Розшифровка результатів електроенцефалографії

Аналіз ЕЕГ проводиться під час запису та остаточно після його завершення. Під час запису оцінюється наявність артефактів (індукція полів мережевого струму, механічні артефакти руху електродів, електроміограма, електрокардіограма тощо) та вживаються заходи щодо їх усунення. Оцінюється частота та амплітуда ЕЕГ, виявляються характерні графічні елементи, визначається їх просторовий та часовий розподіл. Аналіз завершується фізіологічною та патофізіологічною інтерпретацією результатів та формулюванням діагностичного висновку з клініко-електроенцефалографічною кореляцією.

Основним медичним документом з ЕЕГ є клініко-електроенцефалографічний звіт, який складається спеціалістом на основі аналізу «сирої» ЕЕГ. Звіт ЕЕГ має бути сформульований відповідно до певних правил і складатися з трьох частин:

1. опис основних видів діяльності та графічних елементів;
2. короткий виклад опису та його патофізіологічна інтерпретація;
3. кореляція результатів двох попередніх частин з клінічними даними. Основним описовим терміном в ЕЕГ є «активність», який визначає будь-яку послідовність хвиль (альфа-активність, гостра хвильова активність тощо).

• Частота визначається як кількість коливань за секунду; вона записується відповідним числом і виражається в герцах (Гц). В описі наведено середню частоту оцінюваної активності. Зазвичай знімають 4-5 сегментів ЕЕГ тривалістю 1 секунду та розраховують кількість хвиль у кожному з них.
• Амплітуда – це діапазон коливань електричного потенціалу на ЕЕГ; вона вимірюється від піку попередньої хвилі до піку наступної хвилі в протилежній фазі, виражається в мікровольтах (мкВ). Для вимірювання амплітуди використовується калібрувальний сигнал. Таким чином, якщо калібрувальний сигнал, що відповідає напрузі 50 мкВ, має висоту 10 мм на записі, то, відповідно, 1 мм відхилення пера означатиме 5 мкВ. Для характеристики амплітуди активності при описі ЕЕГ беруться її найбільш типово зустрічаються максимальні значення, виключаючи викиди.
• Фаза визначає поточний стан процесу та вказує напрямок вектора його змін. Деякі ЕЕГ-явища оцінюються за кількістю фаз, які вони містять. Монофазне – це коливання в одному напрямку від ізоелектричної лінії з поверненням до початкового рівня, біфазне – це коливання, коли після завершення однієї фази крива проходить початковий рівень, відхиляється в протилежному напрямку та повертається до ізоелектричної лінії. Поліфазні – це коливання, що містять три або більше фаз. У вужчому сенсі термін «поліфазна хвиля» визначає послідовність α- та повільних (зазвичай 5) хвиль.

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

Ритми електроенцефалограми дорослої людини, що не спить

Термін «ритм» в ЕЕГ позначає певний тип електричної активності, що відповідає певному стану мозку та пов'язаний з певними церебральними механізмами. При описі ритму вказується його частота, типова для певного стану та ділянки мозку, амплітуда та деякі характерні особливості його змін з часом зі змінами функціональної активності мозку.

