Elettroencefalografia

L'elettroencefalogramma (EEG) è la registrazione di onde elettriche caratterizzate da un certo ritmo. Quando si analizza l'EEG, si presta attenzione al ritmo basale, alla simmetria dell'attività elettrica del cervello, all'attività del picco, alla risposta ai test funzionali. La diagnosi si basa sul quadro clinico. Il primo EEG umano fu registrato dallo psichiatra tedesco Hans Berger nel 1929.

Metodo di ricerca sul cervello rilevando una differenza di potenziale elettrico che sorgono nel corso della sua vita - elettroencefalografia. Gli elettrodi di registrazione si trovano in certe aree della testa in modo che tutte le parti principali del cervello siano rappresentate sul disco. La registrazione risultante - elettroencefalogramma (EEG) - è l'attività elettrica totale di molti milioni di neuroni, rappresentata principalmente potenziali dendriti e corpi delle cellule nervose: potenziale postsinaptico eccitatorio e inibitori e parzialmente - organismi azione potenzialità neuroni e assoni. Pertanto, l'EEG riflette l'attività funzionale del cervello. La presenza di un ritmo regolare sull'EEG indica che i neuroni sincronizzano la loro attività. Normalmente, questa sincronizzazione è determinata principalmente dal pacemaker ritmiche attività (pacemaker) nuclei talamici aspecifica e loro proiezioni talamocorticali.

Poiché il livello dell'attività funzionale è determinato da strutture mediane non specifiche (formazione reticolare del tronco e del proencefalo), questi sistemi determinano il ritmo, l'aspetto, l'organizzazione generale e la dinamica dell'EEG. L'organizzazione simmetrica e diffusa dei legami di strutture mediane non specifiche con la corteccia determina la simmetria bilaterale e l'uniformità relativa dell'EEG per l'intero cervello.

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Scopo dell'elettroencefalografia

Lo scopo principale di utilizzare elettroencefalografia in psichiatria clinica - identificazione o eliminazione dei sintomi di danno cerebrale organica (epilessia, tumori cerebrali, traumi, disturbi della circolazione cerebrale e il metabolismo, malattie neurodegenerative) per la diagnosi differenziale e chiarire la natura dei sintomi clinici. In Biological Psychiatry EEG ampiamente utilizzato per la valutazione oggettiva dello stato funzionale di alcune strutture e dei sistemi cerebrali per lo studio dei meccanismi neurofisiologici dei disturbi mentali, così come l'azione dei farmaci psicotropi.

Indicazioni per elettroencefalografia

• Diagnosi differenziale di neuroinfezioni con lesioni volumetriche del sistema nervoso centrale.
• Valutazione della gravità del danno al SNC nelle neuroinfettive e nelle encefalopatie infettive.
• Chiarificazione della localizzazione del processo patologico nell'encefalite.

Preparazione per lo studio dell'elettroencefalografia

Prima dello studio, il paziente deve astenersi dal consumare bevande contenenti caffeina, assumere sonniferi e sedativi. Per 24-48 h prima dell'elettroencefalografia (EEG) il paziente interrompe l'assunzione di anticonvulsivanti, tranquillanti, barbiturici e altri sedativi.

Metodo per lo studio dell'elettroencefalografia

Prima dell'esame, il paziente viene informato sulla tecnica EEG e sulla sua indolore, poiché lo stato emotivo influenza in modo significativo i risultati dello studio. L'EEG viene effettuato al mattino prima di mangiare nella posizione sdraiata sulla schiena o mezza addormentata su una sedia in uno stato rilassato.

Gli elettrodi sul cuoio capelluto sono conformi allo Schema Internazionale.

Sfondo prima, gli occhi del paziente chiuso viene registrato (basale) registrazione EEG viene quindi effettuata sullo sfondo di varie prove funzionali (attivazione - all'apertura degli occhi, fotostimolazione e iperventilazione). La fotostimolazione viene eseguita utilizzando una sorgente di luce stroboscopica, lampeggiando a una frequenza di 1-25 al secondo. Quando viene testato per l'iperventilazione, al paziente viene chiesto di respirare rapidamente e profondamente per 3 minuti. Test funzionali possono rilevare attività anormale in una data situazione non è rilevabile (compresa l'attività focolare sequestro) e provocare il sequestro del paziente, che è possibile, e dopo lo studio, quindi è necessario prestare particolare attenzione al paziente, che presentano una qualche forma di attività patologica .

