Sähköenkefalografia

Elektroenkefalografia (EEG) on sähköaaltojen tallennus, joille on ominaista tietty rytmi. EEG:tä analysoitaessa kiinnitetään huomiota perustason rytmiin, aivojen sähköisen toiminnan symmetriaan, piikkiaktiivisuuteen ja toiminnallisten testien vasteeseen. Diagnoosi tehdään ottaen huomioon kliininen kuva. Ensimmäisen ihmisen EEG:n tallensi saksalainen psykiatri Hans Berger vuonna 1929.

Elektroenkefalografia on aivojen tutkimusmenetelmä, jossa rekisteröidään aivojen elintoimintojen aikana syntyvien sähköisten potentiaalien erot. Rekisteröintielektrodit sijoitetaan tietyille pään alueille siten, että kaikki aivojen pääosat näkyvät tallenteessa. Tuloksena oleva tallenne – elektroenkefalogrammi (EEG) – on miljoonien hermosolujen kokonaissähköinen aktiivisuus, jota edustavat pääasiassa dendriittien ja hermosolujen potentiaalit: eksitatoriset ja inhiboivat postsynaptiset potentiaalit ja osittain hermosolujen ja aksonien aktiopotentiaalit. EEG heijastaa siis aivojen toiminnallista aktiivisuutta. Säännöllisen rytmin esiintyminen EEG:ssä osoittaa, että hermosolut synkronoivat toimintansa. Normaalisti tämä synkronointi määräytyy pääasiassa talamuksen epäspesifisten tumakkeiden tahdistimien (pacemakers) rytmisen toiminnan ja niiden talamokortikaalisten projektioiden perusteella.

Koska toiminnallisen aktiivisuuden taso määräytyy epäspesifisten mediaanirakenteiden (aivorungon ja etuaivojen verkkomainen muodostuminen) perusteella, nämä samat järjestelmät määräävät EEG:n rytmin, ulkonäön, yleisen organisaation ja dynamiikan. Epäspesifisten mediaanirakenteiden ja aivokuoren välisten yhteyksien symmetrinen ja diffuusi organisaatio määrää EEG:n kahdenvälisen symmetrian ja suhteellisen homogeenisuuden koko aivoissa.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Elektroenkefalografian tarkoitus

EEG:n päätarkoitus kliinisessä psykiatriassa on tunnistaa tai sulkea pois orgaanisten aivovaurioiden (epilepsia, aivokasvaimet ja -vammat, aivoverenkiertohäiriöt ja aineenvaihduntahäiriöt, neurodegeneratiiviset sairaudet) merkit erotusdiagnoosia ja kliinisten oireiden luonteen selventämistä varten. Biologisessa psykiatriassa EEG:tä käytetään laajalti aivojen tiettyjen rakenteiden ja järjestelmien toiminnallisen tilan objektiiviseen arviointiin, mielenterveyshäiriöiden neurofysiologisten mekanismien sekä psykotrooppisten lääkkeiden vaikutusten tutkimiseen.

Elektroenkefalografian indikaatiot

• Keskushermoston volumetristen vaurioiden neuroinfektioiden differentiaalinen diagnostiikka.
• Keskushermostovaurioiden vakavuuden arviointi neuroinfektioissa ja tarttuvissa enkefalopatioissa.
• Patologisen prosessin lokalisoinnin selventäminen enkefaliitissa.

Valmistautuminen aivosähkökäyrän tutkimukseen

Ennen tutkimusta potilaan tulee pidättäytyä kofeiinipitoisten juomien nauttimisesta, unilääkkeiden ja rauhoittavien lääkkeiden ottamisesta. 24–48 tuntia ennen aivosähkökäyrätutkimusta (EEG) potilas lopettaa kouristuslääkkeiden, rauhoittavien lääkkeiden, barbituraattien ja muiden rauhoittavien lääkkeiden käytön.

