Elektroencefalogrāfijas rezultātu atšifrēšana

EEG analīze tiek veikta ierakstīšanas laikā un visbeidzot pēc tā pabeigšanas. Reģistrēšanas laikā tiek novērtēta artefaktu klātbūtne (tīkla strāvas lauku indukcija, elektrodu kustības mehāniskie artefakti, elektromiogramma, elektrokardiogramma utt.) un veikti pasākumi to novēršanai. Tiek novērtēta EEG frekvence un amplitūda, identificēti raksturīgie grafiskie elementi un noteikts to telpiskais un laika sadalījums. Analīzi papildina rezultātu fizioloģiska un patofizioloģiska interpretācija un diagnostiska secinājuma formulēšana ar klīniski-elektroencefalogrāfisku korelāciju.

Galvenais medicīniskais dokuments par EEG ir klīniski-elektroencefalogrāfiskais ziņojums, ko speciālists raksta, pamatojoties uz "neapstrādātas" EEG analīzi. EEG ziņojumam jābūt formulētam saskaņā ar noteiktiem noteikumiem un tam jāsastāv no trim daļām:

1. galveno darbības veidu un grafisko elementu apraksts;
2. apraksta kopsavilkums un tā patofizioloģiskā interpretācija;
3. iepriekšējo divu daļu rezultātu korelācija ar klīniskajiem datiem. EEG pamataprakstošais termins ir "aktivitāte", kas definē jebkuru viļņu secību (alfa aktivitāte, asu viļņu aktivitāte utt.).

• Frekvence tiek definēta kā svārstību skaits sekundē; to pieraksta kā atbilstošu skaitli un izsaka hercos (Hz). Apraksts sniedz novērtējamās aktivitātes vidējo frekvenci. Parasti tiek ņemti 4–5 EEG segmenti ar 1 sekundes ilgumu un tiek aprēķināts viļņu skaits katrā no tiem.
• Amplitūda ir elektriskā potenciāla svārstību diapazons EEG; to mēra no iepriekšējā viļņa maksimuma līdz nākamā viļņa maksimumam pretējā fāzē, un to izsaka mikrovoltos (μV). Amplitūdas mērīšanai izmanto kalibrēšanas signālu. Tādējādi, ja kalibrēšanas signāla, kas atbilst 50 μV spriegumam, ierakstā augstums ir 10 mm, tad attiecīgi 1 mm pildspalvas novirze nozīmēs 5 μV. Lai raksturotu aktivitātes amplitūdu EEG aprakstā, tiek ņemtas tās tipiskākās maksimālās vērtības, izslēdzot novirzes.
• Fāze nosaka procesa pašreizējo stāvokli un norāda tā izmaiņu vektora virzienu. Dažas EEG parādības tiek novērtētas pēc tajās esošo fāžu skaita. Monofāziska ir svārstība vienā virzienā no izoelektriskās līnijas ar atgriešanos sākotnējā līmenī, bifāziska ir svārstība, kad pēc vienas fāzes pabeigšanas līkne šķērso sākotnējo līmeni, novirzās pretējā virzienā un atgriežas izoelektriskajā līnijā. Polifāziskas ir svārstības, kas satur trīs vai vairākas fāzes. Šaurākā nozīmē termins "polifāziskais vilnis" nosaka a- un lēnu (parasti 5) viļņu secību.

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

Pieauguša nomodā esoša cilvēka elektroencefalogrammas ritmi

Termins "ritms" EEG apzīmē noteikta veida elektrisko aktivitāti, kas atbilst noteiktam smadzeņu stāvoklim un ir saistīta ar noteiktiem smadzeņu mehānismiem. Aprakstot ritmu, tiek norādīta tā frekvence, kas raksturīga noteiktam smadzeņu stāvoklim un apgabalam, amplitūda un dažas tā izmaiņu raksturīgās iezīmes laika gaitā, mainoties smadzeņu funkcionālajai aktivitātei.

