Elektroenzephalographie

Die Elektroenzephalographie (EEG) ist die Aufzeichnung elektrischer Wellen mit einem bestimmten Rhythmus. Bei der Analyse eines EEG wird auf den Grundrhythmus, die Symmetrie der elektrischen Gehirnaktivität, die Spike-Aktivität und die Reaktion auf Funktionstests geachtet. Die Diagnose wird unter Berücksichtigung des klinischen Bildes gestellt. Das erste menschliche EEG wurde 1929 vom deutschen Psychiater Hans Berger aufgezeichnet.

Die Elektroenzephalographie ist eine Methode zur Untersuchung des Gehirns durch Aufzeichnung der Unterschiede in elektrischen Potentialen, die während seiner lebenswichtigen Funktionen auftreten. Aufzeichnungselektroden werden in bestimmten Bereichen des Kopfes platziert, sodass alle Hauptteile des Gehirns in der Aufzeichnung dargestellt werden. Die resultierende Aufzeichnung – ein Elektroenzephalogramm (EEG) – ist die gesamte elektrische Aktivität von vielen Millionen Neuronen, die hauptsächlich durch die Potentiale von Dendriten und Nervenzellkörpern dargestellt wird: exzitatorische und inhibitorische postsynaptische Potentiale und teilweise durch die Aktionspotentiale von Neuronenkörpern und Axonen. Somit spiegelt das EEG die funktionelle Aktivität des Gehirns wider. Das Vorhandensein eines regelmäßigen Rhythmus im EEG zeigt an, dass Neuronen ihre Aktivität synchronisieren. Normalerweise wird diese Synchronisation hauptsächlich durch die rhythmische Aktivität der Schrittmacher (Schrittmacher) der unspezifischen Kerne des Thalamus und ihrer thalamokortikalen Projektionen bestimmt.

Da das Niveau der funktionellen Aktivität durch unspezifische Medianstrukturen (Formation reticularis des Hirnstamms und des Vorderhirns) bestimmt wird, bestimmen dieselben Systeme Rhythmus, Erscheinungsbild, allgemeine Organisation und Dynamik des EEG. Die symmetrische und diffuse Organisation der Verbindungen unspezifischer Medianstrukturen mit dem Kortex bestimmt die bilaterale Symmetrie und relative Homogenität des EEG für das gesamte Gehirn.

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Der Zweck der Elektroenzephalographie

Der Hauptzweck der Elektroenzephalographie in der klinischen Psychiatrie besteht darin, Anzeichen organischer Hirnschäden (Epilepsie, Hirntumore und -verletzungen, zerebrovaskuläre und metabolische Störungen, neurodegenerative Erkrankungen) zu erkennen oder auszuschließen, um die Differenzialdiagnose zu stellen und die Art der klinischen Symptome zu klären. In der biologischen Psychiatrie wird das EEG häufig zur objektiven Beurteilung des Funktionszustands bestimmter Strukturen und Systeme des Gehirns, zur Untersuchung der neurophysiologischen Mechanismen psychischer Störungen sowie der Wirkung von Psychopharmaka eingesetzt.

Indikationen für die Elektroenzephalographie

• Differentialdiagnostik von Neuroinfektionen mit volumetrischen Läsionen des Zentralnervensystems.
• Beurteilung des Schweregrads von ZNS-Schäden bei Neuroinfektionen und infektiösen Enzephalopathien.
• Klärung der Lokalisation des pathologischen Prozesses bei Enzephalitis.

Vorbereitung auf eine Elektroenzephalographie-Untersuchung

Vor der Untersuchung sollte der Patient auf den Genuss koffeinhaltiger Getränke sowie die Einnahme von Schlaf- und Beruhigungsmitteln verzichten. 24–48 Stunden vor der Elektroenzephalographie (EEG) setzt der Patient die Einnahme von Antiepileptika, Tranquilizern, Barbituraten und anderen Beruhigungsmitteln ab.