Elektroenkefalografian tutkimustekniikka

Ennen tutkimusta potilaalle kerrotaan EEG-menetelmästä ja sen kivuttomuudesta, koska tunnetila vaikuttaa merkittävästi tutkimuksen tuloksiin. EEG otetaan aamulla ennen ruokailua selinmakuulla tai puolimakuulla tuolissa rentoutuneessa tilassa.

Päänahan elektrodit asetetaan kansainvälisen järjestelmän mukaisesti.

Ensin potilaan silmät suljettuina rekisteröidään tausta-EEG (basal-EEG), minkä jälkeen tallenne tehdään erilaisten toiminnallisten testien (aktivointi - silmien avaaminen, fotostimulaatio ja hyperventilaatio) taustalla. Fotostimulaatio suoritetaan stroboskooppisella valonlähteellä, joka vilkkuu 1-25 sekunnin taajuudella. Hyperventilaatiotestin aikana potilasta pyydetään hengittämään nopeasti ja syvään 3 minuutin ajan. Toiminnalliset testit voivat paljastaa patologista aktiivisuutta, jota ei havaita toisessa tilanteessa (mukaan lukien kohtauskohtauksen keskittyminen), ja provosoida potilaalla kohtauksen, joka on mahdollinen myös tutkimuksen jälkeen, joten on tarpeen kiinnittää erityistä huomiota potilaaseen, jolla havaitaan tiettyjä patologisen aktiivisuuden muotoja.

Elektrodien sijainti

Aivokuoren tärkeimpien sensoristen, motoristen ja assosiatiivisten vyöhykkeiden ja niiden subkortikaalisten projektioiden toiminnallisen tilan arvioimiseksi EEG:n avulla päänahkaan asennetaan merkittävä määrä elektrodeja (yleensä 16-21).

Jotta eri potilaiden EEG-tuloksia voitaisiin vertailla, elektrodit sijoitetaan standardin mukaisen kansainvälisen 10-20 % -järjestelmän mukaisesti. Tässä tapauksessa nenänvarsi, takaraivon uloke ja ulkoiset korvakäytävät toimivat vertailupisteinä elektrodien asennuksessa. Nenänvarren ja takaraivon ulokkeen välisen pitkittäisen puoliympyrän pituus sekä ulkoisten korvakäytävien välinen poikittainen puoliympyrä jaetaan suhteessa 10 %, 20 %, 20 %, 20 %, 20 %, 10 %. Elektrodit asennetaan näiden pisteiden läpi vedettyjen meridiaanien leikkauspisteisiin. Otsaelektrodit (Fр1, Fрz ja Fр2) asennetaan lähimmäksi otsaa (10 %:n etäisyydelle nenänvarresta) ja sitten (20 %:n puoliympyrän pituuden jälkeen) - otsaelektrodit (FЗ, Fz ja F4) ja ohimoelektrodit (F7 ja F8). sitten - keskimmäiset (C3, Cz ja C4) ja ohimoelektrodit (T3 ja T4), sitten - päälaen elektrodit (P3, Pz ja P4), takimmaiset ohimoelektrodit (T5 ja T6) ja niskakyhmyelektrodit (01, Oz ja 02).

Parittomat numerot merkitsevät vasemmalla aivopuoliskolla sijaitsevia elektrodeja, parilliset numerot oikealla aivopuoliskolla sijaitsevia elektrodeja ja z-indeksi keskiviivalla sijaitsevia elektrodeja. Korvanlehtien referenssielektrodit on merkitty viitenumeroilla A1 ja A2 ja nisälisäkkeiden viitenumeroilla M1 ja M2.

Tyypillisesti EEG-rekisteröinnissä käytettävät elektrodit ovat metallilevyjä, joissa on kosketustanko ja muovikotelo (siltaelektrodit), tai koverat "kupit", joiden halkaisija on noin 1 cm ja joissa on erityinen hopeakloridipinnoite (Ag-AgCI) polarisaation estämiseksi.

