Dechiffrering av elektroencefalografiresultater

EEG-analyse utføres under opptaket og til slutt etter at det er fullført. Under opptaket vurderes tilstedeværelsen av artefakter (induksjon av nettverksstrømfelt, mekaniske artefakter av elektrodebevegelse, elektromyogram, elektrokardiogram, etc.), og det iverksettes tiltak for å eliminere dem. Frekvensen og amplituden til EEG vurderes, karakteristiske grafiske elementer identifiseres, og deres romlige og tidsmessige fordeling bestemmes. Analysen fullføres ved fysiologisk og patofysiologisk tolkning av resultatene og formulering av en diagnostisk konklusjon med klinisk-elektroencefalografisk korrelasjon.

Det viktigste medisinske dokumentet om EEG er den klinisk-elektroencefalografiske rapporten, skrevet av en spesialist basert på analysen av det "rå" EEG-et. EEG-rapporten må formuleres i samsvar med visse regler og bestå av tre deler:

1. beskrivelse av hovedtypene av aktiviteter og grafiske elementer;
2. sammendrag av beskrivelsen og dens patofysiologiske tolkning;
3. korrelasjon av resultatene fra de to foregående delene med kliniske data. Det grunnleggende beskrivende begrepet i EEG er «aktivitet», som definerer enhver bølgesekvens (alfaaktivitet, skarpbølgeaktivitet osv.).

• Frekvens er definert som antall oscillasjoner per sekund; det skrives ned som et tilsvarende tall og uttrykkes i hertz (Hz). Beskrivelsen gir gjennomsnittsfrekvensen for aktiviteten som vurderes. Vanligvis tas 4–5 EEG-segmenter med 1 sekunds varighet, og antall bølger i hver av dem beregnes.
• Amplitude er området for elektriske potensialoscillasjoner på EEG; det måles fra toppen av den foregående bølgen til toppen av den påfølgende bølgen i motsatt fase, uttrykt i mikrovolt (μV). Et kalibreringssignal brukes til å måle amplituden. Hvis kalibreringssignalet som tilsvarer en spenning på 50 μV har en høyde på 10 mm på opptaket, vil 1 mm penneavbøyning derfor bety 5 μV. For å karakterisere aktivitetsamplituden i beskrivelsen av EEG, tas dens mest typisk forekommende maksimumsverdier, unntatt uteliggere.
• Fasen bestemmer prosessens nåværende tilstand og indikerer retningen til vektoren for dens endringer. Noen EEG-fenomener vurderes ut fra antall faser de inneholder. Monofatisk er en oscillasjon i én retning fra den isoelektriske linjen med en retur til startnivået, bifasisk er en oscillasjon når kurven etter fullføring av én fase passerer startnivået, avviker i motsatt retning og går tilbake til den isoelektriske linjen. Polyfasisk er oscillasjoner som inneholder tre eller flere faser. I en snevrere forstand definerer begrepet "polyfasisk bølge" en sekvens av a- og langsomme (vanligvis 5) bølger.

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

Elektroencefalogramrytmer hos en voksen våken person

Begrepet «rytme» i EEG refererer til en bestemt type elektrisk aktivitet som korresponderer med en bestemt tilstand i hjernen og er assosiert med visse cerebrale mekanismer. Når man beskriver en rytme, indikeres dens frekvens, typisk for en bestemt tilstand og område i hjernen, amplitude og noen karakteristiske trekk ved dens endringer over tid med endringer i hjernens funksjonelle aktivitet.

