Resultaten van elektro-encefalografie ontcijferen

EEG-analyse wordt uitgevoerd tijdens en na afloop van de opname. Tijdens de opname wordt de aanwezigheid van artefacten (inductie van netwerkstroomvelden, mechanische artefacten van elektrodebeweging, elektromyogram, elektrocardiogram, enz.) beoordeeld en worden maatregelen genomen om deze te elimineren. De frequentie en amplitude van het EEG worden beoordeeld, karakteristieke grafische elementen worden geïdentificeerd en hun ruimtelijke en temporele distributie wordt bepaald. De analyse wordt afgerond met fysiologische en pathofysiologische interpretatie van de resultaten en het formuleren van een diagnostische conclusie met klinisch-elektro-encefalografische correlatie.

Het belangrijkste medische document over het EEG is het klinisch-elektro-encefalografisch verslag, geschreven door een specialist op basis van de analyse van het "ruwe" EEG. Het EEG-verslag moet volgens bepaalde regels worden opgesteld en bestaat uit drie delen:

1. beschrijving van de belangrijkste soorten activiteiten en grafische elementen;
2. samenvatting van de beschrijving en de pathologische interpretatie ervan;
3. Correlatie van de resultaten van de vorige twee delen met klinische gegevens. De basisbeschrijvende term in EEG is "activiteit", wat elke reeks golven definieert (alfa-activiteit, scherpe golfactiviteit, enz.).

• Frequentie wordt gedefinieerd als het aantal trillingen per seconde; dit wordt genoteerd als een corresponderend getal en uitgedrukt in hertz (Hz). De beschrijving geeft de gemiddelde frequentie van de te beoordelen activiteit aan. Meestal worden 4-5 EEG-segmenten van 1 seconde opgenomen en wordt het aantal golven in elk daarvan berekend.
• Amplitude is het bereik van elektrische potentiaaloscillaties op het EEG; het wordt gemeten van de piek van de voorgaande golf tot de piek van de volgende golf in de tegengestelde fase, uitgedrukt in microvolt (μV). Een kalibratiesignaal wordt gebruikt om de amplitude te meten. Dus, als het kalibratiesignaal, corresponderend met een spanning van 50 μV, een hoogte van 10 mm heeft op de opname, dan betekent 1 mm penuitslag 5 μV. Om de amplitude van de activiteit in de beschrijving van het EEG te karakteriseren, worden de meest voorkomende maximumwaarden gebruikt, exclusief uitschieters.
• De fase bepaalt de huidige toestand van het proces en geeft de richting van de vector van de veranderingen aan. Sommige EEG-verschijnselen worden beoordeeld aan de hand van het aantal fasen dat ze bevatten. Monofasisch is een oscillatie in één richting vanaf de isoelektrische lijn met een terugkeer naar het beginniveau; bifasisch is een oscillatie waarbij de curve na voltooiing van één fase het beginniveau passeert, in de tegenovergestelde richting afwijkt en terugkeert naar de isoelektrische lijn. Polyfasisch zijn oscillaties met drie of meer fasen. In engere zin definieert de term "polyfasische golf" een reeks a- en langzame (meestal 5) golven.

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

Elektro-encefalogramritmes van een wakkere volwassene

De term 'ritme' in het EEG verwijst naar een bepaald type elektrische activiteit dat overeenkomt met een bepaalde hersentoestand en geassocieerd is met bepaalde hersenmechanismen. Bij de beschrijving van een ritme worden de frequentie, die kenmerkend is voor een bepaalde hersentoestand en een bepaald hersengebied, de amplitude en enkele karakteristieke kenmerken van de veranderingen in de loop van de tijd aangegeven, afhankelijk van de functionele activiteit van de hersenen.

