Hva er elektroensfalogrammet? (EEG)



den elektroencefalogram (EEG) er en test som brukes til å registrere og evaluere den bioelektriske aktiviteten til hjernen. Elektriske potensialer oppnås gjennom elektroder som ligger på pasientens hodebunn.

Rekordene kan skrives ut på et bevegelige papir gjennom en elektroensfalograf eller kan vises på en skjerm. Den elektriske aktiviteten til hjernen kan måles i basale forhold for hvile, våkenhet eller søvn.

Elektroensfalogrammet brukes til diagnostisering av epilepsi, søvnforstyrrelser, encefalopati, koma og hjerne død blant mange andre bruksområder. Det kan også brukes i forskning.

Det ble tidligere brukt til å oppdage fokale hjerneforstyrrelser som svulster eller slag. I dag brukes magnetisk resonansbilder (MR) og datatomografi (CT).

Kort historikk av elektroencefalogrammet

Historien om elektroencefalogrammet begynner i 1870, da Fristsch og Hitzig, legene fra den preussiske hæren, undersøkte med militære hjerner. Disse ble oppdaget ved Slaget om Sedan. De innså snart at ved å stimulere bestemte områder av hjernen med galvanisk strøm, ble det utviklet bevegelser i kroppen..

Det var imidlertid i 1875 da legen Richard Birmick Caton bekreftet at hjernen produserte elektriske strømmer. Det var takket være hans studier med mus og aper. Derefter fikk dette nevrologi Ferrier til å eksperimentere med "faradisk strøm", som plasserte motorfunksjonene i hjernen.

I 1913 var Vladimir Pravdich-Neminsky den første som utførte det han kalte en "electrocerebrogram", og undersøkte hundens nervesystem. Inntil det øyeblikket ble alle observasjoner gjort på avdekket hjerne, siden det ikke var noen utvidelsesprosedyrer som nådde innsiden av skallen.

I 1920 begynte Hans Berger å eksperimentere med mennesker og 9 år senere skapte han en metode for å måle hjernens elektriske aktivitet. Utarbeidet begrepet "elektroencefalogram" for å karakterisere opptak av elektriske hjernefluktuasjoner.

Denne tyske nevrologen var den som oppdaget Berger 'rytme. Det vil si de nåværende "alfa-bølgene", som består av elektromagnetiske svingninger som kommer fra den synkroniske elektriske aktiviteten til thalamus. 

Berger, til tross for sin store oppdagelse, kan jeg ikke gå videre i denne metoden på grunn av hans knappe tekniske kunnskaper.

I 1934, Adrian og Matthews, på en demonstrasjon ved Physiology Society (Cambridge) var i stand til å sjekke "Berger rytmen". Disse forfattere avanserte med bedre teknikker og viste at den vanlige og brede rytmen på 10 poeng pr. Sekund ikke oppsto fra hele hjernen, men fra de visuelle områdene av forening.

Senere bekreftet Frederic Golla at i visse sykdommer var det endringer i rytmiske svingninger i hjernens aktivitet.

Dette ga store fremskritt i studiet av epilepsi, ble oppmerksom på vanskeligheten ved dette emnet og behovet for å studere hjernen på en integrert måte. Fisher og Lowenback, i 1934, var i stand til å bestemme epileptiform topper.

Endelig utviklet William Gray Walter, en nordamerikansk nevrologisk ekspert i robotteknologi, sine egne versjoner av elektroensfalogrammet og forbedringer. Takket være ham er det nå mulig å oppdage forskjellige typer hjernebølger, fra alfa-bølger til delta.

Hvordan et elektroencefalogram fungerer?

Et standard elektroencefalogram er en ikke-invasiv og smertefri skanning som gjøres ved å feste elektroder til hodebunnen med en ledende gel. Den har en opptakskanal som måler forskjellen i spenning mellom to elektroder. Vanligvis brukes 16 til 24 ledere.