1. Alfa(a) ritms: frekvence 8–13 Hz, amplitūda līdz 100 μV. Tas tiek reģistrēts 85–95% veselu pieaugušo. Vislabāk tas izpaužas pakauša rajonā. A-ritmam ir vislielākā amplitūda mierīgā, relaksētā nomoda stāvoklī ar aizvērtām acīm. Papildus izmaiņām, kas saistītas ar smadzeņu funkcionālo stāvokli, vairumā gadījumu tiek novērotas spontānas a-ritma amplitūdas izmaiņas, kas izpaužas kā pārmaiņus palielināšanās un samazināšanās, veidojoties raksturīgām "vārpstiņām", kas ilgst 2–8 s. Palielinoties smadzeņu funkcionālās aktivitātes līmenim (intensīva uzmanība, bailes), a-ritma amplitūda samazinās. EEG parādās augstas frekvences, zemas amplitūdas neregulāra aktivitāte, kas atspoguļo neironu aktivitātes desinhronizāciju. Ar īslaicīgu, pēkšņu ārēju stimulu (īpaši gaismas uzplaiksnījumu) šī desinhronizācija notiek strauji, un, ja stimulācijai nav emociju izraisoša rakstura, a-ritms atjaunojas diezgan ātri (0,5–2 s laikā). Šo parādību sauc par "aktivācijas reakciju", "orientācijas reakciju", "a-ritma izzušanas reakciju", "desinhronizācijas reakciju".
2. Beta ritms: frekvence 14–40 Hz, amplitūda līdz 25 μV. Beta ritms vislabāk reģistrējams centrālo konvolūciju rajonā, bet sniedzas arī līdz aizmugurējām centrālajām un frontālajām konvolūcijām. Parasti tas ir ļoti vāji izteikts un vairumā gadījumu tā amplitūda ir 5–15 μV. Beta ritms ir saistīts ar somatiskiem sensoriem un motoriskiem kortikāliem mehānismiem un dod izzušanas reakciju uz motoro aktivāciju vai taustes stimulāciju. Aktivitāti ar frekvenci 40–70 Hz un amplitūdu 5–7 μV dažreiz sauc par y-ritmu, tai nav klīniskas nozīmes.
3. Mu ritms: frekvence 8–13 Hz, amplitūda līdz 50 μV. Mu ritma parametri ir līdzīgi normāla a ritma parametriem, taču mu ritms no pēdējā atšķiras pēc fizioloģiskajām īpašībām un topogrāfiju. Vizuāli mu ritms Rolanda reģionā novērojams tikai 5–15 % subjektu. Mu ritma amplitūda (retos gadījumos) palielinās līdz ar motoru aktivāciju vai somatosensorisku stimulāciju. Rutīnas analīzē mu ritmam nav klīniskas nozīmes.

Pieaugušam nomodā esošam cilvēkam patoloģiskas aktivitātes veidi

• Teta aktivitāte: frekvence 4–7 Hz, patoloģiskās teta aktivitātes amplitūda > 40 μV un visbiežāk pārsniedz normālu smadzeņu ritmu amplitūdu, dažos patoloģiskos apstākļos sasniedzot 300 μV vai vairāk.
• Delta aktivitāte: frekvence 0,5–3 Hz, amplitūda tāda pati kā teta aktivitātei.

Teta un delta svārstības nelielā daudzumā var būt pieauguša nomodā esoša cilvēka EEG un normā, taču to amplitūda nepārsniedz a-ritma amplitūdu. Par patoloģisku tiek uzskatīta EEG, kurā ir teta un delta svārstības ar amplitūdu >40 μV un kas aizņem vairāk nekā 15% no kopējā ieraksta laika.

Epileptiforma aktivitāte ir parādība, ko parasti novēro epilepsijas pacientu EEG. Tā rodas no ļoti sinhronizētām paroksizmālas depolarizācijas nobīdēm lielās neironu populācijās, ko pavada darbības potenciālu ģenerēšana. Tas rada augstas amplitūdas, akūtus potenciālus, kuriem ir atbilstoši nosaukumi.