1. Alfa(a)-ritme: frequentie 8-13 Hz, amplitude tot 100 μV. Het wordt geregistreerd bij 85-95% van de gezonde volwassenen. Het komt het best tot uiting in de occipitale gebieden. Het a-ritme heeft de grootste amplitude in een toestand van kalme, ontspannen waakzaamheid met gesloten ogen. Naast veranderingen die verband houden met de functionele toestand van de hersenen, worden in de meeste gevallen spontane veranderingen in de amplitude van het a-ritme waargenomen, uitgedrukt in een afwisselende toename en afname met de vorming van karakteristieke "spindels" die 2-8 seconden duren. Bij een toename van het niveau van functionele activiteit van de hersenen (intense aandacht, angst), neemt de amplitude van het a-ritme af. Onregelmatige activiteit met hoge frequentie en lage amplitude verschijnt op het EEG, wat de desynchronisatie van neuronale activiteit weerspiegelt. Bij een kortdurende, plotselinge externe stimulatie (met name een lichtflits) treedt deze desynchronisatie abrupt op, en als de stimulatie niet van emotionele aard is, wordt het a-ritme vrij snel hersteld (in 0,5-2 s). Dit fenomeen wordt de "activeringsreactie", "oriënterende reactie", "reactie van a-ritme-uitdoving" of "desynchronisatiereactie" genoemd.
2. Bètaritme: frequentie 14-40 Hz, amplitude tot 25 μV. Het bètaritme wordt het best geregistreerd in het gebied van de centrale convoluties, maar strekt zich ook uit tot de achterste centrale en frontale convoluties. Normaal gesproken is het zeer zwak uitgedrukt en heeft het in de meeste gevallen een amplitude van 5-15 μV. Het bètaritme is geassocieerd met somatische sensorische en motorische corticale mechanismen en geeft een extinctiereactie op motorische activatie of tactiele stimulatie. Activiteit met een frequentie van 40-70 Hz en een amplitude van 5-7 μV wordt soms het y-ritme genoemd; het heeft geen klinische betekenis.
3. Mu-ritme: frequentie 8-13 Hz, amplitude tot 50 μV. De parameters van het mu-ritme zijn vergelijkbaar met die van het normale a-ritme, maar het mu-ritme verschilt hiervan in fysiologische eigenschappen en topografie. Visueel wordt het mu-ritme slechts waargenomen bij 5-15% van de proefpersonen in de Rolandische regio. De amplitude van het mu-ritme neemt (in zeldzame gevallen) toe met motorische activatie of somatosensorische stimulatie. Bij routinematige analyse heeft het mu-ritme geen klinische betekenis.

Soorten activiteiten die pathologisch zijn voor een volwassen wakker persoon

• Theta-activiteit: frequentie 4-7 Hz, amplitude van pathologische theta-activiteit > 40 μV en overschrijdt meestal de amplitude van normale hersenritmes. Bij sommige pathologische aandoeningen kan deze zelfs 300 μV of meer bereiken.
• Delta-activiteit: frequentie 0,5-3 Hz, amplitude is hetzelfde als theta-activiteit.

Theta- en delta-oscillaties kunnen in kleine hoeveelheden aanwezig zijn in het EEG van een wakkere volwassene en in de normale toestand, maar hun amplitude overschrijdt die van het a-ritme niet. Een EEG met theta- en delta-oscillaties met een amplitude van > 40 μV, die meer dan 15% van de totale opnametijd in beslag nemen, wordt als pathologisch beschouwd.

Epileptiforme activiteit is een fenomeen dat doorgaans wordt waargenomen in het EEG van epilepsiepatiënten. Het is het gevolg van sterk gesynchroniseerde, paroxysmale depolarisatieverschuivingen in grote populaties neuronen, gepaard gaand met het genereren van actiepotentialen. Dit resulteert in acute potentialen met hoge amplitude, die overeenkomstige namen hebben.

• Spike (Engels spike - punt, piek) is een negatief potentiaal met een scherpe vorm, die korter duurt dan 70 ms, met een amplitude van >50 μV (soms tot honderden of zelfs duizenden μV).
• Een scherpe golf onderscheidt zich van een piek doordat deze langer duurt dan een piek: de duur ervan bedraagt 70-200 ms.
• Scherpe golven en pieken kunnen worden gecombineerd met langzame golven, waardoor stereotiepe complexen ontstaan. Een piek-trage golf is een complex van een piek en een langzame golf. De frequentie van piek-trage golfcomplexen is 2,5-6 Hz en de periode is respectievelijk 160-250 ms. Een scherp-trage golf is een complex van een scherpe golf en een daarop volgende langzame golf, de periode van het complex is 500-1300 ms.

Een belangrijk kenmerk van pieken en scherpe golven is hun plotselinge verschijning en verdwijning en hun duidelijke onderscheid met de achtergrondactiviteit, die ze in amplitude overtreffen. Scherpe verschijnselen met bijbehorende parameters die niet duidelijk te onderscheiden zijn van de achtergrondactiviteit, worden niet als scherpe golven of pieken aangemerkt.

Combinaties van de beschreven verschijnselen worden met een aantal aanvullende termen aangeduid.