Elektroenzephalographie-Forschungstechnik

Vor der Untersuchung wird der Patient über die EEG-Methode und ihre Schmerzfreiheit informiert, da der emotionale Zustand die Ergebnisse der Studie erheblich beeinflusst. Das EEG wird morgens vor dem Essen in Rückenlage oder halb liegend auf einem Stuhl in entspanntem Zustand durchgeführt.

Die Elektroden auf der Kopfhaut werden gemäß dem internationalen Schema platziert.

Zunächst wird bei geschlossenen Augen des Patienten ein Hintergrund-EEG (basales EEG) aufgezeichnet, anschließend erfolgt eine Aufzeichnung vor dem Hintergrund verschiedener Funktionstests (Aktivierung – Öffnen der Augen, Photostimulation und Hyperventilation). Die Photostimulation erfolgt mit einer stroboskopischen Lichtquelle, die mit einer Frequenz von 1-25 pro Sekunde blinkt. Während des Hyperventilationstests wird der Patient gebeten, 3 Minuten lang schnell und tief zu atmen. Funktionstests können pathologische Aktivitäten aufdecken, die in einer anderen Situation nicht erkannt werden (einschließlich eines Anfallsherdes) und beim Patienten einen Anfall provozieren, der auch nach der Studie möglich ist. Daher ist es notwendig, dem Patienten, bei dem bestimmte Formen pathologischer Aktivität festgestellt werden, besondere Aufmerksamkeit zu schenken.

Position der Elektroden

Um den Funktionszustand der wichtigsten sensorischen, motorischen und assoziativen Zonen der Großhirnrinde und ihrer subkortikalen Projektionen mittels EEG zu beurteilen, wird eine beträchtliche Anzahl von Elektroden (normalerweise 16 bis 21) auf der Kopfhaut angebracht.

Um einen Vergleich der EEG-Ergebnisse verschiedener Patienten zu ermöglichen, werden die Elektroden nach dem internationalen 10-20%-System platziert. Dabei dienen Nasenrücken, Hinterhauptshöcker und äußere Gehörgänge als Referenzpunkte für die Elektrodeninstallation. Die Länge des Längshalbkreises zwischen Nasenrücken und Hinterhauptshöcker sowie des Querhalbkreises zwischen den äußeren Gehörgängen wird im Verhältnis 10%, 20%, 20%, 20%, 20%, 10% geteilt. Die Elektroden werden an den Schnittpunkten der durch diese Punkte verlaufenden Meridiane installiert. Die frontal-polaren Elektroden (Fр 1, Fрz und Fр2) werden am nächsten zur Stirn (in einem Abstand von 10 % vom Nasenrücken) installiert, und dann (nach 20 % der Länge des Halbkreises) die frontalen (FЗ, Fz und F4) und vorderen temporalen (F7 und F8). Dann die zentralen (C3, Cz und C4) und temporalen (T3 und T4), dann die parietalen (P3, Pz und P4), hinteren temporalen (T5 und T6) und okzipitalen (O1, Oz und 02) Elektroden.

Ungerade Zahlen kennzeichnen Elektroden auf der linken Hemisphäre, gerade Zahlen kennzeichnen Elektroden auf der rechten Hemisphäre und der Index Z kennzeichnet Elektroden entlang der Mittellinie. Die Referenzelektroden an den Ohrläppchen werden mit A1 und A2 und an den Brustfortsätzen mit M1 und M2 bezeichnet.

Typische Elektroden zur EEG-Aufzeichnung sind Metallscheiben mit einem Kontaktstab und einem Kunststoffgehäuse (Brückenelektroden) oder konkave „Cups“ mit einem Durchmesser von etwa 1 cm mit einer speziellen Silberchlorid-Beschichtung (Ag-AgCl), um ihre Polarisation zu verhindern.