1. Альфа(а) ритм: частота 8-13 Гц, амплітуда до 100 мкВ. Реєструється у 85-95% здорових дорослих. Найкраще виражений у потиличних ділянках. Найбільшу амплітуду а-ритм має у стані спокійного розслабленого неспання із закритими очима. Окрім змін, пов'язаних з функціональним станом мозку, у більшості випадків спостерігаються спонтанні зміни амплітуди а-ритму, що виражаються у змінному збільшенні та зменшенні з утворенням характерних «веретен» тривалістю 2-8 с. Зі збільшенням рівня функціональної активності мозку (напружена увага, страх) амплітуда а-ритму зменшується. На ЕЕГ з'являється високочастотна низькоамплітудна нерегулярна активність, що відображає десинхронізацію нейрональної активності. При короткочасному, раптовому зовнішньому подразненні (особливо спалаху світла) ця десинхронізація відбувається різко, і якщо подразнення не має емотіогенного характеру, а-ритм відновлюється досить швидко (за 0,5-2 с). Це явище називають «реакцією активації», «орієнтовною реакцією», «реакцією згасання а-ритму», «реакцією десинхронізації».
2. Бета-ритм: частота 14-40 Гц, амплітуда до 25 мкВ. Бета-ритм найкраще реєструється в області центральних звивин, але поширюється також на задні центральні та лобові звивини. У нормі він виражений дуже слабо і в більшості випадків має амплітуду 5-15 мкВ. Бета-ритм пов'язаний із соматичними сенсорними та моторними корковими механізмами та дає реакцію згасання на моторну активацію або тактильну стимуляцію. Активність з частотою 40-70 Гц та амплітудою 5-7 мкВ іноді називають y-ритмом, клінічного значення вона не має.
3. Мю-ритм: частота 8-13 Гц, амплітуда до 50 мкВ. Параметри мю-ритму подібні до параметрів нормального α-ритму, але мю-ритм відрізняється від останнього фізіологічними властивостями та топографією. Візуально мю-ритм спостерігається лише у 5-15% досліджуваних у роландичній ділянці. Амплітуда мю-ритму (у рідкісних випадках) збільшується при руховій активації або соматосенсорній стимуляції. При рутинному аналізі мю-ритм не має клінічного значення.

Види активності, що є патологічними для дорослої людини, яка не спить

• Тета-активність: частота 4-7 Гц, амплітуда патологічної тета-активності > 40 мкВ і найчастіше перевищує амплітуду нормальних ритмів мозку, досягаючи 300 мкВ і більше за деяких патологічних станів.
• Дельта-активність: частота 0,5-3 Гц, амплітуда така ж, як і тета-активність.

Тета- та дельта-коливання можуть бути присутніми в невеликих кількостях на ЕЕГ дорослої людини, яка не спить, та в нормі, але їх амплітуда не перевищує амплітуду α-ритму. ЕЕГ, що містить тета- та дельта-коливання з амплітудою >40 мкВ та займає понад 15% загального часу запису, вважається патологічною.

Епілептиформна активність – це явище, яке зазвичай спостерігається на ЕЕГ у пацієнтів з епілепсією. Вона є результатом високосинхронізованих пароксизмальних деполяризаційних зрушень у великих популяціях нейронів, що супроводжуються генерацією потенціалів дії. Це призводить до високоамплітудних, гострих потенціалів, які мають відповідні назви.

• Спайк (англ. spike – точка, пік) – це негативний потенціал гострої форми, тривалістю менше 70 мс, з амплітудою >50 мкВ (іноді до сотень або навіть тисяч мкВ).
• Гостра хвиля відрізняється від спайку тим, що вона протяжна в часі: її тривалість становить 70-200 мс.
• Гострі хвилі та спайки можуть поєднуватися з повільними хвилями, утворюючи стереотипні комплекси. Спайк-повільна хвиля – це комплекс спайку та повільної хвилі. Частота комплексів спайк-повільна хвиля становить 2,5-6 Гц, а період відповідно 160-250 мс. Гостра-повільна хвиля – це комплекс гострої хвилі та наступної за нею повільної хвилі, період комплексу становить 500-1300 мс.

Важливою характеристикою спайків та гострих хвиль є їхня раптова поява та зникнення, а також чітка відмінність від фонової активності, яку вони перевищують за амплітудою. Різкі явища з відповідними параметрами, що не відрізняються чітко від фонової активності, не позначаються як гострі хвилі чи спайки.

Комбінації описаних явищ позначаються деякими додатковими термінами.

