Datoriserade metoder för analys av elektroencefalogram

De huvudsakliga metoderna för datoranalys av EEG som används i kliniken inkluderar spektralanalys med hjälp av den snabba Fouriertransformalgoritmen, momentan amplitudmappning, spikar och bestämning av den tredimensionella lokaliseringen av den ekvivalenta dipolen i hjärnrummet.

Spektralanalys är den vanligaste metoden. Denna metod gör det möjligt att bestämma den absoluta effekten uttryckt i μV₂ ^för varje frekvens. Effektspektrumdiagrammet för en given epok är en tvådimensionell bild, där EEG-frekvenserna är ritade längs abskissan och effekterna vid motsvarande frekvenser är ritade längs ordinataaxeln. EEG:s spektraleffektdata, presenterade som successiva spektra, ger en pseudo-tredimensionell graf, där riktningen längs den imaginära axeln in i figurens djup representerar tidsdynamiken för förändringar i EEG. Sådana bilder är praktiska för att spåra EEG-förändringar vid medvetandestörningar eller effekten av vissa faktorer över tid.

Genom att färgkoda fördelningen av effekter eller genomsnittliga amplituder över huvudområdena på en konventionell bild av huvudet eller hjärnan erhålls en visuell representation av deras topiska representation. Det bör betonas att kartläggningsmetoden inte ger ny information, utan bara presenterar den i en annan, mer visuell form.

Definitionen av tredimensionell lokalisering av den ekvivalenta dipolen är att man med hjälp av matematisk modellering avbildar platsen för en virtuell potentialkälla, vilket förmodligen skulle kunna skapa en fördelning av elektriska fält på hjärnans yta motsvarande den observerade, om vi antar att de inte genereras av neuroner i cortex i hela hjärnan, utan är resultatet av passiv utbredning av det elektriska fältet från enskilda källor. I vissa fall sammanfaller dessa beräknade "ekvivalenta källor" med verkliga, vilket gör det möjligt att under vissa fysiska och kliniska förhållanden använda denna metod för att klargöra lokaliseringen av epileptogena fokus vid epilepsi.

Man bör komma ihåg att datoriserade EEG-kartor visar fördelningen av elektriska fält på abstrakta modeller av huvudet och därför inte kan uppfattas som direkta bilder, som MRI. Deras intelligenta tolkning av en EEG-specialist i samband med den kliniska bilden och data från analysen av det "råa" EEG är nödvändig. Därför är de datoriserade topografiska kartorna som ibland bifogas EEG-rapporten helt värdelösa för neurologen, och ibland till och med farliga i dennes egna försök att direkttolka dem. Enligt rekommendationerna från International Federation of EEG and Clinical Neurophysiology Societies bör all nödvändig diagnostisk information som erhållits huvudsakligen på grundval av direkt analys av det "råa" EEG presenteras av EEG-specialisten på ett språk som är förståeligt för klinikern i en textrapport. Det är oacceptabelt att tillhandahålla texter som automatiskt formuleras av datorprogram för vissa elektroencefalografer som en klinisk elektroencefalografisk rapport.

För att erhålla inte bara illustrativt material, utan även ytterligare specifik diagnostisk eller prognostisk information, är det nödvändigt att använda mer komplexa algoritmer för forskning och datorbearbetning av EEG, statistiska metoder för att utvärdera data med en uppsättning motsvarande kontrollgrupper, utvecklade för att lösa högspecialiserade problem, vars presentation går utöver standardanvändningen av EEG på en neurologisk klinik.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Allmänna mönster

EEG:s uppgifter inom neurologisk praktik är följande:

1. bekräftelse på hjärnskada,
2. bestämning av arten och lokaliseringen av patologiska förändringar,
3. bedömning av statens dynamik.

Tydlig patologisk aktivitet på EEG är tillförlitliga bevis på patologisk hjärnfunktion. Patologiska fluktuationer är associerade med den aktuella patologiska processen. Vid kvarvarande sjukdomar kan förändringar i EEG saknas, trots betydande kliniska brister. En av huvudaspekterna av den diagnostiska användningen av EEG är att bestämma lokaliseringen av den patologiska processen.

• Diffus hjärnskada orsakad av en inflammatorisk sjukdom, cirkulations-, metaboliska eller toxiska störningar, leder till diffusa förändringar i EEG. De manifesteras av polyrytmi, desorganisation och diffus patologisk aktivitet. Polyrytmi är avsaknaden av en regelbunden dominant rytm och förekomsten av polymorf aktivitet. Desorganisation av EEG är försvinnandet av den karakteristiska gradienten av amplituderna hos normala rytmer, en symmetrisvårighet. Diffus patologisk aktivitet representeras av delta-, theta- och epileptiform aktivitet. Bilden av polyrytmi beror på en slumpmässig kombination av olika typer av normal och patologisk aktivitet. Det huvudsakliga tecknet på diffusa förändringar, till skillnad från fokala, är avsaknaden av konstant lokalitet och stabil asymmetri av aktivitet i EEG.
• Skada eller dysfunktion i hjärnans mittlinjestrukturer som involverar ospecifika uppåtgående projektioner manifesteras av bilateralt synkrona utbrott av långsamma vågor eller epileptiform aktivitet, där sannolikheten för förekomst och svårighetsgraden av långsam patologisk bilateralt synkron aktivitet är större ju högre upp lesionen är belägen längs den neurala axeln. Således, även med allvarlig skada på de bulbopontinala strukturerna, förblir EEG i de flesta fall inom normala gränser. I vissa fall uppstår desynkronisering och följaktligen lågamplitud-EEG på grund av skador på den ospecifika synkroniserande retikulära formationen på denna nivå. Eftersom sådana EEG observeras hos 5-15% av friska vuxna, bör de betraktas som villkorligt patologiska. Endast ett litet antal patienter med skador på den nedre hjärnstamsnivån uppvisar utbrott av bilateralt synkrona högamplitud-alfa- eller långsamma vågor. Vid skador på mesencefalisk och diencefalisk nivå, såväl som högre liggande mittlinjestrukturer i storhjärnan: cingulär gyrus, corpus callosum, orbital cortex, bilateralt synkrona högamplitudiga delta- och thetavågor observeras på EEG.
• I lateraliserade lesioner i hemisfärens djup observeras patologisk delta- och thetaaktivitet, på grund av den breda projektionen av djupa strukturer på stora delar av hjärnan, vilka fördelas därefter över hela hemisfären. På grund av den direkta påverkan av den mediala patologiska processen på mittlinjestrukturerna och involveringen av symmetriska strukturer i den friska hemisfären uppstår även bilateralt synkrona långsamma oscillationer, vilka dominerar i amplitud på lesionssidan.
• Lesionens ytliga placering orsakar en lokal förändring i elektrisk aktivitet, begränsad till neuronzonen omedelbart intill förstörelsens fokus. Förändringarna manifesteras genom långsam aktivitet, vars svårighetsgrad beror på lesionens svårighetsgrad. Epileptisk excitation manifesteras genom lokal epileptiform aktivitet.