- •Кафедра бмэ
- •Харьков 2012
- •1 Медицинская часть
- •1.1 Определение эпилепсии
- •1.2 Основные взаимодействия нейронов и их отражение в электрических потенциалах
- •1.3 Определение ээг
- •Как проводится электроэнцефалография (ээг)
- •Общие принципы и роль использования электроэнцефалографии в диагностики эпилепсии
- •2 Метод определения заболевания на ээг
- •3 Алгоритм анализа электроэнцефалограммы
- •4 Программная реализция
1.3 Определение ээг
Электроэнцефалография (ЭЭГ) - метод исследования функционального состояния головного мозга, основанный на регистрации его биоэлектрической активности через неповрежденные покровные ткани головы.
Электроэнцефалография (ЭЭГ) – метод исследования биотоков головного мозга и регистрация их графически.
На ЭЭГ регистрируется электрическая активность мозга, генерирующаяся в коре, синхронизирующаяся и модулирующаяся таламусом и ретикулярными активирующими структурами.
Регистрация биоэлектрических потенциалов головного мозга и графическое их изображение фотографическим методом или путем чернильной записи производятся специальным прибором - электроэнцефалографом.
Электроэнцефалография является одним из дополнительных методом обследования, которая позволяет выявить межприступные патологические изменения, включая эпелептиформную активность, а при регистрации во время приступа выявить характерные для эпилепсии формы потенциалов и тем окончательно решить вопрос о природе припадка.
В ряде случаев, когда клиническая картина и данные ЭЭГ позволяют предполагать наличие макроструктурных нарушений, связанных с текущим процессом (опухоль головного мозга).
Основным узлом в электроэнцефалографии являются высокочувствительные электронные усилители, позволяющие на бумажной ленте в реальном времени получать картину изменения колебаний биопотенциалов в разных областях коры больших полушарий, и осциллографические системы регистрации.
Современные электроэнцефалографы - это многоканальные приборы (чаще имеющие 8 или 16, иногда 20 и более усилительно-регистрирующих блоков - каналов), позволяющие одновременно регистрировать биотоки, отводимые от нескольких симметричных отделов головы.
Исследование должно проводиться в свето - и звукоизолированном помещении.
Как проводится электроэнцефалография (ээг)
На голову пациента одевается специальная шапочка с электродами - антеннами, соединенными с самим прибором. Сигналы, поступающие с коры головного мозга, передаются на электроэнцефалограф, который преобразует их в графическое изображение (волны). Это изображение напоминает ритм сердца на электрокардиограмме (ЭКГ).
В процессе регистрации биотоков мозга пациент находится в кресле в удобном положении (полулежа).
Показания к ЭЭГ
Электроэнцефалография применяется при всех неврологических, психических и речевых расстройствах. По данным ЭЭГ можно изучить цикл «сон и бодрствование», установить сторону поражения, расположение очага поражения, оценить эффективность проводимого лечения, наблюдать за динамикой реабилитационного процесса. Большое значение ЭЭГ имеет при исследовании больных с эпилепсией, поскольку лишь на электроэнцефалограмме можно выявить эпилептическую активность головного мозга.
Рисунок 1.2 - Электроэнцефалограмма расшифровка
Записанная кривая, отражающая характер биотоков мозга, называется электроэнцефалограммой (ЭЭГ) [рис.1.2]
Электроэнцефалограмма отражает суммарную активность большого количества клеток мозга и состоит из многих компонентов.
Анализ электроэнцефалограммы позволяет выявить на ней волны, различные по форме, постоянству, периодам колебаний и амплитуде (вольтажу).
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) здорового человека имеет характерные черты: от всех областей коры отводится ритмическая активность с частотой около 10 Гц и амплитудой 50–100 мкВ - альфа-ритм.
На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) регистрируются также другие ритмы:
как более низкие - дельта - и тета - (2 - 4, 5 - 7 Гц), так и более высокие - бета – ритмы (13 - 30 в сек), но амплитуда в норме их невысока и они перекрываются альфа - колебаниями.