• Вибух — це термін, що використовується для опису групи хвиль з раптовим початком і припиненням, які чітко відрізняються від фонової активності за частотою, формою та/або амплітудою.
• Розряд – це сплеск епілептиформної активності.
• Патерн епілептичного нападу – це розряд епілептиформної активності, який зазвичай збігається з клінічним епілептичним нападом. Виявлення таких явищ, навіть якщо стан свідомості пацієнта неможливо чітко оцінити клінічно, також характеризується як «патерн епілептичного нападу».
• Гіпсаритмія (грецькою: «високоамплітудний ритм») — це безперервна генералізована високоамплітудна (>150 мкВ) повільна гіперсинхронна активність з гострими хвилями, спайками, комплексами спайк-повільна хвиля, поліспайк-повільна хвиля, синхронним та асинхронним ритмом. Важлива діагностична ознака синдромів Веста та Леннокса-Гасто.
• Періодичні комплекси – це високоамплітудні сплески активності, що характеризуються постійною формою для даного пацієнта. Найважливішими критеріями їх розпізнавання є: майже постійний інтервал між комплексами; безперервна присутність протягом усього запису за умови постійного рівня функціональної активності мозку; внутрішньоіндивідуальна стабільність форми (стереотипність). Найчастіше вони представлені групою високоамплітудних повільних хвиль, гострих хвиль, що поєднуються з високоамплітудними, загостреними дельта- або тета-коливаннями, іноді нагадуючи епілептиформні комплекси гостро-повільної хвилі. Інтервали між комплексами коливаються від 0,5-2 до десятків секунд. Генералізовані двосторонньо синхронні періодичні комплекси завжди поєднуються з глибокими порушеннями свідомості та свідчать про тяжке ураження мозку. Якщо вони не викликані фармакологічними або токсичними факторами (алкогольна абстиненція, передозування або раптова відміна психотропних та гіпноседативних препаратів, гепатопатія, отруєння чадним газом), то, як правило, вони є наслідком тяжкої метаболічної, гіпоксичної, пріонної або вірусної енцефалопатії. Якщо виключити інтоксикацію або порушення обміну речовин, то періодичні комплекси з високою достовірністю вказують на діагноз паненцефаліту або пріонної хвороби.

Варіанти нормальної електроенцефалограми у дорослої людини, яка не спить

ЕЕГ значною мірою однорідна для всього мозку та симетрична. Функціональна та морфологічна гетерогенність кори визначає особливості електричної активності різних ділянок мозку. Просторова зміна типів ЕЕГ в окремих ділянках мозку відбувається поступово.

У більшості (85-90%) здорових дорослих людей, із закритими очима у стані спокою, ЕЕГ реєструє домінантний а-ритм з максимальною амплітудою в потиличних ділянках.

У 10-15% здорових осіб амплітуда коливань на ЕЕГ не перевищує 25 мкВ, у всіх відведеннях реєструється високочастотна низькоамплітудна активність. Такі ЕЕГ називаються низькоамплітудними. Низькоамплітудні ЕЕГ свідчать про переважання десинхронізуючих впливів у мозку та є варіантом норми.

У деяких здорових осіб замість а-ритму в потиличних ділянках реєструється активність 14-18 Гц з амплітудою близько 50 мкВ, і, як і при нормальному альфа-ритмі, амплітуда зменшується в напрямку вперед. Така активність називається «швидким а-варіантом».

Дуже рідко (0,2% випадків) на ЕЕГ із закритими очима в потиличних ділянках реєструються регулярні, близькі до синусоїдальних, повільні хвилі з частотою 2,5-6 Гц та амплітудою 50-80 мкВ. Цей ритм має всі інші топографічні та фізіологічні характеристики альфа-ритму та називається «повільним альфа-варіантом». Не будучи пов'язаним з жодною органічною патологією, він розглядається як прикордонний між нормою та патологією та може свідчити про порушення функції діенцефальних неспецифічних систем мозку.

