Mis on elektroentsefalogramm? (EEG)



The elektroentsefalogramm (EEG) on test, mida kasutatakse aju bioelektrilise aktiivsuse registreerimiseks ja hindamiseks. Elektrilised potentsiaalid saadakse patsiendi peanahka paiknevate elektroodide kaudu.

Andmeid saab trükkida liikuvale paberile elektroentsefalograafi kaudu või neid saab vaadata monitoril. Aju elektrilist aktiivsust saab mõõta põhitingimustes puhkuse, ärkveloleku või une ajal.

Elektroentsefalogrammi kasutatakse paljude teiste kasutusviiside puhul epilepsia, unehäirete, entsefalopaatiate, kooma ja aju surma diagnoosimiseks. Seda saab kasutada ka teadusuuringutes.

Seda kasutati varem fokaalsete ajukahjustuste, näiteks kasvajate või insultide tuvastamiseks. Tänapäeval kasutatakse magnetresonantstomograafiat (MRI) ja kompuutertomograafiat (CT).

Elektroentsefalogrammi lühiajalugu

Elektroentsefalogrammi ajalugu hakkab algama 1870. aastal, kui Fristsch ja Hitzig, Preisi armee arstid, uurisid sõjalisi ajusid. Need avastati Sedani lahingus. Varsti mõistsid nad, et aju teatud piirkondade galvaniseerimisega stimuleerides tekitati kehas liikumisi..

Kuid see oli 1875. aastal, kui arst Richard Birmick Caton kinnitas, et aju tekitas elektrivoolu. See oli tänu oma uuringutele hiirtel ja ahvidel. Seejärel võimaldas see neuroloog Ferrier eksperimenteerida "faradilise vooluga", asetades motoorse funktsiooni ajusse.

1913. aastal tegi Vladimir Pravdich-Neminsky esmakordselt koera närvisüsteemi uurides seda, mida ta nimetas "elektrokerebrogrammiks". Kuni selle hetkeni tehti kõik tähelepanekud katmata aju kohta, kuna puudusid laienemisprotseduurid, mis jõudsid kolju sisemusse..

1920. aastal hakkas Hans Berger inimestega eksperimenteerima ja 9 aastat hiljem lõi ta meetodi aju elektrilise aktiivsuse mõõtmiseks. Termin "elektroencefalogramm" on mõeldud aju elektriliste kõikumiste registreerimiseks.

See Saksa neuroloog oli see, kes avastas "Bergeri rütmi". See tähendab, et praegused "alfa lained", mis koosnevad elektromagnetilistest võnkumistest, mis tulenevad talamuse sünkroonilisest elektrilisest aktiivsusest. 

Berger, vaatamata oma suurele avastamisele, ei saa ma selle meetodi tõttu oma tehniliste teadmiste tõttu edasi liikuda.

Aastal 1934 suutsid Adrian ja Matthews Physiology Society (Cambridge) meeleavaldusel kontrollida "Bergeri rütmi". Need autorid arendasid paremaid tehnikaid ja näitasid, et tavaline ja lai rütm 10 punkti sekundis ei tekkinud kogu ajust, vaid visuaalsetest assotsiatsioonipiirkondadest.

Hiljem kinnitas Frederic Golla, et teatud haiguste korral muutusid aju aktiivsuse rütmilised võnkumised.

See võimaldas epilepsia uuringus suuri edusamme, teades selle teema raskustest ja vajadusest uurida aju terviklikult. Fisher ja Lowenback võtsid 1934. aastal kindlaks epileptiformide piigid.

Lõpuks töötas William Gray Walter, kes on robootika Põhja-Ameerika neuroloogi ekspert, välja töötanud oma elektroencefalogrammi versioonid ja lisas täiendusi. Tänu temale on nüüd võimalik avastada erinevaid aju laineid, alates alfa lainetest kuni delta.

Kuidas toimib elektroencefalogramm?

Standardne elektroentsefalogramm on mitteinvasiivne ja valutu skaneerimine, mis tehakse elektroodide juhtimisel juhtiva geeliga peanahale. Sellel on salvestuskanal, mis mõõdab kahe elektroodi vahelise pinge erinevust. Tavaliselt kasutatakse 16 kuni 24 liini.