У здорового человека, находящегося в состоянии покоя, на ЭЭГ обычно выявляются:
а) альфа α- волны, которые характеризуются частотой 8 - 13 Гц и амплитудой 30—100 мкВ, они симметричные, синусообразной формы, лучше выражены при закрытых глазах пациента.
Определяются в затылочно-теменной области; эти волны нарастают и убывают спонтанно и обычно быстро исчезают, когда пациент сосредотачивает
внимание или открывает глаза;
б) бета β - волны с частотой колебаний больше 14 - Гц (чаще 16 - 30) и амплитудой до 15 мкВ, на нормальных электроэнцефалограммах они симметричны и особенно характерны для лобной области;
в) дельта δ - волны, имеющие частоту 0,5-3 Гц и амплитуду до 20-40 мкВ;
г) тета θ - волны с частотой 4-6 Гц и с амплитудой в тех же пределах.
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) изменяется при изменении функционального состояния. Например, при переходе ко сну доминирующими становятся медленные колебания, а альфа-ритм исчезает. При сильном возбуждении на фоне нарушения альфа - ритма выявляются резкие изменения: они проявляются в усилении медленных колебаний, иногда и бета - ритмов, нарушении регулярности и частоты альфа - ритма. Эти и другие изменения имеют неспецифический характер.
При выраженной альфа - активности дельта - и тета - ритмы у здорового взрослого человека практически не заметны, так как они перекрываются в более выраженную амплитуду альфа - ритмом. Однако при угнетении альфа - ритма, обычно возникающем при возбуждении пациента, а также в дремотном состоянии и при неглубоком сне (первая и вторая стадии), дельта - и тета - ритм на ЭЭГ проявляются, и амплитуда их может нарастать соответственно до 150 и 300 мкВ.
При глубоком сне (третья стадия) на ЭЭГ максимально регистрируется медленная активность.
Медленные волны чаще проявляются в виде диффузных, реже локальных (в зоне патологического очага в мозге), ритмических колебаний, формирующихся во "вспышки". Уровень бодрствования влияет на характер ЭЭГ.
Эмоционально - психическое возбуждение обычно сопровождается появлением быстрых ритмов. В процессе перехода от младенчества к взрослому состоянию характер ЭЭГ постепенно меняется.
В раннем детском возрасте на ней отражены главным образом медленные колебания, которые постепенно сменяются более частыми, и к 7 годам формируется альфа-ритм. Полностью процесс эволюции ЭЭГ завершается к 15-17 годам, приобретая к этому возрасту черты ЭЭГ взрослого человека. В возрасте старше 50-60 лет нормальная ЭЭГ отличается от таковой у лиц молодого возраста уменьшением частоты дельта - ритма, нарушением его регуляции и увеличением числа тета - волн.
При значении патологической активности на ЭЭГ взрослого бодрствующего человека являются тета - и дельта - активность, а также эпилептическая активность.
Особенно значимым ЭЭГ - обследование оказывается при выявлении эпилептической активности, указывающей на предрасположенность к судорожным состояниям и проявляющейся следующими признаками:
1) острые волны (пики) - колебание потенциала, имеющего крутое нарастание и крутой спад, при этом острота волны обычно превышает амплитуду фоновых колебаний, с которыми они сочетаются; острые волны могут быть единичными или групповыми, выявляются в одном или многих отведениях;
2) комплексы пик - волна, представляющие собой колебания потенциала, состоящие из острой волны (пика) и сопутствующей ей медленной волны; при эпилепсии эти комплексы могут быть единичными или следуют друг за другом в виде серий;
3) пароксизмальные ритмы - ритмы колебаний в форме вспышек высокой амплитуды разной частоты, обычны пароксизмальные ритмы тета - и дельта - колебаний или медленных волн 0,5 - 1,0 Гц.
По данным ЭЭГ возможно отличить диффузное поражение мозга от локального патологического процесса, установить сторону и в определенной степени локализацию патологического очага, распознать коматозное состояние и степень его выраженности; выявить фокальную и генерализованную эпилептическую активность.