Зміни електроенцефалограми під час циклу сну та неспання

• Активне неспання (під час розумового напруження, зорового стеження, навчання та інших ситуацій, що вимагають підвищеної розумової активності) характеризується десинхронізацією нейрональної активності; на ЕЕГ переважає низькоамплітудна високочастотна активність.
• Розслаблене неспання – це стан, коли суб’єкт відпочиває в зручному кріслі або ліжку з розслабленими м’язами та закритими очима, не займаючись жодною особливою фізичною чи розумовою діяльністю. У більшості здорових дорослих у цьому стані на ЕЕГ реєструється регулярний альфа-ритм.
• Перша стадія сну еквівалентна сонливості. На ЕЕГ спостерігається зникнення альфа-ритму та поява поодиноких і групових низькоамплітудних дельта- та тета-коливань і низькоамплітудної високочастотної активності. Зовнішні подразники викликають сплески альфа-ритму. Стадія триває 1-7 хв. До кінця цієї стадії з'являються повільні коливання з амплітудою <75 мкВ. Одночасно можуть з'являтися "вершинні гострі перехідні потенціали" у вигляді поодиноких або групових монофазних поверхнево негативних гострих хвиль з максимумом у ділянці тім'я, з амплітудою, що зазвичай не перевищує 200 мкВ; вони вважаються нормальним фізіологічним явищем. Перша стадія також характеризується повільними рухами очей.
• Друга стадія сну характеризується появою сонних веретен та К-комплексів. Сонні веретена – це сплески активності з частотою 11-15 Гц, переважні в центральних відведеннях. Тривалість веретен становить 0,5-3 с, амплітуда – приблизно 50 мкВ. Вони пов'язані з серединними підкірковими механізмами. К-комплекс – це сплеск активності, що зазвичай складається з двофазної високоамплітудної хвилі з початковою негативною фазою, іноді супроводжуваної веретеном. Його амплітуда максимальна в області тім'я, тривалість – не менше 0,5 с. К-комплекси виникають спонтанно або у відповідь на сенсорні подразники. На цій стадії також епізодично спостерігаються сплески поліфазних високоамплітудних повільних хвиль. Повільні рухи очей відсутні.
• Стадія 3 сну: веретена поступово зникають, а дельта- та тета-хвилі з амплітудою понад 75 мкВ з'являються в кількостях від 20 до 50% періоду аналізу. На цій стадії часто важко відрізнити K-комплекси від дельта-хвиль. Веретена сну можуть повністю зникнути.
• IV стадія сну характеризується хвилями з частотою <2 Гц та понад 75 мкВ, що займають понад 50% часу епохи аналізу.
• Під час сну людина час від часу відчуває періоди десинхронізації на ЕЕГ – так званий сон зі швидкими рухами очей. У ці періоди реєструється поліморфна активність з переважанням високих частот. Ці періоди на ЕЕГ відповідають досвіду сновидінь, падінню м'язового тонусу з появою швидких рухів очних яблук та іноді швидких рухів кінцівок. Виникнення цієї стадії сну пов'язане з роботою регуляторного механізму на рівні варолієвого мосту, його порушення свідчить про порушення функції цих відділів мозку, що має велике діагностичне значення.

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

Вікові зміни електроенцефалограми

ЕЕГ недоношеної дитини до 24-27 тижнів вагітності представлена сплесками повільної дельта- та тета-активності, епізодично поєднуваними з гострими хвилями, тривалістю 2-20 с, на тлі низькоамплітудної (до 20-25 мкВ) активності.

У дітей 28-32 тижнів вагітності дельта- та тета-активність з амплітудою до 100-150 мкВ стає більш регулярною, хоча вона також може включати сплески тета-активності з вищою амплітудою, що чергуються з періодами сплощення.

У дітей старше 32 тижнів вагітності на ЕЕГ починають простежуватися функціональні стани. У спокійному сні спостерігається періодична високоамплітудна (до 200 мкВ і вище) дельта-активність, що поєднується з тета-коливаннями та різкими хвилями та чергується з періодами відносно низькоамплітудної активності.