Parene av elektroder er kombinert med å skape det som kalles en "montasje", som kan være bipolar (tverrgående og langsgående) og monopolar (referanse). Den bipolare enheten brukes til å registrere spenningsforskjellen i områder med hjernevirksomhet, mens monopolar sammenligner et aktivt hjerneområde og en annen uten aktivitet eller nøytral aktivitet.

Forskjellen mellom en aktiv sone og gjennomsnittet av alle eller noen aktive elektroder kan også måles.

Invasive elektrokugler (inne i hjernen) kan brukes til å studere i detalj vanskelige å nå områder som den mesiale overflaten av den temporale loben.

Også, noen ganger kan det være nødvendig å sette elektroder nær overflaten av hjernen for å oppdage den elektriske aktiviteten til hjernebarken. Elektrodene ligger vanligvis under duraen (et av lagene i hjernene) gjennom et snitt i skallen.

Denne prosedyren kalles elektrokortikografi, og den brukes til å behandle resistent epilepsi og til undersøkelser.

Det er et standardisert system for elektrodeplassering som er kjent som "10-20 system". Dette innebærer at avstanden mellom elektrodene må være på 10% eller 20% i forhold til forsiden (fram til bakside) eller tverrgående akser (fra den ene siden av hjernen til den andre).

21 elektroder skal plasseres, og hver elektrode vil bli koblet til en inngang på en differensialforsterker. Forsterkerne utvider spenningen mellom den aktive elektroden og referanselektroden mellom 1000 og 100 000 ganger.

I dag er det analoge signalet i bruk, og digitale forsterkere brukes. Det digitale EEG har store fordeler. For eksempel letter det analysen og lagringen av signalet. I tillegg tillater det å endre parametere som filtre, følsomhet, opptakstid og sammenstillinger.

EEG-signaler kan registreres med åpen kildekode-maskinvare som OpenBCI. På den annen side kan signalet behandles med en fri programvare som EEGLAB eller Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Det elektroensfalografiske signalet er representert ved forskjellen i elektrisk potensial (dpd) mellom to punkter på kranialoverflaten. Hvert punkt er en elektrode.

Hjernens bølger av elektroensfalogrammet

Hjernen vår arbeider gjennom elektriske impulser som beveger seg gjennom våre neuroner. Disse impulser kan være rytmiske eller ikke, og er kjent som hjernebølger.

Rytmen består av en vanlig bølge, som har samme morfologi og varighet, og som opprettholder sin egen frekvens.

Bølgene er klassifisert etter frekvensen, det vil si, i henhold til antall ganger bølgen gjentas per sekund, og uttrykkes i hertz (Hz). Frekvensene har en viss topografisk fordeling og reaktivitet. Det meste av hjernesignalet som observeres i hodebunnen ligger i området mellom 1 og 30 Hz.

På den annen side måles amplitude også. Dette bestemmes av sammenligningen av avstanden mellom grunnlinjen og toppen av bølgen. Bølgens morfologi kan være skarp, spiss, i punktbølgekomplekser og / eller akutt bølgeslang bølge.

I elektroensfalogrammet kan 4 hovedbåndbredder kalt alfa, beta, theta og delta observeres.

Betabølger

De består av brede bølger, hvor frekvensen er mellom 14 og 35 Hz. De vises når vi våkner med aktiviteter som krever intens psykisk innsats, for eksempel å gjøre en eksamen eller studere.

Alfa bølger

De har større amplitude enn de forrige, og deres frekvens svinger mellom 8 og 13 Hz. De oppstår når personen er avslappet uten å gjøre viktig mental innsats. De vises også når vi lukker øynene våre, drømmer oss våken, eller vi utfører aktiviteter som vi har veldig automatisert.

Theta bølger

De har en større amplitude, men en lavere frekvens (mellom 4 og 8 Hz). De reflekterer en tilstand av stor avslapning, før søvn begynner. Spesielt er det knyttet til de første faser av søvn. 

