Apa elektroencephalogram? (EEG)

The electroencephalogram (EEG) adalah ujian yang digunakan untuk merekod dan menilai aktiviti bioelektrik otak. Potensi elektrik diperoleh melalui elektroda yang terletak pada kulit kepala pesakit.

Rekod boleh dicetak pada kertas bergerak melalui electroencephalograph atau boleh dilihat pada monitor. Aktiviti elektrik otak dapat diukur dalam keadaan dasar istirahat, terjaga atau tidur.

Elektroencephalogram digunakan untuk diagnosis epilepsi, gangguan tidur, encephalopathies, koma dan kematian otak, antara kegunaan lain. Ia juga boleh digunakan dalam penyelidikan.

Ia sebelum ini digunakan untuk mengesan gangguan otak fokus seperti tumor atau strok. Kini pengimejan resonans magnetik (MRI) dan tomografi yang dikira (CT) digunakan.

Sejarah ringkas mengenai elektroencephalogram

Sejarah elektroencephalogram bermula pada tahun 1870, apabila Fristsch dan Hitzig, doktor tentera Prusia, menyiasat dengan otak ketenteraan. Ini ditemui di Battle of Sedan. Tidak lama kemudian mereka sedar bahawa, dengan merangsang bidang-bidang tertentu otak dengan arus galvanik, pergerakan dalam tubuh dihasilkan..

Walau bagaimanapun, pada tahun 1875 apabila doktor Richard Birmick Caton mengesahkan bahawa otak menghasilkan arus elektrik. Terima kasih kerana belajar dengan tikus dan monyet. Selepas itu, ini membolehkan ahli neurologi Ferrier untuk bereksperimen dengan "arus faradic", menempatkan fungsi motor di otak.

Pada tahun 1913, Vladimir Pravdich-Neminsky adalah orang pertama yang melakukan apa yang disebutnya "electrocerebrogram", memeriksa sistem saraf anjing. Sehingga detik itu, semua pemerhatian dibuat pada otak yang tidak diketahui, kerana tidak terdapat prosedur pembesaran yang mencapai bahagian dalam tengkorak.

Pada tahun 1920, Hans Berger mula bereksperimen dengan manusia dan 9 tahun kemudian, dia mencipta satu kaedah untuk mengukur aktiviti elektrik otak. Mencipta istilah "electroencephalogram" untuk mencirikan rekod fluktuasi otak elektrik.

Ahli neurologi Jerman ini adalah orang yang menemui "irama Berger". Iaitu, "gelombang alfa" semasa, yang terdiri daripada ayunan elektromagnet yang datang dari aktiviti elektrik sinkronik talamus. 

Berger, walaupun penemuannya yang hebat, saya tidak boleh maju dalam kaedah ini kerana pengetahuan teknikalnya yang terhad.

Pada tahun 1934, Adrian dan Matthews, dalam demonstrasi di Persatuan Fisiologi (Cambridge) dapat menyemak "irama Berger". Penulis ini maju dengan teknik yang lebih baik dan menunjukkan bahawa irama tetap dan lebar 10 mata sesaat tidak muncul dari seluruh otak, tetapi dari kawasan visual yang bersekutu.

Kemudian, Frederic Golla mengesahkan bahawa dalam sesetengah penyakit terdapat perubahan dalam ayunan ritmik aktiviti otak.

Ini membolehkan kemajuan besar dalam kajian epilepsi, menyedari kesukaran topik ini dan keperluan untuk mengkaji otak dengan cara yang terintegrasi. Fisher dan Lowenback, pada tahun 1934, dapat menentukan puncak epileptiform.

Akhirnya, William Grey Walter, ahli neurologi Amerika Utara dalam bidang robotik, telah membangunkan versi electroencephalogramnya sendiri dan menambah penambahbaikan. Terima kasih kepadanya sekarang mungkin untuk mengesan pelbagai jenis gelombang otak, dari gelombang alfa hingga delta.

Bagaimana elektroencephalogram berfungsi?

Elektroencephalogram standard adalah imbasan bukan invasif dan tidak menyakitkan yang dilakukan dengan melampirkan elektrod ke kulit kepala dengan gel konduktif. Ia mempunyai saluran rakaman, yang mengukur perbezaan voltan antara dua elektrod. Biasanya 16 hingga 24 lead digunakan.

