Основы ЭЭГ

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - неинвазивный метод исследования головного мозга, основанный на регистрации его электрических потенциалов.
ЭЭГ представляет собой отражение сложного колебательного электрического процесса, который является результатом временной и пространственной суммации элементарных процессов, протекающих в нейронах головного мозга с учетом физиологического состояния человека.

Генерация ЭЭГ сетью осцилляторов
ЭЭГ сигнал является интеграцией нейрональной активности в различных пространственных (А) и временных (В) шкалах. (Le Van Quyen (2011) ) .

Стационарные и мобильные приборы

Отведение и запись ЭЭГ
Требования к схемам отведений электродов:
1. Должны быть представлены все основные отделы конвекситальной поверхности мозга - лобные, центральные, теменные, затылочные, передние и задние височные;
2. Поскольку одной из основных характеристик нормальной ЭЭГ является ее симметричность, электроды должны располагаться симметрично относительно сагиттальной линии головы;
3. Так как разность потенциалов зависит от расстояния между электродами, то расстояния между всеми соседними электродами должны быть одинаковыми.

Международная схема "10-20", вид слева (A), вид сверху (B). A = мочка уха, C = central, Pg = nasopharyngeal, P = parietal, F = frontal, Fp = frontal polar, O = occipital.
Схемы наложения электродов

Расположение и номенклатура промежуточных 10% электродов,
стандартизированных Американским электроэнцефалографическим обществом.
(Redrawn от Sharbrough, 1991.).

Варианты отведения потенциалов
Монополярным называют отведение, когда на один из входов усилителя подается электрический потенциал от электрода, стоящего над определенной областью мозга, а на другой - потенциал от электрода, установленного на определенном удалении от мозга. Электрод, расположенный над мозгом называют активным, рабочим (exploring). Электрод, удаленный от мозговой ткани, называют пассивным, референтным или индифферентным.
Биполярным называют отведение, при котором к положительному и отрицательному входам усилителя присоединяют электроды, расположенные над мозгом. В этом случае, регистрируемый потенциал отражает сумму колебаний потенциала под двумя электродами, и вывод о форме колебания потенциала под каждым из электродов сделать невозможно.

Электроды
При записи ЭЭГ регистрируется разность потенциалов между двумя точками поверхности головы обследуемого.
Соответственно этому на каждый канал регистрации подаются напряжения, отведенные двумя электродами: одно на положительный, другое на отрицательный вход канала усиления.
Контактные накладные неприклеивающися электроды, которые прилегают к голове при помощи тяжей шлема-сетки;
Мостиковые электроды
Приклеивающиеся электроды;
Базальные электроды;
Игольчатые электроды;
Чашечковые электроды.

После электродов эл.потенциалы подаются на усилитель. Он содержит ряд пронумерованных контактных гнезд для подключения электродов к усилителю. Гнездо для подключения к приборной земле усилителя электрода, который размещается на теле испытуемого и называется электродом заземления.
Фильтры
Фильтр высоких частот - устройство, которое понижает чувствительность канала ЭЭГ к относительно высоким частотам.
Фильтр низких частот - устройство, которое понижает чувствительность канала ЭЭГ к относительно низким частотам.

Основные характеристики ЭЭГ
Частота - определяется количеством колебаний в секунду, ее записывают соответствующим числом и выражают в герцах ( Гц ). Поскольку ЭЭГ представляет собой вероятностный процесс, на каждом участке записи встречаются волны различных частот, поэтому в заключение приводят среднюю частоту оцениваемой активности.
Амплитуда - размах колебаний электрического потенциала на ЭЭГ, ее измеряют от пика предшествующей волны до пика последующей волны в противоположной фазе; оценивают амплитуду в микровольтах ( мкВ ).

Частота и амплитуда

Альфа ритм
Бета-активность
Тета-активность
Дельта-активность
Основные биоритмы ЭЭГ

Виды волн на ЭЭГ

Вспышки и разряды

Современные варианты использования ЭЭГ
Рутинная ЭЭГ,
Суточное ЭЭГ-мониторирование,
ЭЭГ-мониторинг ночного сна,
ЭЭГ-БОС-терапия, в том числе в спорте,
BCI,
Телеметрическое мониторирование,
Картирование мозга,
Магнитоэнцефалография,
ТМС-ЭЭГ,
Одновременное применение ФМРТ-ЭЭГ нейробиоуправления (в постинсультной моторной реабилитации)
Видео – ЭЭГ-полисомнография

Рутинная ЭЭГ
используется в следующих клинических ситуациях:
для того, чтобы отличить эпилептический припадок от других видов приступов, например, от психогенных приступов неэпилептического характера, синкопальных состояний (обмороков), двигательных расстройств и вариантов мигрени;
для описания характера приступов с целью подбора лечения;
для локализации участка мозга, в котором зарождается приступ, для осуществления хирургического вмешательства;
для мониторинга бессудорожных приступов/бессудорожного варианта эпилепсии;
при отставании ребенка в речевом развитии: нарушении произношения из-за функционального сбоя ЦНС (дизартрия), расстройствах, утрате речевой деятельности вследствие органического поражения определенных зон головного мозга, отвечающих за речь (афазии), заикании, тиках, энурезе, гиперактивности
для дифференциации энцефалопатии органического характера или делирия (острого психического расстройства с элементами возбуждения) от первичных психических заболеваний, например кататонии;
для мониторинга глубины анестезии;
в качестве непрямого индикатора перфузии головного мозга в ходе каротидной эндартерэктомии (удаление внутренней стенки сонной артерии);
как дополнительное исследование с целью подтверждения смерти мозга;
в некоторых случаях с прогностической целью у пациентов в коме.

Функциональные пробы
Проба с открыванием и закрыванием глаз
Ритмическая фотостимуляция
Гипервентиляция
+ ВП:
Фоностимуляция
Депривация сна
P300
Фармакологические пробы

ЭЭГ во время миоклонического приступа, спровоцированного мелькающим светом частотой 20 Гц, при юношеской миоклонической эпилепсии. Эпилептический разряд начинается серией нарастающих по амплитуде генерализованных острых волн и переходит в генерализованные билатерально-синхронные и асинхронные серии нерегулярных комплексов спайк-медленная волна, полиспайк-медленная волна, множественных острых волн и спайков амплитудой до 300 мкВ.
Горизонтальная линия внизу - время световой стимуляции.

Ночной мониторинг сна

Видео – ЭЭГ - полисомнография

БОС-ТЕРАПИЯ