Dešifriranje rezultata elektroencefalografije

EEG analiza se provodi tijekom snimanja i konačno po njegovom završetku. Tijekom snimanja procjenjuje se prisutnost artefakata (indukcija strujnih polja mreže, mehanički artefakti pomicanja elektroda, elektromiogram, elektrokardiogram itd.) te se poduzimaju mjere za njihovo uklanjanje. Procjenjuje se frekvencija i amplituda EEG-a, identificiraju se karakteristični grafički elementi te se određuje njihova prostorna i vremenska distribucija. Analiza se završava fiziološkom i patofiziološkom interpretacijom rezultata i formuliranjem dijagnostičkog zaključka s kliničko-elektroencefalografskom korelacijom.

Glavni medicinski dokument o EEG -u je kliničko-elektroencefalografsko izvješće, koje piše specijalist na temelju analize "sirovog" EEG-a. EEG izvješće mora biti formulirano u skladu s određenim pravilima i sastojati se od tri dijela:

1. opis glavnih vrsta aktivnosti i grafičkih elemenata;
2. sažetak opisa i njegova patofiziološka interpretacija;
3. korelacija rezultata prethodna dva dijela s kliničkim podacima. Osnovni opisni pojam u EEG-u je "aktivnost", koji definira bilo koji slijed valova (alfa aktivnost, aktivnost oštrog vala itd.).

• Frekvencija se definira kao broj oscilacija u sekundi; zapisuje se kao odgovarajući broj i izražava u hercima (Hz). Opis daje prosječnu frekvenciju aktivnosti koja se procjenjuje. Obično se uzima 4-5 EEG segmenata trajanja 1 sekunde i izračunava se broj valova u svakom od njih.
• Amplituda je raspon oscilacija električnog potencijala na EEG-u; mjeri se od vrha prethodnog vala do vrha sljedećeg vala u suprotnoj fazi, izražena u mikrovoltima (μV). Za mjerenje amplitude koristi se kalibracijski signal. Dakle, ako kalibracijski signal koji odgovara naponu od 50 μV ima visinu od 10 mm na snimci, tada će, shodno tome, 1 mm otklona olovke značiti 5 μV. Za karakterizaciju amplitude aktivnosti u opisu EEG-a uzimaju se njezine najčešće javljajuće maksimalne vrijednosti, isključujući outliere.
• Faza određuje trenutno stanje procesa i označava smjer vektora njegovih promjena. Neki EEG fenomeni procjenjuju se brojem faza koje sadrže. Monofazna je oscilacija u jednom smjeru od izoelektrične linije s povratkom na početnu razinu, bifazna je oscilacija kada nakon završetka jedne faze krivulja prolazi početnu razinu, odstupa u suprotnom smjeru i vraća se na izoelektričnu liniju. Polifazne su oscilacije koje sadrže tri ili više faza. U užem smislu, pojam "polifazni val" definira niz a- i sporih (obično 5) valova.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Ritmovi elektroencefalograma odrasle budne osobe

Pojam "ritam" u EEG-u odnosi se na određenu vrstu električne aktivnosti koja odgovara određenom stanju mozga i povezana je s određenim moždanim mehanizmima. Pri opisu ritma navodi se njegova frekvencija, tipična za određeno stanje i područje mozga, amplituda i neke karakteristične značajke njegovih promjena tijekom vremena s promjenama funkcionalne aktivnosti mozga.

