Компьютерная функциональная ээг томография что это такое

Альтернативные методы

Спектральный анализ

В качестве основного метода автоматического компьютерного анализа ЭЭГ используют спектральный анализ, основанный на Фурье-преобразовании, — представление нативной картины ЭЭГ в виде совокупности набора синусоидальных колебаний, различающихся по частоте и амплитуде.

Основные выходные параметры спектрального анализа:

  • средняя амплитуда;
  • средняя и модальная (наиболее часто встречающаяся) частоты ритмов ЭЭГ;
  • спектральная мощность ритмов ЭЭГ (интегральный показатель, соответствующий площади под кривой ЭЭГ и зависящий как от амплитуды, так и от индекса соответствующего ритма).

Спектральный анализ ЭЭГ обычно выполняют на коротких (2-4 сек) фрагментах записи (эпохах анализа). Усреднение спектров мощности ЭЭГ по нескольким десяткам единичных эпох с вычислением статистического параметра (спектральной плотности) даёт представление о наиболее характерной для данного больного картине ЭЭГ.

Путём сравнения спектров мощности (или спектральной плотности; в разных отведениях получают показатель когерентности ЭЭГ, который отражает сходство колебаний биопотенциалов в разных областях коры головного мозга. Этот показатель имеет определённое диагностическое значение. Так, повышенную когерентность в α-частотной полосе (особенно, при десинхронизации ЭЭГ) выявляют при активном совместном участии соответствующих отделов коры головного мозга в выполняемой деятельности.

Реже используют периодометрический анализ (период-анализ, или амплитудно-интервальный анализ), когда измеряют периоды между характеристическими точками волн ЭЭГ (вершинами волн или пересечениями нулевой линии) и амплитуды вершин волн (пиков).

Период-анализ ЭЭГ позволяет определять средние и крайние значения амплитуды волн ЭЭГ, средние периоды волн и их дисперсию, точно (по сумме всех периодов волн данного частотного диапазона) измерять индекс ЭЭГ-ритмов.

По сравнению с Фурье-анализом период-анализ ЭЭГ обладает большей устойчивостью к помехам, так как его результаты в значительно меньшей степени зависят от вклада одиночных высокоамплитудных артефактов (например, помех от движений больного). Однако его применяют реже спектрального анализа, в частности, потому что не выработаны стандартные критерии порогов детекции пиков волн ЭЭГ.

Метод ЭхоЭГ ранее применяли очень широко из-за простоты его осуществления и интерпретации результатов, невысокой стоимости оборудования, а также практического отсутствия противопоказаний. В настоящее время его всё чаще стали заменять более информативные нейровизуализирующие методы диагностики.

Как и зачем выполняют томографию?

Компьютерная функциональная ээг томография что это такое

Магнитно-резонансная томография помогает установить и точно локализовать органическую патологию головного мозга (нарушения, возникающие в структурных образованиях) даже на ранних стадиях и при минимальных размерах. МРТ не может выявить психические расстройства, а также нарушения сознания.

Принцип действия аппарата основан на действии электромагнитного поля, которое изменяет ответный импульс протонов водорода, содержащихся в тканях организма. Содержание протонов водорода в разных структурах отличается и фиксируется в виде черно-белого контрастного рисунка на пленке. Аппарат последовательно создает сканы исследуемых структур с шагом в несколько миллиметров.

Выполняют исследование с помощью магнитно-резонансного томографа, который создает напряженное магнитное поле внутри камеры аппарата, в которую помещают человека. На выполнение процедуры никак не влияет эмоциональное состояние пациента, а также предшествующий процедуре режим сна и бодрствования, если он способен лежать неподвижно в течение тридцати минут.

Другие нелинейные методы анализа ЭЭГ

Описаны и другие нелинейные методы анализа ЭЭГ, основанные, например, на вычислении вероятности появления последовательных волн ЭЭГ, принадлежащих разным частотным диапазонам, пли на определении временных соотношений между некоторыми характерными фрагментами ЭЭГ |ЭЭГ-паттернами (например, веретёнами α-ритма)| в разных отведениях.

