Μεθοδολογία της ηλεκτροεγκεφαλογραφίας

Στην κοινή πρακτική, το ΗΕΓ καταγράφεται χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που τοποθετούνται σε άθικτο τριχωτό της κεφαλής. Τα ηλεκτρικά δυναμικά ενισχύονται και καταγράφονται. Οι ηλεκτροεγκεφαλογράφοι έχουν 16-24 ή περισσότερες πανομοιότυπες μονάδες ενίσχυσης και καταγραφής (κανάλια) που επιτρέπουν την ταυτόχρονη καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας από τον αντίστοιχο αριθμό ζευγών ηλεκτροδίων που είναι εγκατεστημένα στο κεφάλι του ασθενούς. Οι σύγχρονοι ηλεκτροεγκεφαλογράφοι βασίζονται σε υπολογιστή. Τα ενισχυμένα δυναμικά μετατρέπονται σε ψηφιακή μορφή. Η συνεχής καταγραφή ΗΕΓ εμφανίζεται σε μια οθόνη και καταγράφεται ταυτόχρονα σε έναν δίσκο. Μετά την επεξεργασία, το ΗΕΓ μπορεί να εκτυπωθεί σε χαρτί.

Τα ηλεκτρόδια που άγουν δυναμικά είναι μεταλλικές πλάκες ή ράβδοι διαφόρων σχημάτων με διάμετρο επιφάνειας επαφής 0,5-1 cm. Τα ηλεκτρικά δυναμικά τροφοδοτούνται στο κουτί εισόδου του ηλεκτροεγκεφαλογράφου, το οποίο διαθέτει 20-40 ή περισσότερες αριθμημένες υποδοχές επαφής, με τη βοήθεια των οποίων μπορεί να συνδεθεί στη συσκευή ο αντίστοιχος αριθμός ηλεκτροδίων. Στους σύγχρονους ηλεκτροεγκεφαλογράφους, το κουτί εισόδου συνδυάζει έναν διακόπτη ηλεκτροδίων, έναν ενισχυτή και έναν αναλογικό-ψηφιακό μετατροπέα EEG. Από το κουτί εισόδου, το μετατρεπόμενο σήμα EEG τροφοδοτείται σε έναν υπολογιστή, με τη βοήθεια του οποίου ελέγχονται οι λειτουργίες της συσκευής και το EEG καταγράφεται και υποβάλλεται σε επεξεργασία.

Το EEG καταγράφει τη διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων στην κεφαλή. Συνεπώς, τάσεις που προέρχονται από δύο ηλεκτρόδια τροφοδοτούνται σε κάθε κανάλι του ηλεκτροεγκεφαλογράφου: το ένα στην "είσοδο 1" και το άλλο στην "είσοδο 2" του καναλιού ενίσχυσης. Ένας διακόπτης ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος πολλαπλών επαφών σάς επιτρέπει να μετατρέψετε ηλεκτρόδια για κάθε κανάλι στον επιθυμητό συνδυασμό. Για παράδειγμα, ρυθμίζοντας την αντιστοιχία του ινιακού ηλεκτροδίου στην υποδοχή του κουτιού εισόδου "1" σε οποιοδήποτε κανάλι και του κροταφικού ηλεκτροδίου στην υποδοχή του κουτιού "5", μπορείτε έτσι να καταγράψετε τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των αντίστοιχων ηλεκτροδίων σε αυτό το κανάλι. Πριν ξεκινήσει η εργασία, ο ερευνητής πληκτρολογεί πολλά διαγράμματα ηλεκτροδίων χρησιμοποιώντας κατάλληλα προγράμματα, τα οποία χρησιμοποιούνται για την ανάλυση των ληφθέντων εγγραφών. Για να ρυθμίσετε το εύρος ζώνης του ενισχυτή, χρησιμοποιούνται αναλογικά και ψηφιακά φίλτρα υψηλής και χαμηλής συχνότητας. Το τυπικό εύρος ζώνης κατά την καταγραφή EEG είναι 0,5-70 Hz.

