Metodologia elektroencefalografii

W powszechnej praktyce EEG jest rejestrowane za pomocą elektrod umieszczonych na nienaruszonej skórze głowy. Potencjały elektryczne są wzmacniane i rejestrowane. Elektroencefalografy mają 16-24 lub więcej identycznych jednostek wzmacniających i rejestrujących (kanałów), które umożliwiają równoczesne rejestrowanie aktywności elektrycznej z odpowiedniej liczby par elektrod zainstalowanych na głowie pacjenta. Nowoczesne elektroencefalografy są oparte na komputerach. Wzmocnione potencjały są konwertowane do postaci cyfrowej; ciągły zapis EEG jest wyświetlany na monitorze i jednocześnie rejestrowany na dysku. Po przetworzeniu EEG można wydrukować na papierze.

Elektrody przewodzące potencjały to metalowe płytki lub pręty o różnych kształtach i średnicy powierzchni styku 0,5-1 cm. Potencjały elektryczne są podawane do skrzynki wejściowej elektroencefalografu, która ma 20-40 lub więcej ponumerowanych gniazd stykowych, za pomocą których odpowiednia liczba elektrod może być podłączona do urządzenia. W nowoczesnych elektroencefalografach skrzynka wejściowa łączy przełącznik elektrod, wzmacniacz i przetwornik analogowo-cyfrowy EEG. Z skrzynki wejściowej przetworzony sygnał EEG jest podawany do komputera, za pomocą którego sterowane są funkcje urządzenia, a EEG jest rejestrowane i przetwarzane.

EEG rejestruje różnicę potencjałów między dwoma punktami na głowie. W związku z tym napięcia pochodzące z dwóch elektrod są podawane do każdego kanału elektroencefalografu: jedno do „wejścia 1”, a drugie do „wejścia 2” kanału wzmacniającego. Wielostykowy przełącznik przewodów EEG umożliwia przełączanie elektrod dla każdego kanału w żądanej kombinacji. Na przykład, ustawiając korespondencję elektrody potylicznej do gniazda pola wejściowego „1” na dowolnym kanale, a elektrody skroniowej do gniazda pola „5”, można w ten sposób rejestrować różnicę potencjałów między odpowiednimi elektrodami w tym kanale. Przed rozpoczęciem pracy badacz wpisuje kilka schematów przewodów za pomocą odpowiednich programów, które służą do analizy uzyskanych zapisów. Do ustawienia szerokości pasma wzmacniacza stosuje się analogowe i cyfrowe filtry wysokiej i niskiej częstotliwości. Standardowa szerokość pasma podczas rejestrowania EEG wynosi 0,5–70 Hz.

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

Rejestracja i akwizycja elektroencefalogramu

Elektrody rejestrujące są rozmieszczone tak, aby wszystkie główne sekcje mózgu, oznaczone początkowymi literami ich łacińskich nazw, były reprezentowane w wielokanałowym zapisie. W praktyce klinicznej stosuje się dwa główne systemy odprowadzeń EEG: międzynarodowy system 10-20 i zmodyfikowany schemat ze zmniejszoną liczbą elektrod. Jeśli konieczne jest uzyskanie bardziej szczegółowego obrazu EEG, preferowany jest schemat 10-20.

