Mikä on elektroenkefalogrammi? (EEG)

aivosähkökäyrä (EEG) on testi, jota käytetään aivojen bioelektrisen aktiivisuuden tallentamiseen ja arviointiin. Sähköpotentiaalit saadaan potilaan päänahassa sijaitsevien elektrodien kautta.

Tietueet voidaan tulostaa liikkuvalle paperille sähkökefalografin kautta tai niitä voidaan tarkastella monitorilla. Aivojen sähköinen aktiivisuus voidaan mitata lepotilan, herätyksen tai unen perusolosuhteissa.

Elektrokefalogrammaa käytetään epilepsian, unihäiriöiden, enkefalopatioiden, kooman ja aivokuoleman diagnosointiin monissa muissa käyttötarkoituksissa. Sitä voidaan käyttää myös tutkimuksessa.

Sitä käytettiin aiemmin fokaalisten aivosairauksien, kuten kasvainten tai aivohalvauksen, havaitsemiseksi. Nykyään käytetään magneettikuvausta (MRI) ja tietokonetomografiaa (CT).

Lyhyt elektroenkefalogrammin historia

Sähkökefalogrammin historia alkaa alkua vuonna 1870, jolloin Fristsch ja Hitzig, Preussin armeijan lääkärit, tutkivat sotilaallisia aivoja. Nämä löydettiin Sedanin taistelussa. He huomasivat pian, että stimuloimalla tiettyjä aivojen alueita galvaanisesti, kehon liikkeitä syntyi..

Kuitenkin se oli vuonna 1875, kun lääkäri Richard Birmick Caton vahvisti, että aivot tuottivat sähkövirtoja. Se johtui hänen tutkimuksistaan ​​hiirillä ja apinoilla. Myöhemmin tämä antoi neurologille Ferrierille mahdollisuuden kokeilla "faradic-virtaa", jossa moottorin toiminnot sijoitettiin aivoihin.

Vuonna 1913 Vladimir Pravdich-Neminsky teki ensimmäisenä, mitä hän kutsui "elektrokerebrogrammiksi" tutkiessaan koiran hermostoa. Siihen saakka kaikki havainnot tehtiin peittämättömille aivoille, koska ei ollut olemassa laajenemiskäytäntöjä, jotka olivat pääkallon sisäpuolella..

Vuonna 1920 Hans Berger alkoi kokeilla ihmisiä ja 9 vuotta myöhemmin hän loi menetelmän aivojen sähköisen aktiivisuuden mittaamiseksi. Termi "sähkökefalogrammi" määritteli aivojen sähköisten vaihtelujen tallennuksen.

Tämä saksalainen neurologi oli se, joka löysi Bergerin rytmin. Toisin sanoen nykyiset "alfa-aallot", jotka koostuvat sähkömagneettisista värähtelyistä, jotka ovat peräisin thalamuksen synkronisesta sähköisestä aktiivisuudesta. 

Berger, huolimatta suuresta löytöstään, en voi edetä tässä menetelmässä, koska hänellä on niukat tekniset tiedot.

Vuonna 1934 Adrian ja Matthews osallistuivat Fysiologiayhdistyksen (Cambridge) mielenosoitukseen, ja he pystyivät tarkistamaan "Bergerin rytmin". Nämä tekijät kehittyivät paremmilla tekniikoilla ja osoittivat, että 10 pistettä sekunnissa tapahtunut säännöllinen ja laaja rytmi ei syntynyt koko aivoista, vaan visuaalisista yhdistymisalueista.

Myöhemmin Frederic Golla vahvisti, että tietyissä sairauksissa aivojen toiminnan rytmiset värähtelyt olivat muuttuneet.

Tämä mahdollisti epilepsian tutkimuksessa suuria edistysaskeleita, jotka ovat tietoisia tämän aiheen vaikeudesta ja tarpeesta tutkia aivoja kiinteästi. Fisher ja Lowenback, vuonna 1934, pystyivät määrittämään epileptiformien huiput.

Lopuksi, William Gray Walter, Pohjois-Amerikan neurologin asiantuntija robotiikassa, kehitti omia versioita sähkökefalogrammista ja lisäsi parannuksia. Kiitos hänelle, on nyt mahdollista havaita aivojen aallot, alfa-aalloista deltaan.

Miten sähkökefalogrammi toimii?

Normaali elektroenkefalogrammi on ei-invasiivinen ja kivuton skannaus, joka tehdään kiinnittämällä elektrodit päänahkaan johtavalla geelillä. Siinä on tallennuskanava, joka mittaa jännitteen eron kahden elektrodin välillä. Normaalisti käytetään 16 - 24 johtoa.

