Az elektroenkefalográfiai eredmények megfejtése

Az EEG-analízist a felvétel során és annak befejezésekor végzik. A felvétel során felmérik a műtermékek jelenlétét (hálózati áramterek indukciója, elektródamozgás mechanikai műtermékei, elektromiogram, elektrokardiogram stb.), és intézkedéseket tesznek azok kiküszöbölésére. Felmérik az EEG frekvenciáját és amplitúdóját, azonosítják a jellemző grafikai elemeket, és meghatározzák azok térbeli és időbeli eloszlását. Az elemzést az eredmények fiziológiai és patofiziológiai értelmezése, valamint a klinikai-elektroencefalográfiai korrelációval alátámasztott diagnosztikai következtetés megfogalmazása teszi teljessé.

Az EEG fő orvosi dokumentuma a klinikai-elektroencefalográfiai lelet, amelyet egy szakember ír a „nyers” EEG elemzése alapján. Az EEG-leletet bizonyos szabályok szerint kell megfogalmazni, és három részből kell állnia:

1. a főbb tevékenységtípusok és grafikai elemek leírása;
2. a leírás összefoglalása és patofiziológiai értelmezése;
3. az előző két rész eredményeinek összefüggése a klinikai adatokkal. Az EEG alapvető leíró fogalma az „aktivitás”, amely bármilyen hullámsorozatot meghatároz (alfa-aktivitás, éleshullám-aktivitás stb.).

• A frekvencia a másodpercenkénti rezgések száma; ezt a megfelelő számként írják le, és hertzben (Hz) fejezik ki. A leírás a vizsgált tevékenység átlagos frekvenciáját adja meg. Általában 4-5, egyenként 1 másodperces EEG-szegmenst vesznek fel, és kiszámítják az egyes szegmensekben lévő hullámok számát.
• Az amplitúdó az EEG-n megjelenő elektromos potenciáloszcillációk tartománya; az előző hullám csúcsától a következő, ellentétes fázisú hullám csúcsáig mérik, mikrovoltban (μV) kifejezve. Az amplitúdó mérésére kalibrációs jelet használnak. Tehát, ha az 50 μV feszültségnek megfelelő kalibrációs jel magassága 10 mm a felvételen, akkor ennek megfelelően 1 mm-es tollkitérése 5 μV-ot jelent. Az EEG leírásában az aktivitás amplitúdójának jellemzésére a leggyakrabban előforduló maximális értékeket vesszük, a kiugró értékek kizárásával.
• A fázis határozza meg a folyamat aktuális állapotát, és jelzi a változásainak vektorának irányát. Néhány EEG-jelenséget a bennük lévő fázisok száma alapján értékelnek. A monofázisos az izoelektromos vonaltól egy irányban történő oszcilláció, amely visszatér a kezdeti szintre; a bifázisos az az oszcilláció, amikor az egyik fázis befejezése után a görbe áthalad a kezdeti szinten, az ellenkező irányba tér el, és visszatér az izoelektromos vonalra. A polifázisos oszcillációk három vagy több fázist tartalmazó oszcillációk. Szűkebb értelemben a "polifázisos hullám" kifejezés az a- és lassú (általában 5) hullámok sorozatát határozza meg.

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

Felnőtt ébren lévő személy elektroencefalogramos ritmusai

Az EEG-ben a „ritmus” kifejezés egy bizonyos típusú elektromos aktivitásra utal, amely az agy egy bizonyos állapotának felel meg, és bizonyos agyi mechanizmusokkal van összefüggésben. A ritmus leírásakor feltüntetik annak frekvenciáját, amely az agy egy adott állapotára és területére jellemző, az amplitúdóját, valamint az agy funkcionális aktivitásának változásaival járó időbeli változásainak néhány jellemzőjét.