Posizione degli elettrodi

Per valutare lo stato funzionale delle principali zone sensoriali, motorie e associative della corteccia cerebrale e le loro proiezioni sottocorticali sul cuoio capelluto, viene stabilito un numero significativo di elettrodi (solitamente da 16 a 21) per la valutazione EEG.

Per poter confrontare l'EEG in diversi pazienti, gli elettrodi hanno un sistema internazionale standard del 10-20%. Allo stesso tempo, il ponte del naso, il tumulo occipitale e i canali uditivi esterni fungono da punti di riferimento per l'installazione dell'elettrodo. La lunghezza longitudinale del semicerchio tra il ponte del naso e l'osso occipitale, e il semicerchio trasversale fra il meato uditivo esterno è diviso in un rapporto di 10%, 20%, 20%, 20%, 20%, 10%. Gli elettrodi sono installati alle intersezioni dei meridiani disegnati attraverso questi punti. Più vicino al fronte (al 10% del naso) montato elettrodi fronto-polare (Fp 1, Frz e FR2), e poi (dopo il 20% della lunghezza del semicerchio) - frontale (FZ, Fz, F4) e perednevisochnye (F7 e F8 ). Quindi - centrale (SZ, Cz e C4) e temporale (T3 e T4). Appresso - parietale (RH, e Pz P4), temporale posteriore (T5 e T6) e occipitale (01, 02) e Oz elettrodi, rispettivamente.

Le figure dispari indicano elettrodi situati nell'emisfero sinistro, anche - elettrodi situati nell'emisfero destro e indici z - elettrodi situati lungo la linea mediana. Gli elettrodi di riferimento sui lobi delle orecchie sono indicati con A1 e A2 e sui processi mastoide - come M1 e M2.

Tipicamente, gli elettrodi per la registrazione EEG - ruota con un'asta di contatto e un corpo in plastica (elettrodi a ponte) o "cup" concava con un diametro di circa 1 cm con una speciale cloruro di argento (Ag-AgCl) rivestite per evitare la polarizzazione.

Per ridurre la resistenza tra l'elettrodo e la pelle del paziente, appositi tamponi inumiditi con soluzione di NaCl (1-5%) vengono inseriti sugli elettrodi del disco. Gli elettrodi a tazza sono riempiti con gel elettroconduttivo. I capelli sotto gli elettrodi sono spinti e la pelle è sgrassata con alcool. Gli elettrodi sono fissati alla testa con un elmetto fatto di elastici o composti adesivi speciali e sottili fili flessibili sono attaccati al dispositivo di ingresso dell'elettroencefalografo.

Caschi attualmente sviluppati e specifici tappi di tessuto elastico, in cui gli elettrodi sono montati sul sistema del 10-20%, ed i fili da loro nella forma di un cavo multipolare sottile tramite il connettore multiplo è collegato a un elettroencefalografo, che semplifica e velocizza il processo di installazione degli elettrodi.

Registrazione dell'attività elettrica cerebrale

L'ampiezza dei potenziali EEG normalmente non supera i 100 mV, quindi l'apparecchiatura per la registrazione EEG comprende amplificatori di potenza e filtri passa-banda e ostruzione per isolare vibrazioni a bassa ampiezza biopotenziale cerebrale contro vari disturbi fisici e fisiologici - artefatti. Inoltre, l'installazione elettroencefalografico comprendono dispositivi per la stimolazione foto-acustico (meno per video e elettrica), che vengono utilizzati nello studio del cosiddetto "indotto" cervello (potenziali evocati), ei complessi EEG attuali - Ulteriori analisi informatiche e mezzi, e visualizzazione grafica visiva (mappatura topografica) di vari parametri EEG, nonché un sistema video per il monitoraggio del paziente.

Carico funzionale

In molti casi, i carichi funzionali vengono utilizzati per rilevare i disturbi nascosti dell'attività cerebrale.

