatológus a központi idegrendszeri betegségben szenvedő beteg vizsgálata során az agy szerkezeti elváltozását gyanítja, elektroencefalográfiás vizsgálatot kell végezni, ennek érdekében javasolt a betegeket olyan szakintézetbe utalni, ahol elektroencefalográfia működik.

Elektroencephalográfia (görögül enkephalos - agy, grapho - leírom) - az emberek és állatok agyának aktivitásának tanulmányozására szolgáló módszer, amely a különböző részlegek elektromos aktivitásának vizsgálatán alapul.

Kísérleti munkák kimutatták, hogy különféle külső ingerek hatására elektromos rezgések lépnek fel az agyban. Az úgynevezett spontán oszcillációkat, azaz az alkalmazott ingerekhez nem kapcsolódó biopotenciálok oszcillációit I. M. Sechenov azonosította először 1882-ben egy béka agyában. 1913-1925-ben. V.V. Pravdich-Neminsky egy szál galvanométer segítségével számos ritmikus folyamatot fedezett fel a kutyák agyának bioelektromos aktivitásában.

1929-ben N. Berger egy szál galvanométerrel rögzítette az emberi agykéreg bioelektromos aktivitását. Miután megmutatta annak lehetőségét, hogy a bioelektromos aktivitást elterelje a fej ép felületéről, felfedezte ennek a módszernek a lehetőségét az agyi betegségekben szenvedő betegek vizsgálatában. Az agy elektromos aktivitása azonban nagyon gyenge (a biopotenciálok értéke átlagosan 5-500 μV).

rejtvények benne emberi test sok, és még mindig nem mindegyik tartozik orvoshoz. A legösszetettebb és legzavaróbb közülük talán az agy. Az agykutatás különféle módszerei, mint például az elektroencephalográfia, segítenek az orvosoknak fellebbenteni a titok fátylát. Mi ez, és mit várhat a páciens az eljárástól?

Ki jogosult elektroencefalográfiás vizsgálatra?

Az elektroencephalográfia (EEG) lehetővé teszi számos fertőzéssel, sérüléssel és agyi rendellenességgel kapcsolatos diagnózis tisztázását.

Az orvos vizsgálatra küldheti, ha:

1. Fennáll az epilepszia lehetősége. Az agyhullámok ebben az esetben speciális epileptiform aktivitást mutatnak, ami a grafikonok módosított formájában fejeződik ki.
2. Meg kell határozni a sérült agyrész vagy daganat pontos helyét.
3. Vannak genetikai betegségek.
4. Az alvás és az ébrenlét súlyos megsértése tapasztalható.
5. Az agy ereinek munkája megszakad.
6. A kezelés hatékonyságának értékelése szükséges.

Az elektroencefalográfiás módszer felnőtteknél és gyermekeknél egyaránt alkalmazható, nem traumás és fájdalommentes. Az agyi neuronok különböző részeinek munkájáról alkotott világos kép lehetővé teszi a neurológiai rendellenességek természetének és okainak tisztázását.

Az agykutatás elektroencephalográfia módszere - mi ez?

Az ilyen vizsgálat az agykéreg idegsejtjei által kibocsátott bioelektromos hullámok regisztrálásán alapul. Az elektródák segítségével az idegsejtek aktivitását rögzítik, felerősítik, és az eszközt grafikus formába fordítják.

Az így kapott görbe az agy különböző részeinek munkafolyamatát, funkcionális állapotát jellemzi. V normál állapot bizonyos alakja van, és az eltéréseket a változások figyelembevételével diagnosztizálják kinézet grafika.

Az EEG többféleképpen is elvégezhető. A számára kialakított szoba el van szigetelve az idegen hangoktól és fénytől. Az eljárás általában 2-4 órát vesz igénybe, és klinikán vagy laboratóriumban végzik. Egyes esetekben az alvásmegvonással járó elektroencephalográfia több időt igényel.

A módszer lehetővé teszi, hogy az orvosok objektív adatokat szerezzenek az agy állapotáról, még akkor is, ha a beteg eszméletlen.

Hogyan történik az EEG?

Ha az orvos elektroencefalográfiát ír fel, mit jelent a beteg számára? Felajánlják neki, hogy üljön kényelmes helyzetben vagy feküdjön le, tegyen a fejére egy rugalmas anyagból készült sisakot, amely rögzíti az elektródákat. Ha a felvételnek hosszúnak kell lennie, akkor az elektródák bőrrel érintkezési pontjain speciális vezetőképes pasztát vagy kollódiumot alkalmaznak. Az elektródák nem okoznak kellemetlenséget.

Az EEG nem utal a bőr integritásának vagy a bevezetés megsértésére gyógyszerek(premedikáció).

Az agyi aktivitás rutinszerű rögzítése passzív ébrenléti állapotban lévő betegnél történik, amikor csendesen fekszik vagy csukott szemmel ül. Elég nehéz, lassan telik az idő, és küzdeni kell az alvással. A laboratóriumi asszisztens időszakonként ellenőrzi a beteg állapotát, kéri a szem kinyitását és bizonyos feladatok elvégzését.

A vizsgálat során a páciensnek minimálisra kell csökkentenie minden olyan motoros tevékenységet, amely zavarhatja. Jó, ha a laboratóriumnak sikerül rendbe tenni az érdeklődő orvosokat neurológiai megnyilvánulások(görcsök, tics, epilepsziás roham). Néha egy epilepsziás rohamot szándékosan váltanak ki, hogy megértsék annak típusát és eredetét.

Felkészülés az EEG-re

A tanulmány előestéjén érdemes hajat mosni. Jobb, ha nem fonja be a haját, és nem használ semmilyen hajformázó terméket. Hagyja otthon a hajtűket és a kapcsokat, a hosszú hajat pedig gyűjtse lófarokba, ha szükséges.

A fém ékszereket is érdemes otthon hagyni: fülbevalót, láncot, ajak- és szemöldökpiercinget. Mielőtt belépne az irodába, kapcsolja ki a mobiltelefont (nem csak a hangot, hanem teljesen), hogy ne zavarja az érzékeny érzékelőket.

A vizsgálat előtt enni kell, nehogy éhes legyen. Célszerű kerülni a nyugtalanságot és az erős érzéseket, de semmiféle nyugtatót nem szabad bevenni.

Szükség lehet egy zsebkendőre vagy törülközőre, hogy letörölje a megmaradt rögzítőgélt.

Mintavétel az EEG során

Az agyi neuronok reakciójának nyomon követése különböző helyzetekben, valamint a módszer demonstrációs képességeinek bővítése érdekében az elektroencefalográfiás vizsgálat számos tesztet tartalmaz:

1. Szemnyitás-zárás teszt. A laboráns meggyőződik arról, hogy a beteg eszméleténél van, hallja és betartja az utasításokat. A minták hiánya a diagramon a szem kinyitásakor patológiát jelez.

2. Teszt fotostimulációval, amikor a felvétel során erős fény villanása irányul a páciens szemébe. Így feltárul az epileptimorf aktivitás.

3. Hiperventilációs teszt, amikor az alany több percig önszántából mélyeket lélegzik. A légzőmozgások gyakorisága ekkor enyhén csökken, de a vér oxigéntartalma megemelkedik, és ennek megfelelően nő az agy oxigénnel dúsított vérellátása.

4. Alvásmegvonás, amikor a beteg nyugtatók segítségével rövid álomba merül, vagy a kórházban marad napi megfigyelésre. Ez lehetővé teszi, hogy fontos adatokhoz jusson a neuronok aktivitásáról az ébredés és az elalvás idején.

5. A mentális tevékenység serkentése egyszerű problémák megoldásából áll.

6. Manuális tevékenység ösztönzése, amikor a pácienst egy tárggyal a kezében kell feladat elvégzésére.

Mindez teljesebb képet ad az agy funkcionális állapotáról, és észreveszi azokat a jogsértéseket, amelyeknek enyhe külső megnyilvánulása van.

Az elektroencefalogram időtartama

Az eljárás időtartama az orvos által kitűzött céloktól és az adott laboratórium körülményeitől függően változhat:

• 30 perc vagy több, ha gyorsan regisztrálhatja a keresett tevékenységet;
• 2-4 óra standard változatban, amikor a pácienst székben dőlve vizsgálják;
• 6 vagy több óra EEG-vizsgálat nappali alvásmegvonással;
• 12-24 óra, amikor az éjszakai alvás minden fázisát megvizsgálják.

A beavatkozás tervezett időpontja az orvos és a laboráns belátása szerint tetszőleges irányban változtatható, mert ha nincsenek a diagnózisnak megfelelő jellegzetes mintázatok, az EEG-t meg kell ismételni, plusz időt és pénzt költve rá. És ha minden szükséges feljegyzés megvan, akkor nincs értelme a beteget kényszerű tétlenséggel gyötörni.

Mi az a videó megfigyelés az EEG során?

Néha az agy elektroencefalográfiáját egy videofelvétel is megduplázza, amely mindent rögzít, ami a pácienssel végzett vizsgálat során történik.

Az epilepsziás betegek számára videomonitoringot írnak elő, hogy megállapítsák, hogyan korrelál a roham alatti viselkedés az agyi aktivitással. A jellemző hullámok időzített illesztése a képpel tisztázza a diagnózis hiányosságait, és segít a klinikusnak megérteni az alany állapotát a pontosabb kezelés érdekében.

Az elektroencephalográfia eredménye

Amikor a betegen elektroencefalográfiát végeztek, a következtetést az agy különböző részeinek hullámaktivitásának összes grafikonjával együtt kinyomtatják. Ezenkívül, ha videó megfigyelést is végeztek, a felvétel lemezre vagy flash meghajtóra kerül mentésre.

A neurológussal folytatott konzultáció során jobb, ha az összes eredményt megmutatja, hogy az orvos felmérhesse a beteg állapotának jellemzőit. Az agy elektroencephalográfiája nem a diagnózis alapja, de jelentősen tisztázza a betegség képét.

Annak érdekében, hogy a legkisebb fogak jól láthatóak legyenek a grafikonokon, ajánlott a nyomatokat lelapítva egy kemény mappában tárolni.

Titkosítás az agyból: a ritmusok típusai

Amikor elektroencephalográfiát végeznek, amelyet minden grafikon mutat, rendkívül nehéz önmagában megérteni. Az orvos diagnózist készít az agyterületek aktivitásában a vizsgálat során bekövetkezett változások tanulmányozása alapján. De ha felírták az EEG-t, akkor az okok jók voltak, és nem ártana tudatosan megközelíteni az eredményeit.

Tehát a kezünkben van egy ilyen vizsgálat, például az elektroencephalográfia kinyomata. Mik ezek - ritmusok és frekvenciák - és hogyan lehet meghatározni a norma határait? A következtetésben megjelenő főbb mutatók:

1. Alfa ritmus. A frekvencia általában 8-14 Hz között van. Között nagy félgömbök akár 100 µV eltérés is megfigyelhető. Az alfa ritmus patológiáját a féltekék közötti 30% feletti aszimmetria jellemzi, az amplitúdóindex 90 μV feletti és 20 alatti.

2. Béta ritmus. Főleg az elülső vezetékeken (a homloklebenyekben) van rögzítve. A legtöbb ember számára a tipikus frekvencia 18-25 Hz, amplitúdója nem haladja meg a 10 μV-ot. A patológiát az amplitúdó 25 μV feletti növekedése és a béta-aktivitás tartós terjedése a hátsó vezetékekre jelzi.

3. Delta ritmus és théta ritmus. Csak alvás közben javítva. Ezeknek a tevékenységeknek a megjelenése az ébrenlét időszakában az agyszövetek alultápláltságát jelzi.

