Komputerowe metody analizy elektroencefalogramu

Podstawowe metody komputerowej analizy EEG stosowanych w klinice obejmują analizę widmową przez algorytm szybkiej transformaty Fouriera, mapowanie chwilowej amplitudy ostrza i definiowania trójwymiarową lokalizację równoważnej dipol w przestrzeni mózgu.

Najczęściej używana analiza spektralna. Ta metoda pozwala określić moc absolutną wyrażoną w μV ² dla każdej częstotliwości. Schemat widmowy mocy dla danej epoki reprezentuje dwuwymiarowy obraz, na którym częstotliwości EEG są naniesione wzdłuż osi odciętych i moc na odpowiednich częstotliwościach wzdłuż rzędnej. Przedstawione w postaci kolejnych widm, dane mocy spektralnej EEG dają pseudo-trójwymiarowy wykres, w którym kierunek wzdłuż wyobrażonej osi do wewnątrz figury reprezentuje czasową dynamikę zmian w EEG. Takie obrazy są wygodne w śledzeniu zmian w EEG w przypadku zaburzeń psychicznych lub wpływu dowolnych czynników w czasie.

Kodowanie rozkładu kolorów mocy lub średnich amplitud w podstawowych zakresach na warunkowym obrazie głowy lub mózgu, otrzymuje wyraźny obraz ich miejscowej reprezentacji. Należy podkreślić, że metoda odwzorowania nie dostarcza nowych informacji, a jedynie prezentuje je w innej, bardziej wizualnej formie.

Ustalenie trójwymiarową lokalizację równoważnej dipol jest, że z pomocą modelowania matematycznego jest reprezentowana przez położenie wirtualnego potencjalne źródło który rzekomo może utworzyć rozkład pola elektrycznego na powierzchni mózgu odpowiadającej obserwowany, zakładając, że nie są one generowane korowych neuronów w mózgu, i są wynik pasywnej propagacji pola elektrycznego z pojedynczych źródeł. W niektórych szczególnych przypadkach, w przeliczeniu „równoważne źródła” pokrywa się z rzeczywistym, co umożliwia z pewnymi warunków fizycznych i klinicznych używać tej metody do bardziej dokładnego umiejscowienia ogniska epileptogennego padaczki.

Należy pamiętać, że mapy komputerowe EEG przedstawiają rozkład pól elektrycznych na abstrakcyjnych modelach głowic i dlatego nie mogą być postrzegane jako obrazy bezpośrednie podobne do MRI. Konieczna jest ich interpretacja intelektualna przez specjalistę EEG w kontekście obrazu klinicznego i danych z analizy "surowego" EEG. Dlatego komputerowe mapy topograficzne czasami stosowane do wniosków EEG są całkowicie bezużyteczne dla neurologa, a czasami niebezpieczne w trakcie jego własnych prób ich bezpośredniej interpretacji. Zgodnie z zaleceniami Międzynarodowej Federacji EEG i klinicznych firm neurofizjologii, wszystkie niezbędne informacje diagnostyczne uzyskuje się głównie na podstawie bezpośredniej analizy EEG „raw” musi być określonym specjalistą EEG prostym językiem dla klinicysty w areszcie tekstowym. Niedopuszczalne jest podawanie jako wniosków klinicznych i elektroencefalograficznych, które są formułowane automatycznie przez programy komputerowe niektórych elektroencefalografów.

Bo nie tylko materiałów ilustracyjnych, ale także bardziej szczegółowych informacji diagnostycznej lub prognostycznej jest niezbędne do korzystania z bardziej kompleksowych badań algorytmy i komputer EEG przetwarzanie, statystycznych metod estymacji z zestawem odpowiednich grup kontrolnych, opracowany w celu rozwiązania wysoce wyspecjalizowane zadania, które wykraczają poza zakres standardowego użytkowania EEG w klinice neurologicznej.

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

Wzorce ogólne

Zadania EEG w praktyce neurologicznej są następujące:

1. stwierdzenie uszkodzenia mózgu,
2. określenie charakteru i lokalizacji zmian patologicznych,
3. ocena dynamiki państwa.

Wyraźna aktywność patologiczna EEG jest wiarygodnym dowodem na patologiczne funkcjonowanie mózgu. Wahania patologiczne są związane z obecnym procesem patologicznym. W przypadku zaburzeń resztkowych zmiany EEG mogą nie występować pomimo znacznego deficytu klinicznego. Jednym z głównych aspektów diagnostycznego zastosowania EEG jest określenie lokalizacji procesu patologicznego.

• Rozproszone uszkodzenie mózgu spowodowane przez chorobę zapalną, zaburzenia dyskomfortu, metaboliczne, toksyczne prowadzi odpowiednio do rozproszonych zmian EEG. Objawiają się przez polirytmię, dezorganizację i rozproszoną aktywność patologiczną. Polirhythmia to brak regularnego dominującego rytmu i przewaga polimorficznej aktywności. Dezorganizacja EEG - zanik charakterystycznego gradientu amplitud normalnych rytmów, naruszenie symetrii. Rozproszona aktywność patologiczna jest reprezentowana przez delta, teta, aktywność padaczkową. Obraz polirhythmia jest spowodowany przez przypadkową kombinację różnych typów normalnej i patologicznej aktywności. Główną cechą zmian dyfuzyjnych, w przeciwieństwie do ogniskowych, jest brak stałej lokalizacji i stabilna asymetria aktywności w EEG.
• Uraz lub dysfunkcja środkowych struktur mózgu obejmującej nieswoiste rosnących projekcji pojawiają dwustronnie synchronicznych impulsy fal powolnych lub aktywności padaczkowe w EEG, prawdopodobieństwo występowania i nasilenia patologicznych powolnego działania dwustronnie synchronicznej jest większa niż większa oś neuronowa jest pokonana. Tak więc, nawet przy ciężkim uszkodzeniu struktur bulbopontin, EEG w większości przypadków pozostaje w normie. W niektórych przypadkach, ze względu na klęski na tym poziomie nieswoistej formacji siatkowej występuje Sync desynchronizacja i odpowiednio niskiej amplitudzie EEG. Ponieważ takie EEG obserwuje się u 5-15% zdrowych osób dorosłych, należy je uznać za warunkowo patologiczne. Tylko niewielka liczba pacjentów z uszkodzeniami na poziomie dolnej baryłki obserwuje wybuchy synchronicznie obustronnie wysokiej alfa lub fal wolnych. Przy pokonaniu poziomu śródmózgowia i jądrach podwzgórza, a także wyższe bazowego mózgowe struktury linii pośrodkowej: zakrętu obręczy, ciała modzelowatego, kora orbitalnej - EEG obserwowano dwustronnie synchronicznego, wysokie amplitudy fal delta i teta.
• W przypadku zmian bocznych w głębi półkuli, spowodowanych szerokim występowaniem głębokich struktur na rozległych obszarach mózgu, patologiczna aktywność delta i teta jest szeroko rozpowszechniona na półkuli. Ze względu na bezpośredni wpływ medialnego procesu patologicznego na struktury środkowe i zaangażowanie symetrycznych struktur w zdrowej półkuli, pojawiają się także dwustronne i synchroniczne wolne oscylacje, dominujące w amplitudzie po stronie zmiany.
• Lokalizacja powierzchni zmiany powoduje lokalną zmianę aktywności elektrycznej, ograniczoną do strefy neuronów bezpośrednio przylegających do ogniska zniszczenia. Zmiany manifestują się powolną aktywnością, której nasilenie zależy od ciężkości zmiany. Pobudzenie epileptyczne objawia się lokalną aktywnością padaczkową.