Tipi di carichi funzionali:

• fotostimolazione ritmica con diverse frequenze di lampi di luce (compresi quelli sincronizzati con onde EEG);
• stimolazione acustica (t, clic);
• giperventilyatsiya;
• privazione del sonno;
• registrazione continua di EEG e altri parametri fisiologici durante il sonno (polisonnografia) o durante il giorno (monitoraggio EEG);
• registrazione di EEG nell'esecuzione di vari compiti percettivo-cognitivi;
• test farmacologici.

Controindicazioni all'elettroencefalografia

• Violazione di funzioni vitali.
• Stato convulso.
• Agitazione psicomotoria

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Interpretazione dei risultati dell'elettroencefalografia

I ritmi principali che sono assegnati all'EEG includono α, β, δ, θ-ritmi.

• Ritmo α - il ritmo corticale di base della dormienza EEG (con una frequenza di 8-12 Hz) viene registrato quando il paziente è sveglio e gli occhi chiusi. È massima espressa nelle regioni occipitale-parietali, ha un carattere regolare e scompare con stimoli afferenti.
• Il β-Rhythm (13-30 Hz) è solitamente associato a ansia, depressione, sedazione ed è meglio registrato sulla regione frontale.
• θ-Ritmo con una frequenza di 4-7 Hz e ampiezza di 25-35 μV è la componente normale dell'elettroencefalogramma dell'adulto e domina durante l'infanzia. Normalmente negli adulti, le 9-vibrazioni sono registrate in uno stato di sonno naturale.
• δ-ritmo con una frequenza di 0,5-3 Hz ed un'ampiezza che varia normalmente registrato in uno stato di riposo naturale, incontrano svegli solo in una piccola ampiezza ed una piccola quantità (non più del 15%) con la presenza di α-ritmo nel 50%. Patologico considera 8-oscillazioni, superando l'ampiezza di 40 μV e occupando più del 15% del tempo totale. L'aspetto del 5-ritmo in primo luogo indica segni di una violazione dello stato funzionale del cervello. In pazienti con lesioni focali intracraniche sull'EEG rivelano onde lente sulla regione corrispondente. Lo sviluppo di encefalopatia (epatica) provoca cambiamenti nell'EEG, la cui gravità è proporzionale al grado di compromissione della coscienza, sotto forma di attività elettrica diffusa a onde lunghe diffuse. L'espressione estrema dell'attività elettrica patologica del cervello è l'assenza di qualsiasi oscillazione (una linea retta), che indica la morte del cervello. Quando rilevi la morte cerebrale, dovresti essere pronto a fornire supporto morale ai parenti del paziente.

Analisi visive di EEG

Per valutare i parametri funzionali stato cerebrale informativo come nella visivo nonché in analisi computerizzata della EEG includere ampiezza-frequenza e caratteristiche spaziali dell'attività bioelettrica cerebrale.

Indicatori di analisi visiva di EEG:

• ampiezza;
• frequenza media;
• indice - il tempo occupato da un particolare ritmo (in%);
• grado di generalizzazione delle componenti ritmiche e fasiche di base dell'EEG;
• la localizzazione del focus è la massima in ampiezza e indice delle componenti ritmiche e fasiche di base dell'EEG.

Ritmo alfa

In condizioni standard di registrazione (lo stato di veglia tranquilla immobile con gli occhi chiusi), l'EEG di una persona sana è un insieme di componenti ritmiche che differiscono per frequenza, ampiezza, topografia corticale e reattività funzionale.

I principali componenti nelle condizioni standard EEG normalmente - a-ritmo [regolare attività ritmica onda quasisinusoidal forma frequenza di 8-13 Hz e una modulazione di ampiezza caratteristici (a-mandrini)], la massima rappresentata nella parte posteriore (occipitale e parietale) conduce. Inibizione di α-ritmo durante l'apertura ed i movimenti oculari, stimolazione visiva, indicative di reazione.

Nell'intervallo di frequenza α (8-13 Hz), si distinguono molti altri tipi di attività ritmica simile a α, che vengono rilevati meno frequentemente dal ritmo α occipitale.

• μ-ritmo (rolandica, centrale, ritmo arcuata) - occipitale sensorimotorie analogici α-ritmo, che è registrato prevalentemente conduttori centrali (o rolandovoy sopra la scanalatura centrale). A volte ha una forma arcuata specifica delle onde. L'inibizione del ritmo si verifica con la stimolazione tattile e propriocettiva, così come con il movimento reale o immaginario.
• Il κ-Rhythm (onde Kennedy) è registrato nei lead temporali. Si verifica in una situazione di alto livello di attenzione visiva quando si sopprime il ritmo α occipitale.