1. Alfa(a)-rytme: frekvens 8–13 Hz, amplitude opptil 100 μV. Den er registrert hos 85–95 % av friske voksne. Den uttrykkes best i occipitalregionene. a-rytmen har størst amplitude i en tilstand av rolig, avslappet våkenhet med lukkede øyne. I tillegg til endringer knyttet til hjernens funksjonelle tilstand, observeres spontane endringer i a-rytmens amplitude i de fleste tilfeller, uttrykt i en vekslende økning og reduksjon med dannelse av karakteristiske "spindler" som varer i 2–8 sekunder. Med en økning i nivået av hjernens funksjonelle aktivitet (intens oppmerksomhet, frykt), avtar a-rytmens amplitude. Høyfrekvent, lavamplitude, uregelmessig aktivitet vises på EEG, noe som gjenspeiler desynkroniseringen av nevronaktivitet. Ved kortvarig, plutselig ekstern stimulering (spesielt et lysglimt) skjer denne desynkroniseringen kraftig, og hvis stimuleringen ikke er av emosjonogen art, gjenopprettes a-rytmen ganske raskt (på 0,5–2 sekunder). Dette fenomenet kalles «aktiveringsreaksjon», «orienteringsreaksjon», «reaksjon med a-rytmeutryddelse» eller «desynkroniseringsreaksjon».
2. Betarytme: frekvens 14–40 Hz, amplitude opptil 25 μV. Betarytmen registreres best i området rundt de sentrale konvolusjonene, men strekker seg også til de bakre sentrale og frontale konvolusjonene. Normalt uttrykkes den svært svakt og har i de fleste tilfeller en amplitude på 5–15 μV. Betarytmen er assosiert med somatiske sensoriske og motoriske kortikale mekanismer og gir en ekstinksjonsreaksjon på motorisk aktivering eller taktil stimulering. Aktivitet med en frekvens på 40–70 Hz og en amplitude på 5–7 μV kalles noen ganger y-rytmen, den har ingen klinisk betydning.
3. Mu-rytme: frekvens 8–13 Hz, amplitude opptil 50 μV. Parametrene til mu-rytmen ligner på parameterne til den normale a-rytmen, men mu-rytmen skiller seg fra sistnevnte i fysiologiske egenskaper og topografi. Visuelt observeres mu-rytmen bare hos 5–15 % av pasientene i den rolandske regionen. Amplituden til mu-rytmen (i sjeldne tilfeller) øker med motorisk aktivering eller somatosensorisk stimulering. Ved rutineanalyse har mu-rytmen ingen klinisk betydning.

Typer aktivitet som er patologiske for en voksen våken person

• Theta-aktivitet: frekvens 4–7 Hz, amplitude av patologisk theta-aktivitet > 40 μV og overstiger oftest amplituden til normale hjernerytmer, og når 300 μV eller mer under noen patologiske tilstander.
• Deltaaktivitet: frekvens 0,5–3 Hz, amplitude er den samme som thetaaktivitet.

Theta- og deltaoscillasjoner kan forekomme i små mengder i EEG-et til en voksen våken person og i normen, men amplituden deres overstiger ikke a-rytmens. En EEG som inneholder theta- og deltaoscillasjoner med en amplitude på >40 μV og som opptar mer enn 15 % av den totale opptakstiden, regnes som patologisk.

Epileptiform aktivitet er et fenomen som vanligvis observeres i EEG hos pasienter med epilepsi. Det er et resultat av svært synkroniserte paroksysmale depolarisasjonsskift i store populasjoner av nevroner, ledsaget av generering av aksjonspotensialer. Dette resulterer i akutte potensialer med høy amplitude, som har tilsvarende navn.

• Spike (engelsk spike - punkt, topp) er et negativt potensial av skarp form, som varer mindre enn 70 ms, med en amplitude på >50 μV (noen ganger opptil hundrevis eller til og med tusenvis av μV).
• En skarp bølge skiller seg fra en pigg ved at den er forlenget i tid: varigheten er 70–200 ms.
• Skarpe bølger og pigger kan kombineres med langsomme bølger, og danne stereotype komplekser. Pigg-langsom bølge er et kompleks av en pigg og en langsom bølge. Frekvensen til pigg-langsom bølge-komplekser er 2,5–6 Hz, og perioden er henholdsvis 160–250 ms. Skarp-langsom bølge er et kompleks av en skarp bølge og en etterfølgende langsom bølge, kompleksets periode er 500–1300 ms.

Et viktig kjennetegn ved pigger og skarpe bølger er deres plutselige opptreden og forsvinning, og deres klare skille fra bakgrunnsaktiviteten, som de overstiger i amplitude. Skarpe fenomener med tilsvarende parametere som ikke er tydelig skillebare fra bakgrunnsaktiviteten, betegnes ikke som skarpe bølger eller pigger.

Kombinasjoner av de beskrevne fenomenene er angitt med noen tilleggsbetegnelser.