5. Bioelektromos aktivitás (BEA). A normál indikátor a szinkront, a ritmust és a paroxizmusok hiányát mutatja. Az eltérések a korai epilepsziában nyilvánulnak meg gyermekkor, görcsökre és depresszióra való hajlam.

Annak érdekében, hogy a vizsgálat eredményei tájékoztató jellegűek és tájékoztató jellegűek legyenek, fontos, hogy pontosan kövesse az előírt kezelési rendet, anélkül, hogy a vizsgálat előtt törölné a gyógyszereket. Az előző napon vett alkohol vagy energiaital torzíthatja a képet.

Mire használják az elektroencefalográfiát?

A páciens számára a vizsgálat előnyei nyilvánvalóak. Az orvos ellenőrizheti az előírt terápia helyességét, és szükség esetén módosíthatja azt.

Epilepsziás betegeknél, amikor megfigyeléssel megállapítják a remissziós időszakot, az EEG olyan görcsrohamokat mutathat, amelyek felületesen nem észlelhetők, és még mindig orvosi beavatkozást igényelnek. Vagy kerülje az indokolatlan társadalmi korlátozásokat, meghatározva a betegség lefolyásának jellemzőit.

A tanulmány hozzájárulhat a daganatok, az érrendszeri patológiák, a gyulladások és az agydegeneráció korai diagnosztizálásához is.

Hans Berger jénai pszichiáter 1920-as évekbeli tanulmányai az agy biopotenciáljának vizsgálata terén pontosan ugyanolyan jelentőséggel bírtak, mint Einthoven századvégi munkája, amely új korszakot nyitott az elektrokardiográfia területén. 1875-ben Keton észrevette, hogy az agy működése során elektromos jelenségek figyelhetők meg. Vele szinte egy időben Danilevsky beszélt a hangimpulzusok hatásáról az agy elektromos jelenségeire. Ennek ellenére Berger volt az, aki felfedezte a jelenségek összefüggéseit, megtalálta benne az agyi aktivitás és az elektromos hatások közötti kapcsolatot, és kidolgozta az elektroencefalográfia alkalmazási módszereit a diagnosztika területén. Az ép agyból nyert és rögzített görbét elektroencefalogramnak (EEG) nevezi.

Az elektroencephalográfia az agysejtek gerjesztéséből származó biopotenciálok regisztrálásával és értékelésével foglalkozik. Mivel az EEG az idegrendszert alkotó sok milliárd idegsejt biopotenciáljának eredménye, az értékelés korántsem egyszerű. Minél több vezetékből származik az EE1, annál teljesebb lehet az értékelés sok görbe összehasonlításakor. Ehhez többcsatornás (8, 12, 16 és akár 32 csatornás) eszközöket használnak. A vizsgálat eredménye még megbízhatóbb lesz, ha a sokféle vezetékről érkező jeleket elemzi a számítógép.

Az elektroencefalogram típusa

Még Berger is észrevette, hogy az EEG különböző amplitúdójú és frekvenciájú hullámokból áll. Ha a páciens nyugodtan, ellazult izmokkal, irritációmentes környezetben fekszik csukott szemmel, de nem alszik, akkor az EEG-t szinuszhullám uralja, különösen a koponya hátsó és oldalsó részéből vett aktív feszültséggörbében. Alfa ritmusnak hívják. Jellegzetes frekvenciatartománya 7,5. 13 Hz és csúcstól csúcsig (amplitúdó) 50 µV. Egyes betegeknél az amplitúdó kétszer akkora lehet, bár az emberek körülbelül 10% -ánál az alfa ritmus egyáltalán nem figyelhető meg. Ez a ritmus eltűnik, amint a beteg kinyitja a szemét. Ezt a jelenséget alfa-gátlásnak nevezik. Az eltűnő alfa-ritmus helyett gyakoribb véletlenszerű hullámok jelennek meg, amelyek többet foglalnak el széleskörű frekvenciák Alfa ritmus a leginkább fémjel Egészséges ember EEG-je, de sok fiatalnak egyáltalán nincs meg, és ez egyáltalán nem utal betegségre vagy a szervezet fogékonyságának hiányára.

Egy másik jellegzetes EEG hullám a béta ritmus. Főleg a koponya elülső részéből vett jelekben figyelhető meg. A béta ritmus frekvenciája magasabb, mint az alfa ritmusé, de kisebb az amplitúdója és kevésbé szabályos görbe alakja. Nem folyamatosan, hanem körülbelül egy másodperces időközönként jelenik meg. Minden ilyen időszakot béta orsónak nevezünk.

A páciens halántékából alfa és béta ritmusokkal kevert thétahullámot vehetünk ki. Ennek a ritmusnak a frekvenciasávja alacsonyabb, mint az alfa ritmusé. Vannak gamma- és deltahullámok is. Általában kóros esetekben jelennek meg.

Az elektroencefalográfia alkalmazása

Különösen fontos szerepet játszik az epilepszia korai diagnózisában (különböző típusainak meghatározásában). Ezt a betegséget kis agyvérzés, agykárosodás okozhatja. Az epilepsziát okozó csomópont EEG segítségével azonosítható. Ennek nagy jelentősége van például egy operatív beavatkozás tervezésekor.

Az elektroencephalográfia másik fontos alkalmazási területe az agyban előforduló különböző gócos folyamatok (daganatok, vérzések) jelenlétének és elhelyezkedésének meghatározása. Jellegzetes „elektromos csend” alakulhat ki a daganat felett, mivel a gócos folyamat által kiszorított sejtek nem tudnak normálisan működni. Az agy biopotenciáljának változásai mérgező hatásokat is okozhatnak.

Megfigyelték, hogy az EEG az agy oxigénellátását tükrözi. Ez tapasztalatból is látható. Ha a beteg a szokásosnál mélyebben és gyakrabban lélegzik, az agyba kerülő vér oxigéntartalma megemelkedik, ennek következtében az EEG megváltozik. Az agy hipoxiáját jellegzetes elváltozások is kísérik. Éppen ezért az elektroencefalográfiával a beteg állapota a műtét során is nyomon követhető. Ez a módszer különösen értékes, ha az elektrokardiográfiás elemzés nem használható a műtét során, például szívműtét során. Ilyen esetekben az EEG tájékoztatja a narkológust a beteg agyának állapotáról.

Az utóbbi időben egyre gyakrabban használják az EEG-t annak eldöntésére, hogy „a biológiai halál bekövetkezett-e vagy sem. Az újraélesztési módszerek elterjedésével, mint ma már ismeretes, a szívműködés megszűnése (az ún. klinikai halál) nem feltétlenül jelenti Ha a klinikai halál állapotában lévő beteg EEG-je továbbra is információt ad, vagyis az agyi tevékenység leállása még nem következett be (amit az EEG-ben „elektromos csend” bizonyít), ami azt jelenti, hogy reméljük a test újjáéledését anélkül, hogy ez különösebb következményekkel járna. (A biológiai halál megállapításának fontos jogi jelentősége is van, például a szervátültetésnél, amikor gyorsan el kell dönteni, hogy a donor már halottnak tekinthető-e. ) Egy ilyen beteg megfigyelésekor nincs szükség többcsatornás klinikai elektroencefalográfra, és leggyakrabban teljesen megtagadható a regisztráció. Ilyen esetekben elektroencefaloszkópot használnak, amellyel vizuálisan megfigyelheti az agy aktivitását. cent.

Az EEG az alvás mélységének felmérésére is használható. Ha a beteg fáradt, nagy amplitúdójú lassú hullámok jelennek meg az EEG-ben. Amikor a beteg elalszik, az alfa ritmus azonnal eltűnik, a görbe kisebb amplitúdójú, megnyúlik. Az alfa ritmus megjelenhet spontán módon vagy valamilyen külső impulzus hatására. Az alvás mélységének növekedésével béta orsók jelennek meg ezen a megnyúlt görbén. Ha az EEG több elvezetésben is megfigyelhető, akkor a tapasztalatok szerint a béta orsók nem egyszerre jelennek meg, ami azt igazolja, hogy az agy egyes részein a gátlás nem egy időben történik. Ezért kiderül, hogy egyes vezetékekben alfa-ritmus van, míg másokban alfagátlás figyelhető meg. Ahogy az alvás mélyebbé válik, a béta orsók fokozatosan eltűnnek, és ingadozó hullámok (théta és delta) jelennek meg. Ha a beteg altatásban van, és a nyugtató mennyisége nem csökken, az EKG amplitúdója egyre kisebb lesz, amíg a túlzottan mély alvás állapota be nem következik. Ugyanakkor az EEG amplitúdók majdnem nullára csökkennek.

Mivel az EEG az ébrenlét állapotát, az "agy készenléti állapotát" rögzíti, a módszer sikeresen alkalmazható annak nyomon követésére, hogy az ember mennyire képes bizonyos dolgokra összpontosítani a figyelmét. Például nagysebességű repülőgépeken, űrhajókon fontos manőverek végrehajtása előtt szükséges, hogy a pilóta a lehető legfigyelemesebb legyen. Ilyenkor folyamatosan figyelik az EEG-jét, és ha a figyelem gyengül, figyelmeztetik a pilótát vagy a nyomkövető állomást az esetleges alvásveszélyre. Természetesen megteszik a megfelelő intézkedéseket (a beteget fel kell frissíteni, hagyni kell gyógyszert szedni, felébreszteni a műszakot stb.).

EEG elektródák

Az elektroencefalográfiás vizsgálat helyes elvégzéséhez a legfontosabb az elektródák helyes elhelyezése. Az a tény, hogy az elektroenkefalográfiás jel amplitúdója gyakran csak néhány mikrovolt (átlagosan 50 μV), és az agysejtek és az elektródák között elhelyezkedő agyfolyadék, valamint a vastag koponyacsont átmeneti ellenállásként gyengíti az elektromos hatást. . Ezért az elektróda alakját és anyagát úgy kell megválasztani, hogy a lehető legkisebb átmeneti ellenállást és polarizációs feszültség hiányát biztosítsa. Az elektródák megfelelő kialakításával és elrendezésével a köztük lévő ellenállás 1 ... 2 kOhm-ra csökkenthető. Általában az ezüst vagy ezüst-klorid elektródákat gomb formájában használják. Az elektródákat gumikötéssel vagy elektródasisakkal rögzítik a fejbőrhöz, és az érintkezési pontot alaposan zsírtalanítják. A haj általában szétválik, és csak ritka esetekben vágják le. Az elektróda és a bőr érintkezési ellenállása speciális elektródapasztával csökkenthető. Mivel az elektródákhoz vezető vezetékek jelentős elektromos zajt képesek felvenni, az erősítő bemeneti fokozatával szemben is magasabb követelményeket kell támasztani. Ha egy differenciálerősítő két ágában a bemeneti impedanciák nem egyenlőek, akkor még a nagy erősítése sem garantálja a jó minőségű mérést. Ezért az elektródák beszerelésekor nem csak a kis átmeneti ellenállások biztosítására kell törekedni, hanem azok egyenlőségére is. Ezért a legtöbb EEG készülék rendelkezik olyan eszközzel, amely méri az elektródák ellenállását.