Um den Widerstand zwischen Elektrode und Patientenhaut zu verringern, werden spezielle, mit einer NaCl-Lösung (1–5 %) getränkte Tampons auf die Scheibenelektroden gelegt. Die Cup-Elektroden sind mit leitfähigem Gel gefüllt. Das Haar unter den Elektroden wird gescheitelt und die Haut mit Alkohol entfettet. Die Elektroden werden mit einem Helm aus Gummibändern oder Spezialklebern am Kopf befestigt und über dünne, flexible Drähte mit dem Eingangsgerät des Elektroenzephalographen verbunden.

Derzeit wurden spezielle Helmkappen aus elastischem Gewebe entwickelt, in denen Elektroden nach dem 10-20%-System montiert sind und deren Drähte in Form eines dünnen mehradrigen Kabels über einen Mehrkontaktstecker mit dem Elektroenzephalographen verbunden sind, was die Installation der Elektroden vereinfacht und beschleunigt.

Registrierung der elektrischen Aktivität des Gehirns

Die Amplitude von EEG-Potenzialen überschreitet normalerweise 100 μV nicht, daher umfasst die Ausrüstung zur Aufzeichnung von EEG leistungsstarke Verstärker sowie Bandpass- und Sperrfilter zur Isolierung von Schwingungen mit geringer Amplitude von Gehirnbiopotentialen vor dem Hintergrund verschiedener physikalischer und physiologischer Interferenzen - Artefakte. Darüber hinaus enthalten elektroenzephalographische Anlagen Geräte zur Photo- und Phonostimulation (seltener zur Video- und Elektrostimulation), die zur Untersuchung der sogenannten "evozierten Aktivität" des Gehirns (evozierte Potentiale) verwendet werden, und moderne EEG-Komplexe umfassen auch Computermittel zur Analyse und visuellen grafischen Darstellung (topografische Kartierung) verschiedener EEG-Parameter sowie Videosysteme zur Überwachung des Patienten.

Funktionale Belastung

In vielen Fällen werden funktionelle Belastungen verwendet, um versteckte Störungen der Gehirnaktivität zu identifizieren.

Arten von Funktionsbelastungen:

• rhythmische Photostimulation mit Lichtblitzen unterschiedlicher Frequenz (einschließlich solcher, die mit EEG-Wellen synchronisiert sind);
• Phonostimulation (Töne, Klicks);
• Hyperventilation;
• Schlafentzug;
• kontinuierliche Aufzeichnung des EEG und anderer physiologischer Parameter während des Schlafs (Polysomnographie) oder über den Tag verteilt (EEG-Monitoring);
• EEG-Aufzeichnung während der Durchführung verschiedener perzeptuell-kognitiver Aufgaben;
• pharmakologische Tests.

Kontraindikationen für die Elektroenzephalographie

• Verletzung lebenswichtiger Funktionen.
• Krampfzustand.
• Psychomotorische Unruhe.

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Interpretation der Ergebnisse der Elektroenzephalographie

Zu den wichtigsten Rhythmen, die im EEG identifiziert werden, gehören α-, β-, δ- und θ-Rhythmen.