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

Λήψη και καταγραφή ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος

Τα ηλεκτρόδια καταγραφής είναι τοποθετημένα έτσι ώστε όλα τα κύρια τμήματα του εγκεφάλου, που προσδιορίζονται από τα αρχικά γράμματα των λατινικών τους ονομάτων, να αντιπροσωπεύονται στην πολυκαναλική καταγραφή. Στην κλινική πρακτική, χρησιμοποιούνται δύο κύρια συστήματα ηλεκτροδίων ΗΕΓ: το διεθνές σύστημα 10-20 και ένα τροποποιημένο σχήμα με μειωμένο αριθμό ηλεκτροδίων. Εάν είναι απαραίτητο να ληφθεί μια πιο λεπτομερής εικόνα ΗΕΓ, προτιμάται το σχήμα 10-20.

Ένα ηλεκτρόδιο αναφοράς είναι ένα καλώδιο στο οποίο το δυναμικό από ένα ηλεκτρόδιο που βρίσκεται πάνω από τον εγκέφαλο τροφοδοτείται στην "είσοδο 1" του ενισχυτή και από ένα ηλεκτρόδιο που βρίσκεται μακριά από τον εγκέφαλο στην "είσοδο 2". Το ηλεκτρόδιο που βρίσκεται πάνω από τον εγκέφαλο ονομάζεται συχνότερα ενεργό. Το ηλεκτρόδιο που βρίσκεται μακριά από τον εγκεφαλικό ιστό ονομάζεται αναφοράς. Ο αριστερός (A1 ₎ και ο δεξιός (A2 ₎ λοβός του αυτιού χρησιμοποιούνται ως ηλεκτρόδια αναφοράς. Το ενεργό ηλεκτρόδιο συνδέεται στην "είσοδο 1" του ενισχυτή και η τροφοδότησή του με αρνητική μετατόπιση δυναμικού προκαλεί την εκτροπή της πένας καταγραφής προς τα πάνω. Το ηλεκτρόδιο αναφοράς συνδέεται στην "είσοδο 2". Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα καλώδιο από δύο ηλεκτρόδια (AA) βραχυκυκλωμένα μεταξύ τους και τοποθετημένα στους λοβούς του αυτιού χρησιμοποιείται ως ηλεκτρόδιο αναφοράς. Δεδομένου ότι το EEG καταγράφει τη διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο ηλεκτροδίων, η θέση του σημείου στην καμπύλη θα επηρεάζεται εξίσου αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση από τις αλλαγές στο δυναμικό κάτω από κάθε ζεύγος ηλεκτροδίων. Στο καλώδιο αναφοράς, παράγεται ένα εναλλασσόμενο δυναμικό του εγκεφάλου κάτω από το ενεργό ηλεκτρόδιο. Κάτω από το ηλεκτρόδιο αναφοράς, που βρίσκεται μακριά από τον εγκέφαλο, υπάρχει ένα σταθερό δυναμικό που δεν διέρχεται στον ενισχυτή εναλλασσόμενου ρεύματος και δεν επηρεάζει το μοτίβο καταγραφής. Η διαφορά δυναμικού αντανακλά χωρίς παραμόρφωση τις διακυμάνσεις του ηλεκτρικού δυναμικού που παράγεται από τον εγκέφαλο κάτω από το ενεργό ηλεκτρόδιο. Ωστόσο, η περιοχή της κεφαλής μεταξύ του ενεργού και του ηλεκτροδίου αναφοράς αποτελεί μέρος του ηλεκτρικού κυκλώματος "ενισχυτής-αντικείμενο" και η παρουσία μιας αρκετά έντονης πηγής δυναμικού σε αυτήν την περιοχή, που βρίσκεται ασύμμετρα σε σχέση με τα ηλεκτρόδια, θα επηρεάσει σημαντικά τις μετρήσεις. Κατά συνέπεια, με το καλώδιο αναφοράς, η κρίση σχετικά με τον εντοπισμό της πηγής δυναμικού δεν είναι απολύτως αξιόπιστη.

Διπολική είναι η ονομασία που δίνεται στην απαγωγή στην οποία ηλεκτρόδια που βρίσκονται πάνω από τον εγκέφαλο συνδέονται με την "είσοδο 1" και την "είσοδο 2" του ενισχυτή. Η θέση του σημείου καταγραφής EEG στην οθόνη επηρεάζεται εξίσου από τα δυναμικά κάτω από κάθε ένα από τα ζεύγη ηλεκτροδίων και η καταγεγραμμένη καμπύλη αντικατοπτρίζει τη διαφορά δυναμικού καθενός από τα ηλεκτρόδια. Επομένως, είναι αδύνατο να κρίνουμε το σχήμα της ταλάντωσης κάτω από κάθε ένα από αυτά με βάση μία διπολική απαγωγή. Ταυτόχρονα, η ανάλυση του EEG που καταγράφεται από πολλά ζεύγη ηλεκτροδίων σε διάφορους συνδυασμούς μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τον εντοπισμό των πηγών δυναμικού που αποτελούν τα συστατικά της σύνθετης συνοπτικής καμπύλης που λαμβάνεται με διπολική απαγωγή.