• «Burst» er et begrep som brukes for å beskrive en gruppe bølger med plutselig innsettende og opphørende hastighet som er tydelig forskjellige fra bakgrunnsaktivitet i frekvens, form og/eller amplitude.
• En utflod er et utbrudd av epileptiform aktivitet.
• Et epileptisk anfallsmønster er en utladning av epileptiform aktivitet som vanligvis sammenfaller med et klinisk epileptisk anfall. Oppdagelse av slike fenomener, selv om pasientens bevissthetstilstand ikke kan vurderes klinisk tydelig, karakteriseres også som et "epileptisk anfallsmønster".
• Hypsarytmi (gresk: «rytme med høy amplitude») er en kontinuerlig generalisert, langsom hypersynkron aktivitet med høy amplitude (>150 μV) med skarpe bølger, pigger, pigg-langsomme bølgekomplekser, polypigg-langsom bølge, synkrone og asynkrone. Et viktig diagnostisk trekk ved West- og Lennox-Gastaut-syndromer.
• Periodiske komplekser er utbrudd av aktivitet med høy amplitude, karakterisert av en konstant form for en gitt pasient. De viktigste kriteriene for å gjenkjenne dem er: et nesten konstant intervall mellom kompleksene; kontinuerlig tilstedeværelse gjennom hele opptaket, forutsatt at nivået av funksjonell hjerneaktivitet er konstant; intraindividuell stabilitet i formen (stereotypialitet). Oftest er de representert av en gruppe langsomme bølger med høy amplitude, skarpe bølger, kombinert med høy amplitude, skjerpede delta- eller theta-oscillasjoner, noen ganger som ligner epileptiforme komplekser av en skarp-langsom bølge. Intervallene mellom kompleksene varierer fra 0,5-2 til titalls sekunder. Generaliserte bilateralt synkrone periodiske komplekser er alltid kombinert med dype bevissthetsforstyrrelser og indikerer alvorlig hjerneskade. Hvis de ikke er forårsaket av farmakologiske eller toksiske faktorer (alkoholabstinens, overdose eller plutselig seponering av psykotrope og hypnosedative legemidler, hepatopati, karbonmonoksidforgiftning), er de som regel en konsekvens av alvorlig metabolsk, hypoksisk, prion- eller viral encefalopati. Hvis rus eller metabolske forstyrrelser utelukkes, indikerer periodiske komplekser med høy pålitelighet en diagnose av panencefalitt eller prionsykdom.

Varianter av et normalt elektroencefalogram hos en våken voksen

EEG er stort sett ensartet for hele hjernen og symmetrisk. Den funksjonelle og morfologiske heterogeniteten i hjernebarken bestemmer egenskapene til den elektriske aktiviteten i ulike områder av hjernen. Den romlige endringen av EEG-typer i individuelle områder av hjernen skjer gradvis.

Hos de fleste (85–90 %) friske voksne, med lukkede øyne i hvile, registrerer EEG en dominant a-rytme med maksimal amplitude i occipitalregionene.

Hos 10–15 % av friske personer overstiger ikke oscillasjonsamplituden på EEG 25 μV, og høyfrekvent lavamplitudeaktivitet registreres i alle avledninger. Slike EEG-er kalles lavamplitude. EEG-er med lav amplitude indikerer forekomsten av desynkroniserende påvirkninger i hjernen og er en normal variant.

Hos noen friske personer registreres det i stedet for a-rytmen en aktivitet på 14–18 Hz med en amplitude på omtrent 50 μV i occipitalområdet, og i likhet med den normale alfarytmen avtar amplituden i fremoverretningen. Denne aktiviteten kalles den «raske a-varianten».

Svært sjelden (0,2 % av tilfellene) registreres regelmessige, nær sinusformede, langsomme bølger på EEG med lukkede øyne i occipitalområdet med en frekvens på 2,5–6 Hz og en amplitude på 50–80 μV. Denne rytmen har alle de andre topografiske og fysiologiske egenskapene til alfarytmen og kalles den «langsomme alfavarianten». Siden den ikke er assosiert med noen organisk patologi, regnes den som en grense mellom norm og patologi og kan indikere dysfunksjon i de diencefaliske, uspesifikke systemene i hjernen.

