Elektroenkefalografian metodologia

Yleisesti ottaen EEG-rekisteröinti tehdään käyttämällä ehjään päänahkaan asetettuja elektrodeja. Sähköpotentiaalit vahvistetaan ja tallennetaan. Elektroenkefalografeissa on 16–24 tai useampia identtisiä vahvistus- ja tallennusyksiköitä (kanavia), jotka mahdollistavat sähköisen aktiivisuuden samanaikaisen tallentamisen vastaavasta määrästä potilaan päähän asennettuja elektrodipareja. Nykyaikaiset elektroenkefalografit ovat tietokonepohjaisia. Vahvistetut potentiaalit muunnetaan digitaaliseen muotoon; jatkuva EEG-tallenne näytetään monitorilla ja tallennetaan samanaikaisesti levylle. Käsittelyn jälkeen EEG voidaan tulostaa paperille.

Potentiaaleja johtavat elektrodit ovat erimuotoisia metallilevyjä tai -tankoja, joiden kosketuspinnan halkaisija on 0,5–1 cm. Sähköpotentiaalit syötetään aivosähkökäyrän syöttörasiaan, jossa on 20–40 tai useampia numeroituja kosketinliittimiä, joiden avulla laitteeseen voidaan liittää vastaava määrä elektrodeja. Nykyaikaisissa aivosähkökäyrissä syöttörasia yhdistää elektrodikytkimen, vahvistimen ja EEG:n analogia-digitaalimuuntimen. Syöttörasiasta muunnettu EEG-signaali syötetään tietokoneelle, jonka avulla laitteen toimintoja ohjataan sekä EEG tallennetaan ja käsitellään.

EEG tallentaa kahden pään pisteen välisen potentiaalieron. Näin ollen kahdesta elektrodista johdetut jännitteet syötetään EEG:n jokaiseen kanavaan: toinen vahvistuskanavan "tuloon 1" ja toinen "tuloon 2". Monikontaktinen EEG-johdinkytkin mahdollistaa elektrodien kommutoinnin kullekin kanavalle halutussa yhdistelmässä. Esimerkiksi asettamalla takaraivoelektrodin vastaavuuden minkä tahansa kanavan tulorasian "1" liittimeen ja ohimoelektrodin ruudun "5" liittimeen, voit tallentaa vastaavien elektrodien välisen potentiaalieron tässä kanavassa. Ennen työn aloittamista tutkija kirjoittaa sopivilla ohjelmilla useita johdinkaavioita, joita käytetään saatujen tallenteiden analysointiin. Vahvistimen kaistanleveyden asettamiseksi käytetään analogisia ja digitaalisia korkea- ja matalataajuisia suodattimia. EEG-tallennuksen vakiokaistanleveys on 0,5-70 Hz.

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

Elektroenkefalogrammin hankinta ja tallennus

Rekisteröintielektrodit sijoitetaan siten, että kaikki aivojen pääosat, jotka on merkitty niiden latinalaisten nimien alkukirjaimilla, näkyvät monikanavaisessa tallenteessa. Kliinisessä käytännössä käytetään kahta pääasiallista EEG-johdinjärjestelmää: kansainvälistä 10-20-järjestelmää ja muunneltua järjestelmää, jossa on vähemmän elektrodeja. Jos on tarpeen saada yksityiskohtaisempi EEG-kuva, 10-20-järjestelmä on parempi.