• α-Rhythmus – der wichtigste kortikale Rhythmus der EEG-Ruhe (mit einer Frequenz von 8-12 Hz) wird aufgezeichnet, wenn der Patient wach ist und die Augen geschlossen hat. Es ist in den okzipital-parietalen Bereichen am ausgeprägtesten, hat einen regelmäßigen Charakter und verschwindet bei afferenten Reizen.
• Der β-Rhythmus (13–30 Hz) wird normalerweise mit Angstzuständen, Depressionen und der Einnahme von Beruhigungsmitteln in Verbindung gebracht und lässt sich am besten im Frontalbereich aufzeichnen.
• Der θ-Rhythmus mit einer Frequenz von 4–7 Hz und einer Amplitude von 25–35 μV ist eine normale Komponente des EEG bei Erwachsenen und dominiert im Kindesalter. Bei Erwachsenen werden θ-Oszillationen normalerweise im natürlichen Schlafzustand aufgezeichnet.
• Der δ-Rhythmus mit einer Frequenz von 0,5–3 Hz und unterschiedlicher Amplitude wird normalerweise im natürlichen Schlafzustand aufgezeichnet, im Wachzustand tritt er nur mit kleiner Amplitude und in geringen Mengen (nicht mehr als 15 %) auf, wobei der α-Rhythmus in 50 % der Fälle vorhanden ist. δ-Schwingungen, die eine Amplitude von 40 μV überschreiten und mehr als 15 % der Gesamtzeit einnehmen, gelten als pathologisch. Das Auftreten des β-Rhythmus weist in erster Linie auf eine Verletzung des Funktionszustands des Gehirns hin. Bei Patienten mit intrakraniellen Läsionen werden im EEG über dem entsprechenden Bereich langsame Wellen erkannt. Die Entwicklung einer Enzephalopathie (hepatisch) verursacht Veränderungen im EEG in Form einer generalisierten diffusen elektrischen Aktivität mit langsamen Wellen, deren Schweregrad proportional zum Grad der Bewusstseinsstörung ist. Der extreme Ausdruck pathologischer elektrischer Aktivität des Gehirns ist das Fehlen jeglicher Schwingungen (gerade Linie), was auf einen Hirntod hinweist. Wird ein Hirntod festgestellt, sollte man bereit sein, den Angehörigen des Patienten moralische Unterstützung zu leisten.

Visuelle Analyse des EEG

Zu den informativen Parametern zur Beurteilung des Funktionszustands des Gehirns, sowohl bei der visuellen als auch bei der Computeranalyse des EEG, gehören Amplituden-Frequenz- und räumliche Eigenschaften der bioelektrischen Aktivität des Gehirns.

Indikatoren für die visuelle EEG-Analyse:

• Amplitude;
• Durchschnittsfrequenz;
• Index – Zeit, die ein bestimmter Rhythmus einnimmt (in %);
• der Grad der Generalisierung der wichtigsten rhythmischen und phasischen Komponenten des EEG;
• Lokalisierung des Fokus – der größte Ausdruck in Amplitude und Index der wichtigsten rhythmischen und phasischen Komponenten des EEG.

Alpha-Rhythmus

Unter Standardaufzeichnungsbedingungen (ein Zustand bewegungsloser, ruhiger Wachheit mit geschlossenen Augen) besteht das EEG eines gesunden Menschen aus einer Reihe rhythmischer Komponenten, die sich in Frequenz, Amplitude, kortikaler Topographie und funktioneller Reaktivität unterscheiden.

Die Hauptkomponente des EEG unter Standardbedingungen ist der α-Rhythmus (regelmäßige rhythmische Aktivität mit quasi-sinusförmigen Wellen mit einer Frequenz von 8–13 Hz und charakteristischen Amplitudenmodulationen (α-Spindeln)), der in den posterioren (okzipitalen und parietalen) Ableitungen am stärksten ausgeprägt ist. Eine Unterdrückung des α-Rhythmus tritt beim Öffnen und Bewegen der Augen, bei visueller Stimulation und bei Orientierungsreaktionen auf.

Im α-Frequenzbereich (8–13 Hz) werden mehrere weitere Arten α-ähnlicher rhythmischer Aktivität unterschieden, die seltener erkannt werden als der okzipitale α-Rhythmus.

• Der μ-Rhythmus (Rolandischer, zentraler, bogenförmiger Rhythmus) ist ein sensorisch-motorisches Analogon des okzipitalen α-Rhythmus, der hauptsächlich in den zentralen Ableitungen (oberhalb des zentralen oder rolandischen Sulcus) aufgezeichnet wird. Manchmal weist er eine spezifische bogenförmige Wellenform auf. Die Unterdrückung des Rhythmus erfolgt bei taktiler und propriozeptiver Stimulation sowie bei realen oder imaginären Bewegungen.
• Der κ-Rhythmus (Kennedy-Wellen) wird in den temporalen Ableitungen aufgezeichnet. Er tritt in einer Situation hoher visueller Aufmerksamkeit mit Unterdrückung des okzipitalen α-Rhythmus auf.