Elektrodien parit yhdistetään luoden "montaasi", joka voi olla bipolaarinen (poikittainen ja pitkittäinen) ja monopolaarinen (referenssi). Kaksisuuntaista kokoonpanoa käytetään tallentamaan jännitearvo aivojen aktiivisuuden alueilla, kun taas monopolaari vertaa aktiivista aivojen aluetta ja toista ilman aktiivisuutta tai neutraalia aktiivisuutta.

Aktiivisen vyöhykkeen ja kaikkien tai joidenkin aktiivisten elektrodien keskiarvon välinen ero voidaan myös mitata.

Invasiivisia sähköpalloja (aivojen sisällä) voidaan käyttää tutkimaan yksityiskohtaisesti vaikeasti saavutettavia alueita, kuten ajallisen lohkon mesiaalipintaa.

Lisäksi joskus saattaa olla tarpeen lisätä aivojen pinnalle elektrodeja aivokuoren sähköisen aktiivisuuden havaitsemiseksi. Elektrodit sijaitsevat tavallisesti dura-alueen alapuolella (yksi aivokalvon kerroksista) kallon leikkauksen kautta.

Tätä menetelmää kutsutaan elektrokortikografiaksi, ja sitä käytetään resistentin epilepsian hoitoon ja tutkimuksiin.

On olemassa standardoitu järjestelmä elektrodien sijoittelua varten, joka tunnetaan nimellä "10-20-järjestelmä". Tämä merkitsee sitä, että elektrodien välisen etäisyyden on oltava 10% tai 20% suhteessa etuosaan (etu-taakse) tai poikittaisakseliin (aivojen toisesta puolesta toiseen).

21 elektrodia tulisi sijoittaa ja jokainen elektrodi liitetään differentiaalivahvistimen tuloon. Vahvistimet pidentävät jännitettä aktiivielektrodin ja vertailuelektrodin välillä 1000 - 100 000 kertaa.

Tällä hetkellä analoginen signaali on käytössä ja käytetään digitaalisia vahvistimia. Digitaalisella EEG: llä on suuria etuja. Se helpottaa esimerkiksi signaalin analysointia ja tallentamista. Lisäksi se mahdollistaa parametrien, kuten suodattimien, herkkyyden, tallennusajan ja kokoonpanojen, muuttamisen.

EEG-signaalit voidaan rekisteröidä avoimen lähdekoodin laitteistolla, kuten OpenBCI: llä. Toisaalta signaalia voidaan käsitellä vapaalla ohjelmistolla, kuten EEGLAB: lla tai neurofysiologisella Biomarker Toolboxilla.

Sähkökefalografista signaalia edustaa kraniaalipinnan kahden pisteen välinen sähköpotentiaalin (dpd) ero. Jokainen piste on elektrodi.

Sähkökefalogrammin aivot

Aivomme toimivat sähköimpulssien kautta, jotka kulkevat neuronien kautta. Nämä impulssit voivat olla rytmisiä tai eivät, ja ne tunnetaan aivojohdoksina.

Rytmi koostuu tavallisesta aallosta, jolla on sama morfologia ja kesto ja joka säilyttää oman taajuutensa.

Aallot luokitellaan niiden taajuuden mukaan, toisin sanoen aaltojen toistumisaikojen lukumäärän mukaan sekunnissa, ja ilmaistaan ​​hertteinä (Hz). Taajuuksilla on tietty topografinen jakauma ja reaktiivisuus. Suurin osa päänahassa havaitusta aivosignaalista on välillä 1 - 30 Hz.

Toisaalta myös amplitudi mitataan. Tämä määritetään vertaamalla lähtöviivan ja aaltopiikin välistä etäisyyttä. Aallon morfologia voi olla terävä, terävä, piste-aallokomplekseissa ja / tai akuutissa aallon hitaassa aallossa.

Sähkökefalogrammissa voidaan havaita 4 pääkaistanleveyttä, joita kutsutaan alfa-, beeta-, theta- ja delta-kaistoiksi.

Beta-aallot

Ne koostuvat laajasta aallosta, joiden taajuus on välillä 14 - 35 Hz, ja ne näkyvät, kun olemme hereillä tekemässä aktiviteetteja, jotka vaativat voimakasta henkistä vaivaa, kuten tentin tekeminen tai opiskelu.

Alpha-aallot

Ne ovat suurempia amplitudeja kuin aiemmat, ja niiden taajuus värähtelee välillä 8 ja 13 Hz. Ne syntyvät, kun henkilö on rento, tekemättä tärkeitä henkisiä ponnisteluja. Ne näkyvät myös silloin, kun suljemme silmämme, unemme hereillä tai teemme toimintoja, jotka olemme hyvin automatisoituja.