Elektrodin ja potilaan ihon välisen resistanssin vähentämiseksi kiekkoelektrodien päälle asetetaan NaCl-liuokseen (1–5 %) kastettuja erityisiä tamponeja. Kuppielektrodit täytetään johtavalla geelillä. Elektrodien alla olevat hiukset jaetaan ja iho rasvataan alkoholilla. Elektrodit kiinnitetään päähän kuminauhoista tai erityisistä liimoista tehdyllä kypärällä ja kytketään aivosähkökäyrän syöttölaitteeseen ohuilla taipuisilla langoilla.

Tällä hetkellä on kehitetty erityisiä joustavasta kankaasta valmistettuja kypäräkorkkeja, joissa elektrodit on asennettu 10-20%:n järjestelmän mukaisesti, ja niistä ohuen monijohtimisen kaapelin muodossa olevat johdot on kytketty elektroenkefalografiin monikontaktiliittimellä, mikä yksinkertaistaa ja nopeuttaa elektrodien asennusprosessia.

Aivojen sähköisen aktiivisuuden rekisteröinti

EEG-potentiaalien amplitudi ei normaalisti ylitä 100 μV, joten EEG:n tallennuslaitteet sisältävät tehokkaita vahvistimia sekä kaistanpäästö- ja hylkäyssuodattimia aivojen biopotentiaalien matalan amplitudin värähtelyjen eristämiseksi erilaisten fysiologisten häiriöiden - artefaktien - taustalla. Lisäksi EEG-laitteistot sisältävät laitteita foto- ja fonostimulaatioon (harvemmin video- ja sähköstimulaatioon), joita käytetään aivojen niin sanotun "heräteaktiivisuuden" (herätepotentiaalien) tutkimiseen, ja nykyaikaiset EEG-kompleksit sisältävät myös tietokonepohjaisia menetelmiä erilaisten EEG-parametrien analysointiin ja visuaaliseen graafiseen näyttöön (topografinen kartoitus) sekä videojärjestelmiä potilaan seurantaan.

Toiminnallinen kuormitus

Monissa tapauksissa toiminnallisia kuormia käytetään aivotoiminnan piilevien häiriöiden tunnistamiseen.

Toiminnallisten kuormien tyypit:

• rytminen fotostimulaatio eri taajuuksilla tapahtuvilla valovälähdyksillä (mukaan lukien EEG-aaltojen kanssa synkronoidut);
• fonostimulaatio (äänet, napsautukset);
• hyperventilaatio;
• unenpuute;
• EEG:n ja muiden fysiologisten parametrien jatkuva tallennus unen aikana (polysomnografia) tai koko päivän ajan (EEG-seuranta);
• EEG-tallennus erilaisten havainto-kognitiivisten tehtävien suorittamisen aikana;
• farmakologiset testit.

Elektroenkefalografian vasta-aiheet

• Elintärkeiden toimintojen rikkominen.
• Kouristuskohtaus.
• Psykomotorinen agitaatio.

[ 5 ], [ 6 ]

Elektroenkefalografian tulosten tulkinta

EEG:ssä tunnistettavat tärkeimmät rytmit ovat α-, β-, δ- ja θ-rytmit.

