В настоящее время методика ТМС-ЭЭГ активно развивается. Современные электроэнцефалографы и магнитные стимуляторы нового поколения позволяют довольно просто осуществить запись энцефалограммы непосредственно во время проведения транскраниальной магнитной стимуляции.
Для того, чтобы регистрировать биоэлектрическую активность головного мозга в условиях транскраниальной магнитной стимуляции, ЭЭГ-регистратор должен иметь определенные технические характеристики:
- Широкий амплитудный диапазон регистрации
- Широкий частотный диапазон регистрации
- Низкий уровень собственных шумов
- Отсутствие аппаратного фильтра верхних частот (DC-каналы постоянного тока)
В свою очередь магнитный стимулятор также должен обладать специальным silent-режимом работы для того, чтобы во время зарядки конденсатора и непосредственно стимуляции не передавать помехи на регистрирующие ЭЭГ-электроды через индуктор.
Области применения ТМС-ЭЭГ
Ввиду технической сложности реализации данной методики, ее распространение в клинической практике в настоящее время все еще не слишком широко. Но благодаря многочисленным исследованиям сферы ее использования постоянно расширяются. Так сегодня можно говорить о таких областях использования методики ЭЭГ-ТМС:
- Реабилитация после инсульта. Методика ЭЭГ-ТМС позволяет определить сохранность проводящих путей в головном мозге, а также отследить динамику их восстановления в ходе процесса реабилитации. Для данной методики проводиться усреднение нескольких десятков или даже сотен ответов на магнитный стимул и определяются латентности и амплитуды ответов по разным отведениям. Сопоставив амплитуды и латентности ответов, можно судить о распространении электрического импульса в структурах головного мозга.
- Локализация очагов эпилептиформной активности. По наличию медленно-волновой составляющей на ЭЭГ в ответ на магнитный стимул определяется очаг эпилептиформной активности (Rotenberg, 2009).
- Персонализированное лечение депрессии с помощью ТМС и индивидуальной частоты альфа-ритма. В данной методие ЭЭГ и ТМС проводиться не одновременно. С помощью ЭЭГ определяется индивидуальная частота альфа-пика, а в ходе нескольких следующих сеансов ТМС-терапии осуществляется лечение депрессии (MDD) с помощью стимуляции на этой частоте. По данным исследований эффект от такого лечения выше, чем от применения стандартных 10-ти герцовых протоколов.
- Научные исследования. В настоящее время ЭЭГ-ТМС довольно широко применяется в самых разных научных исследованиях по изучению особенностей строения и функционирования головного мозга.
Perturbational Complexity Index (PCI)
И вот, совсем недавно метод ТМС-ЭЭГ стал применяться для объективного контроля уровня сознания критически больных пациентов. С помощью расчета индекса вариативности (PCI) ответов головного мозга на транскраниальную магнитную стимуляцию можно определить уровень угнетения сознания пациентов, находящихся в бессознательном состоянии.
Исследования [1-5] подтверждают эффективность данного метода для объективной оценки уровня сознания.
Для определения уровня сознания необходимо провести ТМС-ЭЭГ запись с усреднением вызванных ответов головного мозга (ВП) на транскратиальную магнитную стимуляцию. После этого полученные кривые ВП оцениваются на степень вариативности с помощью расчета индекса PCI. Чем вариативнее, разнообразнее ответы головного мозга на магнитную стимуляцию, тем уровень сознания выше, чем однообразнее ответы - там выше степень угнетения сознания. Индекс PCI как раз и является мерой вариативности ответов головного мозга.
PCI вычисляется как степень сжатия методом Лемпел-Зива матрицы значимых источников коркового тока и измеряется от 0 до 1.
Согласно данным исследований [1-5], уровень ясного сознания соответствует значениям индекса PCI = 0.6 и выше. При значениях индекса PCI ниже 0.4 следует говорить об угнетении сознания разного уровня.
Заключение
Пока объективная оценка уровня сознания критически больных пациентов с помощью методики ТМС-ЭЭГ и индекса PCI остается высокотехнологичным методом, который применяется в основном только в научных исследованиях. Но с повышением доступности методики ТМС-ЭЭГ в целом следует ожидать расширения ее применения в том числе и для решения этой непростой клинической задачи.
Видео о методике проведения ТМС-ЭЭГ
Полезные материалы
- ЭЭГ-ТМС.
Список литературы
- A Theoretically Based Index of Consciousness Independent of Sensory Processing and Behavior, 2013.
- Stratification of Unresponsive Patients by an Independently Validated Index of Brain Complexity, 2016.
- Subcortical atrophy correlates with the perturbational complexity
index in patients with disorders of consciousness, Brain Stimulation, 2020. - Assessing the Intra- and Inter-Subject Reliability of the Perturbational Complexity Index (PCI) of Consciousness for Three Brain Regions Using TMS-EEG, 2020.
- Detecting the Potential for Consciousness in Unresponsive Patients Using the Perturbational, Brain Sciences, 2020.
Complexity Index