Theta-aallot

Niillä on suurempi amplitudi mutta pienempi taajuus (välillä 4 ja 8 Hz). Ne heijastavat suurta rentoutumista ennen nukkumisen alkua. Erityisesti se liittyy unen ensimmäisiin vaiheisiin. 

Delta-aallot

Näillä aalloilla on pienin taajuus (1 - 3 Hz). Ne liittyvät syvempiin unen vaiheisiin (vaihe 3 ja 4, joissa et yleensä unelmoi).

Miten sähkökefalogrammi suoritetaan?

EEG: n suorittamiseksi potilas täytyy rentoutua pimeässä ympäristössä, jossa on suljetut silmät. Normaalisti se kestää noin 30 minuuttia.

Alkuvaiheessa suoritetaan aktivointitestejä, kuten ajoittaista fotostimulaatiota (kevyiden ärsykkeiden käyttäminen eri taajuuksilla) tai hyperventilaatiota (hengitys hengityksen kautta säännöllisesti ja syvästi 3 minuutin ajan).

Se voi myös aiheuttaa unen tai päinvastoin pitää potilaan hereillä. Tämä riippuu siitä, mitä tutkija aikoo tarkkailla tai tarkistaa.

Miten sitä tulkitaan?

Sähkökefalogrammin tulkitsemiseksi on tarpeen tietää aivojen normaali aktiivisuus potilaan iän ja tilan mukaan. On myös tarpeen tutkia esineitä ja mahdollisia teknisiä ongelmia tulkintavirheiden minimoimiseksi.

Elektrokefalogrammi voi olla epänormaali, jos esiintyy epileptistä toimintaa (mikä viittaa epileptisen prosessin olemassaoloon). Tämä voi olla paikallinen, yleistetty tai tietty ja epätavallinen.

Se voi myös olla epänormaali, kun hitaat aallot näkyvät tietyllä alueella. Tai löytyy yleinen asynkronia. Poikkeavuuksia voi esiintyä myös amplitudissa tai kun on jäljellä, joka poikkeaa normaalista.

Tällä hetkellä on kehitetty muita kehittyneempiä tekniikoita, kuten video-EEG-seuranta, ambulatorinen EEG, telemetria, aivokartoitus sekä sähkökortikografia..

Sähkökefalogrammin tyypit

Seuraavassa luetellaan erilaisia ​​sähkökefalogrammityyppejä:

Perustaso elektroenkefalogrammi

Se suoritetaan, kun potilas on hereillä, joten valmistelua ei tarvita. Jotta vältettäisiin sellaisten tuotteiden käyttäminen, jotka voivat vaikuttaa etsintään, päänahan hyvä puhdistus suoritetaan.

Elektrokefalogrammi unenpoiston aikana

Se on välttämätöntä aiemmalle valmistelulle. Potilaan on oltava hereillä 24 tuntia ennen sen valmistumista. Tämä tehdään voidakseen tehdä fysiologisia jälkiä unen vaiheista havaitsemaan poikkeavuuksia, joita ei voida saavuttaa basaalisen EEG: n kautta..

Video-electroencephalogram

Se on normaali elektroenkefalogrammi, mutta sen erottamiskyky on se, että potilas on videotallennettuna prosessin aikana. Sen tarkoituksena on saada visuaalinen ja sähköinen tietue tarkkailemaan, näkyvätkö kriisit tai pseudokriisi.

Brain-kuolemanelektroenthalogrammi

Se on välttämätön tekniikka aivokuoren aktiivisuuden tai sen poissaolon havaitsemiseksi. Se on ns. "Aivokuolemaprotokollan" ensimmäinen vaihe. On tärkeää käynnistää laite elinten uuttamiseen ja / tai siirtoon.

Elektrokefalogrammin kliiniset sovellukset

Elektrokefalogrammaa käytetään monissa kliinisissä ja neuropsykologisissa olosuhteissa. Tässä muutamia sen käyttötarkoituksia:

Tunnista epilepsiat

EEG epilepsioissa on perustavanlaatuinen diagnoosin kannalta, koska se mahdollistaa sen erottamisen muista patologioista, kuten psykogeenisistä kriiseistä, synkopeista, liikehäiriöistä tai migreenistä..

Se toimii myös epileptisen oireyhtymän luokitteluun sekä sen kehittymisen ja hoidon tehokkuuden hallintaan..

Tunnista enkefalopatiat

Enkefalopatiat liittyvät aivojen vaurioitumiseen tai toimintahäiriöön. Sähkökefalogrammin ansiosta voidaan tietää, ovatko tietyt oireet johtuneet "orgaanisesta" aivojen ongelmasta tai ovat muiden psykiatristen häiriöiden aiheuttamia..