• α-rytmi - EEG-levon pääasiallinen kortikaalinen rytmi (taajuudella 8-12 Hz) rekisteröidään potilaan ollessa hereillä ja silmät kiinni. Se on voimakkainta takaraivo-päälaen alueilla, sillä on säännöllinen luonne ja se häviää afferenttien ärsykkeiden läsnä ollessa.
• β-rytmi (13–30 Hz) liittyy yleensä ahdistukseen, masennukseen ja rauhoittavien lääkkeiden käyttöön, ja se rekisteröidään parhaiten otsalohkon alueella.
• 4–7 Hz:n taajuudella ja 25–35 μV:n amplitudilla varustettu θ-rytmi on aikuisen EEG:n normaali osa ja vallitsee lapsuudessa. Aikuisilla θ-värähtelyt rekisteröidään normaalisti luonnollisen unen tilassa.
• Luonnollisessa unen tilassa rekisteröidään normaalisti 0,5–3 Hz:n taajuudella ja eri amplitudilla esiintyvä δ-rytmi, mutta valveilla ollessa sitä esiintyy vain pienellä amplitudilla ja pieninä määrinä (enintään 15 %), ja α-rytmiä esiintyy 50 %. Patologisina pidetään δ-värähtelyjä, jotka ylittävät 40 μV:n amplitudin ja vievät yli 15 % kokonaisajasta. 5-rytmin esiintyminen viittaa ensisijaisesti aivojen toiminnallisen tilan häiriintymisen merkkeihin. Kallonsisäisistä vaurioista kärsivillä potilailla havaitaan EEG:ssä hitaita aaltoja vastaavalla alueella. Enkefalopatian (maksan) kehittyminen aiheuttaa EEG:ssä muutoksia, joiden vakavuus on verrannollinen tajunnan heikkenemisen asteeseen, yleistyneen diffuusin hitaan aallon sähköisen aktiivisuuden muodossa. Aivojen patologisen sähköisen aktiivisuuden äärimmäinen ilmentymä on värähtelyjen (suora viiva) puuttuminen, mikä viittaa aivokuolemaan. Jos aivokuolema havaitaan, on oltava valmis tarjoamaan moraalista tukea potilaan omaisille.

EEG:n visuaalinen analyysi

Aivojen toiminnallisen tilan arvioimiseksi tarvittavat informatiiviset parametrit, sekä EEG:n visuaalisessa että tietokoneanalyysissä, sisältävät aivojen bioelektrisen aktiivisuuden amplitudi-taajuus- ja spatiaaliset ominaisuudet.

EEG-visuaalisen analyysin indikaattorit:

• amplitudi;
• keskimääräinen taajuus;
• indeksi - tietyn rytmin käyttämä aika (prosentteina);
• EEG:n tärkeimpien rytmisten ja faasisten komponenttien yleistymisaste;
• tarkennuksen lokalisointi - EEG:n tärkeimpien rytmisten ja vaiheellisten komponenttien amplitudin ja indeksin suurin ilmentymä.

Alfa-rytmi

Normaaleissa tallennusolosuhteissa (liikkumattoman, rauhallisen valveillaolon tila suljetuin silmin) terveen ihmisen EEG on joukko rytmisiä komponentteja, jotka eroavat toisistaan taajuuden, amplitudin, aivokuoren topografian ja toiminnallisen reaktiivisuuden suhteen.

Normaalioloissa EEG:n pääkomponentti on α-rytmi [säännöllinen rytminen toiminta, jossa on lähes sinimuotoisia aaltoja 8–13 Hz:n taajuudella ja ominaisia amplitudimodulaatioita (α-karat)], joka on eniten edustettuna takaosan (niskakyhmyn ja päälaen) johtimissa. Α-rytmin vaimennus tapahtuu avautumisen ja silmänliikkeiden, näköärsykkeen ja suunnistusreaktion yhteydessä.

Α-taajuusalueella (8-13 Hz) erotetaan useita muita α:n kaltaisia rytmisiä aktiivisuustyyppejä, joita havaitaan harvemmin kuin takaraivon α-rytmiä.

• μ-rytmi (rolandinen, sentraalinen, kaarimainen rytmi) on niskakyhmyn α-rytmin sensomotorinen analogi, joka rekisteröityy pääasiassa sentraalisissa johdoissa (sentraalisen tai rolandisen uurteen yläpuolella). Joskus sillä on tietty kaarimainen aaltomuoto. Rytmin vaimennus tapahtuu taktiilisen ja proprioseptiivisen stimulaation sekä todellisen tai kuvitteellisen liikkeen vaikutuksesta.
• κ-rytmi (Kennedyn aallot) rekisteröidään ohimojohtimissa. Se ilmenee tilanteessa, jossa visuaalinen tarkkaavaisuus on korkea ja takaraivon α-rytmi on vaimennettu.