• Burst is een term die wordt gebruikt om een groep golven te beschrijven die plotseling beginnen en eindigen en die zich qua frequentie, vorm en/of amplitude duidelijk onderscheiden van de achtergrondactiviteit.
• Een ontlading is een uitbarsting van epileptische activiteit.
• Een epileptisch aanvalspatroon is een epileptische activiteit die doorgaans samenvalt met een klinische epileptische aanval. De detectie van dergelijke verschijnselen, zelfs als de bewustzijnstoestand van de patiënt klinisch niet duidelijk kan worden beoordeeld, wordt ook wel een "epileptisch aanvalspatroon" genoemd.
• Hypsaritmie (Grieks: "ritme met hoge amplitude") is een continue, gegeneraliseerde, langzame hypersynchrone activiteit met hoge amplitude (>150 μV) met scherpe golven, pieken, piek-trage golfcomplexen, polypiek-trage golf, synchroon en asynchroon. Een belangrijk diagnostisch kenmerk van de syndromen van West en Lennox-Gastaut.
• Periodieke complexen zijn activiteitsuitbarstingen met hoge amplitude die worden gekenmerkt door een constante vorm voor een bepaalde patiënt. De belangrijkste criteria voor hun herkenning zijn: een vrijwel constant interval tussen complexen; continue aanwezigheid gedurende de gehele opname, mits het niveau van functionele hersenactiviteit constant is; intra-individuele stabiliteit van de vorm (stereotypicaliteit). Meestal worden ze weergegeven door een groep langzame golven met hoge amplitude, scherpe golven, gecombineerd met scherpe delta- of theta-oscillaties met hoge amplitude, die soms lijken op epileptiforme complexen van een scherp-trage golf. De intervallen tussen complexen variëren van 0,5-2 tot tientallen seconden. Gegeneraliseerde bilateraal synchrone periodieke complexen gaan altijd gepaard met ernstige bewustzijnsstoornissen en duiden op ernstige hersenschade. Als ze niet worden veroorzaakt door farmacologische of toxische factoren (alcoholontwenning, overdosis of plotselinge stopzetting van psychotrope en hypnosedatieve middelen, hepatopathie, koolmonoxidevergiftiging), zijn ze in de regel het gevolg van ernstige metabole, hypoxische, prion- of virale encefalopathie. Indien intoxicatie of metabole stoornissen worden uitgesloten, wijzen periodieke complexen met hoge betrouwbaarheid op een diagnose van panencefalitis of prionziekte.

Varianten van een normaal elektro-encefalogram bij een wakkere volwassene

Het EEG is grotendeels uniform voor de gehele hersenen en symmetrisch. De functionele en morfologische heterogeniteit van de cortex bepaalt de kenmerken van de elektrische activiteit in verschillende hersengebieden. De ruimtelijke verandering van EEG-typen in afzonderlijke hersengebieden vindt geleidelijk plaats.

Bij de meerderheid (85-90%) van de gezonde volwassenen, met gesloten ogen in rust, registreert het EEG een dominant a-ritme met maximale amplitude in de occipitale regio's.

Bij 10-15% van de gezonde proefpersonen bedraagt de amplitude van de oscillaties op het EEG niet meer dan 25 μV; hoogfrequente activiteit met lage amplitude wordt in alle afleidingen geregistreerd. Dergelijke EEG's worden lage amplitude genoemd. EEG's met lage amplitude wijzen op de prevalentie van desynchroniserende invloeden in de hersenen en zijn een normale variant.

Bij sommige gezonde proefpersonen wordt in plaats van het a-ritme een activiteit van 14-18 Hz met een amplitude van ongeveer 50 μV gemeten in de occipitale gebieden, en net als bij het normale alfaritme neemt de amplitude af in voorwaartse richting. Deze activiteit wordt de "snelle a-variant" genoemd.

Zeer zelden (0,2% van de gevallen) worden op het EEG met gesloten ogen in de occipitale gebieden regelmatige, bijna sinusvormige, langzame golven met een frequentie van 2,5-6 Hz en een amplitude van 50-80 μV geregistreerd. Dit ritme heeft alle topografische en fysiologische kenmerken van het alfaritme en wordt de "trage alfavariant" genoemd. Omdat het niet geassocieerd wordt met een organische pathologie, wordt het beschouwd als een grens tussen normaal en pathologisch en kan het wijzen op een disfunctie van de niet-specifieke diencefale hersensystemen.

