Загрузил madmaniako

Методы визуализации мозга электроэнцефалография 2019

реклама
Методы визуализации мозга:
электроэнцефалография
Нейровизуализация
Функциональная
визуализация
Структурная
визуализация
•
•
Компьютерная томография
Магнитно-резонансная
томография
•
ГДЕ?•
Функциональная магнитнорезонансная томография
Позитронно-эмиссионная
томография
•
•
•
Электроэнцефалография
Вызванные потенциалы
Магнитоэнцефалография
КОГДА?
Электроэнцефалограмма - запись биоэлектрической активности мозга,
регистрируемая с поверхности скальпа.
ЭЭГ отражает сумму локальных градуальных постсинаптических потенциалов.
Когда
при возникновении ПСП ионы Na+ входят в клетку межклеточное пространство вокруг дендритов становится
заряженным более отрицательно (из-за недостатка + зарядов) по сравнению с межклеточным пространством вокруг
тела клетки. Это приводит к формированию диполя – двух точечных зарядов, разнесенных на некоторое расстояние
друг от друга. Формирование диполя возможно только для пирамидных клеток коры, т.к. они имеют вытянутую
структуру и заряды оказываются разнесены. Такой диполь (или сумму диполей, если синхронно активируются
несколько рядом расположенных клеток) можно зарегистрировать на поверхности скальпа.
Пирамидная клетка коры
(формируется диполь)
Звездчатый нейрон
(диполь не
формируется:
отрицательный заряд
компенсируется
положительным и общий
заряд вокруг такой
клетки равен 0)
Основные ритмы и параметры
энцефалограммы
• дельта-ритм (0,5-4 Гц);
• тэта-ритм (5-7 Гц);
•альфа-ритм (8-13 Гц);
•бета-ритм (15-35 Гц);
•гамма-ритм (>35 Гц).
Бета-ритм
Бета-ритм (β-ритм) — частота колебания варьируется от 14 до 40 Гц.
Регистрируется в области передних и центральных извилин.
Бета-волны — самые быстрые. Бета-ритм в норме связан с высшими
когнитивными процессами и фокусированием внимания, в обычном бодрствующем
состоянии, когда мы с открытыми глазами наблюдаем за происходящими
событиями, или сосредоточенны на решении каких-либо текущих проблем.
Альфа-ритм
Альфа ритм (α-ритм) — частота колебания варьируется от 8 до 13 Гц.
Наибольшая амплитуда проявляется при закрытых глазах и в затемненном
помещении. Регистрируется преимущественно в затылочной и теменной областях
(зрительных отделах мозга) и имеет характерную веретенообразную структуру
(плавное увеличение и уменьшение амплитуды).
Регистрируется у 85-95 % здоровых взрослых людей. Альфа-ритм связан с
расслабленным состоянием бодрствования, покоя. Альфа-волны возникают тогда,
когда мы закрываем глаза и начинаем расслабляться.
Тета-ритм
Тета-ритм (θ-ритм) — частота колебания данного ритма составляет от 4 до 8
Гц. Регистрируется во фронтальных зонах и гиппокампе.
Тета-волны появляются тогда, когда спокойное, расслабленное бодрствование
переходит в сонливость. Колебаниям в головном мозге становятся более
медленными и ритмичными. Это состояние называется еще «сумеречным»,
поскольку в нем человек находится между сном и бодрствованием.
Дельта-ритм
Дельта-ритм (δ-ритм) — частота колебания варьируется от 1 до 4 Гц,
высокоамплитудные волны.
Дельта- ритм связан с восстановительными процессами, особенно во время сна, и
низким уровнем активации. При многих неврологических и других нарушениях
дельта-волны заметно усилены. Избыток усиленных дельта-волн практически
гарантирует наличие нарушений внимания и других когнитивных функций.
Возникает при естественном и наркотическом сне, а наблюдается так же, как при
регистрации от участков коры, граничных с областью, пораженной опухолью.
Аппаратура для регистрации ЭЭГ
Электроды
Международная
система
размещения
электродов
«10-20»
Варианты отведения потенциалов
Монополярное
+) позволяет
зарегистрировать
реальную форму
электрических
потенциалов
-) не позволяет
точно
локализовать
источник
активности
Биполярное
+) позволяет точно
локализовать
источник
активности
-) не позволяет
зарегистрировать
реальную форму
электрических
потенциалов
Помехи и артефакты при
регистрации ЭЭГ
Артефакт
любая погрешность, не связанная с
откликом мозга на стимуляцию,
регистрируемая под электродом
Физической природы
•
•
Электромагнитные помехи (наводка
сети переменного тока 50 Гц)
Артефакты движения электродов
Физиологической природы
•Электромиограмма
•Мигание глаз и движение глазных яблок
(окулограмма)
•ЭКГ
•Пульсация сосудов
•Дыхательные движения
•Глотательные движения
•Кожно-гальваническая реакция
Артефакт ЭОГ
ЭМГ при сжатии зубов
Виды ЭЭГ-обследования
•
•
•
•
Рутинная ЭЭГ
Запись ЭЭГ во время сна
Холтеровское ЭЭГ-мониторирование
Видео-ЭЭГ-мониторинг
•
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Функциональные пробы
открывание-закрывание глаз
фотостимуляция
гипервентиляция
фоностимуляция (применяется реже)
депривация сна
стимуляция умственной активности
Функциональные пробы
• проба с открытием и закрытием глаз
При закрытых глазах
в затылочных отведениях
регистрируется альфа-ритм
Причина возникновения альфа-ритма –
ритмическая пейсмейкерная активность
нейронов таламуса, которая возникает при
снижении возбуждения от активирующей
системы мозга (ретикулярной формации).