1. Alfa(a) ritam: frekvencija 8-13 Hz, amplituda do 100 μV. Registrira se kod 85-95% zdravih odraslih osoba. Najbolje je izražen u okcipitalnim regijama. A-ritam ima najveću amplitudu u stanju mirne opuštene budnosti sa zatvorenim očima. Osim promjena povezanih s funkcionalnim stanjem mozga, u većini slučajeva opažaju se spontane promjene amplitude a-ritma, izražene u naizmjeničnom porastu i smanjenju s formiranjem karakterističnih "vretena" u trajanju od 2-8 s. S porastom razine funkcionalne aktivnosti mozga (intenzivna pažnja, strah), amplituda a-ritma se smanjuje. Na EEG-u se pojavljuje visokofrekventna niskoamplitudna nepravilna aktivnost, što odražava desinkronizaciju neuronske aktivnosti. Pri kratkotrajnoj, iznenadnoj vanjskoj podražaji (osobito bljesku svjetlosti), ova desinkronizacija se javlja naglo, a ako podražaj nije emotiogene prirode, a-ritam se obnavlja prilično brzo (za 0,5-2 s). Ovaj fenomen naziva se "reakcija aktivacije", "orijentacijska reakcija", "reakcija gašenja a-ritma", "reakcija desinkronizacije".
2. Beta ritam: frekvencija 14-40 Hz, amplituda do 25 μV. Beta ritam se najbolje bilježi u području središnjih konvolucija, ali se proteže i na stražnje središnje i frontalne konvolucije. Normalno je izražen vrlo slabo i u većini slučajeva ima amplitudu od 5-15 μV. Beta ritam povezan je sa somatskim senzornim i motoričkim kortikalnim mehanizmima i daje reakciju izumiranja na motoričku aktivaciju ili taktilnu stimulaciju. Aktivnost s frekvencijom od 40-70 Hz i amplitudom od 5-7 μV ponekad se naziva y-ritam, nema klinički značaj.
3. Mu ritam: frekvencija 8-13 Hz, amplituda do 50 μV. Parametri mu ritma slični su parametrima normalnog a ritma, ali se mu ritam razlikuje od potonjeg po fiziološkim svojstvima i topografiji. Vizualno se mu ritam opaža samo kod 5-15% ispitanika u Rolandovoj regiji. Amplituda mu ritma (u rijetkim slučajevima) povećava se motoričkom aktivacijom ili somatosenzornom stimulacijom. U rutinskoj analizi, mu ritam nema klinički značaj.

Vrste aktivnosti koje su patološke za odraslu budnu osobu

• Theta aktivnost: frekvencija 4-7 Hz, amplituda patološke theta aktivnosti > 40 μV i najčešće premašuje amplitudu normalnih moždanih ritmova, dosežući 300 μV ili više u nekim patološkim stanjima.
• Delta aktivnost: frekvencija 0,5-3 Hz, amplituda je ista kao i theta aktivnost.

Theta i delta oscilacije mogu biti prisutne u malim količinama u EEG-u odrasle budne osobe i u normi, ali njihova amplituda ne prelazi onu a-ritma. EEG koji sadrži theta i delta oscilacije s amplitudom >40 μV i zauzima više od 15% ukupnog vremena snimanja smatra se patološkim.

Epileptiformna aktivnost je fenomen koji se obično opaža u EEG-u pacijenata s epilepsijom. Nastaje zbog visoko sinkroniziranih paroksizmalnih depolarizacijskih pomaka u velikim populacijama neurona, praćenih stvaranjem akcijskih potencijala. To rezultira visokoamplitudnim, akutnim potencijalima, koji imaju odgovarajuća imena.

• Šiljak (engleski spike - točka, vrh) je negativni potencijal oštrog oblika, koji traje manje od 70 ms, s amplitudom >50 μV (ponekad i do stotina ili čak tisuća μV).
• Oštar val razlikuje se od šiljka po tome što je vremenski produžen: njegovo trajanje je 70-200 ms.
• Oštri valovi i šiljci mogu se kombinirati sa sporim valovima, tvoreći stereotipne komplekse. Šiljak-spori val je kompleks šiljka i sporog vala. Frekvencija kompleksa šiljak-spori val je 2,5-6 Hz, a period je 160-250 ms. Oštar-spori val je kompleks oštrog vala i sporog vala koji ga slijedi, period kompleksa je 500-1300 ms.

Važna karakteristika šiljaka i oštrih valova je njihova nagla pojava i nestanak te jasno razlikovanje od pozadinske aktivnosti, koju premašuju po amplitudi. Oštre pojave s odgovarajućim parametrima koji se ne razlikuju jasno od pozadinske aktivnosti ne označavaju se kao oštri valovi ili šiljci.

Kombinacije opisanih pojava označene su nekim dodatnim terminima.