Altri ritmi Isolati come θ- (4-8 Hz), σ- (0,5-4 Hz), β- (superiore a 14 Hz) e γ- (superiore a 40 Hz) ritmi, anche alcuni altri componenti ritmo e aperiodica (fasiche) EEG.

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Fattori che influenzano il risultato

Nel processo di registrazione, si notano i momenti dell'attività motoria del paziente, poiché questo influenza l'EEG e può essere la ragione della sua interpretazione errata.

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Elettroencefalogramma in patologia mentale

Le deviazioni dell'elettroencefalogramma dalla norma nei disturbi mentali, di regola, non hanno una specificità nosologica pronunciata (ad eccezione dell'epilessia ) e il più delle volte si riducono a diversi tipi di base.

I principali tipi di cambiamenti EEG in disturbi mentali: decelerazione e desincronizzazione dell'EEG, appiattimento e rottura della normale struttura spaziale dell'EEG, l'emergere di forme d'onda "patologiche".

• Lento EEG - riduzione della frequenza e / o l'inibizione di α-ritmo e un contenuto maggiore θ- e σ-attività (per esempio, la demenza di anziani, nelle zone di circolazione cerebrale o tumori cerebrali).
• EEG desincronizzazione manifesta come inibizione α-rate e l'aumento del contenuto di β-attività (per esempio, aracnoidite, aumento della pressione intracranica, emicrania, disturbi cerebrovascolari: arteriosclerosi cerebrale, stenosi delle arterie cerebrali).
• "Appiattimento" EEG includono una depressione generale di EEG ampiezza e ridotti livelli di alta attività [per esempio, quando i processi atrofiche, espandendo i spazio subaracnoideo (idrocefalo esterno), situato sopra la superficie di un tumore al cervello o ematoma subdurale].
• Interruzione della normale struttura spaziale dell'EEG. Ad esempio, asimmetria intersomisferica grossolana di EEG a tumori corticali locali; lisciatura differenze EEG interzonale causa dell'inibizione disturbi occipitali α-ritmo con ansia o generalizzazione attività α-frequenza a causa di quasi uguale espressione di a- e u-ritmi che spesso rilevati in depressione; spostamento della focalizzazione della β-attività da quella anteriore a quella posteriore in caso di insufficienza vertebro-spinicolare.
• La comparsa di forme d'onda "patologiche" (principalmente onde acustiche di elevata ampiezza, picchi, complessi [ad es. Picco-onda nell'epilessia)!. A volte tale attività EEG "epilettiforme" è assente nei conduttori superficiali convenzionali, ma può essere registrata dall'elettrodo nasofaringeo, che viene iniettato attraverso il naso alla base del cranio. Permette di rivelare una profonda attività epilettica.

Va notato che le caratteristiche elencate dei cambiamenti nelle caratteristiche visivamente determinate e quantitative dell'EEG per varie malattie neuropsichiche sono principalmente attribuite all'EEG di sfondo κ registrato in condizioni di registrazione EEG standard. Questo tipo di esame EEG è possibile per la maggior parte dei pazienti.

Interpretazione dei disturbi EEG sono generalmente somministrato in termini di riduzione dello stato funzionale della corteccia cerebrale del deficit inibizione corticale, strutture staminali ipereccitabilità, irritazione cortico-stelo (irritazione), la presenza di una ridotta soglia di sequestro segni EEG indica (se possibile) la localizzazione di tali disturbi o fonte attività patologica (nelle regioni corticali e / o nei nuclei sottocorticali (proencefalo profondo, limbiche, strutture diencefaliche o nizhnestvolovyh)).

Questa interpretazione si basa principalmente su un dato EEG nel ciclo sonno-veglia, il riflesso nella foto EEG stabilito lesioni cerebrali biologici locali e il flusso ematico cerebrale in clinica neurologica e neurochirurgica su numerose ricerche neurofisiologiche e psicofisiologiche (compresi i dati di EEG a causa del livello di veglia e attenzione per l'effetto di fattori di stress, ipossia, etc.) e su un'ampia evidenza empirica di elektroentsef clinica cillograph.

