Ηλεκτρονικές μέθοδοι ανάλυσης ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος

Οι κύριες μέθοδοι υπολογιστικής ανάλυσης του ΗΕΓ που χρησιμοποιούνται στην κλινική περιλαμβάνουν τη φασματική ανάλυση χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο γρήγορου μετασχηματισμού Fourier, τη στιγμιαία χαρτογράφηση πλάτους, τις αιχμές και τον προσδιορισμό του τρισδιάστατου εντοπισμού του ισοδύναμου διπόλου στον εγκεφαλικό χώρο.

Η φασματική ανάλυση χρησιμοποιείται συχνότερα. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει τον προσδιορισμό της απόλυτης ισχύος που εκφράζεται σε μV ² για κάθε συχνότητα. Το διάγραμμα φάσματος ισχύος για μια δεδομένη εποχή είναι μια δισδιάστατη εικόνα, στην οποία οι συχνότητες EEG απεικονίζονται κατά μήκος του άξονα της τετμημένης και οι ισχύς στις αντίστοιχες συχνότητες απεικονίζονται κατά μήκος του άξονα των τεταγμένων. Τα φασματικά δεδομένα ισχύος του EEG που παρουσιάζονται ως διαδοχικά φάσματα δίνουν ένα ψευδο-τρισδιάστατο γράφημα, όπου η κατεύθυνση κατά μήκος του φανταστικού άξονα στο βάθος του σχήματος αντιπροσωπεύει τη χρονική δυναμική των αλλαγών στο EEG. Τέτοιες εικόνες είναι βολικές για την παρακολούθηση των αλλαγών στο EEG σε περιπτώσεις διαταραχών συνείδησης ή της επίδρασης ορισμένων παραγόντων με την πάροδο του χρόνου.

Με την χρωματική κωδικοποίηση της κατανομής των δυνάμεων ή των μέσων πλατών στα κύρια εύρη σε μια συμβατική εικόνα του κεφαλιού ή του εγκεφάλου, επιτυγχάνεται μια οπτική αναπαράσταση της τοπικής τους αναπαράστασης. Πρέπει να τονιστεί ότι η μέθοδος χαρτογράφησης δεν παρέχει νέες πληροφορίες, αλλά τις παρουσιάζει μόνο σε μια διαφορετική, πιο οπτική μορφή.

Ο ορισμός του τρισδιάστατου εντοπισμού του ισοδύναμου διπόλου είναι ότι, χρησιμοποιώντας μαθηματική μοντελοποίηση, απεικονίζεται η θέση μιας εικονικής πηγής δυναμικού, η οποία θα μπορούσε πιθανώς να δημιουργήσει μια κατανομή ηλεκτρικών πεδίων στην επιφάνεια του εγκεφάλου που αντιστοιχεί στην παρατηρούμενη, αν υποθέσουμε ότι δεν παράγονται από νευρώνες του φλοιού σε όλο τον εγκέφαλο, αλλά είναι αποτέλεσμα παθητικής διάδοσης του ηλεκτρικού πεδίου από μεμονωμένες πηγές. Σε ορισμένες συγκεκριμένες περιπτώσεις, αυτές οι υπολογισμένες "ισοδύναμες πηγές" συμπίπτουν με τις πραγματικές, γεγονός που επιτρέπει, υπό ορισμένες φυσικές και κλινικές συνθήκες, να χρησιμοποιηθεί αυτή η μέθοδος για να διευκρινιστεί ο εντοπισμός των επιληπτογόνων εστιών στην επιληψία.