Referenssielektrodissa aivojen yläpuolella sijaitsevan elektrodin potentiaali syötetään vahvistimen "tuloon 1" ja aivoista kaukana sijaitsevan elektrodin potentiaali "tuloon 2". Aivojen yläpuolella sijaitsevaa elektrodia kutsutaan useimmiten aktiiviseksi elektrodiksi. Aivokudoksesta kaukana olevaa elektrodia kutsutaan referenssielektrodiksi. Referenssielektrodeina käytetään vasenta (A1 ₎ ja oikeaa (A2 ₎ korvalehteä. Aktiivielektrodi on kytketty vahvistimen "tuloon 1", ja negatiivisen potentiaalisiirtymän syöttäminen siihen aiheuttaa rekisteröintikynän taipumisen ylöspäin. Referenssielektrodi on kytketty "tuloon 2". Joissakin tapauksissa referenssielektrodina käytetään kahden korvalehdissä sijaitsevan oikosuljetun elektrodin (AA) johdinta. Koska EEG tallentaa kahden elektrodin välisen potentiaalieron, käyrän pisteen sijaintiin vaikuttavat yhtä paljon, mutta vastakkaiseen suuntaan, elektrodiparien potentiaalin muutokset. Referenssielektrodissa aktiivisen elektrodin alla syntyy aivojen vaihtuva potentiaali. Aivoista kaukana sijaitsevan referenssielektrodin alla on vakiopotentiaali, joka ei siirry vaihtovirtavahvistimeen eikä vaikuta mittauskuvioon. Potentiaaliero heijastaa vääristymättä aktiivisen elektrodin alla aivojen synnyttämän sähköisen potentiaalin vaihteluita. Aktiivisen ja referenssielektrodin välinen pään alue on kuitenkin osa "vahvistin-objekti" -sähköpiiriä, ja riittävän voimakkaan potentiaalilähteen läsnäolo tällä alueella, joka sijaitsee epäsymmetrisesti elektrodeihin nähden, vaikuttaa merkittävästi lukemiin. Näin ollen referenssijohtimen kanssa potentiaalilähteen sijainnin arviointi ei ole täysin luotettava.

Bipolaarinen on nimitys johdolle, jossa aivojen yläpuolella sijaitsevat elektrodit on kytketty vahvistimen "tuloon 1" ja "tuloon 2". EEG-rekisteröintipisteen sijainti monitorilla riippuu yhtä paljon kummankin elektrodiparin alla olevista potentiaalista, ja tallennettu käyrä heijastaa kunkin elektrodin potentiaalieroa. Siksi on mahdotonta arvioida kunkin elektrodin alla olevan värähtelyn muotoa yhden bipolaarijohtimen perusteella. Samalla useista elektrodipareista eri yhdistelmissä tallennetun EEG:n analysointi mahdollistaa bipolaarijohtimella saadun kompleksisen yhteenvetokäyrän komponenttien muodostavien potentiaalilähteiden sijainnin määrittämisen.

Esimerkiksi jos posteriorisessa temporaalisessa aivolohkossa on paikallinen hitaiden värähtelyjen lähde, etummaisen ja takimmaisen temporaalisen elektrodin (Ta, Tr) kytkeminen vahvistimen liittimiin tuottaa tallenteen, joka sisältää hitaan komponentin, joka vastaa posteriorisen temporaalisen aivolohkon (Tr) hidasta aktiivisuutta, ja jonka päälle on kerrostettu etummaisen temporaalisen aivolohkon (Ta) normaalin aivoaineen tuottamia nopeampia värähtelyjä. Selventääkseen kysymystä siitä, mikä elektrodi tallentaa tämän hitaan komponentin, kytketään elektrodiparit päälle kahdelle lisäkanavalle, joista kumpaakin edustaa alkuperäisen parin elektrodi, eli Ta tai Tr, ja toinen vastaa jotakin ei-temporaalista johdinta, esimerkiksi F ja O.

On selvää, että uudessa parissa (Tr-O), mukaan lukien patologisesti muuttuneen aivoaineen yläpuolella sijaitseva takimmainen temporaalinen elektrodi Tr, hidas komponentti on jälleen läsnä. Parissa, jonka tuloihin syötetään aktiivisuus kahdesta suhteellisen ehjän aivojen (Ta-F) yläpuolella sijaitsevasta elektrodista, tallennetaan normaali EEG. Siten paikallisen patologisen aivokuoren fokuksen tapauksessa tämän fokuksen yläpuolella sijaitsevan elektrodin yhdistäminen pariksi minkä tahansa muun elektrodin kanssa johtaa patologisen komponentin esiintymiseen vastaavilla EEG-kanavilla. Tämä mahdollistaa patologisten värähtelyjen lähteen sijainnin määrittämisen.