Przewód odniesienia to taki, w którym potencjał z elektrody znajdującej się nad mózgiem jest podawany do „wejścia 1” wzmacniacza, a z elektrody znajdującej się daleko od mózgu do „wejścia 2”. Elektroda znajdująca się nad mózgiem jest najczęściej nazywana aktywną. Elektroda znajdująca się daleko od tkanki mózgowej jest nazywana odniesieniem. Lewy (A ₁ ) i prawy (A ₂ ) płatek ucha są używane jako elektrody odniesienia. Aktywna elektroda jest podłączona do „wejścia 1” wzmacniacza, a podanie jej ujemnego przesunięcia potencjału powoduje odchylenie pióra rejestrującego w górę. Elektroda odniesienia jest podłączona do „wejścia 2”. W niektórych przypadkach przewód z dwóch elektrod (AA) zwartych razem i znajdujących się na płatkach ucha jest używany jako elektroda odniesienia. Ponieważ EEG rejestruje różnicę potencjałów między dwiema elektrodami, położenie punktu na krzywej będzie równe, ale w przeciwnym kierunku, na co wpływają zmiany potencjału pod każdą z par elektrod. W przewodzie odniesienia pod aktywną elektrodą generowany jest przemienny potencjał mózgu. Pod elektrodą odniesienia, znajdującą się daleko od mózgu, występuje stały potencjał, który nie przechodzi do wzmacniacza prądu przemiennego i nie wpływa na wzorzec zapisu. Różnica potencjałów odzwierciedla bez zniekształceń fluktuacje potencjału elektrycznego generowanego przez mózg pod elektrodą aktywną. Jednak obszar głowy między elektrodami aktywną i odniesienia jest częścią obwodu elektrycznego „wzmacniacz-obiekt”, a obecność wystarczająco intensywnego źródła potencjału w tym obszarze, zlokalizowanym asymetrycznie względem elektrod, będzie miała znaczący wpływ na odczyty. W związku z tym, w przypadku przewodu odniesienia, osąd dotyczący lokalizacji źródła potencjału nie jest całkowicie wiarygodny.

Bipolarny to nazwa nadana odprowadzeniu, w którym elektrody znajdujące się nad mózgiem są podłączone do „wejścia 1” i „wejścia 2” wzmacniacza. Pozycja punktu rejestrującego EEG na monitorze jest w równym stopniu zależna od potencjałów pod każdą z par elektrod, a rejestrowana krzywa odzwierciedla różnicę potencjałów każdej z elektrod. Dlatego nie można ocenić kształtu oscylacji pod każdą z nich na podstawie jednego bipolarnego odprowadzenia. Jednocześnie analiza EEG rejestrowanego z kilku par elektrod w różnych kombinacjach pozwala nam określić lokalizację źródeł potencjałów, które tworzą składowe złożonej krzywej sumarycznej uzyskanej za pomocą bipolarnego odprowadzenia.

Na przykład, jeśli istnieje lokalne źródło wolnych oscylacji w tylnej okolicy skroniowej, podłączenie przedniej i tylnej elektrody skroniowej (Ta, Tr) do zacisków wzmacniacza generuje zapis zawierający wolną składową odpowiadającą wolnej aktywności w tylnej okolicy skroniowej (Tr), z szybszymi oscylacjami generowanymi przez normalną materię mózgową przedniej okolicy skroniowej (Ta) nałożoną na nią. Aby wyjaśnić, która elektroda rejestruje tę wolną składową, pary elektrod są przełączane na dwóch dodatkowych kanałach, w każdym z których jeden jest reprezentowany przez elektrodę z oryginalnej pary, tj. Ta lub Tr, a drugi odpowiada pewnemu nieskroniowemu odprowadzeniu, na przykład F i O.

Oczywiste jest, że w nowo utworzonej parze (Tr-O), obejmującej tylną elektrodę skroniową Tr, znajdującą się nad patologicznie zmienioną materią mózgową, ponownie pojawi się składowa wolna. W parze, do której wejść doprowadzana jest aktywność z dwóch elektrod znajdujących się nad względnie nienaruszonym mózgiem (Ta-F), zostanie zarejestrowany prawidłowy EEG. Tak więc w przypadku lokalnego ogniska patologicznego kory mózgowej, połączenie elektrody znajdującej się nad tym ogniskiem w parze z dowolną inną prowadzi do pojawienia się składowej patologicznej na odpowiednich kanałach EEG. Pozwala to na określenie lokalizacji źródła oscylacji patologicznych.

