Hvad er elektroencefalogrammet? (EEG)

den elektroencefalogram (EEG) er en test, der bruges til at registrere og evaluere hjernens bioelektriske aktivitet. Elektriske potentialer opnås gennem elektroder placeret på patientens hovedbund.

Optegnelserne kan udskrives på et bevægeligt papir gennem en elektroencefalograf eller kan ses på en skærm. Den elektriske aktivitet i hjernen kan måles i basale betingelser for hvile, vågenhed eller søvn.

Elektroencefalogrammet anvendes til diagnosticering af epilepsi, søvnforstyrrelser, encephalopatier, koma og hjerne død blandt mange andre anvendelser. Det kan også bruges i forskning.

Det blev tidligere brugt til at detektere fokale hjerneforstyrrelser som tumorer eller slagtilfælde. I dag anvendes magnetisk resonansbilleddannelse (MR) og computertomografi (CT).

Kort beskrivelse af elektroencefalogrammet

Historien om elektroencefalogrammet begynder i 1870, da Fristsch og Hitzig, læger fra den preussiske hær undersøgte med militære hjerner. Disse blev opdaget ved Slaget ved Sedan. De indså snart, at ved at stimulere visse områder af hjernen med galvanisk strøm blev der skabt bevægelser i kroppen..

Det var dog i 1875, da lægen Richard Birmick Caton bekræftede, at hjernen producerede elektriske strømme. Det var takket være hans studier med mus og aber. Derefter tillod det neurolog Ferrier at eksperimentere med "faradisk strøm", der placerede motorfunktionerne i hjernen.

I 1913 var Vladimir Pravdich-Neminsky den første til at udføre det, han kaldte en "electrocerebrogram", undersøger en hunds nervesystem. Indtil dette tidspunkt blev alle observationer foretaget på afdækkede hjerner, da der ikke var nogen udvidelsesprocedurer, der nåede indersiden af ​​kraniet.

I 1920, Hans Berger begyndte at eksperimentere med mennesker og 9 år senere, han skabte en metode til at måle den elektriske aktivitet i hjernen. Udtalte udtrykket "elektroencefalogram" for at karakterisere optagelsen af ​​elektriske hjernefluktuationer.

Denne tyske neurolog var den der opdagede Berger 'rytme. Det vil sige de nuværende "alpha-bølger", der består af elektromagnetiske svingninger, der kommer fra den synkroniske elektriske aktivitet af thalamus. 

Berger, på trods af hans store opdagelse, kan jeg ikke gå videre med denne metode på grund af hans knappe tekniske viden.

I 1934 var Adrian og Matthews ved en demonstration ved Physiology Society (Cambridge) i stand til at kontrollere "Berger rytmen". Disse forfattere avancerede med bedre teknikker og viste, at den regelmæssige og brede rytme på 10 point pr. Sekund ikke stammer fra hele hjernen, men fra de visuelle områder af forening.

Senere bekræftede Frederic Golla, at der i visse sygdomme var ændringer i de rytmiske svingninger i hjerneaktivitet.

Dette tillod store fremskridt i studiet af epilepsi, blev opmærksom på problemet med dette emne og behovet for at studere hjernen på en integreret måde. Fisher og Lowenback, i 1934, var i stand til at bestemme de epileptiske toppe.

Endelig William Gray Walter, en ekspert i robotteknologi amerikansk neurolog, udviklet deres egne versioner af elektroencefalogram og tilføjede forbedringer. Takket være ham er det nu muligt at registrere de forskellige typer hjernebølger, fra alfa bølger til delta.

Hvordan et elektroencefalogram fungerer?

Et standard elektroencefalogram er en ikke-invasiv og smertefri scanning, der gøres ved at fastgøre elektroder til hovedbunden med en ledende gel. Den har en optagekanal, som måler spændingsforskellen mellem to elektroder. Normalt anvendes 16 til 24 ledere.