Muita rytmejä. On myös θ- (4–8 Hz), σ- (0,5–4 Hz), β- (yli 14 Hz) ja γ- (yli 40 Hz) rytmejä sekä useita muita rytmisiä ja jaksottomia (faasisia) EEG-komponentteja.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Tulokseen vaikuttavat tekijät

Rekisteröintiprosessin aikana havaitaan potilaan motorisen aktiivisuuden hetkiä, koska tämä heijastuu EEG:ssä ja voi olla syynä sen virheelliseen tulkintaan.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Elektroenkefalogrammi mielenterveysongelmissa

EEG-poikkeamat mielenterveyshäiriöiden normista eivät yleensä ole selkeitä nosologisia spesifisyyksiä ( epilepsiaa lukuun ottamatta ) ja ne supistuvat useimmiten useisiin päätyyppeihin.

Mielenterveyshäiriöiden EEG-muutosten päätyypit: EEG:n hidastuminen ja desynkronointi, EEG:n normaalin spatiaalisen rakenteen litistyminen ja häiriintyminen, "patologisten" aaltomuotojen esiintyminen.

• EEG:n hidastuminen - α-rytmin taajuuden lasku ja/tai vaimennus sekä θ- ja σ-aktiivisuuden lisääntyminen (esimerkiksi vanhusten dementiassa, aivojen verenkiertohäiriöissä tai aivokasvaimissa).
• EEG-desynkronointi ilmenee α-rytmin tukahduttamisena ja β-aktiivisuuden sisällön lisääntymisenä (esimerkiksi araknoidiitissa, lisääntyneessä kallonsisäisessä paineessa, migreenissä, aivoverisuonihäiriöissä: aivojen ateroskleroosissa, aivovaltimoiden ahtaumassa).
• EEG:n "litistyminen" sisältää EEG-amplitudin yleisen vaimennusta ja korkeataajuisen aktiivisuuden vähenemisen [esimerkiksi atrofisissa prosesseissa, lukinkalvon alaisten tilojen laajentuessa (ulkoinen vesipää), pinnallisesti sijaitsevan aivokasvaimen päällä tai subduraalisen hematooman alueella].
• EEG:n normaalin spatiaalisen rakenteen häiriö. Esimerkiksi EEG:n karkea interhemisfäärinen epäsymmetria paikallisissa kortikaalisissa kasvaimissa; EEG:n intersonaalisten erojen tasoittuminen johtuen niskakyhmyn α-rytmin vaimentumisesta ahdistuneisuushäiriöissä tai α-taajuusaktiivisuuden yleistyessä johtuen α- ja μ-rytmien lähes tasaisesta ilmentymisestä, mikä havaitaan usein masennuksessa; β-aktiivisuuden painopisteen siirtyminen etu- ja takajohtimista nikamien vajaatoiminnassa.
• "Patologisten" aaltomuotojen esiintyminen (pääasiassa suuren amplitudin omaavat terävät aallot, piikit, kompleksit [esimerkiksi epilepsian huippuaalto)! Joskus tällaista "epileptimuotoista" EEG-aktiivisuutta ei esiinny tavanomaisissa pintaelektrodeissa, mutta se voidaan tallentaa nenänielun elektrodilla, joka asetetaan nenän kautta kallonpohjaan. Sen avulla voidaan tunnistaa syvää epileptistä aktiivisuutta.

On huomattava, että luetellut EEG:n visuaalisesti määritettyjen ja kvantitatiivisten ominaisuuksien muutosten piirteet erilaisissa neuropsykiatrisissa sairauksissa viittaavat pääasiassa κ-tausta-EEG:hen, joka on tallennettu tavanomaisissa EEG-rekisteröintiolosuhteissa. Tällainen EEG-tutkimus on mahdollinen useimmille potilaille.