Ólommódszerek

Az elektroencefalográfiában általában három elvezetési módszert alkalmaznak (9. ábra). Unipoláris (vagy unipoláris) vezeték esetén a feszültséget az egyes pontokon rögzítik egy közös referenciahoz képest. Két fülelektróda csatlakoztatása referenciapontként használható. Elvileg ezen a ponton a feszültségnek állandónak kell lennie, de a gyakorlatban ingadozik. Ezért nehéz lehet a megfelelő referenciapont kiválasztása. Bizonyos esetekben célszerű referenciapontot létrehozni úgy, hogy az összes leágazási pontot az ellenállások összegzésével összekötjük, és az adott pillanatban ezen a ponton lévő feszültséghez viszonyított feszültségkülönbséget rögzített jelnek tekintjük. Ha olyan kóros aktivitást kell észlelni, mint egy éles hullám, amely csak egyetlen vezetési pont alatt követhető, akkor ilyen referenciapontot használva csak egy elvezetésben, legrosszabb esetben többben is éles hullám jelenik meg. Ily módon a jelenség lokalizálása érhető el. (Ez a vezetékrendszer egy unipolárisnak felel meg

elektrokardiográfiában alkalmazott módszer, amikor a referenciapontot három összegző ellenállás képezi).

A bipoláris vezetési módszerrel rögzítjük a vezetékpont-párok közötti potenciálkülönbséget. Ily módon lehet a legpontosabban lokalizálni az agy elektromos aktivitásának egyes felvillanásait. Ebben az esetben a kisülési pont feletti elektróda pozitív, és a szomszédos pontban lévő potenciál negatív eltérést okoz az EEG-ben. Egy gyakorlott szemű orvos azonnal 180 fokos fáziskülönbséget észlel a két pontból érkező jelek között. Ezt a jelenséget tartják a legmegbízhatóbb eszköznek az agy finoman lokalizált elektromos aktivitásának fókuszának meghatározására.

Elektroencefalográfiák

A készülék kapcsolási rajza hasonló az elektrokardiográféhoz. Mivel azonban az EEG jelek csaknem két nagyságrenddel gyengébbek, az elektroencefalográf erősítésének nagynak kell lennie. Az elektroencephalográfok a jelek rögzítésének módjában különböznek az elektrokardiográfoktól. Ha az utóbbiak jelenleg nem használnak tintával író regisztrátorokat, akkor ez a módszer a legelterjedtebb az elektroencefalográfoknál. Ennek az az oka, hogy elektroencefalográf segítségével már ez a jelrögzítési módszer is lehetővé teszi a viszonylag alacsony frekvenciák átvitelének rögzítését. Ugyanakkor ennek a módszernek nagy előnye van a többihez képest: a vevőpapír nagyon olcsó, ami nagyon fontos, hiszen egy 40 ... 50 m hosszú szalagot kell használni a páciens EEG-jének rögzítéséhez, ez előnyös, ha az EEG adatokat ezt követően számítógépen dolgozzák fel. Ha viszont létrehoznának egy apparátust egy tintarekord görbéjének leolvasására és a kapott adatok számítógépbe bevitelére, akkor az nagyon körülményesnek bizonyulna. Maga a folyamat pedig sok időt vesz igénybe, és magas költségeket igényelne. Másrészt, amikor a jeleket magnóval rögzítjük, elveszítjük a rögzítés közvetlen vizuális ellenőrzésének lehetőségét.

Elektroencefalogram elemzés

Maga az EEG egy összetettebb hullámforma, mint az EKG, nem beszélve arról, hogy több elvezetést igényel, és tovább tart a jelek rögzítése. A szemmel történő értékelés itt hagy kívánnivalót maga után, így érthető a szakemberek azon vágya, hogy az EEG-elemzést kényelmesebbé és pontosabbá tegyék. Különféle analizátorok (amelyekben spektrumanalízis, integráció, differenciálás, keresztkorreláció, autokorreláció, átlagolás stb. használhatók) teszik lehetővé az EEG-ből egyre értékesebb információ kinyerését. Például a 3. ábra. A 13. ábra jól mutatja a különbséget a nyitott és csukott szemű betegek EEG-spektrumai között: csukott szemmel a spektrum magasabb frekvenciák felé tolódik el.

A spontán bioelektromos aktivitás regisztrálása során kapott EEG esetenként nem ad jellegzetes képet. Ezért az elektroencefalográfiában gyakran alkalmaznak mesterséges stimulációt, és értékelik az erre adott választ. Így például fénystimuláció hatására megváltozik az agyi aktivitás. Hangexpozíció alatt is jellegzetes változások figyelhetők meg. Következésképpen a fény- és hangstimuláció létrehozására szolgáló eszközök fontos eszközök elektroencefalográfiás elemzés.

A módszer bevezetése a klinikai gyakorlatba és a kísérleti neurofiziológiába lehetővé tette, hogy alapvetően új adatok nyerjenek az agy funkcionális szerveződéséről: az úgynevezett nem specifikus rendszerekről - aktiváló és deaktiváló (szinkronizáló), az alvás szerveződéséről ( lassú és gyors alvás) és a nem specifikus rendszerek működési zavarának szerepe számos kóros folyamatban.

Az elektroencephalográfia módszere nagy szerepet játszott az epilepszia patogenezisével kapcsolatos modern elképzelések kialakulásában. A diagnózis szempontjából az utóbbi a legfontosabb módszer instrumentális kutatás.

Az EEG regisztrálásához speciális eszközöket használnak - elektroencefalográfokat, amelyek az agyból eltávolított bioelektromos aktivitást százezerszeresére, milliószorosára erősítik, és papírszalagon vagy számítógépes processzorban regisztrálják, majd vizuális vagy automatikus elemzéssel.

Az elektroencephalográfiát az alany nyugodt állapotában, csukott szemmel rögzítik.

EEG funkcionális vizsgálatokkal

A háttértevékenység rögzítése után funkcionális teszteket alkalmaznak: rövid ideig tartó szemnyitás (aktivációs reakciót okoz - az a-ritmus megszűnése), enyhe ritmikus stimuláció (általában a fényvillogás frekvenciáinak asszimilációja a 6-os tartományban). 18 Hz megjegyzendő); hiperventiláció - mélylégzés ("labda felfújása") - szinkronizációt okoz, i.e. a rezgések frekvenciájának lassítása és amplitúdójuk növelése. Ez a jelenség különösen hangsúlyos gyermekeknél, és általában 20 éves kor után jelentéktelenné válik.

Kiváltott potenciálok

Az elektroencefalográfiás kutatás speciális módszere az agy kiváltott válaszainak (kiváltott potenciálok - EP) rögzítésének módszere diszkrét stimulációra (fény, hang stb.), az EEG szabályos választ regisztrál, azonban a szokásos rögzítési módszerrel jelentéktelen. A válasz amplitúdója a ritmikus aktivitás hátterében, a neuronok hatalmas tömege nem teszi lehetővé a válasz kiválasztását. Teremtés speciális eszközök, lehetővé téve az ismétlődő válaszok összegzését és a háttéraktivitás kiegyenlítését, lehetővé tette a kiváltott potenciálok módszerének bevezetését a klinikai és kísérleti gyakorlatba.

A kiváltott potenciálok ritmikus fluktuációk, amelyekben megkülönböztetünk korai és késői komponenseket (1.9.14. ábra). Úgy gondolják, hogy a korai komponensek tükrözik az impulzus gerjesztésével és áthaladásával kapcsolatos folyamatokat a megfelelő szenzoros útvonalon, annak átkapcsolásával a relészerkezetekben; a késői komponensek specifikus impulzusok által aktivált nem specifikus struktúrákból származó afferenshez kapcsolódnak.

Léteznek negatív (az izovonaltól felfelé irányuló) és pozitív (lefelé irányuló) oszcillációk, melyeket a megfelelő számokkal vagy a rezgések látens periódusait jelző számokkal jelöljük ezredmásodpercben.

Vizsgálja meg a fényvillanásokra adott válaszokat – vizuális kiváltott potenciálok (VEP, hangkattanások – hallás által kiváltott potenciálok (AEP) és a perifériás idegek vagy receptorok elektromos stimulációja – szomatoszenzoros kiváltott potenciálok (SSEP).

A klinikai gyakorlatban a kiváltott potenciálok módszerét alkalmazzák az idegrendszeri károsodás mértékének és lokalizációjának diagnosztizálására, és ennek megfelelően bizonyos betegségek, így különösen a sclerosis multiplex (a VEP korai komponensei zavartak), a hisztérikus vakság (VEP nem). változás) stb.

Az elmúlt években az elektroencefalográfia számítógépes feldolgozásának új módszerei jelentek meg a klinikai gyakorlatban: az amplitúdó-térképezés, a spektrális teljesítménybecslés, a többlépcsős dipólusok lokalizációjának módszere és az alacsony felbontású elektromágneses tomográfia módszere.

Az agy bioelektromos aktivitásának amplitúdó-térképezése

Ez a módszer lehetővé teszi, hogy bármikor megjelenítse a potenciálkülönbségek eloszlását az agy felszínén, értékelje bizonyos jelenségek polaritását, térbeli eloszlását, valamint a potenciáltérképek dipólusmodellnek való megfelelését (nevezetesen az 1 jelenlétét). vagy 2 ellenkező előjelű szélsőség) .

Spektrális teljesítménybecslés

Ezzel a módszerrel elemezzük a spektrális teljesítmény térbeli eloszlását a fő EEC ritmusok szerint: α, β 1 , β 2, θ és δ a rekordok adott műtermékmentes szakaszain (elemzési korszakok). A korszakok kiválasztását a kutatót érdeklő jelenségek jelenléte határozza meg az EEG-n.

Többlépcsős dipólus lokalizációs módszer

A BranLoc program a fej felszíni potenciálkülönbségek eloszlásának elemzésén alapul, lehetővé teszi az inverz EEG probléma megoldását, azaz az agy bioelektromos aktivitásának forrásainak háromdimenziós lokalizációjának meghatározását. Az aktivitás forrását dipólusként ábrázoljuk háromdimenziós térben (derékszögű koordinátarendszer), ahol az X tengely az inion-nazon egyenes mentén halad, az Y tengely párhuzamos az összekötő vonallal. hallójáratok, a Z tengely az alaptól az artexig van. A program szolgáltatásai lehetővé teszik a dipólusok lokalizációjának eredményének megjelenítését valós és szabványosított CT vagy MRI szeleteken.

EEG norma

A bioelektromos potenciálokat általában szimmetria jellemzi. Az EEG az agykéreg neuronjainak teljes funkcionális aktivitását tükrözi. Ez a tevékenység azonban nem specifikus stem-corticalis rendszerek hatása alatt áll, aktiválva és deaktiválva, ritmikusan szerveződik és eltérő életkori jellemzőkkel rendelkezik.

Egy éber felnőtt elektroencefalográfiáján (1.9.10. ábra) a bioelektromos aktivitás főként ritmusból és 8-12 Hz frekvenciájú, 50-100 μV amplitúdójú (a-ritmus) súlyú viliből áll, főként a az agy hátsó részei, maximum - az occipitalis vezetékekben, és az agy elülső részeinek gyakoribb ingadozásaitól 13-40 Hz-es frekvenciával és 15 μV-ig terjedő amplitúdóval (p-ritmus). anyag az oldalról

gyermek EEG

Az újszülött EEG-jét a ritmikus aktivitás hiánya jellemzi. Szabálytalan lassú hullámokat regisztrálnak. 3 hónapos korban kialakul a ritmikus aktivitás, főleg az 5-ös tartományban. 6 hónapra a 0-ritmus (5-6 Hz) dominál. A jövőben megjelenik és erősödik az úgynevezett lassú a-ritmus (7-8 Hz), amely 12 hónapos korig válik uralkodóvá.

11.02.2002

Momot T.G.

Mi indokolja az elektroencephalográfiai vizsgálat szükségességét?