Pasang elektrod digabungkan mencipta apa yang dipanggil "montaj", yang boleh bipolar (melintang dan membujur) dan monopolar (rujukan). Perhimpunan bipolar digunakan untuk merakam perbezaan voltan dalam bidang aktiviti otak, manakala monopolar membandingkan bahagian otak aktif dan yang lain tanpa aktiviti atau aktiviti neutral.

Perbezaan di antara zon aktif dan purata semua atau beberapa elektrod aktif juga boleh diukur.

Elektrosphere invasif (di dalam otak) boleh digunakan untuk mengkaji secara terperinci kawasan yang sukar dicapai seperti permukaan mesial pada lobus temporal.

Juga, kadang-kadang perlu untuk memasukkan elektrod berhampiran permukaan otak untuk mengesan aktiviti elektrik korteks serebrum. Elektrod biasanya terletak di bawah dura (salah satu lapisan meninges) melalui serpihan tengkorak.

Prosedur ini disebut electrocorticography, dan ia digunakan untuk merawat epilepsi tahan dan untuk penyiasatan.

Terdapat sistem standard untuk penempatan elektrod yang dikenali sebagai "sistem 10-20". Ini menunjukkan bahawa jarak antara elektrod mesti 10% atau 20% berkenaan dengan bahagian depan (depan ke belakang) atau paksi melintang (dari satu sisi otak ke yang lain).

21 elektrod perlu diletakkan, dan setiap elektrod akan disambungkan kepada input penguat berbeza. Penguat menyambungkan voltan antara elektrod aktif dan elektrod rujukan antara 1000 dan 100 000 kali.

Pada masa ini, isyarat analog tidak digunakan dan amplifiers digital digunakan. EEG digital mempunyai kelebihan yang besar. Sebagai contoh, ia memudahkan analisis dan penyimpanan isyarat. Di samping itu, ia membolehkan mengubahsuai parameter seperti penapis, kepekaan, masa rakaman dan perhimpunan.

Isyarat EEG boleh didaftarkan dengan perkakasan sumber terbuka seperti OpenBCI. Sebaliknya, isyarat boleh diproses oleh perisian percuma seperti EEGLAB atau Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Isyarat elektroencephalografik diwakili oleh perbezaan potensi elektrik (dpd) di antara dua titik di permukaan tengkorak. Setiap titik adalah elektrod.

Gelombang otak elektroencephalogram

Otak kita berfungsi melalui impuls elektrik yang bergerak melalui neuron kita. Impuls ini boleh berirama atau tidak, dan dikenali sebagai gelombang otak.

Irama ini terdiri daripada gelombang tetap, yang mempunyai morfologi dan tempoh yang sama, dan yang mengekalkan frekuensinya sendiri.

Gelombang dikelaskan mengikut frekuensi mereka, iaitu, berapa kali gelombang berulang sesaat, dan dinyatakan dalam hertz (Hz). Frekuensi mempunyai pengedaran topografi dan reaktiviti tertentu. Kebanyakan isyarat otak yang diperhatikan di kulit kepala berada dalam julat antara 1 dan 30 Hz.

Sebaliknya, amplitud juga diukur. Ini ditentukan dari perbandingan jarak antara garis dasar dan puncak gelombang. Morfologi gelombang dapat tajam, menunjuk, dalam kompleks gelombang titik dan / atau gelombang lambat gelombang akut.

Dalam elektroencephalogram, 4 jalur lebar utama yang dikenali sebagai alpha, beta, theta dan delta boleh diperhatikan.

Gelombang Beta

Mereka terdiri daripada gelombang luas, yang frekuensi antara 14 dan 35 Hz. Mereka muncul apabila kita bangun melakukan aktiviti yang memerlukan usaha mental yang sengit, seperti melakukan peperiksaan atau belajar.

Gelombang ombak

Mereka adalah amplitud yang lebih besar daripada yang sebelumnya, dan kekerapan mereka berayun antara 8 dan 13 Hz. Mereka timbul apabila orang itu santai, tanpa membuat usaha mental penting. Mereka juga muncul apabila kita menutup mata, kita bermimpi, atau kita menjalankan aktiviti yang sangat automatik.

Gelombang Theta

Mereka mempunyai amplitud yang lebih besar tetapi frekuensi yang lebih rendah (antara 4 dan 8 Hz). Mereka mencerminkan keadaan kelonggaran yang hebat, sebelum tidur awal. Khususnya, ia dikaitkan dengan fasa pertama tidur. 

