Что значит плоская ээг
Расшифровка показателей ЭЭГ головного мозга
ЭЭГ (электроэнцефалография) головного мозга – высокоинформативный метод диагностики состояния центральной нервной системы, основанный на регистрации биоэлектрических потенциалов коры головного мозга в процессе его жизнедеятельности. Результаты исследования записываются на бумажную ленту или выводятся на монитор компьютера. Расшифровку результатов ЭЭГ головного мозга у взрослых нейрофизиологи Юсуповской больницы проводят с помощью компьютерной программы.
Заключение пациент получает на второй день. Если результаты расшифровки ЭЭГ трактуются неоднозначно, их обсуждают на заседании экспертного совета с участием профессоров и врачей высшей категории.
Показания к ЭЭГ исследованию
Если по результатам ЭЭГ исследования пациент не нуждается в медикаментозной коррекции, неврологи наблюдают его в динамике, выполняют повторные исследования, проводят ЭЭГ видео мониторинг дневного и ночного сна, применяют другие методы нейровизуализации.
Электроэнцефалограмма предоставляет возможность:
ЭЭГ проводят при наличии следующих показаний:
При частых головных болях, вегетососудистой дистонии, головокружениях также проводится ЭЭГ. Исследование показано пациентам, которые постоянно ощущают усталость, перенесли инсульт или микроинсульт, нейрохирургическое оперативное вмешательство.
Противопоказания и подготовка к ЭЭГ
Абсолютных противопоказаний для выполнения электроэнцефалографии нет. Если у пациента имеются приступы судорог, он болен ишемической болезнью сердца, артериальной гипертензией, страдает психическими расстройствами, во время процедуры ЭЭГ в клинике неврологии Юсуповской больницы присутствует врач-анестезиолог. Он оказывает неотложную помощь в случае нестандартных ситуаций.
За 2 часа до процедуры нужно покушать. ЭЭГ проводится в спокойном состоянии, поэтому переживать и нервничать при проведении исследования нельзя. Если врачу нужно выявить судорожную активность мозга, он предложит пациенту немного поспать перед исследованием. До лечебного учреждения не рекомендуется добираться, будучи за рулём. ЭЭГ не проводится пациентам с признаками острой респираторно-вирусной инфекции. Исследование не противопоказано детям и беременным женщинам. В период беременности ЭЭГ выполняется без функциональных проб.
Норма ЭЭГ у взрослых
Расшифровка результатов ЭЭГ состоит из трёх разделов:
Основным описательным термином в ЭЭГ является «активность». Он оценивает любую очерёдность волн. Основными видами активности, которые записываются в ходе исследования и впоследствии подвергают расшифровке, а также дальнейшему изучению, являются частота, амплитуда и фаза волн. Частота оценивается количеством волновых колебаний за секунду. Она выражается в единицах измерения – герцах (Гц). В описании нейрофизиолог указывает среднюю частоту изучаемой активности.
На ЭЭГ определяют основные ритмы мозга:
Ритмам соответствуют виды активности. На ЭЭГ можно увидеть особые виды биоэлектрической активности мозга:
К патологическим образам электроэнцефалограммы относятся:
В норме альфа-ритм преобладает в затылочных отделах мозга. Он убывает по амплитуде от затылка ко лбу. В лобных отделах не регистрируется при биполярном отведении с электродов, которые наложены по сагиттальным линиям с малыми межэлектродными расстояниями. Симметричен по амплитуде и частоте в левом и правом полушариях. На нормальной ЭЭГ наблюдается функциональная асимметрия с преобладанием по заполнению поверхности, обращённой к костям черепа, и незначительным превышением амплитуды больше в правом полушарии головного мозга. Это следствие функциональной асимметрии мозга. Она связана с большей активностью левого полушария.
Патологически изменённая мозга
Патологическими проявлениями на ЭЭГ являются медленные ритмы – тета и дельта. Чем ниже их частота и выше амплитуда, тем более выражен патологический процесс. Медленноволновая активность появляется при следующих патологических процессах:
Высокочастотные ритмы (бета-1, бета-2, гамма-ритм) также являются критерием патологии. Выраженность её тем больше, чем больше частота сдвинута в сторону высоких частот и чем больше увеличена амплитуда высокочастотного ритма. Высокочастотная компонента ЭЭГ возникает при ирритации структур головного мозга (раздражении мозговых центров).
Электрические ритмы головного мозга
Понятием «ритм» на ЭЭГ считается тип электрической активности, который относится к определённому состоянию мозга и координируется соответствующими механизмами. При расшифровке показателей ритма ЭЭГ головного мозга нейрофизиологи учитывают его частота, соответствующую состоянию участка мозга, амплитуду и характерные изменения при функциональных сменах активности.
Отдельная категория видов ритмов, проявляющихся в условиях сна или при патологических состояниях, включает в себя 3 разновидности данного показателя:
По итогам, полученным при записи ЭЭГ, определяется показатель, который характеризует полную всеохватывающую оценку волн – биоэлектрическую активность мозга. Врач функциональной диагностики проверяет параметры ЭЭГ – частоту, ритмичность и присутствие резких вспышек, которые провоцируют характерные проявления. На этих основаниях нейрофизиолог делает окончательное заключение.