Az EEG használatának szükségessége abból adódik, hogy adatait figyelembe kell venni, mint egészséges emberek szakmai kiválasztás során, különösen a stresszes helyzetekben dolgozók körében vagy a káros körülmények előállítása, illetve a betegek vizsgálata során a differenciáldiagnosztikai problémák megoldása érdekében, ami különösen fontos a betegség korai szakaszában, hogy kiválassza a leginkább hatékony módszerek kezelés és a terápia monitorozása.

Mik az elektroencefalográfia javallatai?

A vizsgálat kétségtelen javallataként figyelembe kell venni a beteg jelenlétét: epilepszia, nem epilepsziás krízisek, migrén, volumetrikus folyamat, agyi érelváltozások, traumás agysérülés, agyi gyulladásos betegség.

Ezen túlmenően a kezelőorvos számára nehézséget okozó egyéb esetekben a beteg elektroencefalográfiás vizsgálatra is beutalható; gyakran többszöri ismételt EEG-vizsgálatot végeznek a gyógyszerek hatásának nyomon követésére és a betegség dinamikájának tisztázására.

Mit tartalmaz a páciens vizsgálatra való felkészítése?

Az EEG-vizsgálatok elvégzésekor az első követelmény az, hogy az elektrofiziológus világosan megértse céljait. Például, ha az orvosnak csak a központi idegrendszer általános funkcionális állapotának felmérésére van szüksége, a vizsgálatot szabványos protokoll szerint végzik, ha szükséges az epileptiform aktivitás vagy helyi elváltozások kimutatása, a vizsgálati idő és a funkcionális terhelések egyedileg változnak, hosszú távú felügyeleti rekord használható. Ezért a kezelőorvosnak, aki a beteget elektroencefalográfiás vizsgálatra utalja, össze kell gyűjtenie a beteg anamnézisét, szükség esetén radiológus és szemész szakorvosi vizsgálatot kell végeznie, és egyértelműen meg kell fogalmaznia a neurofiziológus diagnosztikus keresésének fő feladatait. A standard vizsgálat elvégzésekor az elektroencefalogram kezdeti értékelésének szakaszában a neurofiziológusnak adatokkal kell rendelkeznie a beteg életkoráról és tudatállapotáról, és további klinikai információk befolyásolhatják bizonyos morfológiai elemek objektív értékelését.

Hogyan érhetünk el hibátlan EEG-felvételi minőséget?

Az elektroencefalogram számítógépes elemzésének hatékonysága a regisztráció minőségétől függ. A kifogástalan EEG-felvétel a kulcs a későbbi helyes elemzéshez.

Az EEG-regisztráció csak előre kalibrált erősítőn történik. Az erősítő kalibrálása az elektroencefalográfhoz mellékelt utasítások szerint történik.

A vizsgálathoz a pácienst kényelmesen elhelyezzük egy széken vagy fektetjük le a kanapéra, gumisisakot helyezünk a fejére, és elektródákat helyezünk fel, amelyeket elektroencefalográfiás erősítőhöz csatlakoztatunk. Ezt az eljárást az alábbiakban részletesebben ismertetjük.

Az elektródák elhelyezkedésének vázlata.

Elektródák felszerelése és felhelyezése.

Elektróda gondozás.

EEG regisztráció feltételei.

Leletek és eltávolításuk.

EEG felvételi eljárás.

A. Elektróda elrendezés

Az EEG felvételhez a "10-20%" elektródaelrendezési rendszert, amely 21 elektródát tartalmaz, vagy a módosított "10-20%" rendszert, amely 16 aktív elektródát tartalmaz referencia átlagolt közös elektródával. Ez utóbbi rendszer jellemzője, amelyet a "DX Systems" cég használ, egy párosítatlan Oz occipitális elektróda és egy párosítatlan központi Cz jelenléte. A program egyes verziói 16 elektródából álló rendszert írnak elő két O1 és O2 occipitális vezetékkel, Cz és Oz hiányában. A földelő elektróda az elülső frontális régió közepén található. Az elektródák alfabetikus és digitális jelölései megfelelnek a „10-20%” nemzetközi elrendezésnek. Az elektromos potenciálok eltávolítása monopoláris módon, átlagolt összesítéssel történik. Ennek a rendszernek az az előnye, hogy kevésbé időigényes, elegendő információtartalmú elektródákat kell felhelyezni, és bármilyen bipoláris vezetékre konvertálható.

b. Az elektródák felszerelése és felhelyezése a következő sorrendben történik:

Az elektródák az erősítőhöz vannak csatlakoztatva. Ehhez az elektródadugókat az erősítő elektróda-aljzataiba kell behelyezni.

A beteg sisakot visel. A sisak méreteit a páciens fejének méretétől függően a gumiszalagok meghúzásával és lazításával állítjuk be. Az elektródák elhelyezkedését az elektródák elhelyezési rendszerének megfelelően határozzák meg, és a sisakhevedereket a velük való metszéspontba szerelik fel. Emlékeztetni kell arra, hogy a sisak nem okozhat kellemetlenséget a betegnek.

Alkoholba mártott vattacsomóval zsírtalanítják az elektródák rögzítésére szolgáló helyeket.

Az erősítő panelen feltüntetett jelölések szerint az elektródák a rendszer által biztosított helyekre vannak felszerelve, a párosított elektródák szimmetrikusan vannak elhelyezve. Közvetlenül az egyes elektródák felhelyezése előtt az elektróda gélt felvisszük a bőrrel érintkező felületre. Emlékeztetni kell arra, hogy a vezetőként használt gélt elektrodiagnosztikára kell szánni.

C. Elektróda gondozás.

Különös figyelmet kell fordítani az elektródák gondozására: a pácienssel végzett munka befejezése után az elektródákat meg kell mosni meleg vízés szárítsa meg tiszta törülközővel, kerülje az elektródakábelek meghajlítását és túlzott húzását, valamint az elektródakábel csatlakozóin a vizet és sóoldatot.

D. EEG regisztráció feltételei.

Az elektroencefalogram rögzítésének feltételeinek biztosítaniuk kell a nyugodt ébrenlét állapotát a páciens számára: kényelmes szék; fény- és hangszigetelt kamra; az elektródák helyes elhelyezése; a fonofotostimulátor elhelyezése 30-50 cm távolságra a téma szemétől.

Az elektródák felhelyezése után a páciensnek kényelmesen kell ülnie egy speciális székben. A felső vállöv izmait lazítani kell. A felvétel minősége az elektroencefalográf rögzítési módban történő bekapcsolásával ellenőrizhető. Az elektroencefalográf azonban nemcsak az agy elektromos potenciáljait képes regisztrálni, hanem a külső jeleket is (az úgynevezett műtermékeket).

E. Leletek és eltávolításuk.

A legtöbb mérföldkő A számítógépek alkalmazása a klinikai elektroencefalográfiában a kezdeti elektroencefalográfiás jel elkészítése, amely a számítógép memóriájában tárolódik. A fő követelmény itt a műtermékmentes EEG bemenetének biztosítása (Zenkov L.R., Ronkin M.A., 1991).

A műtermékek eltávolításához meg kell határozni azok okát. Az előfordulás okától függően a műtermékeket fizikai és fiziológiai részekre osztják.

A fizikai műtermékek technikai okok miatt következnek be, többek között:

Nem megfelelő minőségű földelés;

Az orvostudományban használt különféle berendezések (röntgen, fizioterápia stb.) lehetséges befolyása;

Kalibrálatlan elektroencefalográfiás jelerősítő;

Rossz minőségű elektródák elhelyezése;

Az elektróda sérülése (a fej felületével és a csatlakozó vezetékkel érintkező rész);

Hangszedés működő fonofotostimulátorról;

Az elektromos vezetőképesség megsértése, amikor víz és sóoldat kerül az elektródakábelek csatlakozóira.

A nem kielégítő földelési minőséggel, a közeli berendezésektől és a működő fonofotostimulátorral kapcsolatos problémák hibaelhárításához telepítőmérnök segítségére van szükség az orvosi berendezések megfelelő földeléséhez és a rendszer telepítéséhez.

Az elektródák rossz minőségű felhordása esetén szerelje vissza azokat a p.B szerint. a jelenlegi ajánlásokat.

A sérült elektródát ki kell cserélni.

Tisztítsa meg az elektródakábelek csatlakozóit alkohollal.

Az alany szervezetének biológiai folyamatai által okozott fiziológiai műtermékek a következők:

Elektromiogram - az izommozgás műtermékei;

Elektrookulogram – szemmozgási műtermékek;

A szív elektromos aktivitásának rögzítésével kapcsolatos műtermékek;

Az erek lüktetésével kapcsolatos műtermékek (az ér közeli elhelyezkedésével a rögzítő elektródától;

Légzéssel kapcsolatos műtermékek;

A bőr ellenállásának megváltozásával kapcsolatos műtermékek;

A páciens nyugtalan viselkedésével kapcsolatos műtermékek;

A fiziológiai műtermékeket nem mindig lehet teljesen elkerülni, ezért ha azok rövid ideig tartanak (ritka szemvillanás, rágóizom feszülés, rövid távú szorongás), akkor a program által biztosított speciális rezsim segítségével javasolt eltávolítani őket. A kutató fő feladata ebben a szakaszban a műtárgyak helyes felismerése és időben történő eltávolítása. Egyes esetekben szűrőket használnak az EEG minőségének javítására.

Az elektromiogram regisztrálása összefüggésbe hozható a rágóizom feszültségével, és az időbeli vezetékekben nagy amplitúdójú béta-tartományú rezgések formájában reprodukálódik. Hasonló változások figyelhetők meg lenyeléskor. Bizonyos nehézségek a ticoid rángásos betegek vizsgálatakor is felmerülnek, mert az elektroencefalogramon az elektromiogram rétegzettsége van, ezekben az esetekben szükséges antimuscularis szűrés vagy megfelelő gyógyszeres terápia előírása.

Ha a beteg huzamosabb ideig pislog, akkor az index és az index enyhe megnyomásával megkérdezheti tőle magát hüvelykujj tartsa csukva a szemhéját. Ezt az eljárást ápolónő is elvégezheti. Az okulogramot a frontális vezetékekben rögzítik a delta tartomány kétoldali szinkron oszcillációi formájában, amelyek amplitúdójában meghaladják a háttérszintet.

A szív elektromos aktivitása elsősorban a bal hátsó temporális és occipitalis vezetékekben rögzíthető, frekvenciájában egybeesik az impulzussal, a théta tartomány egyszeri ingadozásai képviselik, kissé meghaladva a háttéraktivitás szintjét. Nem okoz észrevehető hibát az automatikus elemzésben.

A vaszkuláris pulzációval kapcsolatos műtermékek főként delta tartományú rezgések formájában jelennek meg, meghaladják a háttéraktivitás szintjét, és az elektróda egy szomszédos, nem az ér feletti területre való mozgatásával küszöbölhetők ki.

A páciens légzéséhez kapcsolódó műtermékek esetén rendszeres lassú hullámú oszcillációkat rögzítenek, amelyek ritmusban egybeesnek légúti mozgásokés a mechanikai mozgások miatt mellkas, gyakrabban nyilvánul meg a vizsgálat során hiperventillációval. Ennek kiküszöbölésére javasolt megkérni a beteget, hogy váltson át rekeszlégzésre, és kerülje a légzés közbeni idegen mozgásokat.

