Geautomatiseerde methoden voor elektro-encefalogramanalyse

De belangrijkste methoden voor computeranalyse van EEG die in de kliniek worden gebruikt, zijn spectrale analyse met behulp van het snelle Fourier-transformatiealgoritme, onmiddellijke amplitudemapping, spikes en bepaling van de driedimensionale lokalisatie van de equivalente dipool in de hersenen.

Spectraalanalyse wordt het meest gebruikt. Deze methode maakt het mogelijk om het absolute vermogen, uitgedrukt in μV², voor elke frequentie te bepalen ^. Het vermogensspectrumdiagram voor een bepaald tijdvak is een tweedimensionaal beeld, waarin de EEG-frequenties langs de abscis-as zijn uitgezet en de vermogens bij de corresponderende frequenties langs de ordinaat-as. De spectrale vermogensgegevens van het EEG, gepresenteerd als opeenvolgende spectra, leveren een pseudo-driedimensionale grafiek op, waarbij de richting langs de imaginaire as tot in de diepte van de figuur de tijdsdynamiek van veranderingen in het EEG weergeeft. Dergelijke beelden zijn handig voor het volgen van EEG-veranderingen bij bewustzijnsstoornissen of de impact van bepaalde factoren in de tijd.

Door de verdeling van de vermogens of gemiddelde amplitudes over de belangrijkste bereiken op een conventionele afbeelding van het hoofd of de hersenen in kleur te coderen, wordt een visuele weergave van hun actuele representatie verkregen. Benadrukt moet worden dat de mappingmethode geen nieuwe informatie oplevert, maar deze alleen in een andere, meer visuele vorm presenteert.

De definitie van driedimensionale lokalisatie van de equivalente dipool is dat met behulp van wiskundige modellen de locatie van een virtuele potentiaalbron wordt weergegeven, wat vermoedelijk een verdeling van elektrische velden op het hersenoppervlak zou kunnen creëren die overeenkomt met de waargenomen verdeling, ervan uitgaande dat deze niet worden gegenereerd door neuronen in de cortex, maar het resultaat zijn van passieve voortplanting van het elektrische veld vanuit individuele bronnen. In sommige specifieke gevallen vallen deze berekende "equivalente bronnen" samen met echte bronnen, wat het mogelijk maakt om, onder bepaalde fysieke en klinische omstandigheden, deze methode te gebruiken om de lokalisatie van epileptogene foci bij epilepsie te verduidelijken.

Er moet rekening mee worden gehouden dat computer-EEG-kaarten de verdeling van elektrische velden op geabstraheerde modellen van het hoofd weergeven en daarom niet als directe beelden, zoals MRI, kunnen worden waargenomen. Intelligente interpretatie ervan door een EEG-specialist in de context van het klinische beeld en de analysegegevens van het "ruwe" EEG is noodzakelijk. Daarom zijn de computertopografische kaarten die soms aan het EEG-rapport worden toegevoegd, volkomen nutteloos voor de neuroloog en soms zelfs gevaarlijk in zijn eigen pogingen om ze direct te interpreteren. Volgens de aanbevelingen van de International Federation of EEG and Clinical Neurophysiology Societies moet alle noodzakelijke diagnostische informatie, voornamelijk verkregen op basis van directe analyse van het "ruwe" EEG, door de EEG-specialist in een voor de clinicus begrijpelijke taal worden gepresenteerd in een tekstverslag. Het is onaanvaardbaar om teksten die automatisch worden geformuleerd door computerprogramma's van sommige elektro-encefalografen, te verstrekken als klinisch elektro-encefalografisch verslag.

Om niet alleen illustratief materiaal te verkrijgen, maar ook aanvullende specifieke diagnostische of prognostische informatie, is het noodzakelijk om complexere algoritmen voor onderzoek en computerverwerking van EEG te gebruiken, statistische methoden voor het evalueren van gegevens met een set van bijbehorende controlegroepen, ontwikkeld om zeer gespecialiseerde problemen op te lossen, waarvan de presentatie verder gaat dan het standaardgebruik van EEG in een neurologische kliniek.

