Kompiuterizuoti elektroencefalogramų analizės metodai

Pagrindiniai klinikoje naudojami EEG kompiuterinės analizės metodai apima spektrinę analizę naudojant greitąją Furjė transformacijos algoritmą, momentinį amplitudės žemėlapių sudarymą, šuolius ir ekvivalentinio dipolio trimačio lokalizacijos smegenų erdvėje nustatymą.

Dažniausiai naudojama spektrinė analizė. Šis metodas leidžia nustatyti absoliučiąją galią, išreikštą μV ² kiekvienam dažniui. Duotos epochos galios spektro diagrama yra dvimatis vaizdas, kuriame EEG dažniai nubraižyti abscisių ašyje, o atitinkamų dažnių galios – ordinačių ašyje. EEG spektrinės galios duomenys, pateikti kaip nuoseklūs spektrai, sudaro pseudotrimatį grafiką, kuriame kryptis išilgai įsivaizduojamos ašies į paveikslo gylį rodo EEG pokyčių dinamiką laikui bėgant. Tokie vaizdai yra patogūs stebėti EEG pokyčius sąmonės sutrikimų atvejais arba tam tikrų veiksnių poveikį laikui bėgant.

Įprastame galvos ar smegenų vaizde spalvomis koduojant galių arba vidutinių amplitudžių pasiskirstymą pagrindiniuose diapazonuose, gaunamas vizualinis jų vietinio atvaizdavimo vaizdas. Reikėtų pabrėžti, kad žemėlapių sudarymo metodas nesuteikia naujos informacijos, o tik pateikia ją kitokia, vizualesne forma.

Trimačio ekvivalentinio dipolio lokalizacijos apibrėžimas yra toks, kad naudojant matematinį modeliavimą pavaizduota virtualaus potencialo šaltinio vieta, kuri, tikėtina, galėtų sukurti elektrinių laukų pasiskirstymą smegenų paviršiuje, atitinkantį stebimą, jei darytume prielaidą, kad juos generuoja ne žievės neuronai visoje smegenyse, o pasyvaus elektrinio lauko sklidimo iš atskirų šaltinių rezultatas. Kai kuriais konkrečiais atvejais šie apskaičiuoti „ekvivalentiški šaltiniai“ sutampa su realiais, o tai leidžia tam tikromis fizinėmis ir klinikinėmis sąlygomis naudoti šį metodą epileptogeninių židinių lokalizacijai epilepsijoje patikslinti.

Reikėtų nepamiršti, kad kompiuteriniai EEG žemėlapiai rodo elektrinių laukų pasiskirstymą abstrakčiuose galvos modeliuose, todėl negali būti suvokiami kaip tiesioginiai vaizdai, kaip MRT. EEG specialistui būtina juos protingai interpretuoti klinikinio vaizdo ir „neapdoroto“ EEG analizės duomenų kontekste. Todėl prie EEG ataskaitos kartais pridedami kompiuteriniai topografiniai žemėlapiai neurologui yra visiškai nenaudingi, o kartais net pavojingi jam pačiam bandant juos tiesiogiai interpretuoti. Remiantis Tarptautinės EEG ir klinikinės neurofiziologijos draugijų federacijos rekomendacijomis, visą reikiamą diagnostinę informaciją, gautą daugiausia remiantis tiesiogine „neapdoroto“ EEG analize, EEG specialistas turėtų pateikti gydytojui suprantama kalba teksto ataskaitoje. Nepriimtina pateikti tekstus, kuriuos automatiškai suformuluoja kai kurių elektroencefalografų kompiuterinės programos, kaip klinikinę elektroencefalografinę ataskaitą.

Norint gauti ne tik iliustracinę medžiagą, bet ir papildomą specifinę diagnostinę ar prognostinę informaciją, būtina naudoti sudėtingesnius EEG tyrimų ir kompiuterinio apdorojimo algoritmus, statistinius duomenų vertinimo metodus su atitinkamų kontrolinių grupių rinkiniu, sukurtus spręsti labai specializuotas problemas, kurių pateikimas peržengia standartinio EEG naudojimo neurologijos klinikoje ribas.