1. Alfa(a) ritmus: frekvencia 8-13 Hz, amplitúdó akár 100 μV. Az egészséges felnőttek 85-95%-ánál regisztrálható. Legjobban a nyakszirt régióban fejeződik ki. Az a-ritmus a legnagyobb amplitúdóval nyugodt, ellazult ébrenlét, csukott szem állapotában rendelkezik. Az agy funkcionális állapotával kapcsolatos változások mellett a legtöbb esetben az a-ritmus amplitúdójának spontán változásai figyelhetők meg, amelyek váltakozó növekedésben és csökkenésben fejeződnek ki, jellegzetes "orsók" kialakulásával, amelyek 2-8 másodpercig tartanak. Az agy funkcionális aktivitásának szintjének növekedésével (intenzív figyelem, félelem) az a-ritmus amplitúdója csökken. Nagyfrekvenciás, alacsony amplitúdójú, irreguláris aktivitás jelenik meg az EEG-n, ami a neuronális aktivitás deszinkronizációját tükrözi. Rövid távú, hirtelen külső inger (különösen fényvillanás) esetén ez a deszinkronizáció élesen jelentkezik, és ha az inger nem emotiogén jellegű, az a-ritmus meglehetősen gyorsan (0,5-2 másodperc alatt) helyreáll. Ezt a jelenséget "aktivációs reakciónak", "orientációs reakciónak", "a-ritmus kihalási reakciójának", "deszinkronizációs reakciónak" nevezik.
2. Béta ritmus: frekvencia 14-40 Hz, amplitúdója akár 25 μV. A béta ritmus legjobban a centrális konvolúciók területén regisztrálható, de kiterjed a hátsó centrális és frontális konvolúciókra is. Normális esetben nagyon gyengén fejeződik ki, és a legtöbb esetben 5-15 μV amplitúdójú. A béta ritmus szomatikus szenzoros és motoros kérgi mechanizmusokhoz kapcsolódik, és kihalási reakciót ad motoros aktiválásra vagy tapintási ingerre. A 40-70 Hz frekvenciájú és 5-7 μV amplitúdójú aktivitást néha y-ritmusnak is nevezik, klinikai jelentősége nincs.
3. Mu ritmus: frekvencia 8-13 Hz, amplitúdó akár 50 μV. A mu ritmus paraméterei hasonlóak a normál a ritmus paramétereihez, de a mu ritmus fiziológiai tulajdonságaiban és topográfiájában eltér az utóbbitól. Vizuálisan a mu ritmus csak a Roland-i régióban lévő alanyok 5-15%-ánál figyelhető meg. A mu ritmus amplitúdója (ritka esetekben) motoros aktivációra vagy szomatoszenzoros ingerre nő. Rutin elemzés során a mu ritmusnak nincs klinikai jelentősége.

Az éber felnőtt számára kóros aktivitástípusok

• Theta aktivitás: frekvencia 4-7 Hz, a kóros theta aktivitás amplitúdója> 40 μV, és leggyakrabban meghaladja a normális agyi ritmusok amplitúdóját, egyes kóros állapotokban elérve a 300 μV-ot vagy többet.
• Delta aktivitás: frekvencia 0,5-3 Hz, amplitúdója megegyezik a theta aktivitáséval.

Felnőtt, éber személy EEG-jében és normális esetben is előfordulhatnak theta és delta oszcillációk kis mennyiségben, de amplitúdójuk nem haladja meg az a-ritmusét. Kórosnak tekintendő az az EEG, amely >40 μV amplitúdójú theta és delta oszcillációkat tartalmaz, és a teljes rögzítési idő több mint 15%-át foglalja el.

Az epileptiform aktivitás egy olyan jelenség, amelyet jellemzően epilepsziás betegek EEG-jében figyelnek meg. Nagyszámú neuron populációban nagymértékben szinkronizált, paroxizmális depolarizációs eltolódások eredménye, amelyeket akciós potenciálok generálása kísér. Ez nagy amplitúdójú, akut potenciálokat eredményez, amelyeknek megfelelő neveik vannak.