Gelombang Delta

Gelombang ini mempunyai frekuensi terendah semua (antara 1 dan 3 Hz). Mereka dikaitkan dengan tahap tidur yang lebih dalam (peringkat 3 dan 4, di mana anda tidak biasanya bermimpi).

Bagaimana elektroencephalogram dilakukan?

Untuk melakukan EEG, pesakit perlu santai, dalam suasana gelap dengan mata tertutup. Biasanya ia berlangsung sekitar 30 minit.

Pada permulaan, ujian pengaktifan dilakukan seperti photostimulation sekejap (menggunakan rangsangan cahaya dengan frekuensi yang berbeza) atau hyperventilation (bernafas melalui mulut secara teratur dan dalam selama 3 minit).

Ia juga boleh menyebabkan tidur atau, sebaliknya, memastikan pesakit terjaga. Ini bergantung pada apa yang dimaksudkan penyelidik untuk mengamati atau mengesahkannya.

Bagaimana ia ditafsirkan?

Untuk mentafsirkan elektroencephalogram adalah perlu untuk mengetahui aktiviti normal otak mengikut umur dan keadaan pesakit. Ia juga perlu untuk memeriksa artifak dan masalah teknikal yang mungkin untuk mengurangkan kesilapan tafsiran.

Elektroencephalogram mungkin tidak normal jika terdapat aktiviti epilepsi (mencadangkan kewujudan proses epileptik). Ini boleh disetempat, umum atau dengan corak tertentu dan luar biasa.

Ia juga boleh menjadi tidak normal apabila gelombang perlahan dipaparkan di kawasan tertentu. Atau, asynchrony umum dijumpai. Keabnormalan juga boleh berlaku dalam amplitudo atau apabila terdapat jejak yang menyimpang dari keadaan biasa.

Pada masa ini, teknik lain yang lebih maju telah dibangunkan seperti pemantauan video-EEG, EEG ambulatori, telemetri, pemetaan otak, serta elektrokortikografi..

Jenis elektroencephalogram

Terdapat pelbagai jenis electroencephalogram yang disenaraikan di bawah:

Elektroencephalogram asas

Ia dilakukan apabila pesakit berada dalam keadaan terjaga, jadi tiada penyediaan diperlukan. Untuk mengelakkan penggunaan produk yang mungkin menjejaskan penerokaan, pembersihan kulit kepala yang baik dilakukan.

Electroencephalogram dalam tempoh kurang tidur

Adalah perlu persiapan sebelum ini. Pesakit mesti berjaga selama 24 jam sebelum selesai. Ini dilakukan untuk dapat membuat jejak fisiologi fasa impian untuk mengesan anomali yang tidak dapat diperoleh melalui EEG basal..

Video-Electroencephalogram

Ini adalah elektroencephalogram biasa, tetapi ciri tersendiri adalah bahawa pesakit itu direkodkan semasa proses itu. Tujuannya adalah untuk mendapatkan rekod visual dan elektrikal untuk melihat jika krisis atau pseudocrisis muncul.

Elektroencephalogram kematian otak

Ia adalah teknik yang perlu untuk melihat aktiviti kortikal cerebral atau ketiadaannya. Ini adalah langkah pertama yang dikenali sebagai "protokol kematian otak". Ia adalah penting untuk memulakan peranti untuk pengekstrakan dan / atau pemindahan organ.

Aplikasi klinikal elektroencephalogram

Elektroencephalogram digunakan dalam pelbagai jenis klinikal dan neuropsikologi. Berikut adalah beberapa kegunaannya:

Mengesan epilepsi

EEG dalam epilepsi adalah asas untuk diagnosis, kerana ia memungkinkan untuk membezakannya dari patologi lain seperti krisis psikogenik, sinopik, gangguan pergerakan atau migrain..

Ia juga berfungsi untuk klasifikasi sindrom epilepsi, serta untuk mengawal evolusi dan keberkesanan rawatan.

Mengesan encephalopathies

Encephalopathies melibatkan kerosakan atau kerosakan otak. Terima kasih kepada elektroencephalogram dapat diketahui jika gejala-gejala tertentu disebabkan oleh masalah otak "organik", atau produk dari gangguan psikiatri yang lain.