ЭЭГ мониторинг головного мозга у детей
Выделяют несколько методик записи ЭЭГ у детей:
Проведение ЭЭГ мониторинга сопровождается видеофиксацией с возможностью записи в полной темноте и подключением дополнительных датчиков. Все используемые нейрофизиологами Юсуповской больницы приборы являются оборудованием экспертного класса и, согласно Федеральному Закону №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений», проходит регулярные поверки метрологических характеристик.
Для того чтобы подготовить ребёнка к ЭЭГ во время сна, врачи рекомендуют:
Исследование проводится в комнате, изолированной от световых и звуковых раздражителей. Запись производится на автономный блок, в котором находится карта памяти. Исследование синхронно записывается на жёсткий диск для проведения оценки, распечатки значимых фрагментов и записи отдельных фрагментов на мобильный носитель информации.
Расшифровка показателей ЭЭГ у взрослого
Для того чтобы расшифровать ЭЭГ и предоставить точные результаты, не упустить никаких мельчайших проявлений на записи, нейрофизиологи учитывают все важные моменты, которые могут отразиться на исследуемых показателях, таких как:
По окончании сбора всех данных ЭЭГ и их обработки врач функциональной диагностики проводит анализ и формирует итоговое заключение, которое предоставляет для принятия дальнейшего решения по выбору метода терапии. Любое нарушение активностей может быть признаком заболеваний, обусловленных определёнными факторами.
Нарушениями ЭЭГ считается:
При выявлении высокой амплитуды дельта-ритма нейрофизиолог может предположить наличие объёмного образования головного мозга. Завышенные значения тета и дельта-ритма, которые регистрируются в затылочной области, свидетельствуют о нарушении функции кровообращения, заторможенности задержку в развитии ребёнка.
Расшифровка ЭЭГ головного мозга у детей
ЭЭГ у детей имеет особенности. Запись ЭЭГ недоношенного ребёнка, родившегося на 25–28 неделе гестации, выглядит кривой в виде медленных вспышек дельта и тета-ритмов, которые периодически сочетаются с острыми волновыми пиками длиной 3–15 секунд при снижении амплитуды до 25 мкВ. У доношенных новорожденных детей эти значения разделяются на 3 вида показателей:
На протяжении 3-6 месяцев жизни малыша количество тета-колебаний постоянно растёт. Для дельта-ритма характерен спад. С 7 месяцев до одного года у ребёнка формируются альфа-волны, а дельта и тета постепенно угасают. На протяжении следующих 8 лет на ЭЭГ медленные волны постоянно заменяются быстрыми альфа и бета-колебаниями. До 15 лет в основном преобладают альфа-волны. К 18 годам формирование биологической активности мозга завершается.
Для того чтобы пройти обследование и расшифровку результатов ЭЭГ, звоните по телефону Юсуповской больницы. Контакт центр работает каждый день круглосуточно. Нейрофизиологи анализируют ЭЭГ в динамике, сравнивают результаты исследования с нормой ЭЭГ.
Ночной видеомониторинг ЭЭГ
Видео ЭЭГ мониторинг является единственным объективным методом диагностики многих заболеваний центральной нервной системы. С помощью исследования неврологи определяют специфических нарушений в инициальной фазе записи ЭЭГ во время приступа. Система позволяет провести длительное обследование. На жёсткий диск синхронно записывается следующая информация:
ЭЭГ ночной мониторинг, стоимость которого в Москве от 1200 рублей, осуществляется в следующих случаях:
Ночной ЭЭГ видеомониторинг выполняют при задержке речи неясного генеза, прогрессирующем снижении когнитивных функций, минимальной мозговой дисфункции. Исследование необходимо делать пациентам, страдающим аффективно–респираторными пароксизмами, фебрильными судорогами, нарушениями дневного и ночного сна. Показаниями для ночного видео ЭЭГ мониторинга являются:
Видео ЭЭГ мониторинг (цена зависит от длительности процедуры) нейрофизиологи выполняют при миоклонии и сходных с ними состояниях: миоклонусе во сне, – вегетативном миоклонусе, опсоклонусе (синдроме танцующих глаз), доброкачественном инфантильном миоклонусе.
ЭЭГ в Юсуповской больнице
ЭЭГ в Юсуповской больнице проводится с помощью современной диагностической аппаратуры в соответствии с международным протоколом. Это гарантирует соблюдение мировых стандартов качества. Анализ ЭЭГ и расшифровку результатов исследования с использованием компьютерной программы проводят кандидаты медицинских наук, неврологи-нейрофизиологи. Если результаты ЭЭГ трактуются неоднозначно, их обсуждают на заседании экспертного совета с участием профессоров и врачей высшей категории.
Для лечения пациентов в клинике неврологии созданы все условия:
Благодаря наличию современных электроэнцефалографов, специально оборудованной лаборатории, врачи функциональной диагностики выполняют все виды процедур:
Длительное ЭЭГ исследование проводится в течение 1-2 суток. Пациенты в это время находятся в палатах повышенной комфортности. Их обеспечивают индивидуальными средствами личной гигиены и питанием, качество которого не отличается от домашней кухни. Персонал внимательно относится к пожеланиям пациентов.
ЭЭГ в психиатрии и неврологии
ЭЭГ является чрезвычайно чувствительным вольтметром. Типичные сигналы ЭЭГ колеблятся в широком диапазоне. Электрические потенциалы, измеренные между любыми двумя электродами ЭЭГ, колеблются быстро, обычно много раз в секунду. Эти сигналы ЭЭГ являются результатом суммарных потенциалов поля, генерируемых возбуждающими и ингибирующими постсинаптическими потенциалами в вертикально ориентированных пирамидальных клетках коры.