Veranderingen in het elektro-encefalogram tijdens de slaap-waakcyclus

• Actieve waakzaamheid (tijdens mentale stress, visueel volgen, leren en andere situaties die een verhoogde mentale activiteit vereisen) wordt gekenmerkt door desynchronisatie van neuronale activiteit; activiteit met een lage amplitude en een hoge frequentie overheerst op het EEG.
• Ontspannen waakzaamheid is de toestand waarin de proefpersoon in een comfortabele stoel of bed rust met ontspannen spieren en gesloten ogen, zonder enige speciale fysieke of mentale activiteit te verrichten. Bij de meeste gezonde volwassenen wordt in deze toestand een regelmatig alfaritme geregistreerd op het EEG.
• De eerste fase van de slaap is gelijk aan slaperigheid. Het EEG toont het verdwijnen van het alfaritme en de opkomst van enkele en gegroepeerde delta- en theta-oscillaties met lage amplitude en activiteit met lage amplitude en hoge frequentie. Externe stimuli veroorzaken uitbarstingen van het alfaritme. De fase duurt 1-7 minuten. Tegen het einde van deze fase verschijnen langzame oscillaties met een amplitude van <75 μV. Tegelijkertijd kunnen "vertex sharp transient potentials" optreden in de vorm van enkele of gegroepeerde monofasische, oppervlakkig negatieve, scherpe golven met een maximum in de kruin, met een amplitude die gewoonlijk niet hoger is dan 200 μV; deze worden beschouwd als een normaal fysiologisch verschijnsel. De eerste fase wordt ook gekenmerkt door trage oogbewegingen.
• De tweede slaapfase wordt gekenmerkt door het verschijnen van slaapspindels en K-complexen. Slaapspindels zijn activiteitsuitbarstingen met een frequentie van 11-15 Hz, voornamelijk in de centrale afleidingen. De duur van de spindels is 0,5-3 s, de amplitude is ongeveer 50 μV. Ze zijn geassocieerd met mediane subcorticale mechanismen. Het K-complex is een activiteitsuitbarsting, meestal bestaande uit een bifasische golf met hoge amplitude met een aanvankelijke negatieve fase, soms vergezeld van een spindel. De amplitude is maximaal in het kruingebied, de duur is niet korter dan 0,5 s. K-complexen ontstaan spontaan of als reactie op sensorische stimuli. In dit stadium worden ook episodisch uitbarstingen van polyfasische langzame golven met hoge amplitude waargenomen. Langzame oogbewegingen zijn afwezig.
• Slaapfase 3: spindels verdwijnen geleidelijk en delta- en thetagolven met een amplitude groter dan 75 μV verschijnen in hoeveelheden van 20 tot 50% van de analyseperiode. In deze fase is het vaak moeilijk om K-complexen van deltagolven te onderscheiden. Slaapspindels kunnen volledig verdwijnen.
• Slaapstadium IV wordt gekenmerkt door golven met een frequentie van <2 Hz en meer dan 75 μV, die meer dan 50% van de tijd van het analysetijdperk in beslag nemen.
• Tijdens de slaap ervaart een persoon af en toe periodes van desynchronisatie op het EEG – de zogenaamde slaap met snelle oogbewegingen. Tijdens deze periodes wordt polymorfe activiteit met een overwicht aan hoge frequenties geregistreerd. Deze periodes op het EEG komen overeen met de ervaring van dromen, een daling van de spierspanning met het verschijnen van snelle bewegingen van de oogbollen en soms snelle bewegingen van de ledematen. Het optreden van deze slaapfase hangt samen met de werking van het regulatiemechanisme ter hoogte van de pons; een verstoring ervan wijst op een disfunctie van deze hersengebieden, wat van groot diagnostisch belang is.

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

Leeftijdsgebonden veranderingen in het elektro-encefalogram

Het EEG van een te vroeg geboren baby tot 24-27 weken zwangerschap bestaat uit uitbarstingen van langzame delta- en theta-activiteit, episodisch gecombineerd met scherpe golven, die 2-20 seconden duren, tegen een achtergrond van activiteit met een lage amplitude (tot 20-25 μV).

Bij kinderen in de 28e tot 32e week van de zwangerschap wordt de delta- en theta-activiteit met een amplitude van maximaal 100-150 μV regelmatiger, hoewel er ook uitbarstingen van theta-activiteit met een hogere amplitude kunnen voorkomen, afgewisseld met periodes van afvlakking.

Bij kinderen ouder dan 32 weken zwangerschap beginnen functionele toestanden te worden getraceerd op het EEG. Tijdens een rustige slaap wordt intermitterende delta-activiteit met hoge amplitude (tot 200 μV en hoger) waargenomen, gecombineerd met theta-oscillaties en scherpe golven, afgewisseld met periodes van activiteit met relatief lage amplitude.