Elektroodide paarid kombineeritakse, luues nn "montaaži", mis võib olla bipolaarne (põiki ja pikisuunaline) ja monopolaarne (referents). Bipolaarset koostist kasutatakse pingeerinevuse registreerimiseks aju aktiivsuse piirkondades, samas kui monopolaar võrdleb aktiivset aju piirkonda ja teist ilma aktiivsuse või neutraalse aktiivsuseta.

Samuti saab mõõta aktiivse tsooni ja kõigi või mõnede aktiivsete elektroodide keskmise erinevust.

Invasiivseid elektriahjusid (aju sees) saab kasutada üksikasjalikult raskesti ligipääsetavate piirkondade, näiteks ajalise lõhe mesiaalse pinna uurimiseks..

Samuti võib mõnikord osutuda vajalikuks aju koore pinna lähedale sisestada elektroodid ajukoorme elektrilise aktiivsuse tuvastamiseks. Elektroodid asuvad tavaliselt kolju all asuva sisselõike kaudu dura (ühe meningekihi ühe kihi) all.

Seda protseduuri nimetatakse elektrokortikograafiaks ja seda kasutatakse resistentsete epilepsia ja uuringute raviks.

On olemas standardiseeritud süsteem elektroodide paigutamiseks, mida tuntakse kui "10-20 süsteemi". See tähendab, et elektroodide vaheline kaugus peab olema 10% või 20% eesmise (tagaosa) või põiktelje (aju ühelt küljelt teisele) suhtes..

21 elektroodi tuleks paigutada ja iga elektrood ühendatakse diferentsiaalvõimendi sisendiga. Võimendid pikendavad pinget aktiivelektroodi ja võrdluselektroodi vahel vahemikus 1000 kuni 100 000 korda.

Praegu on analoogsignaal ära kasutatud ja kasutatakse digitaalseid võimendeid. Digitaalsel EEG-l on suured eelised. Näiteks hõlbustab see signaali analüüsi ja salvestamist. Lisaks võimaldab see muuta selliseid parameetreid nagu filtrid, tundlikkus, salvestusaeg ja sõlmed.

EEG-signaale saab registreerida avatud lähtekoodiga riistvara nagu OpenBCI abil. Teisest küljest saab signaali töödelda vaba tarkvaraga, nagu EEGLAB või neurofüsioloogiline Biomarkeri tööriistakast.

Elektroentsefalograafilist signaali kujutab endast elektripotentsiaali (dpd) erinevust kraniaalse pinna kahe punkti vahel. Iga punkt on elektrood.

Elektroentsefalogrammi aju lained

Meie aju töötab läbi elektriliste impulsside, mis liiguvad läbi meie neuronite. Need impulsid võivad olla rütmilised või mitte, ja neid tuntakse aju lainetena.

Rütm koosneb tavalisest lainest, millel on sama morfoloogia ja kestus ning mis säilitab oma sageduse.

Lained klassifitseeritakse vastavalt nende sagedusele, see tähendab, kui mitu korda laine kordub sekundis, ja väljendatakse hertsides (Hz). Sagedustel on teatud topograafiline jaotus ja reaktsioonivõime. Enamik peanahka täheldatud aju signaalist on vahemikus 1 kuni 30 Hz.

Teisest küljest mõõdetakse ka amplituudi. See määratakse võrdlusjoone ja laine piigi vahelise kauguse võrdlemisel. Laine morfoloogia võib olla terav, terav, punktlaine kompleksides ja / või akuutne laine aeglane laine.

Elektroentsefalogrammis võib täheldada 4 peamist ribalaiust, mida tuntakse alfa, beeta, teeta ja delta all..

Beeta lained

Nad koosnevad lainetest, mille sagedus on vahemikus 14–35 Hz ja mis ilmuvad siis, kui oleme ärkvel, tehes tegevusi, mis nõuavad intensiivset vaimset pingutust, nagu näiteks eksami või õppimine.

Alpha lained

Need on suuremad amplituudiga kui varasemad, ja nende sagedus võnkub 8 kuni 13 Hz vahel, mis tekivad siis, kui inimene on lõdvestunud, ilma oluliste vaimsete pingutusteta. Nad ilmuvad ka siis, kui me sulgeme oma silmad, unistame ärkvel või teeme tegevusi, mis meil on väga automatiseeritud.

Theta lained

Neil on suurem amplituud, kuid väiksem sagedus (4 ja 8 Hz vahel). Nad peegeldavad enne une algust suurt lõõgastust. Eelkõige on see seotud esimese une faasiga. 