Lisäkriteeri kiinnostuksen kohteena olevan potentiaalin lähteen sijainnin määrittämiseksi EEG:ssä on värähtelyn vaihevääristymän ilmiö. Jos kytkemme kolme elektrodia EEG:n kahden kanavan tuloihin seuraavasti: elektrodi 1 vahvistimen B "tuloon 1", elektrodi 3 vahvistimen B "tuloon 2" ja elektrodi 2 samanaikaisesti vahvistimen A "tuloon 2" ja vahvistimen B "tuloon 1"; oletamme, että elektrodin 2 alla sähköpotentiaalissa on positiivinen siirtymä suhteessa aivojen muiden osien potentiaaliin (merkitty "+"-merkillä), on selvää, että tämän potentiaalimuutoksen aiheuttama sähkövirta kulkee vastakkaiseen suuntaan vahvistimien A ja B piireissä, mikä heijastuu vastakkaisiin suuntiin suuntautuvina potentiaalieron siirtyminä - antifaaseina - vastaavissa EEG-tallenteissa. Siten elektrodin 2 alla kanavien A ja B tallenteissa tapahtuvat sähköiset värähtelyt esitetään käyrillä, joilla on samat taajuudet, amplitudit ja muodot, mutta vastakkainen vaihe. Kun elektrodeja vaihdetaan useiden elektroenkefalografin kanavien välillä ketjun muodossa, tutkittavan potentiaalin antifaasivärähtelyt tallennetaan niiden kahden kanavan kautta, joiden vastakkaisiin tuloihin on kytketty yksi yhteinen elektrodi, jotka sijaitsevat tämän potentiaalin lähteen yläpuolella.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Elektroenkefalogrammin ja toiminnallisten testien tallentamista koskevat säännöt

Tutkimuksen aikana potilaan on oltava valoisassa ja äänieristetyssä huoneessa mukavassa tuolissa silmät suljettuina. Tutkittavaa tarkkaillaan suoraan tai videokameralla. Tallennuksen aikana merkittävät tapahtumat ja toiminnalliset testit merkitään merkeillä.

Silmien avaamista ja sulkemista testattaessa EEG:ssä näkyy tyypillisiä elektrookulogrammin artefakteja. Tuloksena olevien EEG-muutosten avulla voidaan tunnistaa tutkittavan kosketusaste ja tajunnan taso sekä arvioida karkeasti EEG:n reaktiivisuus.

Aivojen vasteen ulkoisiin vaikutuksiin havaitsemiseksi käytetään yksittäisiä ärsykkeitä lyhyen valonvälähdyksen tai äänisignaalin muodossa. Komoomassa olevilla potilailla on sallittua käyttää nosiseptiivistä ärsykettä painamalla kynnellä potilaan etusormen kynnenvieruspintaa.

Fotostimulaatiossa käytetään lyhyitä (150 μs) valonvälähdyksiä, jotka ovat spektriltään lähellä valkoista ja joilla on riittävän suuri intensiteetti (0,1–0,6 J). Fotostimulaattorit mahdollistavat välähdyssarjojen esittämisen, joita käytetään rytmin assimilaatioreaktion – elektroenkefalografisten värähtelyjen kyvyn toistaa ulkoisten ärsykkeiden rytmiä – tutkimiseen. Normaalisti rytmin assimilaatioreaktio ilmenee hyvin välkkymistaajuudella, joka on lähellä EEG:n omia rytmejä. Rytmisillä assimilaatioaalloilla on suurin amplitudi takaraivoalueella. Valoherkkyysepileptisissä kohtauksissa rytminen fotostimulaatio paljastaa fotoparoksysmaalisen vasteen – yleistyneen epileptiformisen aktiivisuuden purkauksen.

Hyperventilaatio suoritetaan ensisijaisesti epileptiformisen toiminnan aikaansaamiseksi. Tutkittavaa pyydetään hengittämään syvään ja rytmisesti 3 minuutin ajan. Hengitystiheyden tulisi olla 16–20 minuutissa. EEG-rekisteröinti aloitetaan vähintään 1 minuutti ennen hyperventilaation alkamista ja jatkuu koko hyperventilaation ajan ja vähintään 3 minuuttia sen päättymisen jälkeen.