На ЭЭГ бодрствующего и расслабленного здорового взрослого человека обычно преобладают частоты от 8 до 13 колебаний в секунду (альфа-активность от 8 до 13 Гц). Как только человек сосредотачивает на чем-то свое внимание или испытывает стресс, частота увеличивается до диапазона бета (выше 13 Гц). Когда взрослый начинает испытывать чувство сонливости, ритмы ЭЭГ замедляются до диапазона тета (от 4 до 8 Гц) и, наконец, до диапазона дельта (ниже 4 Гц) во время сна. Появление высокоамплитудной теты или любой дельты во время бодрствования является определенной патологией. Чрезмерная бета-активность во время бодрствования связана с тревожными расстройствами, она не считается аномалией ЭЭГ (по современным стандартам) и не может использоваться для диагностики тревожных состояний.
Чаще всего на ЭЭГ выявляется два типа отклонений : замедление нормальных ритмов и появление аномальной пароксизмальной (эпизодической) электрической активности, наводящей на мысль об эпилептическом процессе. Оба вида аномалий могут быть очаговыми и наводить на мысль о локализованном патологическом процессе, или генерализованными и более рассеянными, наводить на мысль о дегенеративном или метаболическом процессе. Если есть подозрение на замедление, пациент должен бодрствовать во время записи ЭЭГ; если подозревается пароксизмальная активность, ЭЭГ необходимо проводить как во время сна, так и в период бодрствования.
Пограничное расстройство личности
Исследования показали, что у пациентов с пограничным расстройством личности частота достоверных и менее выраженных нарушений ЭЭГ значительно выше, чем у пациентов с дистимическим расстройством. Аномалии (в основном замедление активности коры) чаще всего были двусторонними и имели фронтальное, височное или лобно-височное распределение. Было обнаружено, что у пациентов с пограничным расстройством личности наблюдается гораздо более высокая распространенность симптомов, обычно наблюдаемых при сложных парциальных припадках или эпизодической потери контроля, чем у пациентов с униполярной депрессией. Точно так же у пациентов с пограничным расстройством личности распространенность пароксизмальной ЭЭГ-активности была значительно выше, особенно, проявляясь в виде острых задних волнах (что указывает на эпилептический профиль).
Расстройства аутистического спектра
Эпилепсия часто встречается у детей с расстройствами аутистического спектра (ASD). У значительной части детей с аутизмом наблюдаются аномальные ЭЭГ, даже у тех, у кого никогда не было судорожного припадка. Нарушения ЭЭГ могут варьироваться от умеренных медленных аномалий до откровенных эпилептиформных разрядов (эпилептиформные разряды могут быть обнаружены только во время сна и иногда могут потребовать длительного наблюдения).
Вопрос о том, оказывает ли терапевтическое лечение на устранения пиков ЭЭГ и на психопатологическую симптоматику у детей с распространенными нарушениями развития и аутизмом, остается открытым.
Наиболее распространенным психическим расстройством, которое следует отличать от эпилепсии височной доли, является паническое расстройство. Здесь судороги были более короткими и более стереотипными, чем приступы паники. Кроме того, афазия и дисмнезия сопровождали судорожную активность у некоторых пациентов. Эта дифференциация может быть диагностически сложной, поскольку у пациентов с документально подтвержденными сложными частичными припадками височного происхождения могут быть сопутствующие неиктальные эпизодические эмоциональные симптомы, включая фобию, настоящие приступы паники и беспокойство.
Исследователи сравнили симптомы панического расстройства-агорафобии с симптомами сложных парциальных припадков. Из-за сходства они пришли к выводу, что оба этих расстройства могут иметь общий нейрофизиологический субстрат.
Распространенность аномальных ЭЭГ при агрессии варьирует в широких пределах: от 6,6% у пациентов с приступами ярости и эпизодическим насильственным поведением до 53% у пациентов с антисоциальным расстройством личности. Противосудорожные препараты могут блокировать эпилептиформные выделения ЭЭГ и могут приводить к значительному клиническому улучшению у лиц, проявляющих агрессивное поведение. Добавления карбамазепина для лечения пациентов с «насильственной шизофренией» с повторными агрессивными эпизодами, которые также демонстрируют нарушения в височной доле на ЭЭГ, но у которых в анамнезе нет судорожного расстройства. показали свою эффективность. Другие исследования показывают, что противосудорожная терапия может оказывать благотворное влияние на агрессивные тенденции независимо от наличия или отсутствия нарушений ЭЭГ.
Атипичное биполярное аффективное расстройство с быстрыми циклами
Исследователи сообщили о частоте в 7% определенных отклонений, свидетельствующих о судорожном расстройстве, и о дополнительных 19% умеренно патологических расстройствах дыхания, не являющихся диагностическими признаками судорожного расстройства у детей с СДВГ.
Как описать ЭЭГ?