• Smaile (angļu val. spike — punkts, maksimums) ir asas formas negatīvs potenciāls, kas ilgst mazāk nekā 70 ms, ar amplitūdu >50 μV (dažreiz līdz simtiem vai pat tūkstošiem μV).
• Ass vilnis atšķiras no smailes ar to, ka tas ir pagarināts laikā: tā ilgums ir 70–200 ms.
• Asus viļņus un tapas var kombinēt ar lēniem viļņiem, veidojot stereotipiskus kompleksus. Tapas-lēns vilnis ir tapas un lēna viļņa komplekss. Tapas-lēna viļņa kompleksu frekvence ir 2,5–6 Hz, un periods ir attiecīgi 160–250 ms. Asi-lēns vilnis ir asa viļņa un tam sekojoša lēna viļņa komplekss, kompleksa periods ir 500–1300 ms.

Svarīga asu viļņu un izlādes pazīmju īpašība ir to pēkšņa parādīšanās un izzušana, kā arī skaidra atšķirība no fona aktivitātes, kuru tie pārsniedz amplitūdā. Asas parādības ar atbilstošiem parametriem, kas nav skaidri atšķirami no fona aktivitātes, netiek apzīmētas kā asas viļņi vai izlādes.

Aprakstīto parādību kombinācijas apzīmē ar dažiem papildu terminiem.

• Pārsprādziens ir termins, ko lieto, lai aprakstītu viļņu grupu ar pēkšņu sākumu un pārtraukšanu, kas skaidri atšķiras no fona aktivitātes pēc frekvences, formas un/vai amplitūdas.
• Izlāde ir epileptiformas aktivitātes uzliesmojums.
• Epilepsijas lēkmes modelis ir epileptiformas aktivitātes izlāde, kas parasti sakrīt ar klīnisku epilepsijas lēkmi. Šādu parādību atklāšana, pat ja pacienta apziņas stāvokli klīniski nevar skaidri novērtēt, tiek raksturota arī kā "epilepsijas lēkmes modelis".
• Hiparitmija (grieķu valodā: "augstas amplitūdas ritms") ir nepārtraukta vispārināta augstas amplitūdas (>150 μV) lēna hipersinhrona aktivitāte ar asiem viļņiem, izvirzījumiem, izvirzījumu-lēno viļņu kompleksiem, polispike-lēno vilni, sinhronu un asinhronu. Svarīga Vesta un Lennox-Gastaut sindromu diagnostiska pazīme.
• Periodiski kompleksi ir augstas amplitūdas aktivitātes uzliesmojumi, kam raksturīga nemainīga forma konkrētam pacientam. Svarīgākie kritēriji to atpazīšanai ir: gandrīz nemainīgs intervāls starp kompleksiem; nepārtraukta klātbūtne visā ierakstā, ar nosacījumu, ka funkcionālās smadzeņu aktivitātes līmenis ir nemainīgs; formas stabilitāte indivīdam (stereotipiskums). Visbiežāk tos attēlo augstas amplitūdas lēnu viļņu, asu viļņu grupa, kas apvienota ar augstas amplitūdas, asinātām delta vai teta svārstībām, dažreiz atgādinot asas-lēnas viļņa epileptiformus kompleksus. Intervāli starp kompleksiem svārstās no 0,5-2 līdz desmitiem sekunžu. Vispārināti divpusēji sinhroni periodiski kompleksi vienmēr tiek kombinēti ar dziļiem apziņas traucējumiem un norāda uz smagiem smadzeņu bojājumiem. Ja tos neizraisa farmakoloģiski vai toksiski faktori (alkohola lietošanas pārtraukšana, pārdozēšana vai pēkšņa psihotropo un hipnosedatīvo zāļu lietošanas pārtraukšana, hepatopātija, saindēšanās ar oglekļa monoksīdu), tad tie parasti ir smagas vielmaiņas, hipoksiskas, prionu vai vīrusu encefalopātijas sekas. Ja tiek izslēgta intoksikācija vai vielmaiņas traucējumi, tad periodiski kompleksi ar augstu ticamību norāda uz panencefalīta vai prionu slimības diagnozi.