Parene af elektroder kombineres skaber det, der kaldes en "montage", som kan være bipolar (tværgående og langsgående) og monopolar (referential). Den bipolære enhed bruges til at registrere spændingsforskellen i områder af hjerneaktivitet, mens monopolar sammenligner et aktivt hjerneområde og en anden uden aktivitet eller neutral aktivitet.

Forskellen mellem en aktiv zone og gennemsnittet af alle eller nogle aktive elektroder kan også måles.

Invasive elektrokugler (inde i hjernen) kan bruges til at studere detaljerede vanskelige at nå områder, såsom den mesiale overflade af den tidlige lobe.

Også, nogle gange kan det være nødvendigt at indsætte elektroder nær overfladen af ​​hjernen til at detektere elektriske aktivitet i hjernebarken. Elektroderne er normalt placeret under duraen (et af lagene i meninges) gennem et snit i kraniet.

Denne procedure kaldes elektrokortografi, og den bruges til at behandle resistent epilepsi og til undersøgelser.

Der er et standardiseret system til elektrodeplacering, der er kendt som "10-20 system". Dette indebærer, at afstanden mellem elektroderne skal være på 10% eller 20% i forhold til fronten (forreste eller bageste) eller tværgående akser (fra den ene side af hjernen til den anden).

21 elektroder skal placeres, og hver elektrode vil blive forbundet til en indgang på en differentialforstærker. Forstærkere udvider spændingen mellem den aktive elektrode og referenceelektroden mellem 1000 og 100.000 gange.

I øjeblikket er det analoge signal i brug, og digitale forstærkere anvendes. Det digitale EEG har store fordele. For eksempel letter det analysen og lagringen af ​​signalet. Desuden tillader det at ændre parametre såsom filtre, følsomhed, optagetid og samlinger.

EEG signaler kan registreres med open source hardware som OpenBCI. På den anden side, kan signalet blive behandlet af en gratis software som EEGLAB eller neurofysiologisk Biomarkør Værktøjskasse.

Det elektroencefalografiske signal er repræsenteret ved forskellen i elektrisk potentiale (dpd) mellem to punkter på kranialoverfladen. Hvert punkt er en elektrode.

Hjernens bølger af elektroencefalogrammet

Vores hjerne virker gennem elektriske impulser, der rejser gennem vores neuroner. Disse impulser kan være rytmiske eller ej og er kendt som hjernebølger.

Rytmen består af en regelmæssig bølge, som har samme morfologi og varighed, og som opretholder sin egen frekvens.

Bølgerne klassificeres efter deres frekvens, det vil sige ifølge antallet af gange bølgens gentagelser pr. Sekund og udtrykkes i hertz (Hz). Frekvenserne har en vis topografisk fordeling og reaktivitet. Det meste af hjernens signal i hovedbunden ligger i intervallet mellem 1 og 30 Hz.

På den anden side måles amplitude også. Dette bestemmes ud fra sammenligningen af ​​afstanden mellem basislinjen og bølgetoppen. Bølgens morfologi kan være skarp, spids, i punktbølgekomplekser og / eller akut bølgeslang bølge.

I elektroencefalogrammet kan 4 hovedbåndbredder kendt som alpha, beta, theta og delta observeres.

Beta Waves

De består af brede bølger, hvis frekvens er mellem 14 og 35 Hz. De vises, når vi er vågen, der laver aktiviteter, der kræver intens psykisk indsats, som f.eks. At lave en eksamen eller studere.

Alfa bølger

De har større amplitude end de tidligere, og deres frekvens svinger mellem 8 og 13 Hz. De opstår, når personen er afslappet uden at gøre vigtige mentale anstrengelser. De vises også, når vi lukker øjnene, vi drømmer vågen, eller vi udfører aktiviteter, som vi har meget automatiseret.

Theta bølger

De har en større amplitude men en lavere frekvens (mellem 4 og 8 Hz). De afspejler en tilstand af stor afslapning, før søvnens begyndelse. Især er det forbundet med de første faser af søvn. 