Количественная электроэнцефалография позволяет более точно, чем при визуальном анализе ЭЭГ, определять локализацию очагов патологической активности при эпилепсии и различных неврологических и сосудистых расстройствах, выявлять нарушения амплитудно-частотных характеристик и пространственной организации ЭЭГ, при ряде психических расстройств, количественно оценивать влияние терапии в том числе психофармакотерапии) на функциональное состояние головного мозга, а также осуществлять автоматическую диагностику некоторых расстройств и/или функциональных состояний здорового человека путём сравнения индивидуальных ЭЭГ с базами нормативных ЭЭГ-данных (возрастной нормы, разных видов патологии и др.).

Результаты количественного анализа ЭЭГ можно выдавать как в цифровой форме (в виде таблиц для последующего статистического анализа), а также в виде наглядной цветной «карты», которую удобно сравнивать с результатами КТ, магнитно-резонансной томографии (МРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), а также с оценками локального мозгового кровотока и данными нейропсихологического тестирования. Таким образом можно непосредственно сопоставлять структурные и функциональные нарушения деятельности головного мозга.

Важным шагом в развитии количественной ЭЭГ стало создание программного обеспечения для определения внутримозговой локализации эквивалентных дипольных источников наиболее высокоамплитудных компонентов ЭЭГ (например, эпилептиформной активности). Последнее достижение в этой области — разработка программ, совмещающих МРТ и ЭЭГ-карты головного мозга больного с учётом индивидуальной формы черепа и топографии мозговых структур.

При интерпретации результатов визуального анализа или картирования ЭЭГ необходимо учитывать возрастные (как эволюционные, так и инволюционные) изменения амплитудно-частотных параметров и пространственной организации ЭЭГ, а также изменения ЭЭГ на фоне приёма лекарственных средств, которые закономерно возникают у больных в связи с лечением. По этой причине запись ЭЭГ, как правило, выполняют до начала или после временной отмены лечения.

Пполисомнография

Электрофизиологическое исследование сна, или полисомнография — одна из областей количественной ЭЭГ.

Цель метода заключается в объективной оценке длительности и качества ночного сна, выявлении нарушений структуры сна [в частности, длительности и латентного периода разных фаз сна, особенно фазы сна с быстрыми движениями глаз], сердечно-сосудистых (нарушения ритма сердца и проводимости) и дыхательных (апноэ) нарушений во время сна.

Диагностические возможности энцефалографии

Эхоэнцефалограф посылает в головной мозг короткие ультразвуковые импульсы, которые генерирует специальный пьезоэлектрический излучатель (кристалл, изменяющий свои линейные размеры под действием прилагаемого высокочастотного электрического напряжения). Они частично отражаются от границ сред и тканей с разным акустическим сопротивлением (кости черепа и оболочки головного мозга, мозговая ткань и ликвор в желудочках головного мозга).

Для передачи ультразвуковых импульсов от излучателя к коже головы без отражения кожу и поверхность зонда (излучателя-датчика) покрывают слоем проводящей жидкости (вазелиновое масло или специальный гель).

Отражённые от структур головного мозга сигналы улавливает специальный датчик, а их интенсивность и временную задержку относительно момента выхода лоцирующего импульса анализируют электронные устройства и в виде эхоэнцефалограммы выводят на монитор. Горизонтальная развёртка монитора запускается в момент посылки ультразвукового импульса.

Положение отражённых сигналов на экране позволяет судить о взаимном расположении структур головного мозга.

На эхоэнцефалограмме различают три основных комплекса сигналов. Начальный и конечный комплексы — отражение ультразвуковых импульсов от кожи и костей черепа на стороне расположения датчика и на противоположной стороне головы соответственно. В этих же комплексах можно различить низкоамплитудные сигналы, отражённые от границ между серым и белым веществом головного мозга.

Высокоамплитудный срединный комплекс (сигнал «М-эхо») при помещении зонда на височную область соответствует отражению ультразвуковых импульсов от средннных мозговых структур (третьего желудочка, эпифиза и прозрачной перегородки). В норме положение сигнала «М-эхо» должно совпадать с так называемой «средней линией головы», которую определяют в начале исследования. Эхоэнцефалограмма при патологии

Смещение срединных структур головного мозга больного (диагностически значимым считают смещение на 2 мм и более) определяют по асимметричному сдвигу сигнала «М-эхо» относительно средней линии, а наличие внутричерепной гипертензии — по величине пульсации его амплитуды (более 30-50%).