Расширению возможностей ЭЭГ в определении функционального состояния мозга и некоторых его патологических состояний, прежде всего эпилептической активности, способствуют специальные провокационные пробы:
проба с гипервентиляцией - глубокие дыхательные движения с частотой 20 в минуту, ведущие к алкалозу и сужению сосудов мозга,
проба со световым раздражителем - фотостимуляцией с помощью мощного источника света (стробоскопа),
проба со звуковым раздражителем.
Так, реакции больного на фотостимуляцию вселяют уверенность в то, что обследуемый, по крайней мере, воспринимает свет. Если реакция на фотостимуляцию отсутствует в, одном полушарии, то можно судить о том, что на его стороне имеет место нарушение проводимости зрительных импульсов от подкорковых центров до коркового отдела зрительного анализатора. Если фотостимуляцию - провоцирует появление на ЭЭГ патологических волн, надо думать о наличии повышенной возбудимости корковых структур. При этом более продолжительная фотостимуляция может спровоцировать появление на ЭЭГ истинных судорожных разрядов, а при особенно высокой готовности к судорожным состояниям иногда развиваются отчетливые миоклонические подергивания мышц лица, шеи, плечевого пояса, рук, которые могут переходить в генерализованные истинные мышечные судороги (фотопароксизмальная реакция).
Информативность электроэнцефалограммы повышается, если запись ее производится у пациента, находящегося в состоянии сна.
С помощью ЭЭГ получают информацию о функциональном состоянии мозга при разных уровнях сознания пациента. Достоинством этого метода являются его безвредность, безболезненность.
Электроэнцефалография нашла широкое применение в неврологической клинике. Особенно значимы данные ЭЭГ в диагностике эпилепсии, возможна их определенная роль в распознавании опухолей внутричерепной локализации, сосудистых, воспалительных, дегенеративных заболеваний головного мозга, коматозных состояний. ЭЭГ с применением фотостимуляции или стимуляции звуком может помочь отдифференцировать истинные и истерические расстройства зрения и слуха или симуляцию таких расстройств.
ЭЭГ может быть использована при мониторном наблюдении за больным.
Отсутствие на ЭЭГ признаков биоэлектрической активности головного мозга является одним из важнейших критериев его смерти.
Иногда в условиях нейрохирургической операционной запись электроэнцефалограммы ведется с помощью электродов, погруженных в мозг.
Использование ЭВМ или специализированных спектроанализаторов позволяет производить автоматическую обработку ЭЭГ, что дает возможность выявить количественные характеристики ее частотного состава.
Возможность компрессированного спектрального анализа ЭЭГ, основанного на компьютеризированной трансформации первичной ЭЭГ в спектр мощности по быстрому преобразователю Фурье, дает возможность оценивать ЭЭГ количественно, представить ее в более наглядной форме, так как на спектрограммах находит отражение мощность или амплитуда частотных составляющих ЭЭГ за данный исследуемый отрезок времени.
Это дает возможность определить соотношение мощности разных ритмов ЭЭГ и выявить те частоты, которые не выявляются при простом рассмотрении кривой ЭЭГ, и таким образом повысить информативность результатов обследования.
Топоселективное картирование электрической активности мозга. В процессе анализа 16-канальной ЭЭГ имеется возможность трансформировать результаты обследования в числовую форму в виде спектра мощности электрогенеза коры полушарий большого мозга.
Затем полученные данные представляются в виде карты распределения мощности различных видов электрической активности мозга.
На карте особенности электрической активности различных участках коры мозга воспроизводятся в условном цвете, а при черно-белом изображении - в виде штриховки; при этом каждой величине мощности (когерентности) соответствует свой цвет или плотность штриховки.
Электроэнцефалография позволяет объективно оценить выраженность асимметрии ЭЭГ, наличие генерализованных, и очаговых изменений электрической активности мозга, проявляющихся непосредственно во время ЭЭГ – исследования.