Delta lained

Nende lainete sagedus on kõige madalam (vahemikus 1 kuni 3 Hz). Need on seotud sügavamate uneetappidega (3. ja 4. etapp, kus te tavaliselt ei unista).

Kuidas teostatakse elektroencefalogrammi?

EEG teostamiseks tuleb patsienti lõdvestada, pimedas keskkonnas suletud silmadega. Tavaliselt kestab see umbes 30 minutit.

Alguses viiakse läbi aktiveerimiskatsed, nagu vahelduv fotostimulatsioon (erinevate sagedustega kergete stiimulite kasutamine) või hüperventilatsioon (hingamine läbi suu regulaarselt ja sügavalt 3 minutit)..

Samuti võib see põhjustada une või vastupidi, hoida patsienti ärkvel. See sõltub sellest, mida teadlane kavatseb jälgida või kontrollida.

Kuidas seda tõlgendatakse?

Elektroentsefalogrammi tõlgendamiseks on vaja teada aju normaalset aktiivsust vastavalt patsiendi vanusele ja seisundile. Tõlgendamisvigade minimeerimiseks on vaja uurida ka esemeid ja võimalikke tehnilisi probleeme.

Elektroentsefalogramm võib olla ebanormaalne, kui esineb epileptiidne aktiivsus (mis viitab epileptilise protsessi olemasolule). See võib olla lokaliseeritud, üldistatud või kindla ja ebatavalise mustriga.

See võib olla ka ebanormaalne, kui teatud piirkonnas kuvatakse aeglased lained. Või leitakse üldistatud asünkroon. Ebanormaalid võivad esineda ka amplituudis või normaalsest kõrvalekalduvast jäljest.

Praegu on välja töötatud muid täiustatud tehnikaid, nagu video-EEG jälgimine, ambulatoorne EEG, telemeetria, aju kaardistamine, samuti elektrokortikograafia..

Elektroentsefalogrammi tüübid

Allpool on loetletud erinevat tüüpi elektroentsefalogrammid:

Elektroentsefalogramm

Seda tehakse siis, kui patsient on ärkvelolekus, seega ei ole preparaati vaja. Et vältida uurimistööd mõjutavate toodete kasutamist, viiakse läbi peanaha hea puhastamine.

Elektroentsefalogramm une puudumise perioodil

Vajalik on eelnev ettevalmistus. Patsient peab olema ärkvel 24 tundi enne selle lõpetamist. Seda tehakse selleks, et oleks võimalik teha unenäo faaside füsioloogilisi jälgi, et avastada anomaaliaid, mida ei ole võimalik saada basaal-EEG kaudu..

Videoelektroentsefalogramm

See on normaalne elektroentsefalogramm, kuid selle eripära on see, et patsient salvestatakse protsessi ajal. Selle eesmärk on saada visuaalne ja elektriline kirje, et jälgida kriisi või pseudokriisi ilmumist.

Aju surmaelektroentsefalogramm

See on vajalik tehnika ajukoore aktiivsuse või selle puudumise jälgimiseks. See on nn aju surma protokolli esimene samm. On oluline käivitada seade elundite ekstraheerimiseks ja / või siirdamiseks.

Elektroentsefalogrammi kliinilised rakendused

Elektroentsefalogrammi kasutatakse mitmesugustes kliinilistes ja neuropsühholoogilistes tingimustes. Siin on mõned selle kasutusalad:

Avastage epilepsiad

EEG epilepsiates on diagnoosi jaoks oluline, kuna see võimaldab seda eristada teistest patoloogiatest, nagu psühhogeensed kriisid, sünkoopid, liikumishäired või migreenid..

See on mõeldud ka epileptilise sündroomi klassifitseerimiseks, samuti selle arengu ja ravi efektiivsuse kontrollimiseks..

Avastage entsefalopaatiad

Enkefalopaatiad hõlmavad aju kahjustamist või talitlushäireid. Tänu elektroentsefalogrammile võib olla teada, kas teatud sümptomid on tingitud "orgaanilisest" aju probleemist või on teiste psühhiaatriliste häirete tulemus..

Kontrollanesteesia

Elektroentsefalogramm on kasulik anesteesia sügavuse kontrollimiseks, takistades patsiendil koma sisenemist või ärkamist.