Deltabølger

Disse bølgene har den laveste frekvensen av alle (mellom 1 og 3 Hz). De er forbundet med dypere søvnfaser (trinn 3 og 4, hvor du vanligvis ikke drømmer).

Hvordan utføres elektroensfalogrammet?

For å utføre EEG må pasienten være avslappet, i et mørkt miljø med lukkede øyne. Normalt varer det omtrent 30 minutter.

I begynnelsen utføres aktiveringstester som intermittent fotostimulering (bruk av lette stimuli med forskjellige frekvenser) eller hyperventilering (puste gjennom munnen regelmessig og dypt i 3 minutter).

Det kan også indusere søvn eller tværtimot holde pasienten våken. Dette avhenger av hva forskeren har til hensikt å observere eller verifisere.

Hvordan tolkes det?

For å tolke et elektroencefalogram er det nødvendig å kjenne den normale aktiviteten til hjernen i henhold til pasientens alder og tilstand. Det er også nødvendig å undersøke gjenstander og mulige tekniske problemer for å minimere fortolkningsfeil.

Et elektroensfalogram kan være unormalt hvis det foreligger en epileptiform aktivitet (som tyder på eksistensen av en epileptisk prosess). Dette kan lokaliseres, generaliseres eller med et visst og uvanlig mønster.

Det kan også være unormalt når sakte bølger vises i et bestemt område. Eller generalisert asynkroni er funnet. Abnormaliteter kan også forekomme i amplitude eller når det er et spor som avviker fra det normale.

For tiden er det utviklet andre mer avanserte teknikker som video-EEG-overvåking, ambulatorisk EEG, telemetri, hjernekartlegging, samt elektrokortografi..

Typer av elektroencefalogram

Det finnes forskjellige typer elektroencefalogrammer som er oppført nedenfor:

Baseline elektroencefalogram

Det utføres når pasienten er i en tilstand av våkenhet, så ingen forberedelse er nødvendig. For å unngå å bruke produkter som kan påvirke letingen, utføres en god rengjøring av hodebunnen.

Electroencephalogram i løpet av søvnmangel

Det er nødvendig en tidligere forberedelse. Pasienten må være våken i 24 timer før ferdigstillelsen. Dette er gjort for å kunne gjøre fysiologiske tracings av drømmens faser for å oppdage anomalier som ikke kan oppnås gjennom basal EEG..

Video-elektroencefalogram

Det er et vanlig elektroencefalogram, men det er karakteristisk at pasienten er videoopptatt under prosessen. Hensikten er å skaffe seg en visuell og elektrisk rekord for å observere om kriser eller pseudokriser opptrer.

Hjernedødselektrofinalogram

Det er en nødvendig teknikk for å observere den cerebrale kortikale aktiviteten eller fraværet. Det er det første trinnet i den såkalte "hjernedødsprotokollen". Det er viktig å starte enheten for utvinning og / eller transplantasjon av organer.

Kliniske anvendelser av elektroensfalogrammet

Elektroensfalogrammet brukes i mange forskjellige kliniske og nevropsykologiske forhold. Her er noen av dens bruksområder:

Oppdag epilepsier

EEG i epilepsier er viktig for diagnose, slik at skille det fra andre sykdommer som psykogene anfall, synkope, bevegelsesforstyrrelser eller migrene.

Det tjener også til klassifisering av epileptisk syndrom, samt å kontrollere dens evolusjon og effektiviteten av behandlingen.

Oppdag encefalopati

Encefalopati involverer skade eller funksjonsfeil i hjernen. Takket være elektroensfalogrammet kan være kjent om visse symptomer skyldes et "organisk" hjerneproblem, eller er produktet av andre psykiatriske forstyrrelser.

Kontroll anestesi

Elektroensfalogrammet er nyttig for å kontrollere dybden av anestesi, slik at pasienten ikke kommer inn i koma eller våkner.

Overvåk hjernens funksjon

EEG er viktig i intensivavdelingsenhetene for å kontrollere hjernens funksjon. Spesielt anfall, effekten av beroligende midler og anestesi hos pasienter i indusert koma, samt å kontrollere sekundær hjerneskade. For eksempel, hva kan forekomme i en subarachnoid blødning.