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι ηλεκτροεγκεφαλογραφικοί χάρτες (ΗΕΓ) απεικονίζουν την κατανομή των ηλεκτρικών πεδίων σε αφηρημένα μοντέλα της κεφαλής και επομένως δεν μπορούν να εκληφθούν ως άμεσες εικόνες, όπως η μαγνητική τομογραφία. Η έξυπνη ερμηνεία τους από έναν ειδικό ΗΕΓ στο πλαίσιο της κλινικής εικόνας και των δεδομένων της ανάλυσης του «ακατέργαστου» ΗΕΓ είναι απαραίτητη. Επομένως, οι ηλεκτροεγκεφαλογραφικοί τοπογραφικοί χάρτες που μερικές φορές επισυνάπτονται στην έκθεση ΗΕΓ είναι εντελώς άχρηστοι για τον νευρολόγο, και μερικές φορές ακόμη και επικίνδυνοι στις δικές του προσπάθειες να τους ερμηνεύσει άμεσα. Σύμφωνα με τις συστάσεις της Διεθνούς Ομοσπονδίας Εταιρειών ΗΕΓ και Κλινικής Νευροφυσιολογίας, όλες οι απαραίτητες διαγνωστικές πληροφορίες που λαμβάνονται κυρίως με βάση την άμεση ανάλυση του «ακατέργαστου» ΗΕΓ θα πρέπει να παρουσιάζονται από τον ειδικό ΗΕΓ σε γλώσσα κατανοητή από τον κλινικό ιατρό σε μια έκθεση κειμένου. Είναι απαράδεκτο να παρέχονται κείμενα που διατυπώνονται αυτόματα από προγράμματα υπολογιστών ορισμένων ηλεκτροεγκεφαλογράφων ως κλινική ηλεκτροεγκεφαλογραφική έκθεση.

Για να ληφθεί όχι μόνο επεξηγηματικό υλικό, αλλά και πρόσθετες συγκεκριμένες διαγνωστικές ή προγνωστικές πληροφορίες, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν πιο σύνθετοι αλγόριθμοι για την έρευνα και την επεξεργασία ηλεκτρονικών υπολογιστών του EEG, στατιστικές μέθοδοι για την αξιολόγηση δεδομένων με ένα σύνολο αντίστοιχων ομάδων ελέγχου, που έχουν αναπτυχθεί για την επίλυση εξειδικευμένων προβλημάτων, η παρουσίαση των οποίων υπερβαίνει την τυπική χρήση του EEG σε μια νευρολογική κλινική.

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

Γενικά μοτίβα

Οι στόχοι του ΗΕΓ στη νευρολογική πρακτική είναι οι εξής:

1. επιβεβαίωση εγκεφαλικής βλάβης,
2. προσδιορισμός της φύσης και του εντοπισμού των παθολογικών αλλαγών,
3. αξιολόγηση της δυναμικής του κράτους.

Η εμφανής παθολογική δραστηριότητα στο ΗΕΓ αποτελεί αξιόπιστη ένδειξη παθολογικής λειτουργίας του εγκεφάλου. Οι παθολογικές διακυμάνσεις σχετίζονται με την τρέχουσα παθολογική διαδικασία. Σε υπολειμματικές διαταραχές, οι αλλαγές στο ΗΕΓ μπορεί να απουσιάζουν, παρά το σημαντικό κλινικό έλλειμμα. Μία από τις κύριες πτυχές της διαγνωστικής χρήσης του ΗΕΓ είναι ο προσδιορισμός της εντόπισης της παθολογικής διαδικασίας.