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

Bendrieji modeliai

EEG užduotys neurologinėje praktikoje yra šios:

1. smegenų pažeidimo patvirtinimas,
2. patologinių pokyčių pobūdžio ir lokalizacijos nustatymas,
3. valstybės dinamikos vertinimas.

Akivaizdus patologinis aktyvumas EEG yra patikimas patologinio smegenų funkcionavimo įrodymas. Patologiniai svyravimai yra susiję su dabartiniu patologiniu procesu. Esant likusiems sutrikimams, EEG pokyčių gali nebūti, nepaisant reikšmingo klinikinio deficito. Vienas iš pagrindinių EEG diagnostinio panaudojimo aspektų yra patologinio proceso lokalizacijos nustatymas.

• Difuzinis smegenų pažeidimas, kurį sukelia uždegiminė liga, kraujotakos, medžiagų apykaitos, toksiniai sutrikimai, sukelia difuzinius EEG pokyčius. Jie pasireiškia poliritmija, dezorganizacija ir difuziniu patologiniu aktyvumu. Poliritmija yra reguliaraus dominuojančio ritmo nebuvimas ir polimorfinio aktyvumo vyravimas. EEG dezorganizacija yra būdingo normalių ritmų amplitudžių gradiento išnykimas, simetrijos pažeidimas. Difuzinį patologinį aktyvumą atspindi delta, teta, epileptiforminis aktyvumas. Poliritmijos vaizdas susidaro dėl atsitiktinio skirtingų normalios ir patologinės veiklos tipų derinio. Pagrindinis difuzinių pokyčių požymis, priešingai nei židininių, yra pastovaus lokalumo nebuvimas ir stabili aktyvumo asimetrija EEG.
• Smegenų vidurinės linijos struktūrų pažeidimas ar disfunkcija, apimanti nespecifines kylančias projekcijas, pasireiškia dvišaliais sinchroniniais lėtų bangų arba epileptiforminio aktyvumo protrūkiais, o lėto patologinio dvišalio sinchroninio aktyvumo atsiradimo tikimybė ir sunkumas yra didesni, kuo aukščiau pažeidimas yra išilgai nervinės ašies. Taigi, net ir esant dideliam bulbopontino struktūrų pažeidimui, EEG daugeliu atvejų išlieka normos ribose. Kai kuriais atvejais desinchronizacija ir atitinkamai mažos amplitudės EEG atsiranda dėl nespecifinio sinchronizuojančio tinklinio darinio pažeidimo šiame lygmenyje. Kadangi tokie EEG stebimi 5–15 % sveikų suaugusiųjų, juos reikėtų laikyti sąlygiškai patologiniais. Tik nedideliam skaičiui pacientų, kuriems pažeistas apatinis smegenų kamieno lygmuo, pasireiškia dvišaliai sinchroniniai didelės amplitudės alfa arba lėtų bangų protrūkiai. Esant pažeidimams tarpsmegeniniame ir tarpsmegeniniame lygmenyje, taip pat aukščiau esančiose smegenų vidurinės linijos struktūrose: cinguliniame vingyje, didžiajame smegenų jungties kūgyje, akiduobės žievėje, EEG stebimos dvišaliai sinchroniniai didelės amplitudės delta ir teta bangos.
• Lateralizuotais pažeidimais pusrutulio gilumoje, dėl plačios giliųjų struktūrų projekcijos į didžiules smegenų sritis, stebimas patologinis delta ir teta aktyvumas, kuris atitinkamai pasiskirsto visame pusrutulyje. Dėl tiesioginės medialinio patologinio proceso įtakos vidurinės linijos struktūroms ir sveiko pusrutulio simetriškų struktūrų įsitraukimo atsiranda ir dvišaliai sinchroniniai lėti virpesiai, kurie vyrauja amplitude pažeidimo pusėje.
• Paviršinė pažeidimo vieta sukelia vietinį elektrinio aktyvumo pokytį, apsiribojantį neuronų zona, esančia tiesiai greta pažeidimo židinio. Pokyčiai pasireiškia lėtu aktyvumu, kurio sunkumas priklauso nuo pažeidimo sunkumo. Epilepsinis sužadinimas pasireiškia vietiniu epileptiforminiu aktyvumu.