Наличие отёка головного мозга, субдуральных гематом, крупных опухолей или расширение желудочков определяют по появлению дополнительных сигналов и уточняют путём смещения положения датчика.

Энцефалограмма основана на регистрации биоэлектрической активности групп нейронов (клеток головного мозга), которая улавливается аппаратом и записывается в виде электрических колебаний на бумажном носителе.

Выполняют процедуру с помощью электроэнцефалографа. На голове пациента размещают металлические электроды, которые регистрируют электрические импульсы от мозговых клеток и трансформируют их в электрические колебания. Они выглядят на пленке, как волнистые колебания с разной амплитудой.

Энцефалограмма не может точно установить характер и локализацию органического поражения, но может предположить его наличие и указать зону головного мозга, в которой ее следует искать. В отличие от МРТ метод позволяет выявить психические отклонения в работе мозга, а также дифференцировать их с симуляцией или истерикой.

Для корректной диагностики с помощью ЭЭГ важно психическое состояние больного: он должен быть в спокойном состоянии, выспавшись и отдохнув. В противном случае полученные данные могут быть интерпретированы неправильно.

Данный метод широко применяется при различных речевых, психических и неврологических расстройствах. С профилактической целью, ЭЭГ может быть назначено перед получением водительских прав или разрешения на ношение и хранение оружия. Положительные результаты могут гарантировать отсутствие шизофрении и других психических отклонений. В лечебных целях ЭЭГ назначается:

  • после оперативного вмешательства, которое могло повлиять на работу мозговых клеток;
  • для выявления и определения расположения кистозных и опухолевых новообразований;
  • при разного рода черепно-мозговых травмах;
  • для подтверждения или опровержения эпилепсии;
  • в случае судорожных приступов, онемения конечностей, обмороков;
  • при хроническом гипертоническом заболевании и нарушениях суточного ритма;
  • если у ребенка наблюдаются задержки речевого и умственного развития.

Энцефалограмма головного мозга позволяет определить вид нарушений в работе мозговых тканей, их тяжесть, глубину поражения, локализацию очага. В отдельных случаях назначается регулярный мониторинг, то есть несколько исследований через короткие промежутки времени, результаты которых помогут определить эффективность назначенного лечения и в случае необходимости его подкорректировать.

Изучение процессов активности нервной системы могут поспособствовать предупреждению очередных эпилептических приступов. Для пациентов, находящихся в коме или под общим, длительным наркозом, ЭЭГ является обязательным исследованием, которое определяет жизнедеятельность и работоспособность мозга.

Подготовка к проведению ЭЭГ очень проста, предполагает отсутствие психоэмоционального возбуждения, которое может исказить полученные результаты. Желательно проводить процедуру на полный, насыщенный желудок, так как гипогликемия может вызвать дополнительную нервозность, кроме того, накануне следует исключить применение успокоительных препаратов.

Для исследования и анализа состояния клеток головного мозга при разной тяжести черепно-мозговых травмах используются такие методы диагностики как МРТ, КТ и ЭЭГ. Энцефалограмма незаменима при постановке диагноза и выявления локальных поражений. При легкой травме наблюдаются небольшие отклонения от нормы, в частности, непостоянство и несимметричность альфа-волн.

Если на протяжении первой недели неестественные изменения на энцефалограмме имеют тенденцию к усугублению, можно предполагать о наличии массивных очагов вследствие перенесенной контузии. При гематомах эпидурального типа чаще всего симптомы общемозговых нарушений отсутствуют вовсе. Определить их можно только по общему снижению активности альфа-волн и ограничению волн медленного типа.

Даже после исчезновения клинических симптомов, на ЭЭГ длительное время будут прослеживаться патологические процессы, как следствие ЧМТ. Скорость восстановления функциональной деятельности мозга зависит от тяжести травмы и участка расположения очага. В зонах бывших гематом и очагов контузии довольно часто образуется эпилептическая активность. Поэтому, для предотвращения осложнений следует регулярно проходить процедуру ЭЭГ, чтобы своевременно отслеживать динамику показателей.

Как проводится процедура?

Регистрация биопотенциалов от головного мозга производится при помощи аппарата под названием электроэнцефалограф.