Για παράδειγμα, εάν υπάρχει μια τοπική πηγή αργών ταλαντώσεων στην οπίσθια κροταφική περιοχή, η σύνδεση των πρόσθιων και οπίσθιων κροταφικών ηλεκτροδίων (Ta, Tr) στους ακροδέκτες του ενισχυτή παράγει μια εγγραφή που περιέχει ένα αργό στοιχείο που αντιστοιχεί στην αργή δραστηριότητα στην οπίσθια κροταφική περιοχή (Tr), με ταχύτερες ταλαντώσεις που παράγονται από την φυσιολογική εγκεφαλική ουσία της πρόσθιας κροταφικής περιοχής (Ta) να υπερτίθενται σε αυτήν. Για να διευκρινιστεί το ερώτημα ποιο ηλεκτρόδιο καταγράφει αυτό το αργό στοιχείο, ζεύγη ηλεκτροδίων ενεργοποιούνται σε δύο επιπλέον κανάλια, σε καθένα από τα οποία το ένα αντιπροσωπεύεται από ένα ηλεκτρόδιο από το αρχικό ζεύγος, δηλαδή Ta ή Tr, και το δεύτερο αντιστοιχεί σε κάποια μη χρονική απαγωγή, για παράδειγμα F και O.

Είναι σαφές ότι στο νεοσχηματισμένο ζεύγος (Tr-O), συμπεριλαμβανομένου του οπίσθιου κροταφικού ηλεκτροδίου Tr, που βρίσκεται πάνω από την παθολογικά αλλοιωμένη εγκεφαλική ύλη, θα υπάρχει και πάλι το αργό συστατικό. Στο ζεύγος, στις εισόδους του οποίου τροφοδοτείται η δραστηριότητα από δύο ηλεκτρόδια που βρίσκονται πάνω από τον σχετικά άθικτο εγκέφαλο (Ta-F), θα καταγραφεί ένα φυσιολογικό ΗΕΓ. Έτσι, στην περίπτωση μιας τοπικής παθολογικής φλοιώδους εστίας, η σύνδεση του ηλεκτροδίου που βρίσκεται πάνω από αυτήν την εστία σε ένα ζεύγος με οποιοδήποτε άλλο οδηγεί στην εμφάνιση ενός παθολογικού συστατικού στα αντίστοιχα κανάλια ΗΕΓ. Αυτό μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τον εντοπισμό της πηγής των παθολογικών ταλαντώσεων.

Ένα επιπλέον κριτήριο για τον προσδιορισμό του εντοπισμού της πηγής του δυναμικού ενδιαφέροντος στο ΗΕΓ είναι το φαινόμενο της παραμόρφωσης φάσης ταλάντωσης. Εάν συνδέσουμε τρία ηλεκτρόδια στις εισόδους δύο καναλιών ενός ηλεκτροεγκεφαλογράφου ως εξής: το ηλεκτρόδιο 1 στην "είσοδο 1", το ηλεκτρόδιο 3 στην "είσοδο 2" του ενισχυτή Β και το ηλεκτρόδιο 2 ταυτόχρονα στην "είσοδο 2" του ενισχυτή Α και στην "είσοδο 1" του ενισχυτή Β· υποθέσουμε ότι κάτω από το ηλεκτρόδιο 2 υπάρχει μια θετική μετατόπιση στο ηλεκτρικό δυναμικό σε σχέση με το δυναμικό των υπόλοιπων τμημάτων του εγκεφάλου (που υποδεικνύεται από το σύμβολο "+"), τότε είναι προφανές ότι το ηλεκτρικό ρεύμα που προκαλείται από αυτή τη μετατόπιση στο δυναμικό θα έχει αντίθετη κατεύθυνση στα κυκλώματα των ενισχυτών Α και Β, η οποία θα αντικατοπτρίζεται σε αντίθετα κατευθυνόμενες μετατοπίσεις στη διαφορά δυναμικού - αντιφάσεις - στις αντίστοιχες εγγραφές ΗΕΓ. Έτσι, οι ηλεκτρικές ταλαντώσεις κάτω από το ηλεκτρόδιο 2 στις εγγραφές στα κανάλια Α και Β θα αναπαρασταθούν από καμπύλες με τις ίδιες συχνότητες, πλάτη και σχήματα, αλλά αντίθετες σε φάση. Κατά την εναλλαγή ηλεκτροδίων σε διάφορα κανάλια ενός ηλεκτροεγκεφαλογράφου με τη μορφή αλυσίδας, οι αντιφασικές ταλαντώσεις του υπό μελέτη δυναμικού θα καταγράφονται κατά μήκος αυτών των δύο καναλιών στις αντίθετες εισόδους των οποίων συνδέεται ένα κοινό ηλεκτρόδιο, που βρίσκεται πάνω από την πηγή αυτού του δυναμικού.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Κανόνες για την καταγραφή ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος και λειτουργικών δοκιμασιών