Альфа-ритм (затылочный)
Альфа ритм может
регистрироваться только в
затылочных отведениях (см.
предыдущий слайд) или же быть
более «размытым» по всем
отведениям, но всегда его
максимум расположен на затылке
в районе зрительной коры!
При открывании глаз происходит
уменьшение/исчезновение
(десинхронизация) альфа-ритма
Причина – повышение активности
ретикулярной формации при усилении
внимания приводит к прекращению
ритмической пейсмейкерной активности
нейронов таламуса.
Альфа-ритм в затылочных отведениях. Подавляется при пробе с открытием глаз.
•
Проба с открытием глаз позволяет оценить реактивность регистрируемых
ритмов.
 При открывании глаз обычно происходит подавление основного затылочного
ритма.
 На остальные ритмы открытие глаз не оказывает столь существенного влияния.
Поэтому проба с открытием глаз является также способом идентификации
ритма – является ли он основным затылочным ритмом? Дело в том, у части
пациентов, особенно младшего возраста, основной затылочный ритм может
быть представлен колебаниями волн меньшей частоты, чем альфа-ритм. В
таких случаях проба открытием глаз, показывающая депрессию
медленноволновой активности в задних отделах, говорит в пользу того, что эта
активность является аналогом затылочного альфа-ритма.
 И, наоборот, ритмы, которые по частоте совпадают с альфа-диапазоном, но не
являются им, не будут закономерно реагировать на открытие глаз падением
амплитуды. Например, мю-ритм, известный также как сенсомоторный, обычно
слабо реагирует на открытие глаз.
•
При исследовании реактивности альфа-ритма обращают внимание на
симметричность изменений. Ареактивность альфа-колебаний при открытии глаз
с одной стороны может свидетельствовать о корковой или подкорковой
патологии - феномен Банко (Bancaud).
•
У некоторых пациентов закрытие глаз может провоцировать появление
непродолжительной эпилептиформной активности –
признак фотосенситивности, известный как eye-closure sensitivity. При этом
часто вначале активность носит характер высокочастотных колебаний, которые
постепенно замедляются и трансформируются в нормальный альфа-ритм.
Мю-ритм (соматосенсорный)
Мю-ритм в центральных отделах. Не блокируется закрытием глаз.
Этот ритм блокируется или редуцируется наиболее отчетливо при контралатеральных движениях,
мысленном представлении движений, готовностью к движению или тактильной стимуляцией
Функциональные пробы
• гипервентиляция – глубокое и регулярное
дыхание, является процедурой активации, которая
стандартно используется при проведении рутинного
исследования ЭЭГ.
• Гипервентиляция вызывает снижение парциального
давления CO2 в крови (гипокапния), вазоконстрикцию
(сужение просвета кровеносных сосудов) и снижение
мозгового кровотока. Изменяется функциональное
состояние отдельных нейронов и нейронных сетей,
повышается уровень синхронизации работы нервных
клеток.
• Гипервентиляция, выполняется обычно в течение 3-5
минут, может вызывать физиологические изменения в
виде общего замедления ритмики ЭЭГ, повышения
количества медленных (дельта и тета) колебаний,
появление или усиление эпилептиформной
активности, клинические приступы (наиболее часто абсансы при идиопатической генерализованной
эпилепсии).
Во время гипервентиляции регистрируются билатеральные высокоамплитудные преходящие дельта
колебания частотой 2 Гц с преобладанием в лобных отделах.
Проба с гипервентиляцией - появление 3-Гц комплексов спайк-волна у пациентки с детской абсансэпилепсией.
Анализ ЭЭГ
• Визуальный (качественный) анализ
• Статистический (количественный)
анализ
Преобразование Фурье
Спектральный анализ ЭЭГ
Спектр мощности отражает энергию каждой из частотных
составляющих данной ЭЭГ.
Сниженная мощность ритмов ЭЭГ в
диапазоне альфа-ритма в отведении
F4
Максимальная мощность ритмов
ЭЭГ в диапазоне альфа-ритма в
отведении О2
Регистрация ЭЭГ
Международная
система
размещения
электродов
«10-20»
•
•
Выполняется функциональная проба «глаза закрыты/глаза открыты»
Альфа-ритм распределен правильно; градиент нарастания от лобных
отведений к затылочным
Скачать