• A tüske (angol spike - pont, csúcs) egy éles formájú negatív potenciál, amely kevesebb, mint 70 ms ideig tart, és amelynek amplitúdója >50 μV (néha akár több száz vagy akár több ezer μV is lehet).
• Az éles hullám abban különbözik a tüskétől, hogy időben megnyúlik: időtartama 70-200 ms.
• Az éles hullámok és a tüskék kombinálódhatnak a lassú hullámokkal, sztereotip komplexeket alkotva. A tüske-lassú hullám egy tüske és egy lassú hullám komplexuma. A tüske-lassú hullám komplexek frekvenciája 2,5-6 Hz, periódusidőjük pedig 160-250 ms. Az éles-lassú hullám egy éles hullám és egy azt követő lassú hullám komplexuma, a komplex periódusideje 500-1300 ms.

A tüskék és éles hullámok fontos jellemzője a hirtelen megjelenésük és eltűnésük, valamint az amplitúdójuktól való egyértelmű megkülönböztethetőségük, amelyet amplitúdójukban meghaladnak. Az olyan éles jelenségeket, amelyeknek megfelelő paraméterei nem különböztethetők meg egyértelműen a háttértevékenységtől, nem nevezzük éles hullámoknak vagy tüskéknek.

A leírt jelenségek kombinációit néhány további kifejezéssel jelöljük.

• A kitörés (burst) kifejezés olyan hullámok csoportját jelöli, amelyek hirtelen kezdődnek és megszűnnek, és frekvenciájukban, alakjukban és/vagy amplitúdójukban egyértelműen eltérnek a háttértevékenységtől.
• A kisülés az epileptiform aktivitás kitörése.
• Az epilepsziás rohammintázat olyan epileptiform aktivitás kitörése, amely jellemzően egybeesik egy klinikai epilepsziás rohammal. Az ilyen jelenségek észlelését, még akkor is, ha a beteg tudatállapota klinikailag nem egyértelműen felmérhető, szintén „epilepsziás rohammintázatként” jellemzik.
• A hipszarrhythmia (görögül: „nagy amplitúdójú ritmus”) egy folyamatos, generalizált, nagy amplitúdójú (>150 μV), lassú, hiperszinkron aktivitás éles hullámokkal, tüskékkel, tüske-lassú hullám komplexusokkal, politüske-lassú hullámmal, szinkron és aszinkron jelenségekkel. A West és a Lennox-Gastaut szindrómák fontos diagnosztikai jellemzője.
• A periodikus komplexek nagy amplitúdójú aktivitáskitörések, amelyeket egy adott betegnél állandó forma jellemez. Felismerésük legfontosabb kritériumai: a komplexek közötti közel állandó intervallum; folyamatos jelenlét a teljes felvétel során, feltéve, hogy a funkcionális agyi aktivitás szintje állandó; a forma egyénen belüli stabilitása (sztereotípia). Leggyakrabban nagy amplitúdójú lassú hullámok, éles hullámok csoportja képviseli őket, nagy amplitúdójú, élesebb delta vagy theta oszcillációkkal kombinálva, néha egy éles-lassú hullám epileptiform komplexusaira hasonlítva. A komplexek közötti intervallumok 0,5-2 és tíz másodperc között mozognak. Az általánosított, kétoldali szinkron periodikus komplexek mindig súlyos tudatzavarokkal kombinálódnak, és súlyos agykárosodásra utalnak. Ha nem farmakológiai vagy toxikus tényezők okozzák őket (alkoholmegvonás, túladagolás vagy pszichotróp és hipnotikus gyógyszerek hirtelen megvonása, hepatopátia, szén-monoxid-mérgezés), akkor általában súlyos metabolikus, hipoxiás, prion- vagy vírusos encephalopathia következményei. Ha kizárják a mérgezést vagy az anyagcserezavarokat, akkor a nagy megbízhatóságú időszakos komplexek a panencephalitis vagy a prionbetegség diagnózisát jelzik.