• Η διάχυτη εγκεφαλική βλάβη που προκαλείται από φλεγμονώδη νόσο, κυκλοφορικές, μεταβολικές, τοξικές διαταραχές, οδηγεί σε διάχυτες αλλαγές στο ΗΕΓ. Εκδηλώνονται με πολυρυθμία, αποδιοργάνωση και διάχυτη παθολογική δραστηριότητα. Η πολυρυθμία είναι η απουσία ενός κανονικού κυρίαρχου ρυθμού και η επικράτηση πολυμορφικής δραστηριότητας. Η αποδιοργάνωση του ΗΕΓ είναι η εξαφάνιση της χαρακτηριστικής κλίσης των μεγεθών των φυσιολογικών ρυθμών, μια παραβίαση της συμμετρίας. Η διάχυτη παθολογική δραστηριότητα αντιπροσωπεύεται από δέλτα, θήτα, επιληπτόμορφη δραστηριότητα. Η εικόνα της πολυρυθμίας οφείλεται σε έναν τυχαίο συνδυασμό διαφορετικών τύπων φυσιολογικής και παθολογικής δραστηριότητας. Το κύριο σημάδι των διάχυτων αλλαγών, σε αντίθεση με τις εστιακές, είναι η απουσία σταθερής τοποθεσίας και σταθερής ασυμμετρίας δραστηριότητας στο ΗΕΓ.
• Η βλάβη ή η δυσλειτουργία των δομών της μέσης γραμμής του εγκεφάλου που περιλαμβάνουν μη ειδικές ανοδικές προβολές εκδηλώνεται με αμφοτερόπλευρα σύγχρονες εκρήξεις αργών κυμάτων ή επιληπτόμορφης δραστηριότητας, με την πιθανότητα εμφάνισης και τη σοβαρότητα της αργής παθολογικής αμφοτερόπλευρα σύγχρονης δραστηριότητας να είναι μεγαλύτερη όσο υψηλότερα βρίσκεται η βλάβη κατά μήκος του νευρικού άξονα. Έτσι, ακόμη και με σοβαρή βλάβη στις δομές του βολβογεφυρικού συστήματος, το ΗΕΓ στις περισσότερες περιπτώσεις παραμένει εντός των φυσιολογικών ορίων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο αποσυγχρονισμός και, κατά συνέπεια, το ΗΕΓ χαμηλού πλάτους εμφανίζονται λόγω βλάβης στον μη ειδικό συγχρονιστικό δικτυωτό σχηματισμό σε αυτό το επίπεδο. Δεδομένου ότι τέτοια ΗΕΓ παρατηρούνται στο 5-15% των υγιών ενηλίκων, θα πρέπει να θεωρούνται υπό όρους παθολογικά. Μόνο ένας μικρός αριθμός ασθενών με βλάβη στο κατώτερο επίπεδο του εγκεφαλικού στελέχους εμφανίζει εκρήξεις αμφοτερόπλευρα σύγχρονων άλφα ή αργών κυμάτων υψηλού πλάτους. Σε περίπτωση βλάβης στο μεσεγκεφαλικό και διεγκεφαλικό επίπεδο, καθώς και σε υψηλότερες δομές της μέσης γραμμής του εγκεφάλου: στο ΗΕΓ παρατηρούνται η έλικα του προσαγωγίου, το μεσολόβιο, ο τροχιακός φλοιός, αμφοτερόπλευρα σύγχρονα κύματα δέλτα και θήτα υψηλού πλάτους.
• Σε πλάγιες αλλοιώσεις στο βάθος του ημισφαιρίου, λόγω της ευρείας προβολής βαθιών δομών σε τεράστιες περιοχές του εγκεφάλου, παρατηρείται παθολογική δραστηριότητα δέλτα και θήτα, η οποία κατανέμεται ανάλογα σε όλο το ημισφαίριο. Λόγω της άμεσης επίδρασης της έσω παθολογικής διαδικασίας στις δομές της μέσης γραμμής και της εμπλοκής συμμετρικών δομών του υγιούς ημισφαιρίου, εμφανίζονται επίσης αμφοτερόπλευρα σύγχρονες αργές ταλαντώσεις, οι οποίες κυριαρχούν σε πλάτος στην πλευρά της βλάβης.
• Η επιφανειακή εντόπιση της βλάβης προκαλεί μια τοπική αλλαγή στην ηλεκτρική δραστηριότητα, που περιορίζεται στη ζώνη των νευρώνων που γειτνιάζουν άμεσα με την εστία καταστροφής. Οι αλλαγές εκδηλώνονται με αργή δραστηριότητα, η σοβαρότητα της οποίας εξαρτάται από τη σοβαρότητα της βλάβης. Η επιληπτική διέγερση εκδηλώνεται με τοπική επιληπτόμορφη δραστηριότητα.