A bőr ellenállásának megváltozásához kapcsolódó műtermékekkel, amelyek megsértése miatt következhetnek be érzelmi állapot a beteg lassú hullámok szabálytalan oszcillációit rögzítette. Kiküszöbölésükhöz meg kell nyugtatni a pácienst, az elektródák alatti bőrfelületeket újra le kell törölni alkohollal, majd krétával súrolni.

A vizsgálat célszerűségét és a pszichomotoros izgatottság állapotában lévő betegek gyógyszerhasználatának lehetőségét a kezelőorvossal közösen, minden egyes beteg esetében egyedileg döntik el.

Azokban az esetekben, amikor a műtermékek lassú hullámok, amelyeket nehéz kiküszöbölni, lehetséges a rögzítés 0,1 s időállandóval.

F. Mi az EEG felvételi eljárás?

Az EEG rutinvizsgálat során történő rögzítésének eljárása körülbelül 15-20 percig tart, és magában foglalja a "háttérgörbe" rögzítését és az EEG rögzítését különböző funkcionális állapotokban. Kényelmes több előre elkészített regisztrációs protokoll, beleértve a különböző időtartamú és sorrendű funkcionális teszteket. Szükség esetén hosszú távú megfigyelési rekord is használható, amelynek időtartamát kezdetben csak az adatbázis helyén lévő lemezen lévő papír vagy szabad terület korlátozza. protokoll rekord. Egy naplóbejegyzés több funkcionális szondát is tartalmazhat. Egyedi kutatási protokollt választanak ki, vagy újat készítenek, amely jelzi a minták sorrendjét, típusát és időtartamát. A standard protokoll tartalmaz egy szemnyitó tesztet, 3 perces hiperventillációt, fotostimulációt 2 és 10 Hz-es frekvencián. Szükség esetén fono- vagy fotostimulációt végeznek 20 Hz-ig terjedő frekvencián, trigger stimulációt adott csatornán. Speciális esetekben ezen kívül ujjak ökölbe szorítása, hangingerek fogadása, különféle farmakológiai készítmények, pszichológiai tesztek.

Mik azok a standard funkcionális tesztek?

A "nyitott-csukott szem" tesztet általában körülbelül 3 másodpercig végzik el, az egymást követő vizsgálatok közötti intervallumokkal 5-10 másodpercig. Úgy gondolják, hogy a szem kinyitása jellemzi az aktivitásba való átmenetet (a gátlási folyamatok többé-kevésbé tehetetlensége); a szem becsukása pedig a nyugalomba való átmenetet (a gerjesztési folyamatok többé-kevésbé tehetetlensége) jellemzi.

Normális esetben a szem kinyitásakor az alfa-aktivitás visszaszorul, és a béta-aktivitás megnövekszik (nem mindig). A szem becsukása növeli az alfa aktivitás indexét, amplitúdóját és szabályosságát.

A válasz látens periódusa nyitott szemmel 0,01-0,03 másodperc, illetve 0,4-1 másodperc között változik. Úgy gondolják, hogy a szem kinyitására adott válasz a nyugalmi állapotból az aktivitási állapotba való átmenet, és a gátlási folyamatok tehetetlenségét jellemzi. A szem becsukására adott válasz pedig átmenet az aktivitási állapotból a pihenésbe, és jellemzi a gerjesztési folyamatok tehetetlenségét. Az egyes betegek válaszparaméterei általában stabilak az ismételt vizsgálatok során.

A hiperventillációval végzett vizsgálat során a páciensnek ritka, mély lélegzetvételekkel és kilégzésekkel kell lélegeznie 2-3 percig, néha hosszabb ideig. 12-15 év alatti gyermekeknél a hiperventiláció az 1. perc végére természetesen az EEG lelassulásához vezet, ami a további hiperventiláció során az oszcillációk gyakoriságával egyidejűleg fokozódik. Az EEG hiperszinkronizálás hatása a hiperventiláció során annál kifejezettebb, minél fiatalabb az alany. Normális esetben az ilyen hiperventiláció felnőtteknél nem okoz különösebb változást az EEG-ben, vagy néha az alfa-ritmus százalékos hozzájárulásához vezet a teljes elektromos aktivitáshoz és az alfa-aktivitás amplitúdójához. Meg kell jegyezni, hogy a 15-16 év alatti gyermekeknél a hiperventiláció során a rendszeres lassú, nagy amplitúdójú generalizált aktivitás megjelenése a norma. Ugyanez a reakció figyelhető meg fiatal (30 év alatti) felnőtteknél. A hiperventilációs tesztre adott válasz értékelésekor figyelembe kell venni a változások mértékét és jellegét, a hiperventiláció kezdete után bekövetkezésük idejét és a vizsgálat befejezése utáni fennmaradásuk időtartamát. A szakirodalomban nincs konszenzus abban, hogy az EEG-változások meddig maradnak fenn a hiperventiláció befejezése után. N. K. Blagosklonova megfigyelései szerint az EEG-változások 1 percnél hosszabb ideig tartó fennállását a patológia jelének kell tekinteni. Bizonyos esetekben azonban a hiperventiláció az agy elektromos aktivitásának speciális formájának - paroxizmális - megjelenéséhez vezet. 1924-ben O. Foerster kimutatta, hogy az intenzív, mély légzés néhány percig aura vagy elhúzódó epilepsziás roham megjelenését váltja ki epilepsziás betegekben. Az elektroencefalográfiás vizsgálat klinikai gyakorlatba történő bevezetésével kiderült, hogy az epilepsziás betegek nagy részében már a hiperventiláció első perceiben megjelenik és felerősödik az epileptiform aktivitás.

Könnyű ritmikus stimuláció.

A klinikai gyakorlatban a fényvillanások ritmusát ismétlődő, változó súlyosságú ritmikus válaszok EEG-n való megjelenését elemzik. A szinapszisok szintjén zajló neurodinamikai folyamatok eredményeként a villogó ritmus egyértelmű ismétlődése mellett az EEG stimulációs frekvencia konverziós jelenségeket mutathat, amikor az EEG válaszok gyakorisága magasabb vagy alacsonyabb, mint a stimulációs frekvencia, általában egy páros számú alkalommal. Fontos, hogy az agyi tevékenység külső ritmusérzékelővel való szinkronizálásának hatása minden esetben bekövetkezzen. Normális esetben a maximális asszimilációs reakció detektálásához az optimális stimulációs frekvencia az EEG sajátfrekvenciáinak tartományában, 8-20 Hz között van. A potenciálok amplitúdója az asszimilációs reakció során általában nem haladja meg az 50 μV-ot és leggyakrabban nem haladja meg a spontán domináns aktivitás amplitúdóját. A ritmus-asszimiláció reakciója leginkább az occipitalis régiókban fejeződik ki, ami nyilvánvalóan a vizuális analizátor megfelelő vetületének köszönhető. A ritmus normális asszimilációs reakciója legkésőbb 0,2-0,5 másodperccel a stimuláció megszűnése után leáll. Az epilepszia agyának jellemzője a gerjesztési reakciókra való fokozott hajlam és az idegi aktivitás szinkronizálása. Ebben a vonatkozásban az epilepsziás beteg agya minden egyes vizsgált frekvenciához egyedileg hiperszinkron, nagy amplitúdójú válaszokat ad, amelyeket néha fotokonvulzív reakcióknak neveznek. Egyes esetekben a ritmikus stimulációra adott válaszok amplitúdója megnövekszik, csúcsok, éles hullámok, csúcs-hullám komplexumok és egyéb epilepsziás jelenségek komplex formáját öltik. Egyes esetekben az agy elektromos aktivitása epilepsziában villódzó fény hatására az önfenntartó epilepsziás kisülés autoritmikus jellegét kapja, függetlenül az azt okozó stimuláció gyakoriságától. Az epilepsziás aktivitás kisülése a stimuláció megszűnése után is folytatódhat, és néha petit mal vagy grand mal rohammá alakulhat. Ilyen fajtából epilepsziás rohamok fotogénnek nevezik.

Egyes esetekben speciális teszteket alkalmaznak sötét adaptációval (legfeljebb 40 percig elsötétített szobában tartózkodás), részleges és teljes (24-48 órás) alvásmegvonással, valamint közös EEG és EKG monitorozással, éjszakai alvás monitorozással. .

Hogyan történik az elektroencefalogram?

Az agy elektromos potenciáljainak eredetéről.

Az évek során az agyi potenciálok eredetével kapcsolatos elméleti elképzelések többször változtak. Feladatunk nem foglalja magában az elektromos aktivitás generálásának neurofiziológiai mechanizmusainak mélyreható elméleti elemzését. Gray Walter figuratív megállapítását az elektrofiziológus által kapott információk biofizikai jelentőségéről a következő idézet tartalmazza: "Az általunk regisztrált különböző frekvenciájú és amplitúdójú váltakozó áramokat okozó elektromos változások magában az agy sejtjeiben következnek be. Kétségtelen, hogy ez az egyetlen forrásuk. Az agyat egy kiterjedt aggregált elektromos elemként kell leírni, amely annyi, mint a Galaxis csillagpopulációja. Az agy óceánjában elektromos lényünk nyugtalan árapálya emelkedik, több ezerszer erősebb, mint a galaxis csillagpopulációja. a Föld óceánjainak árapálya. Ez akkor következik be, amikor több millió elem együttes gerjesztése történik, ami lehetővé teszi ismétlődő kisüléseik ritmusának mérését frekvenciában és amplitúdójában.

Nem ismert, hogy mi okozza ennek a több millió sejtnek az együttműködését, és mi okozza egy sejt kisülését. Még mindig nagyon messze vagyunk attól, hogy megmagyarázzuk ezeket az alapvető agyi mechanizmusokat. A jövőbeli kutatások talán dinamikus perspektívát adnak számunkra a csodálatos felfedezésekhez, hasonlóan ahhoz, amely a fizikusok előtt megnyílt, amikor megpróbálták megérteni lényünk atomi szerkezetét. Talán, akárcsak a fizikában, ezek a felfedezések matematikai nyelven is leírhatók. De még ma is, ahogy haladunk az új elképzelésekkel, egyre nagyobb jelentősége van a használt nyelvezet megfelelőségének és az általunk megfogalmazott feltevések egyértelmű meghatározásának. Az aritmetika megfelelő nyelv a dagály magasságának és idejének leírására, azonban ha meg akarjuk jósolni annak emelkedését és süllyedését, más nyelvet kell használnunk, az algebra nyelvét a speciális szimbólumokkal és tételekkel. Hasonlóképpen, az agy elektromos hullámai és kipirulásai megfelelően leírhatók számolással, aritmetikával; de ahogy az igényeink növekednek, és meg akarjuk érteni és meg akarjuk jósolni az agy viselkedését, sok ismeretlen "x" és "y" van az agyban. Szükséges tehát az algebra is. Vannak, akik megfélemlítőnek találják ezt a szót. De ez nem jelent mást, mint "összekötni a törött darabjait".

Az EEG-felvételek tehát részecskéknek, az agy tükrének töredékeinek, speculum speculorumának tekinthetők. A más eredetű töredékekkel való kombinálási kísérleteket gondos válogatásnak kell megelőznie. Az elektroencephalográfiai információ, mint egy szokásos jelentés, titkosított formában érkezik. Kinyithatod a titkosítást, de ez nem jelenti azt, hogy a kapott információ szükségszerűen nagy értékű lesz...

Funkció idegrendszer sok jel észleléséből, összehasonlításából, tárolásából és generálásából áll. Az emberi agy nemcsak egy sokkal bonyolultabb mechanizmus, mint bármely más, hanem egy hosszú egyéni múlttal rendelkező mechanizmus is. Ebben a tekintetben, ha csak a hullámvonal-komponensek frekvenciáit és amplitúdóit vizsgálnánk korlátozott ideig, az legalább túlzott leegyszerűsítés lenne." (Gray Walter. Living Brain. M., Mir, 1966).