Egy normális elektroencefalogram változatai éber felnőttnél

Az EEG nagyrészt egyenletes az egész agyra nézve és szimmetrikus. Az agykéreg funkcionális és morfológiai heterogenitása határozza meg az agy különböző területeinek elektromos aktivitásának jellemzőit. Az EEG-típusok térbeli változása az agy egyes területein fokozatosan történik.

Az egészséges felnőttek többségénél (85-90%), nyugalmi állapotban csukott szemmel, az EEG domináns a-ritmust rögzít, maximális amplitúdóval az occipitalis régióban.

Az egészséges alanyok 10-15%-ánál az EEG-n az oszcillációk amplitúdója nem haladja meg a 25 μV-ot, minden elvezetésben nagyfrekvenciás, alacsony amplitúdójú aktivitást regisztrálnak. Az ilyen EEG-ket alacsony amplitúdójúnak nevezik. Az alacsony amplitúdójú EEG-k az agyban a deszinkronizáló hatások prevalenciáját jelzik, és normális változatot képviselnek.

Néhány egészséges alanynál az a-ritmus helyett 14-18 Hz-es aktivitást regisztrálnak, körülbelül 50 μV amplitúdóval az occipitális területeken, és a normál alfa-ritmushoz hasonlóan az amplitúdó előrehaladva csökken. Ezt az aktivitást „gyors a-variánsnak” nevezik.

Nagyon ritkán (az esetek 0,2%-ában) csukott szemmel végzett EEG-n a nyakszirt régiójában szabályos, közel szinuszos, lassú hullámokat rögzítenek, 2,5-6 Hz frekvenciájú és 50-80 μV amplitúdójú. Ez a ritmus az alfa ritmus összes többi topográfiai és fiziológiai jellemzőjével rendelkezik, és "lassú alfa variánsnak" nevezik. Mivel nem kapcsolódik semmilyen szerves patológiához, a norma és a patológia határán áll, és az agy nem specifikus diencephalikus rendszereinek diszfunkciójára utalhat.