Около 30 % пациентов, поступающих в эпилептологические центры с диагнозом «эпилепсия», в реальности не болеют эпилепсией – эти данные получены в ведущих мировых клиниках. Формула, приводящая к диагностическим ошибкам, чаще всего выглядит так:
Неспецифические симптомы + нормальная ЭЭГ, расцененная, как патологическая = ошибочный диагноз «эпилепсия»
Последствием этого является ненужное и опасное лечение, которое пациент получает долгие годы, причем повторные нормальные ЭЭГ не отменяют диагноз. «ЭЭГ как биопсия, а диагноз эпилепсия как рак», — такие сравнения приводятся врачами: будучи однажды поставленными, подобные диагнозы уже не снимаются. Только повторный пересмотр первой ЭЭГ, по которой был выставлен диагноз, может выявить ошибку, а в остальных случаях пациент будет нести за собой диагноз «эпилепсия» всю жизнь, он будет долгие годы принимать препараты, имеющие значительные побочные эффекты, страдать от социальной стигмы и ограничений, которые накладывает диагноз эпилепсия. Человек не сможет водить машину, для него будут закрыты некоторые виды работ и должностей.
Врачи-эпилептологи всего мира сходятся в одном (и надо отметить, что это, пожалуй, единственное, в чем они действительно согласны!): лучше поставить диагноз эпилепсии позже, чем поставить его «профилактически».
В чем же причина подобной гипердиагностики, если, по данным большинства исследований, только 1-2 % ЭЭГ могут быть расценены как ложноположительные? По мнению специалистов, первая причина в «человеческом факторе»: в отсутствие должного уровня знаний и опыта. Зачастую неверный диагноз бывает поставлен по одной единственной ЭЭГ, на которой известные доброкачественные эпилептиформные паттерны и варианты нормальной ЭЭГ были расценены как патологические. К таким паттернам относятся: микроспайки, ритмическая тета-активность в височных отведениях, возникающая при дремоте, 14 и 6 Гц позитивные острые волны, 6 Гц фантомные спайк-волны, ритмическая дельта-активность при гипервентиляции и т.д. Большинство этих паттернов были описаны еще в пятидесятых годах XX века, и их выявление не представляет трудности для специалистов, работающих с ЭЭГ.
Однако, на практике данные паттерны встречаются достаточно редко, в подавляющем большинстве случаев ошибочно интерпретируются артефакты, брешь-ритм (breach-rhythm), или «безымянные варианты», которые являются вариациями нормальной ритмики, в результате чего возникают колебания заостренной конфигурации или фрагменты альфа-активности, которые не вписываются в легко узнаваемые ЭЭГ-феномены. Эти безымянные колебания нормального фона были описаны под разными названиями и их можно найти в большинстве ЭЭГ. Дифференцировать нормальные варианты из значимых спайков и острых волн иногда бывает сложно, но существуют определенные рекомендации, которым надо следовать. Избежать этих ошибок могут только обученные опытные врачи эпилептологи/нейрофизиологи, в противном случае пишутся расплывчатые трактовки и нормальная ЭЭГ описывается как патологическая. Здесь складывается ситуация, типичная для человеческой психики: чем меньше знания и опыт, тем с большим вниманием человек относится к незначительным изменениям на ЭЭГ (что в зарубежной литературе называется «Overriding EEG» и «Looking too hard syndrome»). «Снисходительность приходит с опытом», как и понимание того, насколько вариабельна норма на ЭЭГ. Точно так же, как терапевт найдет больше изменений на ЭКГ, чем кардиолог, так же и неопытный врач нейрофизиолог скорее опишет больше патологической активности на ЭЭГ, чем опытный эпилептолог.
Как мы можем исправить существующее положение вещей и уменьшить частоту ошибок, связанных с анализом ЭЭГ?
Здесь необходимо отметить, что в Америке и странах Европы чтением ЭЭГ занимаются неврологи, которые обучаются этому в рамках прохождения резидентуры (аналог российской ординатуры, только длительностью 4-7 лет). В связи с этим, за рубежом проблема неверного анализа ЭЭГ связывается с низким уровнем знаний врачей об ЭЭГ и умением ее интерпретировать. С учетом данной особенности, одно из предложений зарубежных коллег — оценка ЭЭГ не неврологом, а опытным нейрофизиологом. В России ЭЭГ в большинстве клиник описывается специалистами функциональной диагностики, которые в части случаев вообще имеют не медицинское образование, тогда как врач невролог зачастую не знаком даже с основами ЭЭГ. И, надо сказать, данный путь также порочен: процент диагностических ошибок в нашей стране не меньше, если не больше, так как в этом случае отсутствует интерпретация ЭЭГ в контексте клинических данных.
Неверный анализ ЭЭГ врачом-неврологом за рубежом и отсутствие анализа результатов ЭЭГ с позиции клиники — обе ситуации одинаково плохи.
Наверное, наиболее оптимальным вариантом является другое решение, которое также обсуждено в статье Benbadis S.R.:
так как в повседневной практике невролог и психиатр сталкивается с пароксизмальными состояниями и, в частности, с эпилепсией достаточно часто, то трудно представить, чтобы врач не умел читать ЭЭГ и не умел анализировать данные, с которыми работает. Но если мы считаем, что описание ЭЭГ — прерогатива врачей, то система обучения должна быть в корне изменена. ЭЭГ в рамках последипломной подготовки неврологов и психиатров должно уделяться больше времени и внимания. Нужен курс, обучающий врачей анализу ЭЭГ, затем должна быть практика под руководством опытных специалистов, а после — возможность в ходе самостоятельной работы обращаться к специалисту для разбора сложных случаев.
По мнению авторов, к описанию ЭЭГ должна быть применена система, используемая при описании ЭКГ или рентгенографии грудной клетки. Они могут быть оценены экстренно врачами скорой помощи, терапевтами, реаниматологами, но затем должны быть повторно проанализированы специалистами — кардиологами или рентгенологами, для того, чтобы избежать ошибок и неверных диагнозов.