Dodatkowym kryterium określania lokalizacji źródła interesującego potencjału na EEG jest zjawisko zniekształcenia fazy oscylacji. Jeżeli podłączymy trzy elektrody do wejść dwóch kanałów elektroencefalografu w następujący sposób: elektrodę 1 do „wejścia 1”, elektrodę 3 do „wejścia 2” wzmacniacza B, a elektrodę 2 jednocześnie do „wejścia 2” wzmacniacza A i „wejścia 1” wzmacniacza B; zakładając, że pod elektrodą 2 następuje dodatnie przesunięcie potencjału elektrycznego w stosunku do potencjału pozostałych części mózgu (oznaczone znakiem „+”), to oczywiste jest, że prąd elektryczny wywołany tym przesunięciem potencjału będzie miał przeciwny kierunek w obwodach wzmacniaczy A i B, co znajdzie odzwierciedlenie w przeciwnie skierowanych przesunięciach różnicy potencjałów – antyfazach – na odpowiednich zapisach EEG. Tak więc drgania elektryczne pod elektrodą 2 w zapisach na kanałach A i B będą reprezentowane przez krzywe o tych samych częstotliwościach, amplitudach i kształtach, ale przeciwnych w fazie. Przełączając elektrody w kilku kanałach elektroencefalografu w formie łańcucha, rejestruje się drgania przeciwfazowe badanego potencjału wzdłuż tych dwóch kanałów, do których przeciwległych wejść podłączono jedną wspólną elektrodę, umieszczoną nad źródłem tego potencjału.

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

Zasady rejestrowania elektroencefalogramów i badań czynnościowych

Podczas badania pacjent musi znajdować się w jasnym i dźwiękoszczelnym pomieszczeniu, na wygodnym krześle, z zamkniętymi oczami. Badany jest obserwowany bezpośrednio lub za pomocą kamery wideo. Podczas nagrywania istotne wydarzenia i testy funkcjonalne są oznaczane markerami.

Podczas badania otwierania i zamykania oczu na EEG pojawiają się charakterystyczne artefakty elektrookulograficzne. Powstałe zmiany EEG pozwalają nam określić stopień kontaktu badanego, jego poziom świadomości i w przybliżeniu oszacować reaktywność EEG.

Aby wykryć reakcję mózgu na wpływy zewnętrzne, stosuje się pojedyncze bodźce w postaci krótkiego błysku światła lub sygnału dźwiękowego. U pacjentów w stanie śpiączki dopuszczalne jest stosowanie bodźców nocyceptywnych poprzez naciskanie paznokciem na podstawę łożyska paznokcia palca wskazującego pacjenta.

Do fotostymulacji stosuje się krótkie (150 μs) błyski światła zbliżonego do białego w widmie i o odpowiednio dużej intensywności (0,1-0,6 J). Fotostymulatory umożliwiają prezentację serii błysków służących do badania reakcji asymilacji rytmu - zdolności oscylacji elektroencefalograficznych do odtwarzania rytmu bodźców zewnętrznych. Zwykle reakcja asymilacji rytmu jest dobrze wyrażona przy częstotliwości migotania zbliżonej do rytmów własnych EEG. Rytmiczne fale asymilacji mają największą amplitudę w okolicach potylicznych. W napadach padaczkowych nadwrażliwości na światło rytmiczna fotostymulacja ujawnia reakcję fotoparoksysmalną - uogólnione wyładowanie aktywności padaczkowej.

Hiperwentylację wykonuje się przede wszystkim w celu wywołania aktywności padaczkowej. Pacjent jest proszony o głębokie i rytmiczne oddychanie przez 3 minuty. Częstość oddechów powinna mieścić się w granicach 16-20 na minutę. Rejestracja EEG rozpoczyna się co najmniej 1 minutę przed rozpoczęciem hiperwentylacji i trwa przez cały czas trwania hiperwentylacji oraz co najmniej 3 minuty po jej zakończeniu.