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

Algemene patronen

De taken van EEG in de neurologische praktijk zijn de volgende:

1. bevestiging van hersenschade,
2. bepaling van de aard en lokalisatie van pathologische veranderingen,
3. beoordeling van de dynamiek van de staat.

Duidelijke pathologische activiteit op het EEG is betrouwbaar bewijs voor pathologisch functioneren van de hersenen. Pathologische fluctuaties hangen samen met het huidige pathologische proces. Bij reststoornissen kunnen veranderingen in het EEG ontbreken, ondanks een significant klinisch tekort. Een van de belangrijkste aspecten van het diagnostisch gebruik van het EEG is het bepalen van de lokalisatie van het pathologische proces.

• Diffuse hersenschade veroorzaakt door een ontstekingsziekte, circulatiestoornissen, stofwisselingsstoornissen of toxische stoornissen leidt tot diffuse veranderingen in het EEG. Deze uiten zich in polyritmie, desorganisatie en diffuse pathologische activiteit. Polyritmie is de afwezigheid van een regelmatig dominant ritme en de prevalentie van polymorfe activiteit. Desorganisatie van het EEG is het verdwijnen van de karakteristieke gradiënt van de amplitudes van normale ritmes, een schending van de symmetrie. Diffuse pathologische activiteit wordt weergegeven door delta-, theta- en epileptiforme activiteit. Het beeld van polyritmie wordt veroorzaakt door een willekeurige combinatie van verschillende soorten normale en pathologische activiteit. Het belangrijkste teken van diffuse veranderingen, in tegenstelling tot focale veranderingen, is de afwezigheid van een constante lokaliteit en stabiele asymmetrie van activiteit in het EEG.
• Schade of disfunctie van de middellijnstructuren van de hersenen met betrekking tot niet-specifieke opstijgende projecties manifesteert zich door bilateraal synchrone uitbarstingen van langzame golven of epileptiforme activiteit, waarbij de waarschijnlijkheid van het optreden en de ernst van langzame pathologische bilateraal synchrone activiteit groter zijn naarmate de laesie zich hoger langs de neurale as bevindt. Dus zelfs met ernstige schade aan de bulbopontine structuren blijft het EEG in de meeste gevallen binnen normale grenzen. In sommige gevallen treedt desynchronisatie en dienovereenkomstig een EEG met lage amplitude op als gevolg van schade aan de niet-specifieke synchroniserende reticulaire formatie op dit niveau. Aangezien dergelijke EEG's worden waargenomen bij 5-15% van de gezonde volwassenen, moeten ze als conditioneel pathologisch worden beschouwd. Slechts een klein aantal patiënten met schade aan het onderste hersenstamniveau vertoont uitbarstingen van bilateraal synchrone alfa- of langzame golven met hoge amplitude. Bij schade op het mesencefale en diencephale niveau, en hoger gelegen middenstructuren van de grote hersenen: cingulate gyrus, corpus callosum, orbitale cortex, worden bilateraal synchrone delta- en theta-golven met hoge amplitude waargenomen op het EEG.
• Bij gelateraliseerde laesies in de diepte van de hemisfeer wordt, door de brede projectie van diepe structuren op grote delen van de hersenen, pathologische delta- en theta-activiteit waargenomen, die evenredig verdeeld is over de hemisfeer. Door de directe invloed van het mediale pathologische proces op de middellijnstructuren en de betrokkenheid van symmetrische structuren van de gezonde hemisfeer, treden ook bilateraal synchrone langzame oscillaties op, die qua amplitude overheersen aan de zijde van de laesie.
• De oppervlakkige locatie van de laesie veroorzaakt een lokale verandering in elektrische activiteit, beperkt tot de zone van neuronen direct grenzend aan het brandpunt van de vernietiging. De veranderingen manifesteren zich door trage activiteit, waarvan de ernst afhangt van de ernst van de laesie. Epileptische excitatie manifesteert zich door lokale epileptiforme activiteit.