Andere Rhythmen. Es gibt auch θ- (4–8 Hz), σ- (0,5–4 Hz), β- (über 14 Hz) und γ- (über 40 Hz) Rhythmen sowie eine Reihe anderer rhythmischer und aperiodischer (phasischer) EEG-Komponenten.

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Faktoren, die das Ergebnis beeinflussen

Während des Registrierungsprozesses werden Momente der motorischen Aktivität des Patienten notiert, da diese sich im EEG widerspiegeln und die Ursache für dessen Fehlinterpretation sein können.

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Elektroenzephalogramm in der psychischen Pathologie

EEG-Abweichungen von der Norm bei psychischen Störungen weisen in der Regel keine ausgeprägte nosologische Spezifität auf (mit Ausnahme der Epilepsie ) und lassen sich meist auf mehrere Haupttypen reduzieren.

Die wichtigsten Arten von EEG-Veränderungen bei psychischen Störungen: Verlangsamung und Desynchronisation des EEG, Abflachung und Störung der normalen räumlichen Struktur des EEG, Auftreten „pathologischer“ Wellenformen.

• Verlangsamung des EEG – eine Abnahme der Frequenz und/oder Unterdrückung des α-Rhythmus und ein erhöhter Gehalt an θ- und σ-Aktivität (z. B. bei Demenz älterer Menschen, in Bereichen mit eingeschränkter Hirndurchblutung oder bei Hirntumoren).
• Die EEG-Desynchronisation äußert sich in einer Unterdrückung des α-Rhythmus und einer Erhöhung der β-Aktivität (z. B. bei Arachnoiditis, erhöhtem Hirndruck, Migräne, zerebrovaskulären Erkrankungen: zerebraler Arteriosklerose, Stenose der Hirnarterien).
• Unter EEG-„Abflachung“ versteht man eine generelle Unterdrückung der EEG-Amplitude und einen reduzierten Anteil hochfrequenter Aktivität [beispielsweise bei atrophischen Prozessen, bei Erweiterung der Subarachnoidalräume (externer Hydrozephalus), über einem oberflächlich gelegenen Hirntumor oder im Bereich eines subduralen Hämatoms].
• Störung der normalen räumlichen Struktur des EEG. Beispielsweise starke interhemisphärische Asymmetrie des EEG bei lokalen kortikalen Tumoren; Glättung interzonaler Unterschiede im EEG durch Unterdrückung des okzipitalen α-Rhythmus bei Angststörungen oder durch Generalisierung der α-Frequenzaktivität aufgrund nahezu gleicher Expression von α- und μ-Rhythmen, die häufig bei Depressionen auftritt; Verschiebung des Fokus der β-Aktivität von den vorderen zu den hinteren Ableitungen bei vertebrobasilärer Insuffizienz.
• Das Auftreten „pathologischer“ Wellenformen (vor allem hochamplitudige, scharfe Wellen, Spitzen, Komplexe [z. B. die Spitzenwelle bei Epilepsie])! Manchmal fehlt eine solche „epileptiforme“ EEG-Aktivität in herkömmlichen Oberflächenableitungen, kann aber von einer nasopharyngealen Elektrode aufgezeichnet werden, die durch die Nase bis zur Schädelbasis eingeführt wird. Dies ermöglicht die Identifizierung tiefer epileptischer Aktivität.