EEG-poikkeavuuksien tulkinta annetaan yleensä aivokuoren heikentyneen toiminnallisen tilan, kortikaalisen eston puutteen, aivorungon rakenteiden lisääntyneen herkkyyden, kortikaalisen aivorungon ärsytyksen tai alentuneen kouristuskynnyksen EEG-merkkien perusteella sekä (jos mahdollista) näiden poikkeavuuksien sijainnin tai patologisen aktiivisuuden lähteen (kortikaalisilla alueilla ja/tai subkortikaalisissa ytimissä (syvät etuaivot, limbiset, diencephalic- tai alemmat aivorungon rakenteet)) ilmoittamisen perusteella.

Tämä tulkinta perustuu pääasiassa tietoihin EEG-muutoksista uni-valverytmissä, neurologisessa ja neurokirurgisessa klinikassa todettujen paikallisten orgaanisten aivovaurioiden ja aivoverenkiertohäiriöiden heijastumisesta EEG-kuvassa, lukuisten neurofysiologisten ja psykofysiologisten tutkimusten tuloksiin (mukaan lukien tiedot EEG:n suhteesta valveillaolon ja tarkkaavaisuuden tasoon, stressitekijöiden vaikutukseen, hypoksiaan jne.) sekä laajaan empiiriseen kokemukseen kliinisestä elektroenkefalografiasta.

[ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ]

Komplikaatiot

Toiminnallisia testejä suoritettaessa voi esiintyä kohtaus, joka on kirjattava ja sinun on oltava valmis antamaan ensiapua potilaalle.

Erilaisten toiminnallisten testien käyttö lisää varmasti EEG-tutkimuksen informatiivisuutta, mutta se lisää EEG:n tallentamiseen ja analysointiin tarvittavaa aikaa, johtaa potilaan väsymykseen ja voi liittyä myös kohtausten provosoinnin riskiin (esimerkiksi hyperventilaation tai rytmisen fotostimulaation yhteydessä). Tässä suhteessa näitä menetelmiä ei aina voida käyttää epilepsiapotilailla , vanhuksilla tai pienillä lapsilla.

[ 28 ], [ 29 ], [ 30 ], [ 31 ]

Vaihtoehtoiset menetelmät

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]

Spektrianalyysi

EEG:n automaattisen tietokoneanalyysin pääasiallinen menetelmä on Fourier-muunnokseen perustuva spektrianalyysi - natiivin EEG-kuvion esitys sinimuotoisten värähtelyjen joukkona, jotka eroavat toisistaan taajuuden ja amplitudin suhteen.

Spektrianalyysin tärkeimmät lähtöparametrit:

• keskimääräinen amplitudi;
• EEG-rytmien keskimääräiset ja modaaliset (useimmin esiintyvät) taajuudet;
• EEG-rytmien spektraalinen teho (integraali-indikaattori, joka vastaa EEG-käyrän alla olevaa pinta-alaa ja riippuu sekä vastaavan rytmin amplitudista että indeksistä).

EEG-spektrianalyysi suoritetaan yleensä lyhyille (2–4 sekunnin) tallenteen osille (analyysiepookeille). EEG-tehospektrien keskiarvon laskeminen useiden kymmenien yksittäisten epookkien ajalta tilastollisen parametrin (spektritiheyden) laskemisen avulla antaa kuvan tietyn potilaan tyypillisimmästä EEG-kuviosta.