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Complicazioni

Quando si eseguono test funzionali, può esserci un attacco convulsivo, che deve essere registrato e pronto a fornire il primo soccorso al paziente.

L'uso di vari test funzionali, ovviamente, aumenta il contenuto informativo dell'indagine EEG. Ma aumenta il tempo necessario per la registrazione e l'analisi EEG, porta all'affaticamento del paziente e può anche essere associato al rischio di provocare crisi convulsive (ad esempio, in iperventilazione o fotostimolazione ritmica). A questo proposito, non è sempre possibile utilizzare questi metodi in pazienti con epilessia, anziani o bambini piccoli.

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Metodi alternativi

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Analisi spettrale

Come metodo principale di analisi computerizzata automatica dell'EEG, viene utilizzata l'analisi spettrale basata sulla trasformata di Fourier, la rappresentazione dell'immagine EEG nativa come un insieme di un insieme di oscillazioni sinusoidali che differiscono in frequenza e ampiezza.

I principali parametri di output dell'analisi spettrale sono:

• ampiezza media;
• frequenze medie e modali (più frequenti) dei ritmi EEG;
• potenza spettrale dei ritmi EEG (indice integrale corrispondente all'area sotto la curva EEG e dipendente sia dall'ampiezza che dall'indice del ritmo corrispondente).

L'analisi spettrale di EEG viene solitamente eseguita su brevi (2-4 sec) frammenti di registrazione (epoche di analisi). Omogeneizzazione EEG potenza spettri di diverse decine di periodi unitari con il calcolo del parametro statistico (densità spettrale) dà un'idea del pattern EEG più caratteristico del paziente.

Confrontando gli spettri di potenza (o densità spettrale, un diverso cavi ottenuti indice coerenza EEG, che riflette la somiglianza di biopotenziali oscillazioni in diverse aree della corteccia cerebrale Questo indicatore ha un valore diagnostico specifico Per maggiore coerenza nella banda α-frequenza (in particolare, quando il disaccoppiamento .. EEG) rivelano una attiva co-partecipazione dei servizi competenti della corteccia cerebrale nelle attività svolte. D'altra parte, una maggiore coerenza e di corsia 5 rappresenta un ritmo izhennoe stato funzionale del cervello (per esempio, tumori superficiali).

Analisi periodometrica

L'analisi periodometrica (analisi del periodo o analisi dell'intervallo di ampiezza) viene utilizzata meno frequentemente quando vengono misurati i periodi tra i punti caratteristici delle onde EEG (vertici dell'onda o intersezioni della linea zero) e l'ampiezza del picco delle onde (picchi).

Periodo di analisi EEG permette di determinare i valori medi ed estremi delle ampiezze delle onde EEG, i periodi medi di onde e la loro dispersione accuratamente (la somma di tutti i periodi delle onde di questa banda di frequenza) per misurare l'indice di ritmi EEG.

Rispetto all'analisi di Fourier, l'analisi periodica dell'EEG ha una maggiore resistenza alle interferenze, poiché i suoi risultati sono molto meno dipendenti dal contributo di singoli artefatti di ampiezza elevata (ad esempio, l'interferenza dei movimenti del paziente). Tuttavia, viene utilizzato meno spesso per l'analisi spettrale, in particolare, poiché i criteri standard per le soglie di rilevamento dei picchi dell'onda EEG non sono stati sviluppati.

Altri metodi non lineari di analisi EEG

Descritti e altri metodi di analisi non lineare EEG basato, ad esempio, sul calcolo della probabilità di occorrenza di onde sequenziali EEG appartenenti a diverse bande di frequenza, per determinare temporizzazione fuoco tra alcuni frammenti caratteristici EEG | pattern EEG (per esempio, fusi a-ritmo) | in diverse derivazioni. Anche se il lavoro sperimentale mostra i risultati di tali tipi di contenuti informativi analisi EEG per quanto riguarda la diagnosi di alcuni stati funzionali del cervello, in pratica, questi metodi diagnostici non sono praticamente applicabili.