Es ist zu beachten, dass sich die aufgeführten Veränderungen der visuell bestimmten und quantitativen EEG-Merkmale bei verschiedenen neuropsychiatrischen Erkrankungen hauptsächlich auf κ-Hintergrund-EEG beziehen, das unter Standardbedingungen der EEG-Registrierung aufgezeichnet wurde. Diese Art der EEG-Untersuchung ist bei den meisten Patienten möglich.

Die Interpretation von EEG-Anomalien erfolgt üblicherweise im Hinblick auf einen reduzierten Funktionszustand der Großhirnrinde, ein Defizit der kortikalen Hemmung, eine erhöhte Erregbarkeit von Hirnstammstrukturen, eine Reizung der Hirnrinde und des Hirnstamms, das Vorhandensein von EEG-Zeichen einer reduzierten Krampfschwelle mit einem Hinweis (wenn möglich) auf die Lokalisierung dieser Anomalien oder die Quelle der pathologischen Aktivität (in den kortikalen Bereichen und/oder in den subkortikalen Kernen (tiefe Vorderhirn-, limbische, diencephale oder untere Hirnstammstrukturen)).

Diese Interpretation basiert hauptsächlich auf Daten zu EEG-Veränderungen im Schlaf-Wach-Zyklus, auf der Reflexion im EEG-Bild festgestellter lokaler organischer Hirnläsionen und zerebraler Durchblutungsstörungen in der neurologischen und neurochirurgischen Klinik, auf den Ergebnissen zahlreicher neurophysiologischer und psychophysiologischer Studien (einschließlich Daten zur Beziehung des EEG zum Wachheits- und Aufmerksamkeitsgrad, zur Wirkung von Stressfaktoren, zu Hypoxie usw.) und auf umfangreichen empirischen Erfahrungen in der klinischen Elektroenzephalographie.

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Komplikationen

Bei der Durchführung von Funktionstests kann es zu einem Krampfanfall kommen, der dokumentiert werden muss und bei dem Sie bereit sein müssen, Erste Hilfe für den Patienten zu leisten.

Der Einsatz verschiedener Funktionstests erhöht zwar die Aussagekraft der EEG-Untersuchung, erhöht jedoch den Zeitaufwand für die Aufzeichnung und Analyse des EEG, führt zur Ermüdung des Patienten und kann auch mit dem Risiko verbunden sein, Krampfanfälle auszulösen (z. B. durch Hyperventilation oder rhythmische Photostimulation). In dieser Hinsicht ist es nicht immer möglich, diese Methoden bei Patienten mit Epilepsie, älteren Menschen oder kleinen Kindern anzuwenden.

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Alternative Methoden

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Spektralanalyse

Die wichtigste Methode zur automatischen Computeranalyse von EEGs ist die Spektralanalyse auf Basis der Fourier-Transformation – eine Darstellung des nativen EEG-Musters als eine Reihe von Sinusschwingungen, die sich in Frequenz und Amplitude unterscheiden.

Wichtigste Ausgabeparameter der Spektralanalyse:

• durchschnittliche Amplitude;
• durchschnittliche und modale (am häufigsten vorkommende) Frequenzen von EEG-Rhythmen;
• spektrale Leistung von EEG-Rhythmen (ein integraler Indikator, der der Fläche unter der EEG-Kurve entspricht und sowohl von der Amplitude als auch vom Index des entsprechenden Rhythmus abhängt).

Die Spektralanalyse des EEG wird üblicherweise an kurzen (2–4 Sekunden) Fragmenten der Aufzeichnung (Analyseepochen) durchgeführt. Die Mittelung der EEG-Leistungsspektren über mehrere Dutzend Einzelepochen mit der Berechnung des statistischen Parameters (Spektraldichte) gibt Aufschluss über das charakteristischste EEG-Muster eines bestimmten Patienten.