Другой важный методологический прием — первичный анализ ЭЭГ «вслепую», то есть без клинических данных о пациенте (при этом, безусловно, клиническая трактовка в последующем дается с учетом всей информации о заболевании. Так предлагают описывать ЭЭГ многие ведущие эпилептологи мира, чтобы избежать синдрома «слишком тщательного анализа» (“looking too hard” syndrome).
Улучшить ситуацию может :
1. улучшение качества анализа ЭЭГ путем более высокого уровня обучения неврологов и психиатров а, главное, введением контроля уровня знаний
2. обучение «консервативному» чтению ЭЭГ, при котором должна быть описана только четкая эпилептиформная активность, а сомнительные вопросы должны решаться в пользу нормы или дообследования с изменением дизайна исследования
3. обязательная клиническая интерпретация ЭЭГ-данных в тех случаях, когда это возможно
4. создание более четких рекомендаций и руководств по описанию ЭЭГ
5. повторная оценка ЭЭГ специалистом-нейрофизиологом или эпилептологом.
Итак, вернемся к формуле:
Неспецифические симптомы + неверно интерпретированная нормальная ЭЭГ = ошибочный диагноз «эпилепсия»
Надо понимать, что четкая клиническая картина приступов при нормальной ЭЭГ скорее подтверждает диагноз эпилепсии, чем неспецифические симптомы и острые волны на ЭЭГ. Неспецифические симптомы и неубедительная патологическая активность на ЭЭГ (как например, «заостренные двухфазные потенциалы» или «ирритативные знаки») ни в коем случае не должны приводить к диагнозу «эпилепсия».
Материал подготовлен Фоминых В.В., Гриненко О.А., Троицким А.А. на основе следующих статей:
1. Benbadis SR. «Just like EKGs!» Should EEGs undergo a confirmatory interpretation by a clinical neurophysiologist? Neurology. 2013;80(1 Suppl 1):S47-51.
2. Benbadis SR. Errors in EEGs and the misdiagnosis of epilepsy: importance, causes, consequences, and proposed remedies. Epilepsy Behav. 2007;11(3):257-62.
3. Markand ON. Pearls, perils, and pitfalls in the use of the electroencephalogram. Semin Neurol. 2003;23(1):7-46.
Электроэнцефалография и ее клиническое значение
Биофизическим проявлением функционирования нервной системы является спонтанная электрическая активность. Благодаря процессам генерации электрических импульсов, их подавления, передачи, нервные клетки объединяются в единую систему, управляющую организмом. Данную электрическую активность можно зарегистрировать в нервной системе на любом уровне.
Электроэнцефалография — раздел электрофизиологии центральной нервной системы (ЦНС), занимающийся изучением закономерностей распространения электрической активности в головном мозге для определения функционального состояния головного мозга. В настоящее время данная методика нашла очень широкое применение в неврологии, нейрохирургии, психиатрии, эндокринологии и является ведущей при изучении функции ЦНС. Методика основана на регистрации электрической активности, являющейся основой функционирования всякой возбудимой ткани организма.
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) — кривая, получаемая при регистрации электрической активности головного мозга через ткани черепа. Регистрация потенциалов непосредственно с коры головного мозга называется электрокортикограммой.
Электрическая активность в коре головного мозга была обнаружена физиологами еще в середине прошлого столетия (1849 г.), когда была выявлена электронегативность в месте разреза головного мозга лягушки и черепахи. Затем дли¬тельное время электрическую активность мозга никто не изучал. Только в 1875 — 1876 г. возобновили изучение потенциалов головного мозга животных при различных раздражениях (Данилевский В. Я., Caton). В 1884 г. Введенский Н. Е. приме¬нил телефон для прослушивания электрических процессов в мышцах и нервах, а в дальнейшем и в нервных центрах. В дальнейшем изучение электрофизиологии головного мозга проводилось с помощью гальванометров, которые из-за своей инертности позволяли наблюдать изменение постоянного потенциала при различных раздражениях, т. е. фиксировались медленные колебания в коре. Быстрые ритмы определялись со значительными искажениями.
Началом клинической ЭЭГ считают 1924 г., когда Ганс Бергер впервые осуществил регистрацию ЭЭГ сигналов у человека. Тогда же в его работах было да¬но описание основных ритмов. В 1936 году G.Walter при исследовании больных с опухолью головного мозга обнаружил, что изменения ритмов могут иметь диагностическое значение. В ЭЭГ больных он нашел медленные волны, которые, назвал Дельта-волнами. В США в середине 30-х годов Devis, Jasper и Gibbs обнаружили специфические проявления на ЭЭГ у больных с малыми эпилептическими припадками.
В дальнейшем ЭЭГ развивалась двумя путями: совершенствование технической базы, с созданием новых, более чувствительных и точных приборов; исследование феноменологии ЭЭГ и совершенствование диагностики. Но постоянно перед энцефалографистами вставал вопрос о локализации и механизме гене¬рации импульсов. В этом направлении были достигнуты значительные успехи, особенно после начала изучения нейрофизиологии отдельных нейронов. Это имело важное значение для понимания природы ЭЭГ.
В настоящее время установлено, что центральная нервная система на всех своих уровнях генерирует спонтанную электрическую активность. Эта ритмика сложна, особенно в коре больших полушарий, она зависит от функциональной организации и изменяется под действием различных раздражителей.