Bij een voldragen pasgeborene maakt het EEG een duidelijk onderscheid tussen wakker zijn met open ogen (onregelmatige activiteit met een frequentie van 4-5 Hz en een amplitude van 50 μV), actieve slaap (constante activiteit met een lage amplitude van 4-7 Hz met daaroverheen snellere oscillaties met een lage amplitude) en rustige slaap, die wordt gekenmerkt door uitbarstingen van delta-activiteit met een hoge amplitude in combinatie met spindels van snellere golven met een hoge amplitude afgewisseld met periodes van lage amplitude.

Bij gezonde premature en voldragen pasgeborenen wordt tijdens de eerste levensmaand afwisselende activiteit waargenomen tijdens een rustige slaap. Het EEG van pasgeborenen bevat fysiologische acute potentialen die worden gekenmerkt door multifocaliteit, sporadisch voorkomen en onregelmatig voorkomen. Hun amplitude is gewoonlijk niet hoger dan 100-110 μV, de frequentie van voorkomen is gemiddeld 5 per uur, en hun belangrijkste aantal beperkt zich tot rustige slaap. Relatief regelmatig voorkomende acute potentialen in de frontale afleidingen, met een amplitude van maximaal 150 μV, worden eveneens als normaal beschouwd. Het normale EEG van een volgroeide pasgeborene wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een reactie in de vorm van EEG-afvlakking op externe stimuli.

Tijdens de eerste levensmaand van een volwassen kind verdwijnt het alternerend EEG van rustige slaap; in de tweede maand verschijnen slaapspoeltjes, georganiseerde dominante activiteit in de occipitale afleidingen, die op de leeftijd van 3 maanden een frequentie van 4-7 Hz bereiken.

Gedurende de 4e tot en met de 6e levensmaand neemt het aantal thetagolven op het EEG geleidelijk toe en nemen de deltagolven af, zodat tegen het einde van de 6e maand het EEG wordt gedomineerd door een ritme met een frequentie van 5-7 Hz. Van de 7e tot de 12e levensmaand wordt het alfaritme gevormd met een geleidelijke afname van het aantal theta- en deltagolven. Tegen de tijd dat het EEG 12 maanden oud is, domineren oscillaties die kunnen worden gekarakteriseerd als een langzaam alfaritme (7-8,5 Hz). Van 1 jaar tot 7-8 jaar zet het proces van geleidelijke verdringing van langzame ritmes door snellere oscillaties (alfa- en bètabereik) zich voort. Na 8 jaar domineert het alfaritme op het EEG. De uiteindelijke vorming van het EEG vindt plaats rond de leeftijd van 16-18 jaar.

Grenswaarden van de dominante ritmefrequentie bij kinderen

Leeftijd, jaren	Frequentie, Hz
1	>5
3	>6
5	>7
8	>8

Het EEG van gezonde kinderen kan overmatige diffuse langzame golven, uitbarstingen van ritmische langzame oscillaties en epileptische activiteitsontladingen bevatten, zodat vanuit het oogpunt van de traditionele beoordeling van leeftijdsnormen, zelfs bij duidelijk gezonde individuen jonger dan 21 jaar, slechts 70-80% van het EEG als "normaal" kan worden geclassificeerd.

Van 3-4 tot 12 jaar neemt het percentage EEG-golven met overmatige langzame golven toe (van 3 naar 16%), daarna neemt deze indicator weer vrij snel af.

De reactie op hyperventilatie in de vorm van langzame golven met hoge amplitude op de leeftijd van 9-11 jaar is sterker dan bij de jongere groep. Het is echter mogelijk dat dit te wijten is aan de minder nauwkeurige uitvoering van de test door jongere kinderen.

Representatie van enkele EEG-varianten in de gezonde populatie, afhankelijk van de leeftijd

Soort activiteit	1-15 jaar	16-21 jaar oud
Langzame diffuse activiteit met een amplitude groter dan 50 μV, opgenomen gedurende meer dan 30% van de opnametijd	14%	5%
Langzame ritmische activiteit in de achterste leads	25%	0,5%
Epileptiforme activiteit, uitbarstingen van ritmische langzame golven	15%	5%
"Normale" EEG-varianten	68%	77%

De reeds genoemde relatieve stabiliteit van de EEG-kenmerken van een volwassene blijft behouden tot ongeveer 50 jaar. Vanaf deze leeftijd wordt een herstructurering van het EEG-spectrum waargenomen, die zich uit in een afname van de amplitude en relatieve hoeveelheid van het alfaritme en een toename van het aantal bèta- en deltagolven. De dominante frequentie na 60-70 jaar neemt doorgaans af. Op deze leeftijd verschijnen de theta- en deltagolven, zichtbaar tijdens visuele analyse, ook bij vrijwel gezonde personen.

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