Durch Vergleich der Leistungsspektren (oder spektralen Dichte; in verschiedenen Ableitungen) wird ein EEG-Kohärenzindex erhalten, der die Ähnlichkeit der Biopotentialschwingungen in verschiedenen Bereichen der Großhirnrinde widerspiegelt. Dieser Index hat einen gewissen diagnostischen Wert. So wird eine erhöhte Kohärenz im α-Frequenzband (insbesondere bei EEG-Desynchronisation) bei aktiver gemeinsamer Beteiligung der entsprechenden Bereiche der Großhirnrinde an der ausgeführten Aktivität festgestellt. Im Gegenteil, eine erhöhte Kohärenz im 5-Rhythmus-Band spiegelt einen reduzierten Funktionszustand des Gehirns wider (z. B. bei oberflächlich gelegenen Tumoren).

Periodometrische Analyse

Seltener wird die periodometrische Analyse (Periodenanalyse oder Amplituden-Intervall-Analyse) verwendet, bei der die Perioden zwischen charakteristischen Punkten von EEG-Wellen (Wellenspitzen oder Nulllinienschnittpunkten) und die Amplituden der Wellenspitzen (Spitzen) gemessen werden.

Durch die Periodenanalyse des EEG können wir die Durchschnitts- und Extremwerte der Amplitude der EEG-Wellen, die durchschnittlichen Perioden der Wellen und ihre Streuung bestimmen und (durch die Summe aller Perioden der Wellen in einem bestimmten Frequenzbereich) den Index der EEG-Rhythmen genau messen.

Im Vergleich zur Fourieranalyse ist die EEG-Periodenanalyse störungsresistenter, da ihre Ergebnisse deutlich weniger vom Einfluss einzelner Artefakte mit hoher Amplitude (z. B. Störungen durch Patientenbewegungen) abhängen. Sie wird jedoch seltener als die Spektralanalyse eingesetzt, insbesondere da keine Standardkriterien für die Detektionsschwellen von EEG-Wellenspitzen entwickelt wurden.

Andere nichtlineare Methoden der EEG-Analyse

Es werden auch andere nichtlineare Methoden der EEG-Analyse beschrieben, die beispielsweise auf der Berechnung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens aufeinanderfolgender EEG-Wellen unterschiedlicher Frequenzbereiche oder auf der Bestimmung der zeitlichen Beziehungen zwischen bestimmten charakteristischen EEG-Fragmenten (z. B. α-Rhythmusspindeln) in verschiedenen Ableitungen basieren. Obwohl experimentelle Studien die Aussagekraft der Ergebnisse solcher EEG-Analysen für die Diagnose bestimmter Hirnfunktionszustände belegen, werden diese Methoden in der diagnostischen Praxis praktisch nicht eingesetzt.

Die quantitative Elektroenzephalographie ermöglicht es, die Lokalisation von Herden pathologischer Aktivität bei Epilepsie und verschiedenen neurologischen und vaskulären Erkrankungen genauer als mit der visuellen Analyse des EEG zu bestimmen, Verletzungen der Amplituden-Frequenz-Charakteristik und der räumlichen Organisation des EEG bei einer Reihe von psychischen Störungen zu erkennen, den Effekt einer Therapie (einschließlich Psychopharmakotherapie) auf den Funktionszustand des Gehirns quantitativ zu bewerten sowie eine automatische Diagnostik einiger Störungen und/oder Funktionszustände eines gesunden Menschen durch Vergleich einzelner EEGs mit Datenbanken normativer EEG-Daten (Altersnorm, verschiedene Arten von Pathologien usw.) durchzuführen. Alle diese Vorteile ermöglichen eine deutliche Verkürzung des Zeitaufwands für die Erstellung einer Schlussfolgerung auf Grundlage der EEG-Ergebnisse und erhöhen die Wahrscheinlichkeit, Abweichungen des EEG von der Norm zu erkennen.