Az elektroencefalogram változásai az alvás-ébrenlét ciklus során

• Az aktív ébrenlétet (mentális stressz, vizuális követés, tanulás és egyéb fokozott mentális aktivitást igénylő helyzetek során) a neuronális aktivitás deszinkronizációja jellemzi; az EEG-n az alacsony amplitúdójú, nagyfrekvenciás aktivitás dominál.
• A relaxált ébrenlét az az állapot, amikor a vizsgált személy kényelmes székben vagy ágyban pihen ellazult izmokkal és csukott szemmel, és semmilyen különleges fizikai vagy mentális tevékenységet nem végez. A legtöbb egészséges felnőttnél ebben az állapotban szabályos alfa ritmust rögzít az EEG.
• Az alvás első szakasza az álmossággal egyenértékű. Az EEG az alfa ritmus eltűnését, valamint egyszeres és csoportos, alacsony amplitúdójú delta és theta oszcillációk, valamint alacsony amplitúdójú, nagyfrekvenciás aktivitás megjelenését mutatja. Külső ingerek az alfa ritmus kitöréseit okozzák. A szakasz 1-7 percig tart. A szakasz végére lassú oszcillációk jelennek meg, <75 μV amplitúdóval. Ugyanakkor „csúcséles tranziens potenciálok” is megjelenhetnek egyszeres vagy csoportos, monofázisos, felületesen negatív éles hullámok formájában, amelyek maximuma a korona területén van, amplitúdójuk általában nem haladja meg a 200 μV-ot; ezeket normális fiziológiai jelenségnek tekintik. Az első szakaszra a lassú szemmozgások is jellemzőek.
• Az alvás második szakaszát az alvásorsók és a K-komplexek megjelenése jellemzi. Az alvásorsók 11-15 Hz frekvenciájú aktivitáskitörések, amelyek a központi elvezetésekben dominálnak. Az orsók időtartama 0,5-3 másodperc, amplitúdója körülbelül 50 μV. Medián szubkortikális mechanizmusokhoz kapcsolódnak. A K-komplex egy aktivitáskitörés, amely jellemzően egy kétfázisú, nagy amplitúdójú hullámból áll, amelynek kezdeti negatív fázisa van, néha orsóval kísérve. Amplitúdója a fejtetőn a legnagyobb, időtartama nem kevesebb, mint 0,5 másodperc. A K-komplexek spontán vagy érzékszervi ingerekre adott válaszként jelentkeznek. Ebben a szakaszban epizodikusan megfigyelhetők polifázisos, nagy amplitúdójú lassú hullámok kitörései is. Lassú szemmozgások hiányoznak.
• 3. alvási szakasz: az orsók fokozatosan eltűnnek, és a 75 μV-nál nagyobb amplitúdójú delta és theta hullámok az elemzési időszak 20-50%-ában jelennek meg. Ebben a szakaszban gyakran nehéz megkülönböztetni a K-komplexeket a delta hullámoktól. Az alvási orsók teljesen eltűnhetnek.
• A IV. stádiumú alvást a <2 Hz frekvenciájú és 75 μV-nál nagyobb energiájú hullámok jellemzik, amelyek az elemzési epoch idejének több mint 50%-át foglalják el.
• Alvás közben az EEG-n időnként deszinkronizációs periódusokat tapasztalunk – az úgynevezett gyors szemmozgásos alvást. Ezekben az időszakokban polimorf aktivitást rögzítünk, amelyben a magas frekvenciák dominálnak. Ezek az EEG-periódusok az álomélménynek, az izomtónus csökkenésének felelnek meg, a szemgolyók gyors mozgásának, és néha a végtagok gyors mozgásának megjelenésével. Az alvás ezen szakaszának bekövetkezése a pons szintjén lévő szabályozó mechanizmus munkájával függ össze, amelynek zavara az agy ezen részeinek diszfunkcióját jelzi, ami nagy diagnosztikai jelentőséggel bír.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Korral összefüggő változások az elektroencefalogramban

A koraszülött EEG-jét a 24-27 hetes terhességig lassú delta- és theta-aktivitás-kitörések képviselik, amelyeket epizodikusan éles hullámokkal kombinálnak, 2-20 másodpercig tartanak, alacsony amplitúdójú (akár 20-25 μV) aktivitás hátterében.

A 28-32 hetes terhességi gyermekeknél a 100-150 μV amplitúdójú delta és theta aktivitás szabályosabbá válik, bár magában foglalhat nagyobb amplitúdójú theta aktivitás kitöréseket is, amelyeket ellaposodási periódusok szakítanak meg.

A 32 hetes terhességi kor feletti gyermekeknél a funkcionális állapotok nyomon követése megkezdődik az EEG-n. Nyugodt alvás közben időszakos, nagy amplitúdójú (akár 200 μV-ig és magasabb) delta aktivitás figyelhető meg, theta oszcillációkkal és éles hullámokkal kombinálva, és viszonylag alacsony amplitúdójú aktivitási periódusokkal váltakozva.

Egy teljes idejű újszülöttnél az EEG egyértelműen megkülönbözteti a nyitott szemű ébrenlétet (szabálytalan aktivitás 4-5 Hz frekvenciával és 50 μV amplitúdóval), az aktív alvást (állandó alacsony amplitúdójú aktivitás 4-7 Hz-en, gyorsabb, alacsony amplitúdójú oszcillációkkal) és a csendes alvást, amelyet nagy amplitúdójú delta aktivitás kitörései jellemeznek, gyorsabb, nagy amplitúdójú hullámok orsóival kombinálva, alacsony amplitúdójú periódusokkal tarkítva.