Påvisning av unormal funksjon

Det brukes til å diagnostisere unormale endringer i kroppen som kan påvirke hjernen. Det er vanligvis en nødvendig prosedyre for å diagnostisere eller overvåke hjernesykdommer som Alzheimers, traumatiske hjerneskade, infeksjoner eller svulster.

Visse elektroencefalografiske mønstre kan være av interesse for diagnosen av enkelte patologier. For eksempel, herpes encefalitt, cerebral anoksi, barbiturat forgiftning, hepatisk encefalopati, eller Creutzfeldt-Jakobs sykdom. 

Kontroller tilstrekkelig hjernens utvikling

I nyfødte kan EEG gi informasjon om hjernen for å identifisere mulige anomalier i henhold til deres levetid.

Identifiser koma eller hjernedød

Elektroensfalogrammet er nødvendig for å vurdere pasientens bevissthetstilstand. Det gir data om både prognosen og graden av treghet av hjernens aktivitet. Så, en lavere frekvens ville indikere en reduksjon i nivået av bevissthet.

Også det avslører om hjerneaktivitet er kontinuerlig eller diskontinuerlig, tilstedeværelse av epileptiform aktivitet (noe som indikerer en dårligere prognose) og reaktivitet overfor stimuli (som viser dybden av koma).

I tillegg kan det gjennomføres tilstedeværelse av søvnmønstre (som er sjeldne når koma er dypere).

Patologier i drømmen

EEG er svært viktig for diagnostisering og behandling av flere søvnpatologier. Pasienten kan undersøkes mens du sover og observere egenskapene til hjernens bølger.

Den mest brukte testen for jordstudier er polysomnografi. Dette, i tillegg til å inkludere et elektroencefalogram, registrerer samtidig pasienten på video. I tillegg tillater det å analysere sin muskelaktivitet, luftveisbevegelser, luftstrøm, oksygenmetning, etc..

forskning

Elektroensfalogrammet brukes i undersøkelsen. Spesielt i nevrovitenskap, kognitiv, neurolinguistisk og psykofysiologisk psykologi. Faktisk er mange av de tingene vi kjenner om hjernen vår i dag på grunn av forskning utført med elektroencefalogrammer..

referanser

  1. Brain elektrisk aktivitet: et språk å dechiffrere? (N.d.). Hentet 31. desember 2016, fra Metode: Revista de Difusión de la Investigación de la Universitat de València. Hentet fra metod.cat/es/.
  2. Barea Navarro, R. (s.f.). Emne 5: Elektroencefalografi. Hentet 31. desember 2016, fra UNIVERSIDAD DE ALLCÁ, DEPARTMENT OF ELECTRONICS: hentet fra bioingenieria.edu.ar.
  3. Barlow, J. S. (1993). Elektroencefalogrammet: dets mønstre og opprinnelser. MIT trykk.
  4. Barros, M. I. M., & Guardiola, G. T. (2006). Grunnleggende begreper elektroencefalografi. Duazary, 3 (1).
  5. Elektroencefalografi. (N.d.). Hentet 31. desember 2016, fra Wikipedia.
  6. García, T. T. (2011). Grunnleggende håndbok for sykepleiere i elektroencefalografi. Lærepleie, 94, 29-33.
  7. Merino, M. og Martínez, A. (2007). Konvensjonell elektroencefalografi i pediatri, teknikk og tolkning. En pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
  8. Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (red.). (2005). Elektroencefalografi: grunnleggende prinsipper, kliniske anvendelser og relaterte felt. Lippincott Williams & Wilkins.
  9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R. M., & Alonso, M.T. (2009). Grunnleggende teknikker for elektroencefalografi: prinsipper og kliniske anvendelser. Annals of the Health System of Navarra, 32 (Suppl 3), 69-82. Hentet 31. desember 2016, fra scielo.isciii.es.