Компютъризирани методи за анализ на електроенцефалограми

Основните методи за компютърен анализ на ЕЕГ, използвани в клиниката, включват спектрален анализ с помощта на алгоритъма за бързо преобразуване на Фурие, моментно амплитудно картографиране, пикове и определяне на триизмерната локализация на еквивалентния дипол в мозъчното пространство.

Най-често се използва спектралният анализ. Този метод позволява да се определи абсолютната мощност, изразена в μV ² за всяка честота. Диаграмата на мощностния спектър за дадена епоха е двуизмерно изображение, в което честотите на ЕЕГ са нанесени по абсцисната ос, а мощностите при съответните честоти са нанесени по ординатната ос. Данните за спектралната мощност на ЕЕГ, представени като последователни спектри, дават псевдотриизмерна графика, където посоката по въображаемата ос в дълбочина на фигурата представлява времевата динамика на промените в ЕЕГ. Такива изображения са удобни за проследяване на ЕЕГ промените в случаи на нарушения на съзнанието или въздействието на определени фактори във времето.

Чрез цветно кодиране на разпределението на мощностите или средните амплитуди по основните диапазони върху конвенционално изображение на главата или мозъка се получава визуално представяне на тяхното локално представяне. Трябва да се подчертае, че методът на картографиране не предоставя нова информация, а само я представя в различна, по-визуална форма.

Дефиницията за триизмерна локализация на еквивалентния дипол е, че с помощта на математическо моделиране се изобразява местоположението на виртуален източник на потенциал, който вероятно би могъл да създаде разпределение на електрическите полета върху повърхността на мозъка, съответстващо на наблюдаваното, ако приемем, че те не се генерират от неврони на кората в целия мозък, а са резултат от пасивно разпространение на електрическото поле от отделни източници. В някои конкретни случаи тези изчислени „еквивалентни източници“ съвпадат с реалните, което позволява при определени физически и клинични условия този метод да се използва за изясняване на локализацията на епилептогенни огнища при епилепсия.

Трябва да се има предвид, че компютърните ЕЕГ карти показват разпределението на електрическите полета върху абстрактни модели на главата и следователно не могат да се възприемат като директни изображения, подобно на ЯМР. Необходимо е интелигентното им тълкуване от ЕЕГ специалист в контекста на клиничната картина и данните от анализа на „суровата“ ЕЕГ. Следователно, компютърните топографски карти, понякога приложени към ЕЕГ доклада, са напълно безполезни за невролога, а понякога дори опасни при собствените му опити да ги интерпретира директно. Според препоръките на Международната федерация на ЕЕГ и клиничните неврофизиологични дружества, цялата необходима диагностична информация, получена главно въз основа на директен анализ на „суровата“ ЕЕГ, трябва да бъде представена от ЕЕГ специалиста на език, разбираем за клинициста, в текстов доклад. Неприемливо е да се предоставят текстове, които се формулират автоматично от компютърни програми на някои електроенцефалографи, като клиничен електроенцефалографски доклад.

За да се получи не само илюстративен материал, но и допълнителна специфична диагностична или прогностична информация, е необходимо да се използват по-сложни алгоритми за изследване и компютърна обработка на ЕЕГ, статистически методи за оценка на данни с набор от съответстващи контролни групи, разработени за решаване на високоспециализирани проблеми, чието представяне надхвърля стандартното използване на ЕЕГ в неврологична клиника.

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

Общи модели

Задачите на ЕЕГ в неврологичната практика са следните:

1. потвърждение на мозъчно увреждане,
2. определяне на естеството и локализацията на патологичните промени,
3. оценка на динамиката на състоянието.

Очевидната патологична активност на ЕЕГ е надеждно доказателство за патологично функциониране на мозъка. Патологичните флуктуации са свързани с текущия патологичен процес. При остатъчни нарушения промените в ЕЕГ могат да отсъстват, въпреки значителния клиничен дефицит. Един от основните аспекти на диагностичното използване на ЕЕГ е определянето на локализацията на патологичния процес.

• Дифузното мозъчно увреждане, причинено от възпалително заболяване, кръвообращение, метаболитни, токсични нарушения, води до дифузни промени в ЕЕГ. Те се проявяват с полиритмия, дезорганизация и дифузна патологична активност. Полиритмията е липса на редовен доминиращ ритъм и преобладаване на полиморфна активност. Дезорганизацията на ЕЕГ е изчезване на характерния градиент на амплитудите на нормалните ритми, нарушение на симетрията. Дифузната патологична активност е представена от делта, тета, епилептиформна активност. Картината на полиритмията се дължи на произволна комбинация от различни видове нормална и патологична активност. Основният признак на дифузните промени, за разлика от фокалните, е липсата на постоянна локалност и стабилна асиметрия на активността в ЕЕГ.
• Увреждането или дисфункцията на среднолинейните структури на главния мозък, включващи неспецифични възходящи проекции, се проявяват с двустранно синхронни изблици на бавни вълни или епилептиформна активност, като вероятността за поява и тежестта на бавна патологична двустранно синхронна активност е по-голяма, колкото по-високо е разположена лезията по невралната ос. По този начин, дори при тежко увреждане на булбопонтинните структури, ЕЕГ в повечето случаи остава в нормални граници. В някои случаи се наблюдава десинхронизация и съответно нискоамплитудна ЕЕГ поради увреждане на неспецифичната синхронизираща ретикуларна формация на това ниво. Тъй като такива ЕЕГ се наблюдават при 5-15% от здравите възрастни, те трябва да се считат за условно патологични. Само малък брой пациенти с увреждане на долното ниво на мозъчния ствол показват изблици на двустранно синхронни алфа или бавни вълни с висока амплитуда. При увреждане на мезенцефално и диенцефално ниво, както и на по-високо разположени среднолинейни структури на главния мозък: цингуларната гируса, corpus callosum, орбиталната кора, на ЕЕГ се наблюдават двустранно синхронни делта и тета вълни с висока амплитуда.
• При латерализирани лезии в дълбочината на полукълбото, поради широката проекция на дълбоките структури върху обширни области на мозъка, се наблюдава патологична делта и тета активност, която се разпределя съответно по цялото полукълбо. Поради прякото влияние на медиалния патологичен процес върху среднолинейните структури и засягането на симетрични структури на здравото полукълбо, се появяват и двустранно синхронни бавни трептения, които са преобладаващи по амплитуда от страната на лезията.
• Повърхностното разположение на лезията причинява локална промяна в електрическата активност, ограничена до зоната на невроните, непосредствено съседни на фокуса на разрушението. Промените се проявяват със забавена активност, чиято тежест зависи от тежестта на лезията. Епилептичното възбуждане се проявява с локална епилептиформна активност.