Vertaamalla tehospektrejä (tai spektritiheyttä; eri johdoissa) saadaan EEG-koherenssi-indeksi, joka heijastaa biopotentiaalisten värähtelyjen samankaltaisuutta aivokuoren eri alueilla. Tällä indeksillä on tietty diagnostinen arvo. Siten lisääntynyt koherenssi α-taajuuskaistalla (erityisesti EEG-desynkronoinnin yhteydessä) havaitaan aivokuoren vastaavien alueiden aktiivisella yhteisellä osallistumisella suoritettavaan toimintaan. Päinvastoin, lisääntynyt koherenssi 5-rytmikaistalla heijastaa aivojen heikentynyttä toiminnallista tilaa (esimerkiksi pinnallisesti sijaitsevien kasvainten kanssa).

Periodometrinen analyysi

Harvemmin käytetty on periodometrinen analyysi (jaksoanalyysi tai amplitudi-intervallianalyysi), jossa mitataan EEG-aaltojen karakterististen pisteiden (aaltopiikkien tai nollaviivojen leikkauspisteiden) väliset jaksot ja aaltopiikkien (piikkien) amplitudit.

EEG:n jaksoanalyysi mahdollistaa EEG-aaltojen amplitudin keskimääräisten ja ääriarvojen, aaltojen keskimääräisten jaksojen ja niiden dispersion määrittämisen sekä EEG-rytmien indeksin tarkan mittaamisen (summaamalla kaikki aaltojen jaksot tietyllä taajuusalueella).

Fourier-analyysiin verrattuna EEG-jaksoanalyysi on häiriönkestävämpi, koska sen tulokset riippuvat paljon vähemmän yksittäisten suuren amplitudin omaavien artefaktien (esimerkiksi potilaan liikkeiden aiheuttamien häiriöiden) vaikutuksesta. Sitä käytetään kuitenkin harvemmin kuin spektrianalyysiä, erityisesti siksi, että EEG-aaltopiikkien havaitsemiskynnyksille ei ole kehitetty standardoituja kriteerejä.

Muita epälineaarisia EEG-analyysimenetelmiä

Kuvataan myös muita epälineaarisia EEG-analyysimenetelmiä, jotka perustuvat esimerkiksi eri taajuusalueille kuuluvien peräkkäisten EEG-aaltojen esiintymistodennäköisyyden laskemiseen tai joidenkin tyypillisten EEG-fragmenttien |EEG-kuvioiden (esimerkiksi α-rytmikarojen)| välisten aikasuhteiden määrittämiseen eri johdoissa. Vaikka kokeelliset tutkimukset ovat osoittaneet tällaisten EEG-analyysien tulosten informatiivisuuden tiettyjen aivojen toiminnallisten tilojen diagnosoinnissa, näitä menetelmiä ei käytännössä käytetä diagnostisessa käytännössä.

Kvantitatiivinen elektroenkefalografia mahdollistaa EEG:n visuaalista analyysiä tarkemmin määrittää patologisen aktiivisuuden fokusten lokalisoinnin epilepsiaa ja erilaisia neurologisia ja verisuonisairauksia sairastavissa sairauksissa, tunnistaa EEG:n amplitudi-taajuusominaisuuksien ja spatiaalisen organisaation häiriöitä useissa mielenterveyshäiriöissä, arvioida kvantitatiivisesti hoidon (mukaan lukien psykofarmakoterapia) vaikutusta aivojen toiminnalliseen tilaan sekä suorittaa automaattisen diagnostiikan tietyille terveen henkilön sairauksille ja/tai toiminnallisille tiloille vertaamalla yksittäistä EEG:tä normatiivisten EEG-tietojen tietokantoihin (ikänormi, erityyppiset patologiat jne.). Kaikki nämä edut mahdollistavat EEG-tutkimuksen tulosten perusteella tehtävän johtopäätöksen laatimiseen kuluvan ajan merkittävän lyhentämisen ja lisäävät EEG-poikkeamien havaitsemisen todennäköisyyttä normista.