Miért van szükségünk az elektroencefalogram számítógépes elemzésére?

Történelmileg a klinikai elektroencefalográfia az EEG vizuális fenomenológiai elemzéséből fejlődött ki. Azonban már az elektroencephalográfia fejlődésének kezdetén a fiziológusok felkeltették a vágyat, hogy kvantitatív objektív mutatók segítségével értékeljék az EEG-t, alkalmazzák a matematikai elemzés módszereit.

Eleinte az EEG feldolgozása és különféle kvantitatív paramétereinek manuális kiszámítása a görbe digitalizálásával és a frekvenciaspektrumok kiszámításával történt, melynek különbségét a különböző területeken a kérgi zónák citoarchitektonikája magyarázta.

Az EEG-értékelés kvantitatív módszerei között szerepelnie kell az EEG-elemzés planimetriás és hisztográfiás módszereinek is, amelyeket szintén az oszcillációk amplitúdójának manuális mérésével végeztek. Az emberi agykéreg elektromos aktivitásának térbeli összefüggéseinek vizsgálatát toposzkóppal végeztük, amely lehetővé tette a jelintenzitás dinamikában történő vizsgálatát, az aktivitás fázisviszonyainak vizsgálatát és a kiválasztott ritmus kiválasztását. A korrelációs módszer EEG-elemzésre történő alkalmazását először N. Wiener javasolta és fejlesztette ki az 1930-as években, a spektrális korrelációs elemzés EEG-re történő alkalmazásának legrészletesebb indoklását G. Walter munkája adja.

A digitális számítógépek orvosi gyakorlatba való bevezetésével minőségileg új szinten vált lehetővé az elektromos aktivitás elemzése. Jelenleg az elektrofiziológiai folyamatok vizsgálatának legígéretesebb iránya a digitális elektroencefalográfia iránya. Modern módszerek az elektroencefalogram számítógépes feldolgozása lehetővé teszi a különböző EEG jelenségek részletes elemzését, a görbe bármely szakaszának kinagyított formában történő megtekintését, amplitúdó-frekvencia elemzésének elvégzését, a kapott adatok térképek, számok, grafikonok, diagramok formájában történő bemutatását, valamint kinyerését. az elektromos aktivitás konvexitális felületének előfordulását okozó tényezők térbeli eloszlásának valószínűségi jellemzői.

Az elektroencefalogramok elemzésében legszélesebb körben alkalmazott spektrális analízist a háttér standard EEG jellemzőinek felmérésére alkalmazták. különböző csoportok patológiák (Ponsen L., 1977), pszichotróp szerek krónikus hatásai (Saito M., 1981), cerebrovaszkuláris balesetek prognózisa (Saimo K. et al., 1983), hepatogén encephalopathia (Van der Rijt C.C. et al., 1984) . A spektrális analízis sajátossága, hogy az EEG-t nem az események időbeli sorozataként, hanem egy bizonyos időtartamon át tartó frekvenciák spektrumaként ábrázolja. Nyilvánvaló, hogy a spektrumok nagyobb mértékben tükrözik az EEG háttérstabil jellemzőit, mint amennyit hosszabb elemzési időszak során rögzítettek hasonló kísérleti helyzetekben. A hosszú elemzési periódusok azért is előnyösebbek, mert a rövid távú műtermékek spektrumbeli eltérései kevésbé hangsúlyosak, ha nincs jelentős amplitúdójuk.

A háttér-EEG általánosított jellemzőinek értékelésekor a legtöbb kutató 50-100 másodperces elemzési korszakokat választ, bár J. Mocks és T. Jasser (1984) szerint a 20 másodperces korszak is meglehetősen jól reprodukálható eredményeket ad, ha ennek megfelelően választjuk ki. a minimális aktivitás kritériumához az 1,7 - 7,5 Hz sávban az EEG-elvezetésben. A spektrális elemzés eredményeinek megbízhatóságát illetően a szerzők véleménye a vizsgált összetételtől és a módszerrel megoldott konkrét problémáktól függően változik. R. John és munkatársai (1980) arra a következtetésre jutottak, hogy a gyermekek abszolút EEG-spektrumai megbízhatatlanok, és csak az alany csukott szemével rögzített relatív spektrumok reprodukálhatók nagy mértékben. Ugyanakkor G. Fein és munkatársai (1983) normál és diszlexiás gyerekek EEG-spektrumait vizsgálva arra a következtetésre jutottak, hogy az abszolút spektrumok informatívak és értékesebbek, nemcsak a frekvenciákon belüli teljesítményeloszlást adják meg, hanem azt is. valódi értékét. A serdülők EEG-spektrumainak reprodukálhatóságának felmérése során ismételt vizsgálatok során, amelyek közül az elsőt 12,2 évesen, a másodikat 13 évesen végezték, csak az alfa1-ben (0,8) és az alfa2-ben találtunk megbízható összefüggést. (0,72) sáv, míg az idő, mint a többi spektrális sáv esetében, a reprodukálhatóság kevésbé megbízható (Gasser T. et al., 1985). Ischaemiás stroke-ban a 6 EEG levezetés spektruma alapján kapott 24 kvantitatív paraméter közül csak a lokális delta hullámok abszolút ereje volt megbízható előrejelzője a prognózisnak (Sainio K. et al., 1983).

Az EEG változásokra való érzékenysége miatt agyi véráramlás számos művet szentelnek a spektrálisnak EEG elemzés tranziens ischaemiás rohamokban, amikor a manuális elemzéssel észlelt változások jelentéktelennek tűnnek. V. Kopruner és munkatársai (1984) 50 egészséges és 32 agyi keringési zavarban szenvedő betegen vizsgálták az EEG-t nyugalmi állapotban, illetve amikor a labdát jobb és bal kézzel megszorították. Az EEG-t számítógépes elemzésnek vetettük alá a fő spektrális sávok teljesítményének kiszámításával. Ezen kiindulási adatok alapján 180 olyan paramétert kapunk, amelyeket a többváltozós lineáris diszkriminancia analízis módszerével dolgoztunk fel. Ennek alapján egy multiparametrikus aszimmetria indexet (MPA) kaptunk, amely lehetővé tette az egészséges és beteg emberek, betegcsoportok elkülönítését a neurológiai defektus súlyossága, valamint az elváltozás megléte és mérete szerint a számítógépes tomogramon. Az MPA-hoz a legnagyobb hozzájárulást a théta teljesítmény és a delta teljesítmény aránya adta. További jelentős ferdeségi paraméterek voltak a théta és delta teljesítmény, a csúcsfrekvencia és az eseményhez kapcsolódó deszinkronizáció. A szerzők megállapították, hogy az egészséges emberek paraméterei nagyfokú szimmetriát mutatnak, és az aszimmetria fő szerepét a patológia diagnosztizálásában.

Különösen érdekes a spektrális analízis alkalmazása a mu-ritmus tanulmányozása során, amely a vizuális analízisben csak az egyének kis százalékánál található meg. A spektrális analízis a több korszakon át kapott spektrumok átlagolásának technikájával kombinálva minden alanyban lehetővé teszi annak azonosítását.

Mivel a mu-ritmus terjedése egybeesik a középső vérellátási területtel agyi artéria, változásai indexként szolgálhatnak a megfelelő területen előforduló jogsértésekről. A diagnosztikai kritériumok a mu-ritmus csúcsfrekvenciájának és erejének különbségei a két féltekén (Pfurtschillir G., 1986).

A C.S. nagyra értékeli az EEG spektrális teljesítményének kiszámításának módszerét. Van der Rijt és munkatársai (1984) a hepatikus encephalopathia stádiumba állításában. Az encephalopathia súlyosságának mutatója az átlagos domináns gyakoriság csökkenése a spektrumban, és a korreláció mértéke olyan szoros, hogy lehetővé teszi az encephalopathiák e mutató szerinti osztályozását, amely megbízhatóbbnak bizonyul. mint klinikai kép. A kontrollban az átlagos domináns frekvencia nagyobb vagy egyenlő, mint 6,4 Hz, és a théta százaléka 35 alatti; az encephalopathia I. stádiumában az átlagos domináns frekvencia ugyanabban a tartományban van, de a théták száma 35% vagy annál nagyobb, a II. stádiumban az átlagos domináns frekvencia 6,4 Hz alatt van, a théta hullámok tartalma ugyanaz a tartomány, és a deltahullámok száma nem haladja meg a 70 %-ot; szakaszban a deltahullámok száma több mint 70%.

Az elektroencefalogram gyors Fourier-transzformációs módszerrel történő matematikai elemzésének másik alkalmazási területe a rövid távú EEG-változások szabályozása bizonyos külső és belső tényezők hatására. Így ezt a módszert alkalmazzák az agyi véráramlás állapotának monitorozására enderectomia vagy szívműtét során, tekintettel az EEG agyi keringési zavarokra való nagy érzékenységére. M. Myers és munkatársai (1977) munkájában az EEG-t, amelyet korábban egy 0,5-32 Hz-es korlátozásokkal rendelkező szűrőn engedtek át, digitalizálták, és gyors Fourier-transzformációnak vetették alá egymást követő 4 másodperces időszakokban. Az egymást követő korszakok spektrális diagramjai egymás alá kerültek a kijelzőn. A kapott kép egy háromdimenziós grafikon volt, ahol az X tengely a frekvenciának, az Y - a regisztrációs időnek, a csúcsok magasságának megfelelő képzeletbeli koordináta pedig a spektrális teljesítményt jeleníti meg. A módszer demonstratív módon mutatja be az EEG spektrális összetételének időbeli ingadozásait, ami viszont erősen korrelál az agyi véráramlás fluktuációival, amelyet az agy arteriovénás nyomáskülönbsége határoz meg. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az EEG-adatokat hatékonyan használhatja fel az agyi keringési zavarok korrekciójára a műtét során egy aneszteziológus, aki nem az EEG-elemzésre specializálódott.

Az EEG spektrális teljesítmény módszer bizonyos pszichoterápiás hatások, mentális stressz és funkcionális tesztek hatásának felmérésében érdekes. R.G. Biniaurishvili és munkatársai (1985) az összteljesítmény növekedését figyelték meg, különösen a delta és a théta sávban a hiperventiláció során epilepsziás betegeknél. A veseelégtelenségre vonatkozó vizsgálatok során hatékony technika EEG spektrumok elemzése fényritmusos stimuláció során. Az alanyok egymást követő 10 másodperces fényvillanások sorozatát mutatták be 3 és 12 Hz között, az egymást követő teljesítményspektrumok egyidejű folyamatos rögzítésével, 5 másodperces időszakokon keresztül. A spektrumokat mátrix formájában helyeztük el, hogy pszeudo-háromdimenziós képet kapjunk, amelyen felülről nézve az idő a megfigyelőtől távolodó tengely mentén, a frekvencia - az X tengely mentén, az amplitúdó - a tengely mentén ábrázolva van. Y-tengely Normális esetben a domináns harmonikusnál egy világosan meghatározott, a szubharmonikus stimulációnál kevésbé egyértelmű csúcsot figyeltünk meg, amely fokozatosan jobbra tolódott a növekvő stimulációs frekvencia során. Az urémiával az alapharmonikus teljesítménye élesen csökkent, az alacsony frekvenciákon a csúcsok túlsúlya teljes teljesítménydiszperzióval. Pontosabban kvantitatív értelemben ez a fő alatti alacsonyabb frekvenciájú felharmonikusok aktivitásának csökkenésében nyilvánult meg, ami korrelált a betegek állapotának romlásával. A ritmusok asszimilációs spektrumának normális képe a dialízis vagy vesetranszplantáció miatti javulással helyreállt (Amel B. et al., 1978). Egyes tanulmányok azt a módszert használják, hogy egy bizonyos érdeklődési frekvenciát elkülönítenek az EEG-n.