компьютерная функциональная ээг томография что это такое

В норме биотоки, образующиеся мозгом, довольно слабые, и зафиксировать их сложно. И в данном случае на помощь приходит электроэнцефалография. Что это такое, было упомянуто выше. При помощи электроэнцефалографа происходит фиксация данных потенциалов и их усиление при прохождении через аппарат.

Потенциалы фиксируются за счет электродов, расположенных на поверхности головы.

Получаемый сигнал может либо записываться на бумаге, либо сохраняться в электронном виде (компьютерная электроэнцефалография) для последующего исследования.

Сама запись производится относительно так называемого нулевого потенциала. За него обычно принимается либо мочка уха, либо сосцевидный отросток височной кости, которые не испускают биотоков.

Регистрация импульсов осуществляется электродами, размещенными на поверхности головы по специальным схемам. Наиболее широко распространена схема 10-20.

Какие заболевания диагностирует МРТ?

  • врожденные аномалии строения головного мозга;
  • воспалительные процессы мозга и оболочек;
  • опухоли;
  • сосудистую патологию;
  • рассеянный склероз;

Отведение и запись электроэнцефалограммы

Регистрирующие электроды располагают так, чтобы на многоканальной записи были представлены все основные отделы мозга, обозначаемые начальными буквами их латинских названий. В клинической практике используют две основные системы отведений ЭЭГ: международную систему «10-20» и модифицированную схему с уменьшенным количеством электродов. При необходимости получения более детальной картины ЭЭГ предпочтительна схема «10-20».

Референтным называют такое отведение, когда на «вход 1» усилителя подаётся потенциал от электрода, стоящего над мозгом, а на «вход 2» — от электрода на удалении от мозга. Электрод, расположенный над мозгом, чаще всего называют активным. Электрод, удалённый от мозговой ткани, носит название референтного.

В качестве такового используют левую (А1) и правую (А2) мочки уха. Активный электрод подсоединяют к «входу 1» усилителя, подача на который отрицательного сдвига потенциала вызывает отклонение регистрирующего пера вверх. Референтный электрод подключают к «входу 2». В некоторых случаях в качестве референтного электрода используют отведение от двух закороченных между собой электродов (АА), расположенных на мочках ушей.

Поскольку на ЭЭГ регистрируется разность потенциалов между двумя электродами, на положение точки на кривой будут в равной мере, но в противоположном направлении влиять изменения потенциала под каждым из пары электродов. В референтном отведении под активным электродом генерируется переменный потенциал мозга.

Под референтным электродом, находящимся вдали от мозга, имеется постоянный потенциал, который не проходит в усилитель переменного тока и не влияет на картину записи. Разность потенциалов отражает без искажения колебания электрического потенциала, генерируемого мозгом под активным электродом. Однако область головы между активным и референтным электродами составляет часть электрической цепи «усилитель-объект», и наличие на этом участке достаточно интенсивного источника потенциала, расположенного асимметрично относительно электродов, будет существенно отражаться на показаниях. Следовательно, при референтном отведении суждение о локализации источника потенциала не вполне надёжно.

Биполярным называют отведение, при котором на «вход 1» и «вход 2» усилителя подсоединяют электроды, стоящие над мозгом. На положение точки записи ЭЭГ на мониторе в одинаковой мере влияют потенциалы под каждым из пары электродов, и регистрируемая кривая отражает разность потенциалов каждого из электродов.

Поэтому суждение о форме колебания под каждым из них на основе одного биполярного отведения оказывается невозможным. В то же время анализ ЭЭГ, зарегистрированных от нескольких пар электродов в различных комбинациях, позволяет выяснить локализацию источников потенциалов, составляющих компоненты сложной суммарной кривой, получаемой при биполярном отведении.

Например, если в задней височной области присутствует локальный источник медленных колебаний, при подсоединении к клеммам усилителя переднего и заднего височных электродов (Та, Тр) получается запись, содержащая медленную составляющую, соответствующую медленной активности в задней височной области (Тр), с наложенными на неё более быстрыми колебаниями, генерируемыми нормальным мозговым веществом передней височной области (Та).

Для выяснения вопроса о том, какой же электрод регистрирует эту медленную составляющую, на двух дополнительных каналах коммутированы пары электродов, в каждой из которых один представлен электродом из первоначальной пары, то есть Та или Тр. а второй соответствует какому-либо не височному отведению, например F и О.

