Электроэнцефалография – чувствительный неинвазивный метод исследования функционального состояния головного мозга. По результатам проведенного ЭЭГ-обследования можно оценить функциональное состояние структур головного мозга, определить источники патологической электрической активности. Область использования ЭЭГ в медицинской клинической практике в настоящее время довольно обширна: от рутинных ЭЭГ-обследований в поликлинике до инвазивного ЭЭГ-видеомониторинга перед оперативным лечением головного мозга (опухоли, эпилепсия). Применяется ЭЭГ и в палатах интенсивной терапии , и в неонатальных отделениях для нейромониторинга новорожденных . Но обо всем этом по порядку я расскажу в своих следующих публикациях. Сегодня поговорим только о базовых понятиях.
Ритмы работы мозга
Понятием «ритм» на электроэнцефалограмме считается тип электрической активности, относящийся к определенному состоянию мозга, координируемый соответствующими механизмами. При расшифровке показателей ритма ЭЭГ головного мозга анализируется его частота, соответствующая состоянию участка мозга, амплитуда, и характерные его изменения при функциональных сменах активности.
В ходе регистрации ЭЭГ-обследования регистрируется электрическая активность мозга под каждым электродом. Эта активность представлена по оси времени в виде ЭЭГ-кривой. В этой кривой принято выделять волны определенных частотных диапазонов, которые называют ритмами ЭЭГ. Основным ЭЭГ-ритмом здорового человека в состоянии расслабленного бодрствования считается альфа-ритм (8-14 Гц). При решении, например, математических задач мозг в большей степени начинает генерировать бета-ритм (14-35 Гц), а во сне у человека доминируют дельта (0.5 – 4 Гц) и тета (4-8 Гц) ритмы. По наличию или отсутствию тех или иных ритмов в зависимости от состояния пациента, по их локализации врач может сделать заключение о функциональном состоянии головного мозга обследуемого.
Ритмы бодрствующего человека
Мозговая деятельность, зафиксированная на ЭЭГ у взрослого человека, имеет несколько типов ритмов, характеризующихся определенными показателями и состояниями организма.
- Альфа-ритм. Его частота 8–14 Гц. Альфа-ритм присутствует у большинства здоровых индивидуумов. Самые высокие показатели амплитуды наблюдаются в состоянии покоя обследуемого, находящегося в темной комнате с закрытыми глазами. Лучше всего определяется в затылочной области. Фрагментарно блокируется или совсем затихает при мыслительной деятельности или зрительном внимании.
- Бета-ритм. Его волновая частота колеблется в интервале 14–35 Гц, и основные перемены наблюдаются при активном состоянии обследуемого. Ярко выраженные колебания можно диагностировать в лобных долях при обязательном условии наличия активной деятельности, например, психическое или эмоциональное возбуждение и другие. Амплитуда бета-колебаний гораздо меньше альфа-ритма. Часто бета-ритм разделяют на два поддиапазона: бета-НЧ-ритм от 14 до 20 Гц и бета-ВЧ-ритм от 20 до 35 Гц.
- Гамма-ритм. Интервал колебаний выше 35 Гц, может достигать 120–180 Гц и характеризуется довольно сниженной амплитудой – менее 10 мкВ. Превышение границы 15 мкВ считается патологией, обуславливающей снижение интеллектуальных способностей. Ритм определяется при решении задач и ситуаций, требующих повышенного внимания и концентрации.
- Каппа-ритм. Характеризуется интервалом 8–12 Гц, и наблюдается в височной части мозга при умственных процессах путем подавления альфа-волн в остальных участках.
- Лямбда-ритм. Отличается малым частотным диапазоном: 4–5 Гц, запускается в затылочной области при необходимости принятия зрительных решений, например, занимаясь поиском чего-либо с открытыми глазами. Колебания полностью пропадают после концентрации взгляда в одной точке.
- Мю-ритм. Определяется интервалом 8–13 Гц. Запускается в затылочной части, и лучше всего наблюдается при спокойном состоянии бодрствования. Подавляется при запуске любой активности, не исключая и мыслительную. В центральных областях мозга (моторная зона) мю-ритм может наблюдаться при отсутствии движения, подавляется любым движением конечностей.
Ритмы ЭЭГ в состоянии сна
Отдельная категория видов ритмов, проявляющихся либо в условиях сна, либо при патологических состояниях включает в себя три разновидности:
- Дельта-ритм . Частота 0.5–4 Гц. Характерен для фазы глубокого сна и для коматозных больных. Также фиксируется при записи сигналов от областей коры мозга, расположенных на границе с пораженными онкологическими процессами участков. Иногда может быть зафиксирован у детей 4–6 лет.
- Тета-ритм . Интервал частоты находится в пределах 4–8 Гц. Данные волны запускаются гиппокампом (информационным фильтром) и проявляются при сне. Отвечает за качественное усвоение информации и лежит в основе самообучения.
- Сигма-ритм . Отличается частотой 10–16 Гц, и считается одним из главных и заметных колебаний спонтанной электроэнцефалограммы, возникающий при естественном сне на начальной его стадии.
По итогам, полученным при записи ЭЭГ-обследования, определяется показатель, характеризующий полную всеохватывающую оценку волн – биоэлектрическую активность мозга (БЭА). Врач-диагност проверяет параметры ЭЭГ: частоту, ритмичность и присутствие резких вспышек, провоцирующих характерные проявления, и на этих основаниях делает окончательное заключение.
Расшифровка показателей электроэнцефалограммы
Чтобы расшифровать ЭЭГ, и не упустить никаких мельчайших проявлений на записи, специалисту необходимо учесть все важные моменты, которые могут отразиться на исследуемых показателях. К ним относятся возраст, наличие определенных заболеваний, возможные противопоказания и другие факторы.
По окончании процедуры сбора всех данных и их обработки, анализ идет к завершению и затем формируется итоговое заключение, которое и будет предоставлено для принятия дальнейшего решения по выбору метода терапии. Любое нарушение активностей может быть симптомом болезней, обусловленных определенными факторами.
В современных программах обработки и анализа ЭЭГ расчет параметров и подготовка заключения производится автоматически.
Нетипичные ритмы
Кроме перечисленных базовых ритмов ЭЭГ в последнее время выделяют несколько новых диапазонов. К ним можно отнести:
- Высокочастотные осцилляции (High Frequency Oscillations - HFO) - регистрируются с инвазивных ЭЭГ-электродов. ВЧО регистрируются от 80 до 200-500 Гц. ВЧО являются маркером источников патологической активности при поиске очагов патологической активности перед оперативным лечением.
- Сверхмедленная электрическая активность головного мозга — тип ЭЭГ-активности, который может быть зарегистрирован только при помощи специальных усилителей (усилителей постоянного тока), включает колебания с периодом от нескольких до десятков секунд. Механизм генерации этих колебаний не известен, но предполагается, что это связано с медленными метаболическими процессами мозга. Используется только в научных исследованиях.
Трехфазные волны
Трехфазные волны представляют собой позитивные высокоамплитудные резкие колебания более 70 микровольт. Положительной волне обычно предшествует медленная негативная волна. Как правило, первая негативная волна имеет более высокую амплитуду, чем вторая.
В данном видео от журнального клуба Асклин и Ru-YES разобраны механизмы возникновения и клинические примеры трехфазных волн:
Возрастные нормы
Электрическая активность головного мозга младенца, подростка, взрослого или пожилого человека существенно отличаются по частотному составу, по амплитуде. Поэтому в зависимости от возраста обследуемого ЭЭГ может содержать различные ритмы. Задача врача - увидеть отклонение от нормальных значений и сделать грамотное заключение.