Jälgige aju funktsiooni

EEG on oluline intensiivraviüksustes, et kontrollida aju funktsiooni. Eriti krambid, rahustite ja anesteesia toime indutseeritud koomas, samuti sekundaarse ajukahjustuse kontrollimine. Näiteks, mis võib esineda subarahnoidaalses verejooksus.

Ebanormaalse toimimise tuvastamine

Seda kasutatakse kehas esinevate ebanormaalsete muutuste diagnoosimiseks, mis võivad mõjutada aju. Tavaliselt on vajalik protseduur ajuhaiguste, nagu Alzheimeri tõve, traumaatiliste ajukahjustuste, infektsioonide või kasvajate diagnoosimiseks või jälgimiseks..

Teatud patoloogiate diagnoosimisel võivad huvi pakkuda teatud elektroentsefalograafilised mustrid. Näiteks herpese entsefaliit, aju anoksia, barbituraadi mürgistus, hepaatiline entsefalopaatia või Creutzfeldt-Jakobi tõbi. 

Kontrollige piisavat aju arengut

Vastsündinutel võib EEG anda teavet aju kohta, et teha kindlaks võimalikud anomaaliad vastavalt nende eluajale.

Tuvastage kooma või aju surma

Elektroentsefalogramm on vajalik patsiendi teadvuse seisundi hindamiseks. See annab andmeid nii aju aktiivsuse prognoosi kui ka aegluse kohta. Seega näitab madalam sagedus teadvuse taseme vähenemist.

Samuti võimaldab see jälgida, kas aju aktiivsus on pidev või katkendlik, epileptiformne aktiivsus (mis näitab halvemat prognoosi) ja reaktiivsus stiimulite suhtes (mis näitab kooma sügavust).

Lisaks on võimalik kontrollida unehäirete olemasolu (mis on kooma sügavamal esinemisel harva esinev)..

Patoloogiad unistus

EEG on väga oluline mitme une patoloogia diagnoosimiseks ja raviks. Patsienti võib uinuda ja jälgida oma aju lainete omadusi.

Kõige sagedamini kasutatav mullauuring on polüsomnograafia. See sisaldab lisaks elektroentsefalogrammile patsiendile samaaegselt video salvestamist. Lisaks võimaldab see analüüsida selle lihasaktiivsust, hingamisteede liikumist, õhuvoolu, hapniku küllastumist jne..

Uurimine

Elektroentsefalogrammi kasutatakse uurimisel. Eriti neuroteaduses, kognitiivses, neurolingvistilises ja psühhofüsioloogilises psühholoogias. Tegelikult on paljud asjadest, mida me täna oma aju kohta teame, tingitud elektroentsefalogrammidega tehtud uuringutest..

Viited

  1. Aju elektriline aktiivsus: keel, mida dešifreerida? (s.f.). Välja otsitud 31. detsembril 2016, Metode'i poolt: Revista de Difusión de la Universitat de València. Võetud metode.cat/es/.
  2. Barea Navarro, R. (s.f.). Teema 5: Elektroenkefalograafia. Välja otsitud 31. detsembril 2016, UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, ELEKTROONILISTE OSUTUSE NIMEKIRI: Sisestatud bioingenieria.edu.ar.
  3. Barlow, J. S. (1993). Elektroentsefalogramm: selle mustrid ja päritolu. MIT vajutage.
  4. Barros, M. I. M., ja Guardiola, G. T. (2006). Elektroenkefalograafia põhikontseptsioonid. Duazary, 3 (1).
  5. Elektroenkefalograafia (s.f.). Välja otsitud 31. detsembril 2016 Wikipedias.
  6. García, T. T. (2011). Elektroentsefalograafia õdede põhijuhend. Õpetamine, 94, 29-33.
  7. Merino, M. ja Martínez, A. (2007). Traditsiooniline elektroenkefalograafia pediaatrias, tehnika ja tõlgenduses. Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
  8. Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (toim.). (2005). Elektroenkefalograafia: aluspõhimõtted, kliinilised rakendused ja nendega seotud valdkonnad. Lippincott Williams & Wilkins.
  9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R.M., & Alonso, M.T. (2009). Elektroentsefograafia põhimeetodid: põhimõtted ja kliinilised rakendused. Navarra tervisesüsteemi Annals, 32 (Suppl 3), 69-82. Välja otsitud 31. detsembril 2016, scielo.isciii.es.