Понятно, что во вновь образуемой паре (Тр-О), включающей задний височный электрод Тр, находящийся над патологически изменённым мозговым веществом, опять будет присутствовать медленная составляющая. В паре, на входы которой подана активность от двух электродов, стоящих над относительно интактным мозгом (Ta-F), будет регистрироваться нормальная ЭЭГ.

Дополнительный критерий определения локализации источника интересующего потенциала на ЭЭГ — феномен изврашения фазы колебаний. Если подсоединить на входы двух каналов электроэнцефалографа три электрода следующим образом: электрод 1 — к «входу 1», электрод 3 — к «входу 2» усилителя Б, а электрод 2 — одновременно к «входу 2» усилителя А и «входу 1» усилителя Б;

предположить, что под электродом 2 происходит положительное смещение электрического потенциала по отношению к потенциалу остальных отделов мозга (обозначено знаком « »), то очевидно, что электрический ток, обусловленный этим смещением потенциала, будет иметь противоположное направление в цепях усилителей А и Б, что отразится в противоположно направленных смещениях разности потенциалов — противофазах — на соответствующих записях ЭЭГ.

Таким образом, электрические колебания под электродом 2 в записях по каналам А и Б будут представлены кривыми, имеющими одинаковые частоты, амплитуды и форму, но противоположными по фазе. При коммутации электродов по нескольким каналам электроэнцефалографа в виде цепочки противофазные колебания исследуемого потенциала будут регистрироваться по тем двум каналам, к разноимённым входам которых подключён один общий электрод, стоящий над источником этого потенциала.

Что позволяет выявить ЭЭГ?

  • психические расстройства;
  • эпилепсию;
  • нарушение функции нервной системы;
  • подозрение на опухоли и другие органические поражения головного мозга.

При проведении энцефалограммы может быть установлено наличие опухоли или иного органического поражения головного мозга, локализована зона опухоли. Но точный размер и характер патологии определить с помощью такого исследования невозможно.

Правила регистрации электроэнцефалограммы и функциональные пробы

Пациент во время исследования должен находиться в свето- и звукоизолированном помещении в удобном кресле с закрытыми глазами. Наблюдение за исследуемым ведут непосредственно или с помощью видеокамеры. В ходе записи маркерами отмечают значимые события и функциональные пробы.

При пробе открывания и закрывания глаз на ЭЭГ появляются характерные артефакты электроокулограммы. Возникающие изменения ЭЭГ позволяют выявить степень контактности обследуемого, уровень его сознания и ориентировочно оценить реактивность ЭЭГ.

Для выявления реагирования мозга на внешние воздействия применяют одиночные стимулы в виде короткой вспышки света, звукового сигнала. У больных в коматозном состоянии допустимо применение ноцицептивных стимулов нажатием ногтем на основание ногтевого ложа указательного пальца больного.

Для фотостимуляции используют короткие (150 мкс) вспышки света, близкого по спектру к белому, достаточно высокой интенсивности (0,1-0,6 Дж). Фотостимуляторы позволяют предъявлять серии вспышек, применяемые для исследования реакции усвоения ритма — способности электроэнцефалографических колебаний воспроизводить ритм внешних раздражений.

В норме реакция усвоения ритма хорошо выражена на частоте мельканий, близкой к собственным ритмам ЭЭГ. Ритмические волны усвоения имеют наибольшую амплитуду в затылочных отделах. При фотосенситивных эпилептических припадках ритмическая фотостимуляция выявляет фотопароксизмальный ответ — генерализованный разряд эпилептиформной активности.

Гипервентиляцию проводят главным образом для вызывания эпилептиформной активности. Обследуемому предлагают глубоко ритмично дышать в течение 3 мин. Частота дыхания должна быть в пределах 16-20 в минуту. Регистрацию ЭЭГ начинают по меньшей мере за 1 минуту до начала гипервентиляции и продолжают в течение всей гипервентиляции и ещё не менее 3 мин после её окончания.

Преимущества магнитно-резонансной томографии

И МРТ, и ЭЭГ являются неинвазивными и безболезненными методами. Неоспоримым преимуществом ЭЭГ является невысокая стоимость исследования, что позволяет выполнять его значительно большей категории населения, длительность процедуры занимает всего несколько минут.