Die Ergebnisse der quantitativen EEG-Analyse können sowohl digital (als Tabellen für die anschließende statistische Analyse) als auch als visuelle Farbkarte bereitgestellt werden, die sich leicht mit den Ergebnissen von CT, Magnetresonanztomographie (MRT) und Positronen-Emissions-Tomographie (PET) sowie mit lokalen zerebralen Blutflussmessungen und neuropsychologischen Testdaten vergleichen lässt. Auf diese Weise können strukturelle und funktionelle Störungen der Gehirnaktivität direkt verglichen werden.

Ein wichtiger Schritt in der Entwicklung des quantitativen EEG war die Entwicklung einer Software zur Bestimmung der intrazerebralen Lokalisation äquivalenter Dipolquellen der EEG-Komponenten mit höchster Amplitude (z. B. epileptiforme Aktivität). Die neueste Errungenschaft auf diesem Gebiet ist die Entwicklung von Programmen, die MRT- und EEG-Karten des Gehirns des Patienten kombinieren und dabei die individuelle Schädelform und die Topographie der Gehirnstrukturen berücksichtigen.

Bei der Interpretation der Ergebnisse der visuellen Analyse oder des EEG-Mappings müssen altersbedingte (sowohl evolutionäre als auch involutionäre) Veränderungen der Amplituden-Frequenz-Parameter und der räumlichen Organisation des EEG sowie Veränderungen des EEG vor dem Hintergrund der Medikamenteneinnahme berücksichtigt werden, die bei Patienten im Zusammenhang mit der Behandlung natürlich auftreten. Aus diesem Grund wird die EEG-Aufzeichnung üblicherweise vor Beginn oder nach vorübergehender Unterbrechung der Behandlung durchgeführt.

Polysomnographie

Die elektrophysiologische Schlafstudie oder Polysomnographie ist ein Bereich des quantitativen EEG.

Ziel der Methode ist es, Dauer und Qualität des Nachtschlafs objektiv zu beurteilen, Schlafstrukturstörungen (insbesondere Dauer und Latenzzeit verschiedener Schlafphasen, vor allem der REM-Schlafphase) sowie Herz-Kreislauf- (Herzrhythmus- und Reizleitungsstörungen) und Atemwegserkrankungen (Apnoe) während des Schlafs zu erkennen.

Forschungsmethodik

Physiologische Parameter des Schlafes (Nacht oder Tag):

• EEG in einer oder zwei Ableitungen (meistens C3 oder C4);
• Elektrookulogrammdaten;
• Elektromyogrammdaten;
• Frequenz und Tiefe der Atmung;
• allgemeine motorische Aktivität des Patienten.

Alle diese Indikatoren sind notwendig, um Schlafstadien nach allgemein anerkannten Standardkriterien zu identifizieren. Langsamwellige Schlafstadien werden durch das Vorhandensein von Schlafspindeln und σ-Aktivität im EEG bestimmt, und die Schlafphase mit schnellen Augenbewegungen wird durch EEG-Desynchronisation, das Auftreten schneller Augenbewegungen und einen starken Abfall des Muskeltonus bestimmt.

Zusätzlich werden häufig Elektrokardiogramm (EKG), Blutdruck, Hauttemperatur und Blutsauerstoffsättigung (mittels Ohr-Photooxygemometer) aufgezeichnet. All diese Indikatoren ermöglichen es uns, vegetative Störungen während des Schlafs zu beurteilen.

Interpretation der Ergebnisse

Eine Verkürzung der Schlaflatenz mit schnellen Augenbewegungen (weniger als 70 Minuten) und frühes Erwachen (um 4-5 Uhr morgens) sind bekannte biologische Anzeichen depressiver und manischer Zustände. In dieser Hinsicht ermöglicht die Polysomyographie die Unterscheidung zwischen Depression und depressiver Pseudodemenz bei älteren Patienten. Darüber hinaus deckt diese Methode objektiv Schlaflosigkeit, Narkolepsie, Somnambulismus sowie Albträume, Panikattacken, Apnoe und epileptische Anfälle auf, die während des Schlafs auftreten.