Az EEG dinamikus eltolódásainak tanulmányozásakor általában rövid elemzési időszakokat használnak: 1-10 másodperc. A Fourier-transzformációnak vannak olyan sajátosságai, amelyek részben megnehezítik a segítségével kapott adatok és a vizuális elemzés adatainak párosítását. Lényegük abban rejlik, hogy az EEG-n a lassú jelenségek nagyobb amplitúdójúak és időtartamúak, mint a magas frekvenciák. Ebben a tekintetben a klasszikus Fourier-algoritmus szerint felépített spektrumban a lassú frekvenciák bizonyos mértékig túlsúlyban vannak.

Az EEG frekvenciaösszetevőinek értékelését arra szokták helyi diagnosztika, mivel ez az EEG-jellemző az egyik fő kritérium a helyi agyi elváltozások vizuális keresésében. Ez felveti azt a kérdést, hogy az EEG-értékeléshez jelentős paramétereket kell választani.

Egy kísérleti klinikai vizsgálat során a spektrális elemzés alkalmazása az agyi elváltozások nozológiai osztályozására a várakozásoknak megfelelően sikertelennek bizonyult, bár a patológia kimutatására és a léziók lokalizálására szolgáló módszerként való hasznosságát megerősítették (Mies G., Hoppe G., Hossman KA ., 1984). Ebben a programmódban a spektrális tömb változó átfedéssel (50-67%) jelenik meg, az egyenértékű amplitúdóértékek változási tartománya (színkódolási skála) μV-ban jelenik meg. A mód képességei lehetővé teszik 2 spektrumtömb egyidejű megjelenítését, összehasonlítás céljából 2 csatornát vagy félgömböt használva. A hisztogram skála automatikusan kiszámításra kerül úgy, hogy a fehér szín megfeleljen a maximális egyenértékű amplitúdóértéknek. A színkódolási skála lebegő paraméterei lehetővé teszik bármilyen adat megjelenítését bármely tartományban skála nélkül, valamint egy rögzített csatorna összehasonlítását a többivel.

Melyek az EEG matematikai elemzésének legelterjedtebb módszerei?

Az EEG matematikai elemzés a kiindulási adatok gyors Fourier transzformációs módszerrel történő transzformációján alapul. Az eredeti elektroencefalogramot, miután diszkrét formává alakították, egymást követő szegmensekre osztják, amelyek mindegyikét a megfelelő számú periodikus jel felépítésére használják, amelyeket azután harmonikus elemzésnek vetnek alá. A kimeneti formák numerikus értékek, grafikonok, grafikus térképek, tömörített spektrális régiók, EEG tomogramok stb. formájában jelennek meg (J. Bendat, A. Peirsol, 1989, Applied Random Data Analysis, ch.11)

Melyek a számítógépes EEG alkalmazásának főbb szempontjai?

Hagyományosan az EEG-t legszélesebb körben alkalmazzák az epilepszia diagnosztikájában, ami az epilepsziás roham, mint az agyi neuronok kóros elektromos kisülésének definíciójában szereplő neurofiziológiai kritériumoknak köszönhető. A roham során bekövetkező elektromos aktivitás megfelelő változásait csak elektroencefalográfiás módszerekkel lehet objektíven rögzíteni. Az epilepszia diagnosztizálásának régi problémája azonban továbbra is aktuális marad azokban az esetekben, amikor a roham közvetlen megfigyelése nem lehetséges, az anamnézis adatok pontatlanok vagy megbízhatatlanok, és a rutin EEG adatok nem adnak közvetlen jelzést specifikus epilepsziás váladékok vagy epilepsziás rohammintázatok formájában. . Ezekben az esetekben a többparaméteres statisztikai diagnosztikai módszerek alkalmazása nemcsak az epilepszia megbízható diagnózisának megszerzését teszi lehetővé megbízhatatlan klinikai és elektroencephalográfiai adatokból, hanem a kezelés szükségességével kapcsolatos kérdések megoldását is. görcsoldók traumás agysérüléssel, elszigetelt epilepsziás roham, lázgörcsök stb. Így jelenleg az EEG feldolgozás automatikus módszereinek alkalmazása az epileptológiában a legérdekesebb és legígéretesebb irány. Az agy funkcionális állapotának objektív felmérése nem epilepsziás eredetű paroxizmális rohamokkal, érpatológiával, agyi gyulladásos betegségekben stb. szenvedő beteg jelenlétében longitudinális vizsgálatok lehetőségével lehetővé teszi a betegség dinamikájának megfigyelését. és a terápia hatékonysága.

Az EEG matematikai elemzésének fő irányai több fő szempontra redukálhatók:

A primer elektroencephalográfiai adatok racionálisabb, konkrét laboratóriumi feladatokhoz igazodó formába történő átalakítása;

Az EEG frekvencia- és amplitúdójellemzőinek, valamint az EEG-elemzés elemeinek automatikus elemzése mintafelismerő módszerekkel, részben személy által végzett műveletek reprodukálásával;

Az elemzési adatok grafikonokká vagy topográfiai térképekké alakítása (Rabending Y., Heydenreich C., 1982);

A valószínűségi EEG-tomográfia módszere, amely lehetővé teszi, hogy bizonyos fokú valószínűséggel vizsgálja az elektromos aktivitást kiváltó tényező elhelyezkedését a fejbőr EEG-jén.

Melyek a fő feldolgozási módok a "DX 4000 practic" programban?

Az elektroencefalogram különböző matematikai elemzési módszereinek mérlegelésekor meg lehet mutatni, hogy ez vagy az a módszer milyen információkat ad a neurofiziológusnak. Azonban az arzenálban elérhető módszerek egyike sem képes teljesen hogy kiemeljem egy olyan összetett folyamat minden aspektusát, mint az emberi agy elektromos tevékenysége. Csak különböző módszerek együttese teszi lehetővé az EEG-minták elemzését, a különböző szempontok összességének leírását és számszerűsítését.

Széles körben elterjedtek olyan módszerek, mint a frekvencia-, spektrum- és korrelációs elemzés, amelyek lehetővé teszik az elektromos aktivitás tér-időbeli paramétereinek becslését. A DX-systems cég legújabb szoftverfejlesztései közé tartozik az automata EEG-analizátor, amely meghatározza az egyes betegekre jellemző mintától eltérő lokális ritmusváltozásokat, külső hatások miatti szinkron villanásokat. középső szerkezetek, paroxizmális aktivitás, fókuszának és eloszlási útvonalainak megjelenítésével. A valószínűségi EEG-tomográfia módszere jól bevált, lehetővé téve bizonyos fokú megbízhatósággal a funkcionális szakaszon a fejbőr EEG-jén az elektromos aktivitást kiváltó tényező helyének megjelenítését. Jelenleg az elektromos aktivitás funkcionális fókuszának 3-dimenziós modelljét tesztelik, annak térbeli és rétegenkénti síkbeli leképezésével, valamint az agy anatómiai struktúráinak NMRI-módszerekkel végzett vizsgálata során felvett metszetekhez való igazításával. Ezt a módszert a „DX 4000 Research” szoftververziója alkalmazza.

A kiváltott potenciálok matematikai elemzésének módszerét térképezési, spektrális és korrelációs elemzési módszerek formájában egyre inkább alkalmazzák a klinikai gyakorlatban az agy funkcionális állapotának felmérésében.

Így a digitális EEG fejlesztése a legígéretesebb módszer az agy neurofiziológiai folyamatainak tanulmányozására.

A korrelációs-spektrumanalízis alkalmazása lehetővé teszi az EEG-potenciálok tér-időbeli összefüggéseinek vizsgálatát.

A különböző EEG-minták morfológiai elemzését a felhasználó vizuálisan értékeli, azonban a különböző sebességű és léptékű megtekintés lehetősége programozottan megvalósítható. Sőt, a legújabb fejlesztések lehetővé teszik az elektroencefalogram felvételeit egy automata analizátor üzemmódjában, amely értékeli az egyes betegekre jellemző ritmikus háttéraktivitást, figyeli az EEG hiperszinkronizációs periódusait, bizonyos kóros minták lokalizációját, paroxizmális aktivitást, annak forrását és eloszlását. utak. Az EEG-regisztráció objektív információt nyújt az agy állapotáról különböző funkcionális állapotokban.

A "DX 4000 PRACTIC" programban bemutatott elektroencefalogram számítógépes elemzésének fő módszerei az EEG-tomográfia, az EEG-térképezés és az agy elektromos aktivitásának jellemzőinek megjelenítése tömörített spektrális régiók, digitális adatok, hisztogramok, korreláció formájában. valamint spektrális táblázatok és térképek.

Az EEG vizsgálatának diagnosztikus értéke a rövid életű (10 ms-tól) és a viszonylag állandó elektroencefalográfiás mintázatok ("elektroencefalográfiás szindrómák"), valamint az egyes személyekre jellemző elektroencefalográfiás mintázat és annak életkorral és (általában) és patológia az érintettség mértéke szerint v kóros folyamat különböző osztályok agyi struktúrák. Így a neurofiziológusnak elemeznie kell az eltérő időtartamú, de jelentőségüktől eltérő EEG-mintákat, és a legtöbbet kell megszereznie. teljes körű információ mindegyikről, és az elektroencephalográfiai kép egészéről. Ezért egy EEG-mintázat elemzésénél figyelembe kell venni annak fennállásának idejét, mivel az elemzésnek alávetett időtartamnak arányosnak kell lennie a vizsgált EEG-jelenséggel.

A gyors Fourier-transzformáció adatábrázolási típusai a módszer alkalmazási területétől, valamint az adatok értelmezésétől függenek.

EEG tomográfia.

A módszer szerzője A.V. Kramarenko. A „DX-systems” problémalaboratórium első szoftverfejlesztései EEG tomográf üzemmóddal is fel lettek szerelve, és mára már több mint 250 egészségügyi intézményben alkalmazzák sikeresen. Lényeg és terjedelem praktikus alkalmazás ennek a módszernek a leírása a szerző munkájában található.

EEG térképezés.

A digitális elektroencefalográfiánál hagyományossá vált a kapott információk térképek formájában történő átalakítása: frekvencia, amplitúdó. A topográfiai térképek az elektromos potenciálok spektrális erejének eloszlását tükrözik. Ennek a megközelítésnek az az előnye, hogy egyes felismerési feladatokat a pszichológus szerint jobban meg tud oldani az ember vizuális-térérzékelés alapján. Ezen túlmenően, az információ kép formájában való megjelenítése, amely az alany agyában a valós térbeli viszonyokat reprodukálja, klinikai szempontból is megfelelőbbnek tekinthető, az olyan kutatási módszerek analógiájára, mint az NMR stb.