Существует много теорий объяснения природы данных ритмических процессов, основанных на изучении электрической активности отдельных нейронов, синоптических потенциалов. Установлено, что нейроны, даже находящиеся близко друг от друга, обладают различной активностью. Но если считать, что нейроны все работают независимо друг от друга, тогда каким образом из этой шумовой кривой получается ритмическая активность, наблюдаемая на ЭЭГ. Наличие ритмов на ЭЭГ сейчас считают прямым показателем того, что нейроны мозга синхронизируют свою активность сложным образом, что позволяет системе функционировать как единому целому. Т.е. нейроны работают в едином динамическом соотношении, и изменение соотношений на разных уровнях организации, межуровневых соотношений приведет к изменению ритмической активности, что будет прямым отражением изменения функционального состояния.
Оборудование
Для регистрации ЭЭГ используют приборы, называемые Электроэнцефалографами. Они состоят из электродной части, системы усилителей, регистрирующего прибора. Электроды бывают разными: чашечковые и мостиковые. Изготавливают их из электропроводного угля или из металла с хлорсеребряным покрытием. Такое покрытие необходимо, что бы на электроде не накапливался постоянный потенциал, который вызывает поляризацию электрода. Это приводит к появлению помех. Менее всего поляризуются неметаллические электроды.
Для обеспечения точной регистрации используют параллельные синфазные усилители с режекционным фильтром. Это позволяет бороться с сетевыми помехами. По своему качеству усилители сейчас позволяют проводить запись без электроизолированной камеры и без заземления.
Регистрирующий прибор. Первоначально в качестве регистратора использовались пишущие приборы с подачей бумажной ленты. Они различались на чернильные приборы, приборы с термопером. Но расходные материалы были достаточно дороги. Сейчас в качестве регистрирующего прибора используют компьютерную технику. С приходом компьютерной техники появилась возможность не только записывать ЭЭГ на небумажный носитель, но так же проводить дополнительную математическую обработку ЭЭГ. Это повысило разрешающую способность метода.
Наложение электродов проводится так же различными способами. Международной системой, принятой за эталон, является система 10 — 20. Электроды накладывают следующим образом. Измеряют расстояние по сагиттальной линии от Inion до Nasion и принимают его за 100%. В 10% этого расстояния от Inion и Nasion соответственно устанавливают нижние лобные и затылочные электроды. Остальные расставляют на равном расстоянии составляющем 20% от расстояния inion — nasion. Вторая основная линия проходит между слуховыми проходами через макушку.
Нижние височные электроды располагают соответственно в 10% этого расстояния над слуховыми проходами, а остальные электроды этой линии на расстоянии 20% длины биаурикулярной линии. Буквенные символы обозначают соответственно области мозга и ориентиры на голове: О — occipitalis, F — frontalis, A — auricularis, P — parietalis, С — centralis, Т — temporalis. Нечетные номера соответствуют электродам левого полушария, четные — правому.
По системе Юнга лобные электроды (Fd, Fs) располагают в верхней части лба на расстоянии 3 — 4 см от средней линии, затылочные (Od, Os) — на 3 см выше от inion и на 3 — 4 см от средней линии. Отрезки линий Od — Fd и Os — Fs делят на три равные части и в точках деления устанавливают центральные (Cd, Cs) и теменные (Pd, Ps) электроды. На горизонтальном уровне верхнего края ушной раковины по фронтальной линии Cd — Cs устанавливают передние височные (Tad, Tas), а по фронтальной линии Ps — Pd — задние височные (Tpd, Tps).
Преимуществом системы 10 — 20 является большое количество электродов (от 16 до 19 — 24), но эта система требует более чувствительного оборудования, т.к. межэлектродное расстояние мало и потенциал слаб. Система Юнга дает достаточное расстояние и все электроды равномерно распределены по поверхности головы, но степень локализации при отведении недостаточна.
Способ отведения потенциала так же может быть различен. Общепринятой является система монополярной записи. При этом электроды на голове являются активными и регистрируют изменение потенциала относительно индифферентно¬го электрода (чаще всего располагают на мочках ушей). Биполярная запись определяет изменение потенциала между двумя электродами, расположенными в разных точках на поверхности скальпа.
Нормальный рисунок ЭЭГ
В норме ЭЭГ снимается в состоянии спокойного бодрствования, когда пациент сидит с закрытыми глазами, расслабившись. В своей основе нормальная ЭЭГ представляет достаточно организованную кривую, состоящую преимущественно из быстрых ритмов, которые имеют определенную пространственную и временную организацию.
Параметры нормального альфа-ритма
Частота 8-13 Гц, по некоторым авторам признается частота 7-12 Гц или 8-12 Гц. Чаще всего в нормальном состоянии встречается частота 9-10 Гц, что можно назвать норморитмом. Тогда среднюю частоту 8-9 (7-9) Гц можно считать замедленным альфа ритмом, а 11-12 Гц — учащенным. Естественно замедлен¬ный и учащенный ритмы уже выходят за рамки нормы (у взрослых людей) и могут рассматриваться, как условно патологические (по Гриндель О. М.)
Амплитуда в норме составляет 20-80 мкВ. Некоторые авторы признают за норму 20 110 мкВ. Амплитуда в норме варьирует в зависимости от возраста.
Зональное распределение — в норме определяются затылочно-теменной зоной, где ритм наиболее выражен. Данное положение признается всеми одинаково.
Модулированность характеризуется волнообразным изменением амплитуды ритма.