Normālas elektroencefalogrammas varianti nomodā esošam pieaugušajam

EEG lielākoties ir vienāda visām smadzenēm un simetriska. Garozas funkcionālā un morfoloģiskā heterogenitāte nosaka dažādu smadzeņu apgabalu elektriskās aktivitātes raksturlielumus. EEG tipu telpiskās izmaiņas atsevišķās smadzeņu zonās notiek pakāpeniski.

Lielākajai daļai (85–90%) veselīgu pieaugušo, ar aizvērtām acīm miera stāvoklī, EEG reģistrē dominējošo a-ritmu ar maksimālo amplitūdu pakauša reģionos.

10–15 % veselu cilvēku EEG svārstību amplitūda nepārsniedz 25 μV, visos elektrodos tiek reģistrēta augstfrekvences zemas amplitūdas aktivitāte. Šādus EEG sauc par zemas amplitūdas EEG. Zemas amplitūdas EEG norāda uz desinhronizējošu ietekmju izplatību smadzenēs un ir normāla parādība.

Dažiem veseliem cilvēkiem a-ritma vietā pakauša zonās tiek reģistrēta 14-18 Hz aktivitāte ar aptuveni 50 μV amplitūdu, un, tāpat kā normālā alfa ritmā, amplitūda samazinās virzienā uz priekšu. Šo aktivitāti sauc par "ātro a-variantu".

Ļoti reti (0,2% gadījumu) EEG ar aizvērtām acīm pakauša rajonā tiek reģistrēti regulāri, tuvu sinusoidāliem, lēni viļņi ar frekvenci 2,5-6 Hz un amplitūdu 50-80 μV. Šim ritmam piemīt visas pārējās alfa ritma topogrāfiskās un fizioloģiskās īpašības, un to sauc par "lēnu alfa variantu". Tā kā tas nav saistīts ar organisku patoloģiju, tas tiek uzskatīts par robežstāvokli starp normu un patoloģiju un var liecināt par smadzeņu diencefālo nespecifisko sistēmu disfunkciju.