Endringer i elektroencefalogrammet under søvn-våkensyklusen

• Aktiv våkenhet (under mental stress, visuell sporing, læring og andre situasjoner som krever økt mental aktivitet) er preget av desynkronisering av nevronaktivitet; lavamplitude høyfrekvent aktivitet dominerer på EEG.
• Avslappet våkenhet er tilstanden til personen som hviler i en komfortabel stol eller seng med avslappede muskler og lukkede øyne, uten å være engasjert i noen spesiell fysisk eller mental aktivitet. Hos de fleste friske voksne registreres en regelmessig alfarytme på EEG i denne tilstanden.
• Den første søvnfasen tilsvarer døsighet. EEG viser forsvinningen av alfarytmen og forekomsten av enkelt- og gruppevise delta- og theta-oscillasjoner med lav amplitude og høyfrekvent aktivitet med lav amplitude. Eksterne stimuli forårsaker utbrudd av alfarytmen. Fasen varer 1–7 minutter. Ved slutten av denne fasen oppstår langsomme oscillasjoner med en amplitude på <75 μV. Samtidig kan "vertex-skarpe transiente potensialer" oppstå i form av enkelt- eller gruppevise monofasiske overfladisk negative skarpe bølger med et maksimum i kroneområdet, med en amplitude som vanligvis ikke overstiger 200 μV; de regnes som et normalt fysiologisk fenomen. Den første fasen er også preget av langsomme øyebevegelser.
• Den andre søvnfasen er karakterisert ved forekomsten av søvnspindler og K-komplekser. Søvnspindler er utbrudd av aktivitet med en frekvens på 11–15 Hz, dominerende i de sentrale avledningene. Spindelenes varighet er 0,5–3 s, amplituden er omtrent 50 μV. De er assosiert med mediane subkortikale mekanismer. K-komplekset er et utbrudd av aktivitet, vanligvis bestående av en tofaset bølge med høy amplitude og en initial negativ fase, noen ganger ledsaget av en spindel. Amplituden er maksimal i kroneområdet, varigheten er ikke mindre enn 0,5 s. K-komplekser oppstår spontant eller som respons på sensoriske stimuli. På dette stadiet observeres også utbrudd av polyfasiske, langsomme bølger med høy amplitude episodisk. Langsomme øyebevegelser er fraværende.
• Søvnfase 3: Spindler forsvinner gradvis, og delta- og thetabølger med en amplitude større enn 75 μV dukker opp i mengder på 20 til 50 % av analyseperioden. På dette stadiet er det ofte vanskelig å skille K-komplekser fra deltabølger. Søvnspindler kan forsvinne helt.
• Søvn i stadium IV kjennetegnes av bølger med en frekvens på <2 Hz og mer enn 75 μV, som opptar mer enn 50 % av tiden i analyseepoken.
• Under søvn opplever en person av og til perioder med desynkronisering på EEG – den såkalte søvnen med raske øyebevegelser. I disse periodene registreres polymorf aktivitet med en overvekt av høye frekvenser. Disse periodene på EEG samsvarer med drømmeopplevelsen, et fall i muskeltonus med tilsynekomst av raske bevegelser i øyeeplene og noen ganger raske bevegelser i lemmene. Forekomsten av denne søvnfasen er assosiert med arbeidet til reguleringsmekanismen på pons-nivået, og forstyrrelsen av den indikerer dysfunksjon i disse delene av hjernen, noe som er av stor diagnostisk betydning.

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

Aldersrelaterte endringer i elektroencefalogrammet

EEG hos et prematurt barn opptil 24–27 ukers svangerskap er representert ved utbrudd av langsom delta- og theta-aktivitet, episodisk kombinert med skarpe bølger, som varer 2–20 sekunder, mot bakgrunn av lavamplitude (opptil 20–25 μV) aktivitet.

Hos barn i svangerskapsuke 28–32 blir delta- og theta-aktivitet med en amplitude på opptil 100–150 μV mer regelmessig, selv om den også kan inkludere utbrudd av theta-aktivitet med høyere amplitude ispedd perioder med avflating.

Hos barn over 32 ukers svangerskap begynner funksjonelle tilstander å spores på EEG. I rolig søvn observeres intermitterende deltaaktivitet med høy amplitude (opptil 200 μV og høyere), kombinert med theta-oscillasjoner og skarpe bølger, alternerende med perioder med aktivitet med relativt lav amplitude.

