Az elektroenkefalogram elemzésének számítógépes módszerei

A klinikán alkalmazott EEG számítógépes elemzésének fő módszerei közé tartozik a gyors Fourier-transzformációs algoritmussal végzett spektrális analízis, a pillanatnyi amplitúdó-térképezés, a tüskék és az ekvivalens dipólus háromdimenziós lokalizációjának meghatározása az agytérben.

A spektrális analízis a leggyakrabban használt módszer. Ez a módszer lehetővé teszi az egyes frekvenciák abszolút teljesítményének μV ² -ben kifejezve történő meghatározását. Egy adott epoch teljesítményspektrum-diagramja egy kétdimenziós kép, amelyen az EEG-frekvenciák az abszcissza tengelyen, a megfelelő frekvenciákhoz tartozó teljesítmények pedig az ordináta tengelyen vannak ábrázolva. Az EEG egymást követő spektrumokként ábrázolt spektrális teljesítményadatai egy pszeudo-háromdimenziós grafikont alkotnak, ahol a képzetes tengely mentén az ábra mélységébe mutató irány az EEG változásainak időbeli dinamikáját jelöli. Az ilyen képek kényelmesek az EEG-változások nyomon követésére tudatzavarok esetén vagy bizonyos tényezők időbeli hatásának nyomon követésére.

A fej vagy az agy hagyományos képén a fő tartományok szerinti teljesítmény- vagy átlagos amplitúdóeloszlás színkódolásával azok aktuális ábrázolásának vizuális ábrázolását kapjuk. Hangsúlyozni kell, hogy a térképezési módszer nem ad új információkat, hanem csak egy más, vizuálisabb formában mutatja be azokat.

Az ekvivalens dipólus háromdimenziós lokalizációjának definíciója az, hogy matematikai modellezés segítségével egy virtuális potenciálforrás helyét ábrázolják, amely feltehetően létrehozhatja az agy felszínén a megfigyeltnek megfelelő elektromos mezők eloszlását, ha feltételezzük, hogy azokat nem az agykéreg neuronjai generálják az egész agyban, hanem az elektromos mező passzív terjedésének eredményei az egyes forrásokból. Bizonyos esetekben ezek a számított "ekvivalens források" egybeesnek a valósakkal, ami bizonyos fizikai és klinikai körülmények között lehetővé teszi, hogy ezt a módszert alkalmazzák az epilepszia epileptogén gócainak lokalizációjának tisztázására.

Nem szabad elfelejteni, hogy a számítógépes EEG-térképek az elektromos mezők eloszlását ábrázolják a fej absztrakt modelljein, ezért nem érzékelhetők közvetlen képekként, mint az MRI. Az EEG-szakember általi intelligens értelmezésük a klinikai kép és a „nyers” EEG elemzésének adatainak kontextusában szükséges. Ezért az EEG-lelethez néha csatolt számítógépes topográfiai térképek teljesen haszontalanok a neurológus számára, sőt néha veszélyesek is lehetnek a közvetlen értelmezésükre tett kísérleteiben. Az EEG és Klinikai Neurofiziológiai Társaságok Nemzetközi Szövetségének ajánlásai szerint az összes szükséges diagnosztikai információt, amelyet főként a „nyers” EEG közvetlen elemzése alapján szereztek, az EEG-szakembernek a klinikus számára érthető nyelven, szöveges leletben kell bemutatnia. Elfogadhatatlan, hogy egyes elektroencefalográfok számítógépes programjai által automatikusan megfogalmazott szövegeket klinikai elektroencefalográfiai leletként szolgáltassanak.

Nemcsak szemléltető anyagok, hanem további specifikus diagnosztikai vagy prognosztikai információk megszerzéséhez összetettebb algoritmusokat kell használni az EEG kutatásához és számítógépes feldolgozásához, statisztikai módszereket az adatok értékelésére a megfelelő kontrollcsoportok halmazával, amelyeket a speciális problémák megoldására fejlesztettek ki, amelyek bemutatása túlmutat az EEG standard használatán egy neurológiai klinikán.

