Computeriserede metoder til analyse af elektroencefalogrammer

De vigtigste metoder til computeranalyse af EEG, der anvendes i klinikken, omfatter spektralanalyse ved hjælp af den hurtige Fourier-transformationsalgoritme, øjeblikkelig amplitudekortlægning, spikes og bestemmelse af den tredimensionelle lokalisering af den ækvivalente dipol i hjernerummet.

Spektralanalyse er den mest almindeligt anvendte metode. Denne metode gør det muligt at bestemme den absolutte effekt udtrykt i μV₂ ^for hver frekvens. Effektspektrumdiagrammet for en given epoke er et todimensionelt billede, hvor EEG-frekvenserne er plottet langs abscisseaksen, og effekterne ved de tilsvarende frekvenser er plottet langs ordinataksen. De spektrale effektdata for EEG'et præsenteret som successive spektre giver en pseudo-tredimensionel graf, hvor retningen langs den imaginære akse ind i figurens dybde repræsenterer tidsdynamikken for ændringer i EEG'et. Sådanne billeder er praktiske til at spore EEG-ændringer i tilfælde af bevidsthedsforstyrrelser eller virkningen af visse faktorer over tid.

Ved at farvekode fordelingen af styrker eller gennemsnitlige amplituder over hovedområderne på et konventionelt billede af hovedet eller hjernen, opnås en visuel repræsentation af deres topiske repræsentation. Det skal understreges, at kortlægningsmetoden ikke giver ny information, men kun præsenterer den i en anden, mere visuel form.

Definitionen af tredimensionel lokalisering af den ækvivalente dipol er, at placeringen af en virtuel potentialkilde ved hjælp af matematisk modellering afbildes, hvilket formodentlig kunne skabe en fordeling af elektriske felter på hjernens overflade svarende til den observerede, hvis vi antager, at de ikke genereres af neuroner i cortex i hele hjernen, men er resultatet af passiv udbredelse af det elektriske felt fra individuelle kilder. I nogle særlige tilfælde falder disse beregnede "ækvivalente kilder" sammen med reelle, hvilket under visse fysiske og kliniske forhold tillader at bruge denne metode til at afklare lokaliseringen af epileptogene foci ved epilepsi.

Det skal bemærkes, at computer-EEG-kort viser fordelingen af elektriske felter på abstrakte modeller af hovedet og derfor ikke kan opfattes som direkte billeder, som f.eks. MR-scanning. Deres intelligente fortolkning af en EEG-specialist i sammenhæng med det kliniske billede og dataene fra analysen af det "rå" EEG er nødvendig. Derfor er de computertopografiske kort, der undertiden er vedhæftet EEG-rapporten, fuldstændig ubrugelige for neurologen og undertiden endda farlige i hans egne forsøg på at fortolke dem direkte. Ifølge anbefalingerne fra International Federation of EEG and Clinical Neurophysiology Societies bør al nødvendig diagnostisk information, der hovedsageligt er opnået på baggrund af direkte analyse af det "rå" EEG, præsenteres af EEG-specialisten på et sprog, der er forståeligt for klinikeren, i en tekstrapport. Det er uacceptabelt at levere tekster, der automatisk er formuleret af computerprogrammer fra visse elektroencefalografer, som en klinisk elektroencefalografisk rapport.

For at opnå ikke blot illustrativt materiale, men også yderligere specifik diagnostisk eller prognostisk information, er det nødvendigt at anvende mere komplekse algoritmer til forskning og computerbehandling af EEG, statistiske metoder til evaluering af data med et sæt tilsvarende kontrolgrupper, udviklet til at løse højt specialiserede problemer, hvis præsentation går ud over standardbrugen af EEG i en neurologisk klinik.

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

Generelle mønstre

EEG's opgaver i neurologisk praksis er følgende:

1. bekræftelse af hjerneskade,
2. bestemmelse af arten og lokaliseringen af patologiske forandringer,
3. vurdering af statens dynamik.

Tydelig patologisk aktivitet på EEG er pålideligt bevis for patologisk hjernefunktion. Patologiske fluktuationer er forbundet med den aktuelle patologiske proces. Ved resterende lidelser kan ændringer i EEG være fraværende, på trods af betydelig klinisk mangel. Et af hovedaspekterne ved den diagnostiske anvendelse af EEG er at bestemme lokaliseringen af den patologiske proces.

• Diffus hjerneskade forårsaget af en inflammatorisk sygdom, kredsløbsforstyrrelser, metaboliske lidelser eller toksiske lidelser, fører til diffuse ændringer i EEG. De manifesterer sig ved polyrytmi, desorganisering og diffus patologisk aktivitet. Polyrytmi er fraværet af en regelmæssig dominerende rytme og forekomsten af polymorf aktivitet. Desorganisering af EEG er forsvinden af den karakteristiske gradient af amplituderne i normale rytmer, en forstyrrelse af symmetrien. Diffus patologisk aktivitet er repræsenteret ved delta-, theta- og epileptiform aktivitet. Billedet af polyrytmi skyldes en tilfældig kombination af forskellige typer normal og patologisk aktivitet. Hovedtegnet ved diffuse ændringer, i modsætning til fokale ændringer, er fraværet af konstant lokalitet og stabil asymmetri af aktiviteten i EEG.
• Skade eller dysfunktion af cerebrums midtlinjestrukturer, der involverer uspecifikke, opstigende projektioner, manifesterer sig ved bilateralt synkrone udbrud af langsomme bølger eller epileptiform aktivitet, hvor sandsynligheden for forekomst og sværhedsgraden af langsom patologisk, bilateralt synkron aktivitet er større, jo højere læsionen er placeret langs den neurale akse. Selv med alvorlig skade på de bulbopontine strukturer forbliver EEG'et i de fleste tilfælde inden for normale grænser. I nogle tilfælde forekommer desynkronisering og dermed EEG med lav amplitude på grund af skade på den uspecifikke synkroniserende retikulære formation på dette niveau. Da sådanne EEG'er observeres hos 5-15% af raske voksne, bør de betragtes som betinget patologiske. Kun et lille antal patienter med skade på det nedre hjernestammeniveau udviser udbrud af bilateralt synkrone alfa- eller langsomme bølger med høj amplitude. Ved skade på mesencefalisk og diencefalisk niveau, såvel som højere liggende midtlinjestrukturer i cerebrum: observeres cingulære gyrus, corpus callosum, orbital cortex, bilateralt synkrone delta- og theta-bølger med høj amplitude på EEG.
• I lateraliserede læsioner i dybden af hjernehalvdelen observeres patologisk delta- og theta-aktivitet på grund af den brede projektion af dybe strukturer på store områder af hjernen, som fordeles tilsvarende over hele hjernehalvdelen. På grund af den direkte indflydelse af den mediale patologiske proces på midtlinjestrukturerne og involveringen af symmetriske strukturer i den raske hjernehalvdel optræder der også bilateralt synkrone langsomme oscillationer, som er dominerende i amplitude på læsionssiden.
• Læsionens overfladiske placering forårsager en lokal ændring i elektrisk aktivitet, begrænset til neuronzonen umiddelbart ved siden af ødelæggelsesfokus. Ændringerne manifesterer sig ved langsom aktivitet, hvis sværhedsgrad afhænger af læsionens sværhedsgrad. Epileptisk excitation manifesterer sig ved lokal epileptiform aktivitet.