Elettroencefalografia quantitativa permette più precisione mediante analisi EEG visiva, per determinare la localizzazione dei foci di attività anormale epilessia e una varietà di disturbi neurologici e vascolari, per individuare violazioni delle caratteristiche di ampiezza-frequenza e organizzazione spaziale di EEG, con un numero di disturbi mentali, per quantificare l'effetto del trattamento, compresi farmacoterapia ) sullo stato funzionale del cervello, così come per diagnosticare automaticamente alcuni disturbi e / o le condizioni funzionali di una persona sana in confronto con i database dei singoli dati EEG standard di EEG (norma età, diversi tipi di patologia, e altri.). Tutti questi vantaggi può ridurre significativamente il tempo che prepara il rapporto sui risultati di esami EEG, aumenta la probabilità di rilevamento di anomalie EEG.

I risultati dell'analisi quantitativa EEG possono essere rilasciati in forma digitale (come tabelle per l'analisi statistica futuro), così come un colore "mappa" visuale, che è conveniente per confrontare i risultati di CT, risonanza magnetica (MRI) e la tomografia ad emissione di positroni ( PET), nonché stime del flusso sanguigno cerebrale locale e dati di test neuropsicologici. Così è possibile confrontare direttamente i disordini strutturali e funzionali della attività cerebrale.

Un passo importante nello sviluppo di EEG quantitativa è stata la creazione di software per la determinazione della localizzazione intracerebrale di fonti dipolo equivalente dei componenti EEG più grande ampiezza (per esempio, attività epilettica). L'ultima realizzazione in questo campo - lo sviluppo di programmi che combinano la risonanza magnetica del cervello e delle mappe EEG cervello del paziente, tenendo in considerazione la forma individuale del cranio e la topografia delle strutture cerebrali.

Nell'interpretazione dei risultati delle analisi visiva o mappatura EEG deve tener conto dell'età (entrambi evolutive e involutive) variazioni dei parametri di ampiezza frequenza e l'organizzazione spaziale EEG EEG cambiamenti in pazienti che ricevono farmaci che si trovano naturalmente nei pazienti in relazione al trattamento. Per questo motivo, il registro EEG viene solitamente eseguito prima o dopo l'interruzione temporanea del trattamento.

Ppolisomnografiya

Studio elettrofisiologico del sonno, o  polisonnografia  - una delle aree dell'EEG quantitativo.

Lo scopo del metodo risiede nella valutazione obiettiva della durata e la qualità del sonno notturno, violazioni identificazione sonno struttura [in particolare la durata e fasi di latenza di sonno diversi, in particolare le fasi di sonno con movimenti oculari rapidi], cardiovascolari (disturbi del ritmo cardiaco e conduzione) e respiratorio ( apnea) disturbi durante il sonno.

Metodologia della ricerca

Parametri fisiologici del sonno (notte o giorno):

• EEG in uno o due derivazioni (più spesso C3 o C4);
• dati dell'elettrooculogramma;
• dati di elettromiogramma;
• frequenza e profondità della respirazione;
• attività motoria generale del paziente.

Tutti questi indicatori sono necessari per identificare le fasi del sonno secondo criteri standard generalmente accettati. Lento fase di sonno ad onde è determinata dalla presenza di mandrini EEG carotidee e σ-attività, fase di sonno con movimenti oculari rapidi - su EEG desincronizzazione, la comparsa di movimenti oculari rapidi e una profonda riduzione del tono muscolare.

Inoltre, viene spesso registrato un elettrocardiogramma (ECG). Pressione sanguigna temperatura della pelle e ossigenazione del sangue (utilizzando un foto-ossimetro auricolare). Tutti questi indicatori consentono di valutare i disturbi vegetativi durante il sonno.

Interpretazione dei risultati

Riducendo la latenza della fase del sonno con rapidi movimenti oculari (meno di 70 minuti) e precoce (4-5 ore) al risveglio mattutino, si sono stabiliti i segni biologici di stati depressivi e maniacali. A questo proposito, la polisomiografia consente di differenziare la depressione e la pseudodemenza depressiva nei pazienti anziani. Inoltre, questo metodo identifica oggettivamente l'insonnia, la narcolessia, il sonnambulismo, oltre a incubi, attacchi di panico, apnee e crisi epilettiche che si verificano durante il sonno.