Κατά τη διάρκεια της εξέτασης, ο ασθενής πρέπει να βρίσκεται σε ένα φωτεινό και ηχομονωμένο δωμάτιο σε μια άνετη καρέκλα με τα μάτια κλειστά. Το άτομο παρατηρείται απευθείας ή με βιντεοκάμερα. Κατά τη διάρκεια της καταγραφής, σημαντικά γεγονότα και λειτουργικές δοκιμασίες σημειώνονται με δείκτες.

Κατά τον έλεγχο του ανοίγματος και του κλεισίματος των ματιών, εμφανίζονται χαρακτηριστικά ηλεκτροοφθαλμογραφικά τεχνουργήματα στο ΗΕΓ. Οι αλλαγές που προκύπτουν στο ΗΕΓ μας επιτρέπουν να προσδιορίσουμε τον βαθμό επαφής του ατόμου, το επίπεδο συνείδησής του και να εκτιμήσουμε κατά προσέγγιση την αντιδραστικότητα του ΗΕΓ.

Για την ανίχνευση της απόκρισης του εγκεφάλου σε εξωτερικές επιδράσεις, χρησιμοποιούνται μεμονωμένα ερεθίσματα με τη μορφή μιας σύντομης λάμψης φωτός ή ενός ηχητικού σήματος. Σε ασθενείς που βρίσκονται σε κωματώδη κατάσταση, επιτρέπεται η χρήση ερεθισμάτων που προκαλούν πόνο πιέζοντας ένα νύχι στη βάση της κοίτης του δείκτη του ασθενούς.

Για τη φωτοδιέγερση, χρησιμοποιούνται σύντομες (150 μs) λάμψεις φωτός κοντά στο λευκό στο φάσμα και με επαρκώς υψηλή ένταση (0,1-0,6 J). Οι φωτοδιεγέρτες επιτρέπουν την παρουσίαση σειρών λάμψεων που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της αντίδρασης αφομοίωσης ρυθμού - της ικανότητας των ηλεκτροεγκεφαλογραφικών ταλαντώσεων να αναπαράγουν τον ρυθμό εξωτερικών ερεθισμάτων. Κανονικά, η αντίδραση αφομοίωσης ρυθμού εκφράζεται καλά σε μια συχνότητα τρεμοπαίγματος κοντά στους ρυθμούς του ίδιου του ΗΕΓ. Τα ρυθμικά κύματα αφομοίωσης έχουν το μεγαλύτερο πλάτος στις ινιακές περιοχές. Στις επιληπτικές κρίσεις φωτοευαισθησίας, η ρυθμική φωτοδιέγερση αποκαλύπτει μια φωτοπαροξυσμική απόκριση - μια γενικευμένη εκκένωση επιληπτόμορφης δραστηριότητας.

Ο υπεραερισμός πραγματοποιείται κυρίως για την πρόκληση επιληπτόμορφης δραστηριότητας. Ζητείται από το άτομο να αναπνεύσει βαθιά και ρυθμικά για 3 λεπτά. Ο αναπνευστικός ρυθμός πρέπει να είναι μεταξύ 16-20 ανά λεπτό. Η καταγραφή του ΗΕΓ ξεκινά τουλάχιστον 1 λεπτό πριν από την έναρξη του υπεραερισμού και συνεχίζεται καθ' όλη τη διάρκεια του υπεραερισμού και για τουλάχιστον 3 λεπτά μετά το τέλος του.