Kawalan anestesia

Elektroencephalogram berguna untuk mengawal kedalaman anestesia, mencegah pesakit memasuki koma atau bangun.

Memantau fungsi otak

EEG adalah penting dalam unit penjagaan rapi untuk mengawal fungsi otak. Terutama sawan, kesan sedatif dan anestesia pada pesakit dalam koma disebabkan, serta untuk memeriksa kerosakan otak sekunder. Sebagai contoh, apa yang boleh berlaku dalam pendarahan subarachnoid.

Pengesanan fungsi yang tidak normal

Ia digunakan untuk mendiagnosis perubahan yang tidak normal dalam tubuh yang boleh menjejaskan otak. Biasanya prosedur yang diperlukan untuk mendiagnosis atau memantau penyakit otak seperti Alzheimer, kecederaan otak traumatik, jangkitan atau tumor.

Pola electroencephalographic tertentu mungkin menarik untuk diagnosis beberapa patologi. Sebagai contoh, encephalitis herpetic, anoxia serebrum, keracunan barbiturate, ensefalopati hepatik, atau penyakit Creutzfeldt-Jakob. 

Semak perkembangan otak yang mencukupi

Dalam bayi baru lahir, EEG boleh memberi maklumat tentang otak untuk mengenal pasti kemungkinan anomali mengikut masa kehidupan mereka.

Kenal pasti kematian koma atau otak

Elektroencephalogram diperlukan untuk menilai keadaan kesedaran pesakit. Ia memberikan data mengenai kedua-dua prognosis dan tahap kelambatan aktiviti otak. Jadi, kekerapan yang lebih rendah akan menunjukkan pengurangan tahap kesedaran.

Ia juga membolehkan untuk melihat jika aktiviti otak berterusan atau tidak berterusan, kehadiran aktiviti epileptiform (yang menunjukkan prognosis yang lebih buruk) dan kereaktifan kepada rangsangan (yang menunjukkan kedalaman koma).

Di samping itu, melalui kehadiran corak tidur boleh diperiksa (yang jarang berlaku apabila koma lebih mendalam).

Patologi dalam mimpi itu

EEG adalah sangat penting untuk diagnosis dan rawatan pelbagai laluan tidur. Pesakit boleh diperiksa semasa tidur dan melihat ciri-ciri gelombang otak mereka.

Ujian yang paling biasa digunakan untuk kajian tanah adalah polysomnography. Ini, selain memasukkan elektroencephalogram, secara serentak merekodkan pesakit pada video. Di samping itu, ia dapat menganalisis aktiviti ototnya, gerakan pernafasan, aliran udara, tepu oksigen, dan sebagainya..

Siasatan

Elektroencephalogram digunakan dalam siasatan. Terutamanya dalam neurosains, psikologi kognitif, neurolinguistik dan psikologi. Sebenarnya, banyak perkara yang kita tahu mengenai otak kita hari ini adalah disebabkan penyelidikan yang dijalankan dengan elektroensefalograms..

Rujukan

1. Aktiviti elektrik otak: bahasa yang boleh dibaca? (s.f.). Diperoleh pada 31 Disember 2016, dari Metode: Revista de Diffusion de la Investigación de la Universitat de València. Diambil daripada method.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (s.f.). Topik 5: Electroencephalography. Diperoleh pada 31 Disember 2016, dari UNIVERSIDAD DE ALCALÁ, JABATAN ELEKTRONIK: Diambil dari bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, J. S. (1993). Elektroencephalogram: pola dan asalnya. Tekan MIT.
4. Barros, M. I. M., & Guardiola, G. T. (2006). Konsep asas elektroensefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Electroencephalography (s.f.). Diperoleh pada 31 Disember 2016, dari Wikipedia.
6. García, T. T. (2011). Manual Asas untuk Jururawat dalam Electroencephalography. Pengajaran Kejururawatan, 94, 29-33.
7. Merino, M. dan Martínez, A. (2007). Elektroencephalografi konvensional dalam pediatrik, teknik dan tafsiran. Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (Eds.). (2005). Electroencephalography: prinsip asas, aplikasi klinikal, dan bidang yang berkaitan. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R.M., & Alonso, M.T. (2009). Teknik asas elektroensefalografi: prinsip dan aplikasi klinikal. Riwayat Sistem Kesihatan Navarra, 32 (Suppl 3), 69-82. Diperoleh pada 31 Disember 2016, dari scielo.isciii.es.