Метод не имеет противопоказаний для пациента и технически более прост в проведении: не требует неподвижного пребывания в замкнутом пространстве, лучше переносится детьми.

Исследование является лучшим методом для диагностики органической патологии головного мозга, лучше позволяет выявить опухоли, даже на самых ранних стадиях и определить тактику лечения.

  • Не позволяет оценить функциональные и психические расстройства.
  • Процедура дорогостоящая, не все лечебные учреждения оснащены томографами.
  • Длительность исследования составляет примерно тридцать минут.
  • Требует наркоза у маленьких детей.
  • Не может проводиться людям с металлическими имплантами и электронными устройствами.
  • Противопоказана при клаустрофобии и лишнем весе.

Благодаря разнице МРТ и ЭЭГ, оба метода часто дополняют друг друга, позволяя подтвердить и уточнить диагностические находки.

Так, они очень важны в диагностике эпилепсии: ЭЭГ диагностирует заболевание и определяет зону в которой возникает патологическое возбуждение, МРТ проводит тщательное подробное сканирование указанной зоны и выявляет органический субстрат, что позволяет провести хирургическое лечение. Без проведения энцефалограммы, МРТ-аппарат может не увидеть патологии, поскольку при эпилепсии органическое поражение может быть микроскопическим и для этого нужны специальные настройки. В то же время, без МРТ энцефалография, определив зону поражения, не дает достаточной информации для хирургического лечения.

Ритмы электроэнцефалограммы взрослого бодрствующего человека

Под понятием «ритм» на ЭЭГ подразумевается определённый тип электрической активности, соответствующий некоторому определённому состоянию мозга и связанный с определёнными церебральными механизмами. При описании ритма указывается его частота, типичная для определённого состояния и области мозга, амплитуда и некоторые характерные черты его изменений во времени при изменениях функциональной активности мозга.

  1. Альфа(а)-ритм: частота 8-13 Гц, амплитуда до 100 мкВ. Регистрируется у 85-95% здоровых взрослых. Лучше всего выражен в затылочных отделах. Наибольшую амплитуду а-ритм имеет в состоянии спокойного расслабленного бодрствования при закрытых глазах. Помимо изменений, связанных с функциональным состоянием мозга, в большинстве случаев наблюдают спонтанные изменения амплитуды а-ритма, выражающиеся в чередующемся нарастании и снижении с образованием характерных «веретён», продолжительностью 2-8 с. При повышении уровня функциональной активности мозга (напряжённое внимание, страх) амплитуда а-ритма уменьшается. На ЭЭГ появляется высокочастотная низкоамплитудная нерегулярная активность, отражающая десинхронизацию активности нейронов. При кратковременном, внезапном внешнем раздражении (особенно вспышке света) эта десинхронизация возникает резко, и в случае если раздражение не носит эмоциогенного характера, достаточно быстро (через 0,5-2 с) восстанавливается а-ритм. Этот феномен называется «реакция активации», «ориентировочная реакция», «реакция угасания а-ритма», «реакция десинхронизации».
  2. Бета-ритм: частота 14-40 Гц, амплитуда до 25 мкВ. Лучше всего бета-ритм регистрируется в области центральных извилин, однако распространяется и на задние центральные и лобные извилины. В норме он выражен весьма слабо и в большинстве случаев имеет амплитуду 5-15 мкВ. Бета-ритм связан с соматическими сенсорными и двигательными корковыми механизмами и даёт реакцию угасания на двигательную активацию или тактильную стимуляцию. Активность с частотой 40-70 Гц и амплитудой 5-7 мкВ иногда называют у-ритмом, клинического значения он не имеет.
  3. Мю-ритм: частота 8-13 Гц, амплитуда до 50 мкВ. Параметры мю-ритма аналогичны таковым нормального а-ритма, но мю-ритм отличается от последнего физиологическими свойствами и топографией. Визуально мю-ритм наблюдают только у 5-15% испытуемых в роландической области. Амплитуда мю-ритма (в редких случаях) нарастает при двигательной активации или соматосенсорной стимуляции. При рутинном анализе мю-ритм клинического значения не имеет.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Портал про МРТ