Hos en nyfødt født til termin skiller EEG tydelig mellom våkenhet med åpne øyne (uregelmessig aktivitet med en frekvens på 4–5 Hz og en amplitude på 50 μV), aktiv søvn (konstant lavamplitudeaktivitet på 4–7 Hz med overliggende raskere lavamplitude-oscillasjoner) og rolig søvn, karakterisert ved utbrudd av deltaaktivitet med høy amplitude i kombinasjon med spindler av raskere bølger med høy amplitude ispedd perioder med lav amplitude.

Hos friske premature og fullbårne nyfødte observeres vekslende aktivitet under rolig søvn i løpet av den første levemåneden. EEG hos nyfødte inneholder fysiologiske akutte potensialer karakterisert ved multifokalitet, sporadisk forekomst og uregelmessig forekomst. Amplituden deres overstiger vanligvis ikke 100–110 μV, forekomstfrekvensen er i gjennomsnitt 5 per time, hovedantallet er begrenset til rolig søvn. Relativt regelmessig forekommende akutte potensialer i frontale avledninger, som ikke overstiger 150 μV i amplitude, regnes også som normale. Normal EEG hos en moden nyfødt er karakterisert ved tilstedeværelsen av en respons i form av EEG-utflating på ytre stimuli.

I løpet av den første måneden av et modent barns liv forsvinner den alternerende EEG-en for rolig søvn; i den andre måneden dukker det opp søvnspindler, organisert dominerende aktivitet i occipital-ledningene, som når en frekvens på 4-7 Hz i en alder av 3 måneder.

I løpet av 4.-6. levemåned øker antallet thetabølger på EEG gradvis, og deltabølger avtar, slik at EEG ved slutten av 6. måned domineres av en rytme med en frekvens på 5-7 Hz. Fra 7. til 12. levemåned dannes alfarytmen med en gradvis reduksjon i antallet theta- og deltabølger. Innen 12 måneder dominerer oscillasjoner som kan karakteriseres som en langsom alfarytme (7-8,5 Hz). Fra 1 år til 7-8 år fortsetter prosessen med gradvis forskyvning av langsomme rytmer med raskere oscillasjoner (alfa- og beta-området). Etter 8 år dominerer alfarytmen på EEG. Den endelige dannelsen av EEG skjer innen 16-18 år.

Grenseverdier for den dominerende rytmefrekvensen hos barn

Alder, år	Frekvens, Hz
1	>5
3	>6
5	>7
8	>8

EEG hos friske barn kan inneholde overdrevne diffuse, langsomme bølger, utbrudd av rytmiske, langsomme svingninger og epileptiforme aktivitetsutladninger, slik at fra et tradisjonellt vurderingsperspektiv av aldersnormer, selv hos åpenbart friske individer under 21 år, kan bare 70–80 % av EEG-et klassifiseres som «normalt».

Fra 3-4 til 12 år øker andelen EEG med overdreven langsomme bølger (fra 3 til 16 %), og deretter synker denne indikatoren ganske raskt.

Responsen på hyperventilering i form av langsomme bølger med høy amplitude i alderen 9–11 år er mer uttalt enn i den yngre gruppen. Det er imidlertid mulig at dette skyldes at yngre barn utfører testen mindre presist.

Representasjon av noen EEG-varianter i den friske befolkningen avhengig av alder

Type aktivitet	1–15 år	16–21 år gammel
Langsom diffus aktivitet med en amplitude større enn 50 μV, registrert i mer enn 30 % av opptakstiden	14 %	5 %
Langsom rytmisk aktivitet i de bakre avledningene	25 %	0,5 %
Epileptiform aktivitet, utbrudd av rytmiske, langsomme bølger	15 %	5 %
"Normale" EEG-varianter	68 %	77 %

Den allerede nevnte relative stabiliteten i EEG-karakteristikkene hos en voksen opprettholdes til omtrent 50 år. Fra denne perioden og utover observeres en omstrukturering av EEG-spekteret, uttrykt i en reduksjon i amplituden og den relative mengden av alfarytmen og en økning i mengden av beta- og deltabølger. Den dominerende frekvensen etter 60–70 år har en tendens til å avta. I denne alderen forekommer theta- og deltabølger, som er synlige under visuell analyse, også hos praktisk talt friske individer.

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