Delta bølger

Disse bølger har den laveste frekvens af alle (mellem 1 og 3 Hz). De er forbundet med dybere søvnfaser (trin 3 og 4, hvor du normalt ikke drømmer).

Hvordan udføres elektroencefalogrammet?

For at udføre EEG skal patienten være afslappet i et mørkt miljø med lukkede øjne. Normalt varer det ca. 30 minutter.

I begyndelsen udføres aktiveringstests som intermitterende fotostimulering (applikation af lette stimuli med forskellige frekvenser) eller hyperventilering (vejrtrækning gennem munden regelmæssigt og dybt i 3 minutter).

Det kan også fremkalde søvn eller tværtimod holde patienten vågen. Dette afhænger af, hvad forskeren har til hensigt at observere eller verificere.

Hvordan fortolkes det?

For at fortolke et elektroencefalogram er det nødvendigt at kende hjernens normale aktivitet i henhold til patientens alder og tilstand. Det er også nødvendigt at undersøge artefakter og mulige tekniske problemer for at minimere fortolkningsfejl.

Et elektroencefalogram kan være unormalt, hvis der er en epileptiform aktivitet (hvilket tyder på eksistensen af ​​en epileptisk proces). Dette kan lokaliseres, generaliseres eller med et bestemt og usædvanligt mønster.

Det kan også være unormalt, når der vises langsomme bølger i et bestemt område. Eller generaliseret asynkroni findes. Abnormaliteter kan også forekomme i amplitude eller når der er et spor der afviger fra det normale.

I øjeblikket er der udviklet andre mere avancerede teknikker som video-EEG-overvågning, ambulatorisk EEG, telemetri, hjernekortlægning samt elektrokortografi..

Typer af elektroencefalogram

Der er forskellige typer af elektroencefalogrammer, der er anført nedenfor:

Baseline elektroencefalogram

Det udføres, når patienten er i en tilstand af vågenhed, så ingen forberedelse er påkrævet. For at undgå at bruge produkter, der kan påvirke udforskningen, udføres en god rensning af hovedbunden.

Elektroencefalogram i perioder med søvnløshed

Det er nødvendigt en tidligere forberedelse. Patienten skal være vågen i 24 timer før færdiggørelsen. Dette er gjort for at kunne lave fysiologiske spor af drømmens faser for at detektere anomalier, der ikke kan opnås gennem basal EEG..

Video-elektroencefalogram

Det er et normalt elektroencefalogram, men dets karakteristiske træk er, at patienten er videooptaget under processen. Dens formål er at få en visuel og elektrisk rekord til at observere, hvis kriser eller pseudokrisis forekommer.

Brain death electroencephalogram

Det er en nødvendig teknik til at observere den cerebrale kortikale aktivitet eller dets fravær. Det er det første skridt i den såkaldte "brain death protocol". Det er vigtigt at starte enheden til udtræk og / eller transplantation af organer.

Kliniske anvendelser af elektroencefalogrammet

Elektroencefalogrammet anvendes i mange forskellige kliniske og neuropsykologiske tilstande. Her er nogle af dens anvendelser:

Opdag epilepsier

EEG i epilepsier er afgørende for diagnosen, da det gør det muligt at differentiere det fra andre patologier som psykogene kriser, synkoper, bevægelsesforstyrrelser eller migræne..

Det tjener også til klassificering af det epileptiske syndrom, såvel som for at styre dets udvikling og effektiviteten af ​​behandlingen.

Opdage encefalopati

Encefalopati involverer skade eller funktionsfejl i hjernen. Takket være elektroencefalogrammet kan være kendt, hvis visse symptomer skyldes et "organisk" hjerneproblem eller er produktet af andre psykiatriske lidelser.

Kontrolanæstesi

Elektroencefalogrammet er nyttigt til at kontrollere dybden af ​​anæstesi, forhindre patienten i at komme ind i et koma eller vågne op.