Elektroencefalogrammas izmaiņas miega un nomoda cikla laikā

• Aktīvai nomoda fāzei (garīgā stresa, vizuālās izsekošanas, mācīšanās un citās situācijās, kurās nepieciešama pastiprināta garīgā aktivitāte) raksturīga neironu aktivitātes desinhronizācija; EEG dominē zemas amplitūdas augstas frekvences aktivitāte.
• Relaksēta nomoda stāvoklis ir tad, kad subjekts atpūšas ērtā krēslā vai gultā ar atslābinātiem muskuļiem un aizvērtām acīm, neveicot nekādu īpašu fizisku vai garīgu aktivitāti. Lielākajai daļai veselīgu pieaugušo šajā stāvoklī EEG tiek reģistrēts regulārs alfa ritms.
• Pirmā miega stadija ir līdzvērtīga miegainībai. EEG parāda alfa ritma izzušanu un atsevišķu un grupu zemas amplitūdas delta un teta svārstību, kā arī zemas amplitūdas augstfrekvences aktivitātes parādīšanos. Ārējie stimuli izraisa alfa ritma uzliesmojumus. Stadija ilgst 1–7 minūtes. Līdz šīs stadijas beigām parādās lēnas svārstības ar amplitūdu <75 μV. Tajā pašā laikā var parādīties "virsotnes asas pārejas potenciālas" atsevišķu vai grupu monofāzisku virspusēji negatīvu asu viļņu veidā ar maksimumu vainaga zonā, ar amplitūdu parasti nepārsniedzot 200 μV; tās tiek uzskatītas par normālu fizioloģisku parādību. Pirmajai stadijai raksturīgas arī lēnas acu kustības.
• Otro miega posmu raksturo miega vārpstiņu un K kompleksu parādīšanās. Miega vārpstiņas ir aktivitātes uzliesmojumi ar frekvenci 11–15 Hz, kas dominē centrālajos elektrodos. Vārpstu ilgums ir 0,5–3 s, amplitūda ir aptuveni 50 μV. Tās ir saistītas ar mediāniem subkortikāliem mehānismiem. K komplekss ir aktivitātes uzliesmojums, kas parasti sastāv no divfāziska augstas amplitūdas viļņa ar sākotnējo negatīvo fāzi, ko dažreiz pavada vārpstiņa. Tā amplitūda ir maksimāla vainaga zonā, ilgums nav mazāks par 0,5 s. K kompleksi rodas spontāni vai reaģējot uz maņu stimuliem. Šajā posmā epizodiski tiek novēroti arī polifāzisku augstas amplitūdas lēnu viļņu uzliesmojumi. Lēnas acu kustības nav.
• 3. miega stadija: vārpstiņas pakāpeniski izzūd, un delta un teta viļņi ar amplitūdu, kas lielāka par 75 μV, parādās 20–50% no analīzes perioda. Šajā posmā bieži ir grūti atšķirt K kompleksus no delta viļņiem. Miega vārpstiņas var pilnībā izzust.
• IV stadijas miegu raksturo viļņi ar frekvenci <2 Hz un vairāk nekā 75 μV, kas aizņem vairāk nekā 50% no analīzes epochas laika.
• Miega laikā cilvēkam EEG ik pa laikam ir desinhronizācijas periodi – tā sauktais miegs ar ātrām acu kustībām. Šajos periodos tiek reģistrēta polimorfā aktivitāte ar augstu frekvenču pārsvaru. Šie periodi EEG atbilst sapņu pieredzei, muskuļu tonusa samazināšanās ar strauju acs ābolu kustību parādīšanos un dažreiz arī strauju ekstremitāšu kustību parādīšanos. Šī miega posma iestāšanās ir saistīta ar regulējošā mehānisma darbību tilta līmenī, tā traucējumi norāda uz šo smadzeņu daļu disfunkciju, kam ir liela diagnostiska nozīme.

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

Ar vecumu saistītas izmaiņas elektroencefalogrammā

Priekšlaicīga bērna EEG līdz 24–27 grūtniecības nedēļām ir lēnas delta un teta aktivitātes uzliesmojumi, kas epizodiski apvienoti ar asiem viļņiem, kas ilgst 2–20 s, uz zemas amplitūdas (līdz 20–25 μV) aktivitātes fona.

Bērniem 28.–32. grūtniecības nedēļā delta un teta aktivitāte ar amplitūdu līdz 100–150 μV kļūst regulārāka, lai gan tā var ietvert arī augstākas amplitūdas teta aktivitātes uzliesmojumus, kas mijas ar saplacināšanās periodiem.

Bērniem, kas vecāki par 32 grūtniecības nedēļām, EEG sāk izsekot funkcionālie stāvokļi. Klusā miegā tiek novērota periodiska augstas amplitūdas (līdz 200 μV un augstāka) delta aktivitāte, kas apvienota ar teta svārstībām un asiem viļņiem un mijas ar relatīvi zemas amplitūdas aktivitātes periodiem.

Pilna laika jaundzimušajam EEG skaidri nošķir nomodu ar atvērtām acīm (neregulāra aktivitāte ar frekvenci 4-5 Hz un amplitūdu 50 μV), aktīvu miegu (pastāvīga zemas amplitūdas aktivitāte 4-7 Hz ar uzliktām ātrākām zemas amplitūdas svārstībām) un klusu miegu, kam raksturīgi augstas amplitūdas delta aktivitātes uzliesmojumi kombinācijā ar ātrāku augstas amplitūdas viļņu vārpstām, kas mijas ar zemas amplitūdas periodiem.