Kvantitatiivisen EEG-analyysin tulokset voidaan esittää sekä digitaalisessa muodossa (taulukoina myöhempää tilastollista analyysia varten) että visuaalisena väri"karttana", jota voidaan helposti verrata TT-, magneettikuvauksen (MRI) ja positroniemissiotomografian (PET) tuloksiin sekä paikallisiin aivoverenkierron arviointeihin ja neuropsykologisiin testaustietoihin. Tällä tavoin aivotoiminnan rakenteellisia ja toiminnallisia häiriöitä voidaan verrata suoraan.

Tärkeä askel kvantitatiivisen EEG:n kehittämisessä oli ohjelmiston luominen korkeimman amplitudin EEG-komponenttien (esimerkiksi epileptiformisen aktiivisuuden) ekvivalenttien dipolilähteiden aivojen sisäisen lokalisaation määrittämiseksi. Viimeisin saavutus tällä alueella on sellaisten ohjelmien kehittäminen, jotka yhdistävät potilaan aivojen MRI- ja EEG-kartat ottaen huomioon kallon yksilöllisen muodon ja aivorakenteiden topografian.

Visuaalisen analyysin tai EEG-kartoituksen tuloksia tulkittaessa on otettava huomioon ikään liittyvät (sekä evolutiiviset että involuutioon liittyvät) muutokset EEG:n amplitudi-taajuusparametreissa ja spatiaalisessa organisaatiossa sekä EEG:n muutokset lääkkeiden käytön taustalla, joita esiintyy luonnostaan potilailla hoidon yhteydessä. Tästä syystä EEG-rekisteröinti tehdään yleensä ennen hoidon aloittamista tai sen tilapäisen lopettamisen jälkeen.

Polysomnografia

Elektrofysiologinen unitutkimus eli polysomnografia on yksi kvantitatiivisen EEG:n osa-alue.

Menetelmän tavoitteena on arvioida objektiivisesti yöunen kestoa ja laatua, tunnistaa unen rakenteen häiriöt [erityisesti eri univaiheiden, erityisesti nopean silmänliikkeen unen vaiheen, kesto ja piilevä aika], sydän- ja verisuonijärjestelmän (sydämen rytmi- ja johtumishäiriöt) sekä hengityselinten (apnea) häiriöt unen aikana.

Tutkimusmenetelmät

Unen fysiologiset parametrit (yö tai päivä):

• EEG yhdessä tai kahdessa johdossa (useimmiten C3 tai C4);
• elektrokulogrammitiedot;
• elektromyogrammitiedot;
• hengityksen tiheys ja syvyys;
• potilaan yleinen motorinen aktiivisuus.

Kaikki nämä indikaattorit ovat välttämättömiä univaiheiden tunnistamiseksi yleisesti hyväksyttyjen standardikriteerien mukaisesti. Hitaaaltoisen unen vaiheet määräytyvät unikarojen ja σ-aktiivisuuden läsnäolon perusteella EEG:ssä, ja nopeiden silmänliikkeiden unen vaiheen EEG:n desynkronisaation, nopeiden silmänliikkeiden esiintymisen ja lihasjänteyden merkittävän heikkenemisen perusteella.

Lisäksi usein rekisteröidään sydänsähkökäyrä (EKG), verenpaine, ihon lämpötila ja veren happisaturaatio (käyttäen korvan fotooksigeometriaa). Kaikkien näiden indikaattoreiden avulla voimme arvioida autonomisia häiriöitä unen aikana.

Tulosten tulkinta

Univaiheen latenssiajan lyheneminen nopeilla silmänliikkeillä (alle 70 min) ja aikainen herääminen (klo 4-5) aamulla ovat vakiintuneita biologisia merkkejä masennus- ja maanisista tiloista. Tässä suhteessa polysomyografia mahdollistaa masennuksen ja masentavan pseudodementian erottamisen iäkkäillä potilailla. Lisäksi tämä menetelmä paljastaa objektiivisesti unettomuuden, narkolepsian, unissakävelyn sekä painajaiset, paniikkikohtaukset, apnean ja epileptiset kohtaukset, joita esiintyy unen aikana.