Egészséges koraszülötteknél és időre született újszülötteknél az élet első hónapjában, nyugodt alvás közben váltakozó aktivitás figyelhető meg. Az újszülöttek EEG-je fiziológiai akut potenciálokat tartalmaz, amelyeket multifokalitás, szórványos előfordulás és szabálytalan előfordulás jellemez. Amplitúdójuk általában nem haladja meg a 100-110 μV-ot, előfordulási gyakoriságuk átlagosan óránként 5, fő számuk a nyugodt alvásra korlátozódik. A frontális elvezetésekben viszonylag rendszeresen előforduló akut potenciálok, amelyek amplitúdója nem haladja meg a 150 μV-ot, szintén normálisnak tekinthetők. Az érett újszülött normális EEG-jét a külső ingerekre adott EEG-laposodás formájában jelentkező válasz jellemzi.

Egy érett gyermek életének első hónapjában a csendes alvás váltakozó EEG-je eltűnik; a második hónapban megjelennek az alvási orsók, a nyakszirtvezetékekben szervezett domináns aktivitás, amely 3 hónapos korban eléri a 4-7 Hz frekvenciát.

Az élet 4-6. hónapjában az EEG-n a theta hullámok száma fokozatosan növekszik, a delta hullámoké pedig csökken, így a 6. hónap végére az EEG-n az 5-7 Hz frekvenciájú ritmus dominál. Az élet 7. és 12. hónapja között az alfa ritmus alakul ki, a theta és delta hullámok számának fokozatos csökkenésével. 12 hónapos korra a lassú alfa ritmusként jellemezhető oszcillációk (7-8,5 Hz) dominálnak. 1 éves kortól 7-8 éves korig folytatódik a lassú ritmusok fokozatos eltolódása a gyorsabb oszcillációkkal (alfa és béta tartomány). 8 év után az alfa ritmus dominál az EEG-n. Az EEG végső kialakulása 16-18 éves korra következik be.

A domináns ritmusfrekvencia határértékei gyermekeknél

Kor, évek	Frekvencia, Hz
1	>5
3	>6
5	>7
8	>8

Az egészséges gyermekek EEG-je túlzott diffúz lassú hullámokat, ritmikus lassú oszcillációk kitöréseit és epileptiform aktivitási kisüléseket tartalmazhat, így a hagyományos életkori normák értékelése szempontjából még a nyilvánvalóan egészséges, 21 év alatti egyéneknél is az EEG-nek csak 70-80%-a minősíthető „normálisnak”.

3-4 és 12 éves kor között a túlzottan lassú hullámú EEG aránya nő (3-ról 16%-ra), majd ez a mutató elég gyorsan csökken.

A hiperventillációra adott válasz, nagy amplitúdójú lassú hullámok formájában, 9-11 éves korban kifejezettebb, mint a fiatalabb csoportban. Lehetséges azonban, hogy ez a teszt fiatalabb gyermekek általi kevésbé pontos elvégzésének köszönhető.

Néhány EEG-variáns reprezentációja az egészséges populációban az életkor függvényében

Tevékenység típusa	1-15 év	16-21 éves
Lassú, diffúz aktivitás, 50 μV-nál nagyobb amplitúdóval, a felvételi idő több mint 30%-ában rögzítve	14%	5%
Lassú ritmikus aktivitás a hátsó elvezetésekben	25%	0,5%
Epileptiform aktivitás, ritmikus lassú hullámok kitörései	15%	5%
„Normális” EEG-variánsok	68%	77%

A felnőttek EEG-jellemzőinek már említett relatív stabilitása körülbelül 50 éves korig megmarad. Ettől az időszaktól kezdve az EEG-spektrum átstrukturálódása figyelhető meg, amely az alfa-ritmus amplitúdójának és relatív mennyiségének csökkenésében, valamint a béta- és delta-hullámok mennyiségének növekedésében nyilvánul meg. A domináns frekvencia 60-70 év után csökkenni kezd. Ebben a korban a vizuális elemzés során látható theta- és delta-hullámok gyakorlatilag egészséges egyéneknél is megjelennek.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]