Kontrollianestesia

Sähkökefalogrammi on hyödyllinen anestesian syvyyden säätämiseksi, estäen potilasta pääsemästä koomaan tai heräämään.

Seuraa aivotoimintaa

EEG on välttämätön tehohoidon yksiköissä aivojen toiminnan ohjaamiseksi. Erityisesti kohtaukset, rauhoittavien aineiden ja anestesian vaikutus potilaan indusoituun koomaan, sekä sekundaaristen aivovaurioiden tarkistaminen. Esimerkiksi, mitä voi esiintyä subarahhnoidisessa verenvuodossa.

Epänormaalin toiminnan havaitseminen

Sitä käytetään diagnosoimaan epänormaaleja muutoksia kehossa, jotka voivat vaikuttaa aivoihin. Se on yleensä välttämätön menetelmä aivosairauksien, kuten Alzheimerin, traumaattisten aivovammojen, infektioiden tai kasvainten, diagnosoimiseksi tai seuraamiseksi.

Tietyt elektroenkefalografiset mallit voivat olla kiinnostavia joidenkin patologioiden diagnosoinnissa. Esimerkiksi herpeettinen enkefaliitti, aivojen anoksia, barbituraattimyrkytys, maksan enkefalopatia tai Creutzfeldt-Jakobin tauti. 

Tarkista riittävä aivojen kehitys

Vastasyntyneillä EEG voi antaa tietoa aivoista mahdollisten poikkeavuuksien tunnistamiseksi niiden eliniän mukaan.

Tunnista kooma tai aivokuolema

Sähkökefalogrammi on tarpeen potilaan tajunnan tilan arvioimiseksi. Se antaa tietoja sekä aivojen toiminnan ennustuksesta että hitaudesta. Niinpä alhaisempi taajuus osoittaisi tajunnan tason vähenemisen.

Se sallii myös tarkkailla, onko aivojen toiminta jatkuvaa tai epäjatkuvaa, epileptiformisen aktiivisuuden läsnäolo (joka osoittaa huonompaa ennustetta) ja reaktiivisuus ärsykkeisiin (joka osoittaa kooman syvyyden).

Lisäksi sen kautta voidaan tarkistaa unen kuviot (jotka ovat harvinaisia, kun kooma on syvempi).

Patologiat unessa

EEG on erittäin tärkeä useiden unihäiriöiden diagnosoinnissa ja hoidossa. Potilas voidaan tutkia unessa ja tarkkailla aivojen aaltojen ominaisuuksia.

Yleisimmin käytetty maaperäkoe on polysomnografia. Tämä sisältää elektroenkefalogrammin lisäksi samanaikaisesti potilaan tallentamisen videoon. Lisäksi sen avulla voidaan analysoida sen lihasaktiivisuutta, hengitysliikkeitä, ilmavirtaa, happisaturaatiota jne..

tutkimus

Tutkimuksessa käytetään elektroenkefalogrammaa. Erityisesti neurotieteessä, kognitiivisessa, neurolingvistisessä ja psykofysiologisessa psykologiassa. Itse asiassa monet niistä asioista, joista me tiedämme aivoista, johtuvat sähkökefalogrammeilla tehdystä tutkimuksesta..

viittaukset

1. Aivojen sähköinen toiminta: kieli, jota haluat tulkita? (N.D.). Haettu 31. joulukuuta 2016 osoitteesta Metode: Valko-Venäjällä sijaitseva Revista de Difusión de la Investigación de la Universitat. Otettu kohteesta metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (s.f.). Aihe 5: elektroenkefalografia. Haettu 31. joulukuuta 2016, UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, ELEKTRONIIKAN LAITOS: Otettu osoitteesta bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, J. S. (1993). Sähkökefalogrammi: sen mallit ja alkuperät. MIT-painallus.
4. Barros, M. I. M., ja Guardiola, G. T. (2006). Sähkökefalografian perusajatukset. Duazary, 3 (1).
5. Elektroenkefalografia. (N.D.). Haettu 31. joulukuuta 2016 Wikipediassa.
6. García, T. T. (2011). Sähkökäyttöön tarkoitettujen sairaanhoitajien peruskäsikirja. Opetushoito, 94, 29-33.
7. Merino, M. ja Martínez, A. (2007). Perinteinen elektroenkefalografia pediatriassa, tekniikassa ja tulkinnassa. Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (toim.). (2005). Elektroenkefalografia: perusperiaatteet, kliiniset sovellukset ja niihin liittyvät kentät. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R. M., & Alonso, M.T. (2009). Elektroenkefalografian perusmenetelmät: periaatteet ja kliiniset sovellukset. Navarran terveysjärjestelmän Annals, 32 (Suppl 3), 69-82. Haettu 31. joulukuuta 2016 alkaen scielo.isciii.es.