Синусоидальность устанавливает в норме закругленность вершин. При ком-пьютерной визуализации синусоидальность не выявляется столь четко (при 8-ми битовой записи) и все ритмы кажутся заостренными. Но, как правило, истинное заострение ритма должно сочетаться с другими нарушениями нормального ритма.
Симметричность по амплитуде и частоте. Достоверность амплитудной сим¬метрии устанавливается путем хорошего наложения электродов с измерением импеданса. Частотная асимметрия так же должна быть объективизирована (критерии достоверности). При этом надо учитывать наличие физиологической асим¬метрии полушарий.
Реакция активации альфа-ритма, т. е. его угнетение при открывании глаз или вспышке света. Данный феномен является одним из основных в характери¬стике альфа-ритма. По нему можно точно отнести выявляемый ритм к альфа-ритму.
Индекс альфа-ритма, который в норме составляет 80 %. При математической обработке индекс можно вычислять, как процент мощности альфа-ритма относительно мощности остальных ритмов в затылочных и теменных отведениях.
Параметры нормального бета ритма
Амплитуда мала — 10—15 мкВ.
Зональность — в норме распределяется в передне-центральных и височных отделах. По мнению Жирмунской Е.А. Бета 1-ритм не является чисто физиологическим и для нормы не характерен. Височный бета ритм часто бывает результатом мышечного артефакта.
Ц-ритм — является вариантом нормального ритма частотой 8 — 13 Гц и выявляется в центральных отделах. Имеет следующие особенности: исчезает при контралатеральном активном сжимании кисти в кулак, узко локализован в цен¬тральных отделах.Медленные ритмы, встречающиеся в норме.
Тета-ритм — частота 4—8 Гц, амплитуда до 30—40 мкВ.
Дельта-ритм — частота 0,5—4 Гц, амплитуда до 30—40 мкВ.
Регионарные особенности ЭЭГ
Доминирующий ритм — это ритм потенциалов, преобладающий на данном участке кривой и при визуальном анализе отличается наибольшей периодичностью и регулярностью, а при частотном анализе — наибольшей амплитудой.Затылочная, теменно-затылочная и височно-затылочная область. Четко выражен доминирующий альфа-ритм, двухфазный, синусоидальный, подавляе¬мый на открывание глаз. Появление в задне-теменной и теменной области ритма частотой в 20—26 Гц, в состоянии покоя, может рассматриваться, как ирритация коры.
Передние отделы полушарий — прецентральная и лобная области. Частые ритмы усилены, альфа почти не прослеживается. Тета-ритм снижен по сравнению с центральными отделами.
Т. о. фоновый рисунок ЭЭГ представляет собой сложный организованный волновой процесс, состоящий из веретен модулированного в разной степени альфа-ритма, на фоне низкоамплитудной высокочастотной активности типа бета-ритма. Данный паттерн проявляется в задних отделах. В более оральных отделах появляются элементы медленноволновой активности с фоновым бета-ритмом.
Теоретически происхождение основного рисунка ЭЭГ выводится из биофизической предпосылки, что каждая клетка представляет собой малый генератор импульсов. Но ЦНС нельзя воспринимать, как совокупность различных центров, которые в свою очередь состоят из отдельных, элементарных (пусть даже взаимосвязанных процессами возбуждения и торможения) генераторов импульсов. Нервная система является сложной, сбалансированной, гибкой системой, функция которой определяется, в первую очередь, морфологическими и динамически¬ми связями. Это подтверждается большими компенсаторными возможностями НС.
Филогенетически оральный ганглий червя развился в обонятельный мозг, который в дальнейшем развитии дополнился зрительным мозгом и лимбической корой для организации поведенческих реакций. С увеличением сложности афферентной импульсации организуется таламическая система. С усложнением движений образуется подкорковая экстрапирамидная система. Последней формируется кора. Параллельно с возникновением новых структур усложняется и организация системы. Чтобы обеспечить все многообразие связей, их гибкость и постоянство, система должна иметь энергетическую и информационную подпитку. Организуется дополнительная, недифференцированная система — ретикулярная формация. Следовательно, основными функциональными структурами, определяющими активность мозга, являются кора, подкорковые отделы и ретикулярная формация.
Взаимосвязь ритмов, независимо от амплитудных значений, математически оценивается когерентностью, кроскорелляцией и фазностью. По волновой теории (Гриндель О. М. с соавт.), построенной на основании анализа большого количества данных, все ЭЭГ были разделены на два больших типа по характеру связей: волновой и импульсный (20%). Волновой тип, являясь более распространенным, определяет сбалансированность и постоянство циклических процессов, что согласуется с принципом активной обратной связи (по Анохину П. К.). Когерентность максимальна в лобных отделах по всем диапазонам волн и минимальна в затылочных. Учитывая, что когерентность определяет степень связи, можно считать, что в затылочных отделах происходит образование большого количества разобщенных источников, а в лобных отделах они объединяются единой организующей силой. Попробуем объяснить процессы следующим образом.