Overvåg hjernens funktion

EEG er vigtigt i intensivafdelinger for at kontrollere hjernefunktionen. Især anfald, effekten af ​​sedativer og anæstesi hos patienter i induceret koma samt at kontrollere sekundær hjerneskade. For eksempel, hvad kan der forekomme i en subarachnoid blødning.

Påvisning af unormal funktion

Det bruges til at diagnosticere unormale forandringer i kroppen, som kan påvirke hjernen. Det er normalt en nødvendig procedure til at diagnosticere eller overvåge hjernens sygdomme som Alzheimers, traumatiske hjerneskade, infektioner eller tumorer.

Visse elektroencefalografiske mønstre kan være af interesse for diagnosen af ​​nogle patologier. For eksempel er herpetisk encefalitis, cerebral anoxi, barbituratforgiftning, hepatisk encefalopati eller Creutzfeldt-Jakob sygdom. 

Kontroller tilstrækkelig hjernens udvikling

I nyfødte kan EEG give information om hjernen for at identificere mulige anomalier i henhold til deres levetid.

Identificer koma eller hjerne død

Elektroencefalogrammet er nødvendigt for at vurdere patientens bevidsthedstilstand. Det giver data om både prognosen og graden af ​​langsommelighed af hjerneaktivitet. Så en lavere frekvens ville indikere en reduktion i bevidsthedsniveauet.

Det gør det også muligt at observere, om hjerneaktiviteten er kontinuerlig eller diskontinuerlig, forekomsten af ​​epileptiform aktivitet (hvilket indikerer en værre prognose) og reaktiviteten til stimuli (som viser dybden af ​​koma).

Derudover kan tilstedeværelsen af ​​søvnmønstre kontrolleres (som er sjældne, når koma er dybere).

Patologier i drømmen

EEG er meget vigtigt for diagnosticering og behandling af flere søvnpatologier. Patienten kan undersøges under søvn og iagttage egenskaberne af deres hjernebølger.

Den mest anvendte test for jordstudier er polysomnografi. Dette optæller samtidig med at inkludere et elektroencephalogram patienten på video. Derudover giver den mulighed for at analysere sin muskulære aktivitet, luftvejstransport, luftstrøm, iltmætning osv..

forskning

Elektroencefalogrammet anvendes i undersøgelsen. Især i neurovidenskab, kognitiv, neurolinguistisk og psykofysiologisk psykologi. Faktisk er mange af de ting, vi ved om vores hjerne i dag, skyldes forskning udført med elektroencefalogrammer..

referencer

1. Brain elektrisk aktivitet: et sprog til at dechiffrere? (N.D.). Hentet den 31. december 2016 fra Metode: Revista de Difusión de la Investigación de la Universitat de València. Hentet fra metode.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (s.f.). Emne 5: Elektroencefalografi. Hentet den 31. december 2016, fra UNIVERSIDAD DE ALLCÁ, ELEKTRONIKENS AFDELING: Modtaget fra bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, J. S. (1993). Elektroencefalogrammet: dets mønstre og oprindelse. MIT tryk.
4. Barros, M. I. M., & Guardiola, G. T. (2006). Grundlæggende begreber for elektroencefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Elektroencephalografi. (N.D.). Hentet den 31. december 2016, fra Wikipedia.
6. García, T. T. (2011). Grundlæggende manual for sygeplejersker i elektroencefalografi. Undervisningssygepleje, 94, 29-33.
7. Merino, M. og Martínez, A. (2007). Konventionel elektroencefalografi i pædiatri, teknik og fortolkning. En Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (red.). (2005). Elektroencefalografi: grundlæggende principper, kliniske anvendelser og relaterede felter. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R. M., & Alonso, M.T. (2009). Grundlæggende teknikker for elektroencefalografi: principper og kliniske anvendelser. Annaler for Health System of Navarra, 32 (Suppl 3), 69-82. Hentet den 31. december 2016, fra scielo.isciii.es.