У доношеної новонародженої дитини ЕЕГ чітко розрізняє неспання з відкритими очима (нерегулярна активність з частотою 4-5 Гц та амплітудою 50 мкВ), активний сон (постійна низькоамплітудна активність 4-7 Гц з накладеними швидшими низькоамплітудними коливаннями) та спокійний сон, що характеризується сплесками високоамплітудної дельта-активності в поєднанні з веретенами швидших високоамплітудних хвиль, що чергуються з низькоамплітудними періодами.

У здорових недоношених та доношених новонароджених під час спокійного сну протягом першого місяця життя спостерігається змінна активність. ЕЕГ новонароджених містить фізіологічні гострі потенціали, що характеризуються багатофокальністю, спорадичним виникненням та нерегулярністю виникнення. Їх амплітуда зазвичай не перевищує 100-110 мкВ, частота виникнення в середньому становить 5 на годину, основна їх кількість приурочена до спокійного сну. Нормальними вважаються також відносно регулярно виникають гострі потенціали у лобових відведеннях, що не перевищують за амплітудою 150 мкВ. Нормальна ЕЕГ зрілого новонародженого характеризується наявністю реакції у вигляді сплощення ЕЕГ на зовнішні подразники.

Протягом першого місяця життя зрілої дитини зникає альтернуюча ЕЕГ спокійного сну; на другому місяці з'являються соннi веретена, організована домінантна активність у потиличних відведеннях, що досягають частоти 4-7 Гц у віці 3 місяців.

Протягом 4-6-го місяців життя кількість тета-хвиль на ЕЕГ поступово збільшується, а дельта-хвиль зменшується, так що до кінця 6-го місяця на ЕЕГ переважає ритм з частотою 5-7 Гц. З 7-го по 12-й місяць життя формується альфа-ритм з поступовим зменшенням кількості тета- та дельта-хвиль. До 12 місяців домінують коливання, які можна охарактеризувати як повільний альфа-ритм (7-8,5 Гц). З 1 року до 7-8 років триває процес поступового витіснення повільних ритмів швидшими коливаннями (альфа- та бета-діапазон). Після 8 років на ЕЕГ домінує альфа-ритм. Остаточне формування ЕЕГ відбувається до 16-18 років.

Граничні значення домінуючої частоти ритму у дітей

Вік, роки	Частота, Гц
1	>5
3	>6
5	>7
8	>8

ЕЕГ здорових дітей може містити надмірні дифузні повільні хвилі, сплески ритмічних повільних коливань та розряди епілептиформної активності, так що з точки зору традиційної оцінки вікових норм навіть у явно здорових осіб віком до 21 року лише 70-80% ЕЕГ можна класифікувати як «нормальну».

З 3-4 до 12 років частка ЕЕГ з надмірними повільними хвилями збільшується (з 3 до 16%), а потім цей показник досить швидко знижується.

Реакція на гіпервентиляцію у вигляді високоамплітудних повільних хвиль у віці 9-11 років більш виражена, ніж у молодшій групі. Можливо, однак, що це пов'язано з менш точним виконанням тесту молодшими дітьми.

Репрезентація деяких варіантів ЕЕГ у здорової популяції залежно від віку

Вид діяльності	1-15 років	16-21 років
Повільна дифузна активність з амплітудою понад 50 мкВ, записана протягом понад 30% часу запису	14%	5%
Повільна ритмічна активність у задніх відведеннях	25%	0,5%
Епілептиформна активність, спалахи ритмічних повільних хвиль	15%	5%
«Нормальні» варіанти ЕЕГ	68%	77%

Вже згадана відносна стабільність характеристик ЕЕГ дорослої людини зберігається приблизно до 50 років. З цього періоду спостерігається перебудова спектру ЕЕГ, що виражається у зменшенні амплітуди та відносної кількості альфа-ритму та збільшенні кількості бета- та дельта-хвиль. Домінуюча частота після 60-70 років має тенденцію до зниження. У цьому віці тета- та дельта-хвилі, видимі під час візуального аналізу, з'являються також у практично здорових осіб.

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