Афферентные импульсы приходят в таламус, где переключаются и после определенной обработки переходят в кору (общепринятое представление). По теории динамической локализации функций в коре (Павлов И. П.) импульсы функ¬ционально приходят в разные отделы, что приводит к возникновению многих центров по обработке разнородной информации. Совокупность центров дает сочета¬ние импульсов, проявляющегося в затылке (не удивительно т. к. основная часть информации приходит к зрительным центрам, кроме того, в височно-затылочные области приходит разнородная информация от других аффекторов) (Кроль Б. М.). Эта информация достаточно не специфична в состоянии спокойного бодрствования. Посылки идут импульсно, что согласуется с триггерной функцией таламуса (иные посылки не будут приводить к образованию центров с учетом функциональной рефрактерности последних). Импульсность выражается в модулированности альфа-ритма в затылочных отделах и несовпадении по фазе огибающей веретен в разных отведениях (видно на глаз при оценке кривой). Подобные процессы про¬исходят в центральных отделах, где стыкуются афферентный и эфферентный (двигательный) анализаторы. Благодаря этой стыковке степень рассогласования процессов меньше. Далее идет сложный процесс восприятия и анализа раздра¬жении «на местах». В лобных отделах происходит интегрирование всей информации и формирование единого действия. Это приводит к возникновению в лобных отделах единого центра, но более медленного по волновой функции. Далее информация идет в подкорковые структуры и реализуется системой в виде произвольных реакций. Волновой круг информации замыкается и начинается новый, что также определяет степень модулированности.
Картина ЭЭГ меняется при проведении функциональных проб. При функциональных пробах происходит повышение активности тех или иных структур. В качестве нагрузок используют следующие: открывание глаз, вспышка света, гипер-вентиляция, фотостимуляция, фоностимуляция.
Проба «Открывание глаз». При открывании глаз на ЭЭГ альфа-ритм исчезает и заменяется быстрыми ритмами (реакция активации). При этом оценивают скорость наступления реакции, степень угнетения альфа-ритма, стойкость активации (по нашим данным замечено, что в среднем реакция сохраняется 20 — 25 с, далее появляются элементы альфа-ритма). После закрывания глаз, в норме, наступает реакция отдачи, которая проявляется во временном усилении основного ритма. При этом оценивают латенцию восстановления основного ритма, степень и стойкость реакции отдачи. При данной пробе оценивают реактивность коры, стойкость процессов возбуждения в коре, выраженность тонуса подкорки. Данная проба более физиологична, чем реакция активации на вспышку света и несет больше информации. (Но реакцию на вспышку света можно использовать при обследовании коматозных больных). Процессы, происходящие при реакции активации, функционально можно представить следующим образом. Открывание глаз значительно усиливает поток импульсов в корковые отделы, что приводит к повышению дифференцировки коры. Это проявляется на ЭЭГ в виде реакции активации с десинхронизацией (внешняя десинхронизация) за счет быстрых ритмов. Математически происходит усиление градиента когерентности, но в целом когерентность остается на основном уровне т.к. физиологическая активация не нарушает системы связей.
Проба с гипервентиляцией. При проведении пробы больной усиленно дышит, акцентируя внимание больше на выдохе. Гипервентиляция проводится в течение 3 мин. При экспертизе, при специальных обследованиях, проводят 5 минутную гипервентиляцию. На ЭЭГ, при проведении пробы возникает усиление альфа-ритма с его незначительным замедлением и перераспределением на передние отделы. Степень модулированности уменьшается. Физиологически при гипервентиляции снижается парциальное давление С02 в крови. Это приводит к активации неспецифических подкорковых структур и усиливает поток неспецифических, синхронизирующих импульсов в кору. При перевозбуждении подкорковых отделов возникает островолновая активность на ЭЭГ (наступает в норме при гипервентиляции более пяти минут).
Фотостимуляция. Проводится в двух вариантах: ритмическая и триггерная. При ритмической фотостимуляции вспышки света подаются ритмично с определенной частотой. Используют различные частотные диапазоны. При ритмической стимуляции возникает реакция усвоения ритма. На ЭЭГ появляется ритм, соответствующий по частоте ритму стимуляции. При спектральном анализе можно выявить не только усвоение ритма по основной гармонике (частоте стимуляции), но и субгармоники, как правило, по частотам, четным основной частоте стимуляции. В норме перестройка ритма у людей выражена в разной степени. Но чаще усваиваются средние и быстрые ритмы, без выраженной асимметрии, преимущественно в задних или центральных отделах. По степени усвоения ритма, соблюдению частоты гармоник, симметричности можно оценить степень триггер-ной функции таламуса, подвижность процессов в коре. Триггерная стимуляция проводится путем подачи световых раздражении с частотой основного ритма ЭЭГ. Для этого используют специальные синхронизирующие устройства.
Дополнительные способы анализа ЭЭГ
В настоящее время основным способом анализа ЭЭГ остается визуальный анализ. Из дополнительных методов анализа используют расчет спектра мощности с применением быстрого преобразования Фурье. Спектр мощности показывает степень выраженности ритма данной частоты. Наглядно спектр мощности представляется в виде усредненных кривых, распределения спектров мощности по эпохам, спектральное картирование.
Другим дополнительным методом является расчет когерентности. Когерентность показывает степень схожести колебательных процессов в двух разных точках, независимо от их амплитудной представленности. Установлено, что среднее значение когерентности постоянно и отражает степень стабильности связей в системе.
Последнее время используется еще один способ обработки. Это локализация источников патологической активности методом Многошаговой дипольной локализации. Путем многочисленных расчетов создается математическая модель вероятного расположения источника данной волны. Данная модель сравнивается с амплитудным распределением тех же волн на скальпе. Для локализации ис¬пользуют только те срезы ЭЭГ, которые имеют заданную вероятность сходимости расчетной модели и скальповой записи. Достоверной считается вероятность 0,95 и более.