Egy bizonyos spektrális tartományban az energiaeloszlás térképének megszerzéséhez a teljesítményspektrumokat minden vezetékre kiszámítják, majd az elektródák között térben elhelyezkedő összes értéket többszörös interpoláció módszerével számítják ki; a spektrális teljesítményt egy bizonyos sávban minden pontra kódolja a színintenzitás egy adott színskálán egy színes kijelzőn. Az alany fejének képe jelenik meg a képernyőn (felülnézet), amelyen a színváltozások megfelelnek a spektrális sáv erejének a megfelelő régióban (Veno S., Matsuoka S., 1976; Ellingson RJ; Peters JF, 1981 Buchsbaum MS és munkatársai, 1982; Matsuoka S., Nedermeyer E., Lopes de Silva F., 1982; Ashida H. és munkatársai, 1984). K. Nagata és munkatársai (1982) a fő EEG spektrális sávok spektrális teljesítményének színtérképek formájában történő megjelenítésére szolgáló rendszert használva arra a következtetésre jutottak, hogy lehetséges további eredményeket kapni. hasznos információ ezzel a módszerrel az agyi keringés afáziával járó ischaemiás zavaraiban szenvedő betegek vizsgálatában.

Ugyanezek a szerzők tranziens ischaemiás rohamokon átesett betegek vizsgálata során azt találták, hogy a topográfiai térképek információt nyújtanak az EEG-ben bekövetkezett reziduális változások jelenlétéről. hosszú idő ischaemiás roham után, és némi előnyt jelent a hagyományos vizuális EEG analízishez képest. A szerzők megjegyzik, hogy szubjektíven a topográfiai térképeken a patológiás aszimmetriákat meggyőzőbben észlelték, mint a hagyományos EEG-ben. diagnosztikai értékek változások voltak az alfa ritmus sávjában, amelyekről ismert, hogy a legkevésbé támasztják alá a hagyományos EEG analízist (Nagata K. et. al., 1984).

Az amplitúdó topográfiai térképek csak az eseményekhez kapcsolódó agyi potenciálok vizsgálatában hasznosak, mivel ezek a potenciálok kellően stabil fázisú, amplitúdójú és térbeli jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek megfelelően tükrözhetők a topográfiai térképen. Mivel a spontán EEG bármely rögzítési ponton sztochasztikus folyamat, a topográfiai térképen rögzített pillanatnyi potenciáleloszlás nem reprezentatív. Ezért az amplitúdótérképek készítése adott spektrális sávokra jobban megfelel a feladatoknak klinikai diagnosztika(Zenkov L.R., 1991).

A medián normalizálási mód magában foglalja a színskála hozzáigazítását a 16 csatorna átlagos amplitúdójához (50 μV tartomány).

Normalizálás minimális színekkel az amplitúdók minimális értékét a skála leghidegebb színével, a többit pedig a színskála azonos lépésével.

A maximumra történő normalizálás magában foglalja a maximális amplitúdójú területek megfestését a legmelegebb színnel, és a fennmaradó területek hidegebb tónusokkal való festését 50 μV-os lépésekben.

A frekvenciatérképek gradációs skáláit ennek megfelelően építjük fel.

A térképezési módban a topográfiai térképek szorozhatók alfa, béta, théta, delta frekvenciatartományban; a spektrum medián frekvenciája és eltérése. A szekvenciális topográfiai térképek megtekintésének lehetősége lehetővé teszi a paroxizmális aktivitás forrásának lokalizációjának és terjedésének meghatározását vizuális és időbeli (automatikus időzítővel) összehasonlítással a hagyományos EEG-görbékkel. Az elektroencefalogram adott kutatási protokoll szerinti rögzítésekor az egyes mintákhoz tartozó összesítő térképek négy frekvenciatartományban történő megtekintése lehetővé teszi az agy elektromos aktivitásának dinamikájának gyors és képletes értékelését a funkcionális terhelések során, az állandó, de nem mindig állandó azonosítást. kifejezett aszimmetria.

A szektordiagramok a digitális jellemzők megjelenítésével vizuálisan mutatják az egyes frekvenciatartományok százalékos hozzájárulását a teljes elektromos aktivitáshoz mind a tizenhat EEG-csatorna esetében. Ez a mód lehetővé teszi bármely frekvenciatartomány túlsúlyának és a félgömbök közötti aszimmetria szintjének objektív felmérését.

Az EEG ábrázolása a medián frekvencia és a jelamplitúdó kétdimenziós differenciáleloszlási törvényeként. A Fourier analízis adatait egy síkon mutatjuk be, melynek vízszintes tengelye a spektrum medián frekvenciája Hz-ben, a függőleges tengelye pedig az amplitúdó μV-ban. A színgradáció azt a valószínűséget jellemzi, hogy egy jel egy kiválasztott frekvencián, kiválasztott amplitúdóval jelenik meg. Ugyanez az információ háromdimenziós ábraként ábrázolható, amelynek Z tengelye mentén a valószínűséget ábrázoljuk. A közelben az ábra által elfoglalt terület százalékos aránya látható teljes terület. A mediánfrekvencia és a jelamplitúdó eloszlásának kétdimenziós differenciáltörvényét szintén minden féltekére külön-külön megszerkesztjük. A képek összehasonlításához a két eloszlási törvény abszolút különbségét kiszámítjuk és megjelenítjük a frekvencia síkon. Ez a mód lehetővé teszi a teljes elektromos aktivitás és a bruttó interhemiszférikus aszimmetria becslését.

Az EEG ábrázolása digitális értékek formájában. Az elektroencefalogram digitális formában történő ábrázolása lehetővé teszi, hogy megkapja a következő információ a tanulmányról: az egyes frekvenciatartományok átlagos hullámamplitúdójának ekvivalens értékei, a teljesítmény spektrális sűrűségének megfelelően (ezek a jel spektrális összetételének matematikai elvárásainak becslései Fourier-megvalósítások alapján, elemzési korszak 640 ms, átfedés 50%); a spektrum medián (átlagos effektív) frekvenciájának értékei, az átlagolt Fourier-megvalósításból számítva, Hz-ben kifejezve; a spektrum medián frekvenciájának eltérése az egyes csatornákban annak átlagos értékétől, azaz. matematikai elvárásból (Hz-ben kifejezve); a csatornánkénti átlagos amplitúdó ekvivalens értékeinek szórása az aktuális tartományban a matematikai elvárásoktól (az értékek az átlagolt Fourier-megvalósításban, μV-ban kifejezve).

Hisztogramok. A Fourier-analízis adatok bemutatásának egyik leggyakoribb és legszemléletesebb módja az egyes frekvenciatartományok átlagos hullámamplitúdójának egyenértékű eloszlási hisztogramja és az összes csatorna mediánfrekvenciájának hisztogramja. Ebben az esetben az egyes frekvenciatartományok átlagos hullámamplitúdójának egyenértékű értékei 70 intervallumban vannak táblázatba foglalva, 1,82 szélességgel a 0 és 128 μV közötti tartományban. Más szóval, az egyes intervallumokhoz (találási gyakorisághoz) tartozó értékek (ezeknek megfelelően a realizációk) számát számolják. Ezt a számtömböt Hamming-szűrővel simítják, és a maximális értékre normalizálják (akkor minden csatornában a maximum 1,0). A teljesítményspektrális sűrűség átlagos effektív (medián) frekvenciájának meghatározásakor a Fourier-realizációk értékei 70 intervallumban vannak táblázatba foglalva, 0,2 Hz szélességben, 2 és 15 Hz közötti tartományban. Az értékeket Hamming szűrővel simítják és a maximumra normalizálják. Ugyanebben a módban félgömb és általános hisztogramok is készíthetők. A félgömb hisztogramok esetében 70 intervallumot veszünk, amelyek szélessége 1,82 μV a tartományokhoz és 0,2 Hz a spektrum átlagos effektív frekvenciájához; az általános hisztogramhoz az összes csatorna értékeit használjuk, a félgömb hisztogramok felépítéséhez pedig csak az egyik félteke csatornáiban lévő értékeket használjuk (a Cz és Oz csatornákat egyik félgömbnél sem vesszük figyelembe) . A hisztogramokon a maximális frekvenciaértéket tartalmazó intervallum jelölve van, és μV-ban vagy Hz-ben jelzi, hogy mi felel meg ennek.

Tömörített spektrális régiók. A tömörített spektrális régiók az egyiket képviselik hagyományos módszerek EEG feldolgozás. Lényege abban rejlik, hogy az eredeti elektroencefalogramot, miután diszkrét formává alakították, egymást követő szegmensekre osztják, amelyek mindegyikéből a megfelelő számú periodikus jelet állítanak elő, amelyeket aztán harmonikus elemzésnek vetnek alá. A kimeneten spektrális teljesítménygörbéket kapunk, ahol az EEG-frekvenciák az X tengely mentén, az Y tengely mentén pedig egy adott frekvencián felszabaduló teljesítmény az elemzett időintervallumban. Az epochák időtartama 1 másodperc, az EEG teljesítményspektrumok sorban jelennek meg, egymás alá ábrázolva a maximális értékek meleg színeivel. Ennek eredményeként a kijelzőn egymás után következő spektrumokból álló pszeudo-háromdimenziós táj épül fel, amely lehetővé teszi az EEG spektrális összetételének időbeli változásainak vizuális megfigyelését. Az EEG spektrális teljesítmény becslésének leggyakrabban használt módszere a Általános tulajdonságok EEG nem specifikus diffúz agyi elváltozások esetén, mint például malformációk, különféle típusú encephalopathia, tudatzavar, egyes pszichiátriai betegségek.
A módszer második alkalmazási területe a kómában vagy terápiás hatás alatt álló betegek hosszú távú megfigyelése (Fedin AI, 1981).

A normalizálással végzett bispektrális analízis az elektroencefalogram gyors Fourier-transzformációs módszerrel történő feldolgozásának egyik speciális módja, és az EEG spektrális analízis eredményeinek ismételt spektrális elemzése egy adott tartományban, minden csatornára vonatkozóan. Az EEG spektrális analízis eredményei a teljesítményspektrális sűrűség (PSD) időhisztogramjain jelennek meg a kiválasztott frekvenciatartományban. Ez a mód a PSD oszcillációs spektrumának és dinamikájának tanulmányozására szolgál. A bispektrális analízist a 0,03 és 0,540 Hz közötti frekvenciákon végezzük 0,08 Hz-es lépésekkel a teljes PSD tömbön. Mivel a PSD pozitív érték, a respektális analízis eredeti adatai tartalmaznak valamilyen konstans komponenst, ami alacsony frekvenciákon megjelenik az eredményeiben. Gyakran van maximum. Az állandó komponens kiküszöbölése érdekében az adatokat központosítani kell. Ez a bispektrális elemzés módja központosítással. A módszer lényege abban rejlik, hogy ezek átlagos értékét levonják az egyes csatornák kiindulási adataiból.

Korrelációelemzés. Összeállítják a teljesítmény spektrális sűrűség értékeinek korrelációs együtthatójának mátrixát a megadott tartományban minden csatornapárra, és ennek alapján az egyes csatornák átlagos korrelációs együtthatóinak vektorát a többivel. A mátrix felső háromszög alakú. Sorainak és oszlopainak megjelölése megadja az összes lehetséges párt 16 csatornához. Az adott csatorna együtthatói a sorszámmal ellátott sorban és oszlopban vannak. A korrelációs együtthatók értéke -1000 és +1000 között van. Az együttható előjelét a mátrix cellájába írjuk az értékek fölé. Az i, j csatornák korrelációját a Rij korrelációs együttható abszolút értékével becsüljük meg, és a mátrix celláját a megfelelő színnel kódoljuk: a maximális abszolút értékű együttható celláját fehérrel, ill. a minimummal rendelkező cella feketével van kódolva. Az egyes csatornákra vonatkozó mátrix alapján kiszámítjuk az átlagos korrelációs együtthatót a fennmaradó 15 csatornával. A kapott 16 értékből álló vektor ugyanazon elvek szerint jelenik meg a mátrix alatt.