Veseliem priekšlaicīgi un pilnlaikā dzimušiem jaundzimušajiem dzīves pirmajā mēnesī mierīga miega laikā novērojama mainīga aktivitāte. Jaundzimušo EEG satur fizioloģiskus akūtus potenciālus, kam raksturīga multifokalitāte, sporādiska rašanās un rašanās neregularitāte. To amplitūda parasti nepārsniedz 100–110 μV, rašanās biežums ir vidēji 5 stundā, to galvenais skaits aprobežojas ar mierīgu miegu. Relatīvi regulāri sastopami akūti potenciāli frontālajos elektrodos, kuru amplitūda nepārsniedz 150 μV, arī tiek uzskatīti par normāliem. Nobrieduša jaundzimušā normālu EEG raksturo reakcija EEG saplacināšanās veidā uz ārējiem stimuliem.

Pieauguša bērna pirmajā dzīves mēnesī izzūd mierīga miega mainīgā EEG; otrajā mēnesī parādās miega vārpstas, organizēta dominējoša aktivitāte pakauša vados, sasniedzot 4–7 Hz frekvenci 3 mēnešu vecumā.

Dzīves 4.–6. mēnesī teta viļņu skaits EEG pakāpeniski palielinās, bet delta viļņu skaits samazinās, tāpēc līdz 6. mēneša beigām EEG dominē ritms ar frekvenci 5–7 Hz. No 7. līdz 12. dzīves mēnesim veidojas alfa ritms, pakāpeniski samazinoties teta un delta viļņu skaitam. Līdz 12. mēnešu vecumam dominē svārstības, ko var raksturot kā lēnu alfa ritmu (7–8,5 Hz). No 1 gada līdz 7–8 gadiem turpinās lēno ritmu pakāpeniska aizstāšana ar ātrākām svārstībām (alfa un beta diapazonā). Pēc 8 gadiem EEG dominē alfa ritms. Galīgā EEG veidošanās notiek līdz 16–18 gadu vecumam.

Dominējošās ritma frekvences robežvērtības bērniem

Vecums, gadi	Frekvence, Hz
1	>5
3	>6
5	>7
8	>8

Veselīgu bērnu EEG var būt pārmērīgi difūzi lēni viļņi, ritmisku lēnu svārstību uzliesmojumi un epileptiformas aktivitātes izlādes, tāpēc no tradicionālā vecuma normu novērtējuma viedokļa pat acīmredzami veseliem indivīdiem, kas jaunāki par 21 gadu, tikai 70–80% EEG var klasificēt kā “normālus”.

No 3-4 līdz 12 gadu vecumam palielinās EEG īpatsvars ar pārmērīgi lēniem viļņiem (no 3 līdz 16%), un pēc tam šis rādītājs diezgan strauji samazinās.

Reakcija uz hiperventilāciju augstas amplitūdas lēnu viļņu veidā 9–11 gadu vecumā ir izteiktāka nekā jaunākā grupā. Tomēr iespējams, ka tas ir saistīts ar jaunāku bērnu mazāk precīzu testa veikšanu.

Dažu EEG variantu attēlojums veselā populācijā atkarībā no vecuma

Aktivitātes veids	1–15 gadi	16–21 gadu vecs
Lēna difūza aktivitāte ar amplitūdu, kas lielāka par 50 μV, reģistrēta vairāk nekā 30% no ierakstīšanas laika	14%	5%
Lēna ritmiska aktivitāte aizmugurējos vados	25%	0,5%
Epileptiforma aktivitāte, ritmisku lēnu viļņu uzliesmojumi	15%	5%
"Normālas" EEG variantes	68%	77%

Jau minētā pieauguša cilvēka EEG raksturlielumu relatīvā stabilitāte saglabājas aptuveni līdz 50 gadu vecumam. Sākot ar šo periodu, tiek novērota EEG spektra pārstrukturēšanās, kas izpaužas kā alfa ritma amplitūdas un relatīvā daudzuma samazināšanās un beta un delta viļņu daudzuma palielināšanās. Dominējošā frekvence pēc 60–70 gadiem mēdz samazināties. Šajā vecumā vizuālās analīzes laikā redzamie teta un delta viļņi parādās arī praktiski veseliem indivīdiem.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]