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

Általános minták

Az EEG feladatai a neurológiai gyakorlatban a következők:

1. agykárosodás megerősítése,
2. a kóros elváltozások jellegének és lokalizációjának meghatározása,
3. az állam dinamikájának értékelése.

Az EEG-n látható nyilvánvaló kóros aktivitás megbízható bizonyítéka a kóros agyműködésnek. A kóros fluktuációk az aktuális kóros folyamattal kapcsolatosak. A reziduális rendellenességekben az EEG-n látható változások a jelentős klinikai hiány ellenére is hiányozhatnak. Az EEG diagnosztikai alkalmazásának egyik fő aspektusa a kóros folyamat lokalizációjának meghatározása.

• A gyulladásos betegség, keringési, anyagcsere-, toxikus rendellenességek okozta diffúz agykárosodás diffúz változásokhoz vezet az EEG-ben. Ezek poliritmia, dezorganizáció és diffúz kóros aktivitás formájában jelentkeznek. A poliritmia a szabályos domináns ritmus hiánya és a polimorf aktivitás túlsúlya. Az EEG dezorganizációja a normál ritmusok amplitúdóinak jellegzetes gradiensének eltűnése, a szimmetria megsértése. A diffúz kóros aktivitást a delta, theta és epileptiform aktivitás képviseli. A poliritmia képe a normál és kóros aktivitás különböző típusainak véletlenszerű kombinációjának köszönhető. A diffúz változások fő jele a fokálisokkal ellentétben az állandó lokalitás és az aktivitás stabil aszimmetriájának hiánya az EEG-ben.
• Az agy középvonali struktúráinak nem specifikus felszálló nyúlványokat érintő károsodása vagy diszfunkciója kétoldali szinkron lassú hullámú kitörésekben vagy epileptiform aktivitásban nyilvánul meg, ahol a lassú, kóros kétoldali szinkron aktivitás előfordulásának valószínűsége és súlyossága annál nagyobb, minél magasabban helyezkedik el a lézió az idegtengely mentén. Így még a bulbopontin struktúrák súlyos károsodása esetén is az EEG a legtöbb esetben a normál határokon belül marad. Bizonyos esetekben deszinkronizáció és ennek megfelelően alacsony amplitúdójú EEG következik be az ezen a szinten található nem specifikus szinkronizáló retikuláris képződés károsodása miatt. Mivel az ilyen EEG-ket az egészséges felnőttek 5-15%-ánál figyelik meg, feltételesen kórosnak kell tekinteni őket. Az alsó agytörzs szintjén károsodásban szenvedő betegeknek csak kis részénél mutatkoznak kétoldali szinkron, nagy amplitúdójú alfa- vagy lassú hullámú kitörések. A mesencephalikus és diencephalikus szintű károsodás, valamint az agy magasabban fekvő középvonali struktúráinak: a cinguláris gyrus, a corpus callosum, az orbita kéreg, kétoldali szinkron nagy amplitúdójú delta és theta hullámok figyelhetők meg az EEG-n.
• A félteke mélységében található lateralizált elváltozásokban a mély struktúrák széles vetülete miatt az agy hatalmas területeire kóros delta és theta aktivitás figyelhető meg, amely ennek megfelelően oszlik el a féltekén. A mediális kóros folyamatnak a középvonali struktúrákra gyakorolt közvetlen hatása és az egészséges félteke szimmetrikus struktúráinak érintettsége miatt kétoldali szinkron lassú oszcillációk is megjelennek, amelyek amplitúdójukban a lézió oldalán dominálnak.
• A lézió felszíni elhelyezkedése lokális elektromos aktivitásváltozást okoz, amely a pusztulás gócpontjához közvetlenül kapcsolódó neuronok zónájára korlátozódik. A változások lassú aktivitásban nyilvánulnak meg, amelynek súlyossága a lézió súlyosságától függ. Az epilepsziás gerjesztés lokális epileptiform aktivitásban nyilvánul meg.