• Eksplozija je termin koji se koristi za opisivanje skupine valova s naglim početkom i prestankom koji se jasno razlikuju od pozadinske aktivnosti po frekvenciji, obliku i/ili amplitudi.
• Pražnjenje je izljev epileptiformne aktivnosti.
• Epileptički obrazac napadaja je pražnjenje epileptiformne aktivnosti koje se obično podudara s kliničkim epileptičkim napadajem. Otkrivanje takvih fenomena, čak i ako se stanje svijesti pacijenta ne može jasno klinički procijeniti, također se karakterizira kao "epileptički obrazac napadaja".
• Hipsaritmija (grčki: "ritam visoke amplitude") je kontinuirana generalizirana spora hipersinkrona aktivnost visoke amplitude (>150 μV) s oštrim valovima, šiljcima, kompleksima šiljak-spori val, polišiljak-spori val, sinkronim i asinkronim. Važna dijagnostička značajka Westovog i Lennox-Gastautovog sindroma.
• Periodični kompleksi su visokoamplitudni naleti aktivnosti karakterizirani konstantnim oblikom za određenog pacijenta. Najvažniji kriteriji za njihovo prepoznavanje su: gotovo konstantan interval između kompleksa; kontinuirana prisutnost tijekom cijelog snimanja, pod uvjetom da je razina funkcionalne moždane aktivnosti konstantna; intraindividualna stabilnost oblika (stereotipičnost). Najčešće su predstavljeni skupinom visokoamplitudnih sporih valova, oštrih valova, kombiniranih s visokoamplitudnim, izoštrenim delta ili theta oscilacijama, ponekad nalikujući epileptiformnim kompleksima oštro-sporog vala. Intervali između kompleksa kreću se od 0,5-2 do desetaka sekundi. Generalizirani bilateralno sinkroni periodični kompleksi uvijek su kombinirani s dubokim poremećajima svijesti i ukazuju na teško oštećenje mozga. Ako nisu uzrokovani farmakološkim ili toksičnim čimbenicima (odvikavanje od alkohola, predoziranje ili naglo odvikavanje od psihotropnih i hipnosedativnih lijekova, hepatopatija, trovanje ugljičnim monoksidom), onda su, u pravilu, posljedica teške metaboličke, hipoksične, prionske ili virusne encefalopatije. Ako se isključe intoksikacija ili metabolički poremećaji, tada periodični kompleksi s visokom pouzdanošću ukazuju na dijagnozu panencefalitisa ili prionske bolesti.

Varijante normalnog elektroencefalograma kod budne odrasle osobe

EEG je uglavnom ujednačen za cijeli mozak i simetričan. Funkcionalna i morfološka heterogenost korteksa određuje karakteristike električne aktivnosti različitih područja mozga. Prostorna promjena EEG tipova u pojedinim područjima mozga događa se postupno.

Kod većine (85-90%) zdravih odraslih osoba, sa zatvorenim očima u mirovanju, EEG bilježi dominantni a-ritam s maksimalnom amplitudom u okcipitalnim regijama.

U 10-15% zdravih ispitanika amplituda oscilacija na EEG-u ne prelazi 25 μV, u svim odvodima bilježi se visokofrekventna aktivnost niske amplitude. Takvi EEG-ovi nazivaju se niskoamplitudnim. EEG-ovi niske amplitude ukazuju na prevalenciju desinkronizirajućih utjecaja u mozgu i predstavljaju normalnu varijantu.

Kod nekih zdravih ispitanika, umjesto a-ritma, u okcipitalnim područjima bilježi se aktivnost od 14-18 Hz s amplitudom od oko 50 μV, te se, kao i kod normalnog alfa ritma, amplituda smanjuje u smjeru prema naprijed. Ova aktivnost naziva se "brza a-varijanta".

Vrlo rijetko (0,2% slučajeva) na EEG-u sa zatvorenim očima u okcipitalnim područjima bilježe se pravilni, bliski sinusoidnim, spori valovi frekvencije 2,5-6 Hz i amplitude 50-80 μV. Ovaj ritam ima sve ostale topografske i fiziološke karakteristike alfa ritma i naziva se "spora alfa varijanta". Budući da nije povezan s bilo kakvom organskom patologijom, smatra se graničnom linijom između norme i patologije te može ukazivati na disfunkciju diencefalnih nespecifičnih sustava mozga.

Promjene u elektroencefalogramu tijekom ciklusa spavanja i buđenja

• Aktivna budnost (tijekom mentalnog stresa, vizualnog praćenja, učenja i drugih situacija koje zahtijevaju povećanu mentalnu aktivnost) karakterizirana je desinkronizacijom neuronske aktivnosti; na EEG-u prevladava visokofrekventna aktivnost niske amplitude.
• Opuštena budnost je stanje u kojem se osoba odmara u udobnoj stolici ili krevetu s opuštenim mišićima i zatvorenim očima, ne baveći se nikakvom posebnom fizičkom ili mentalnom aktivnošću. Kod većine zdravih odraslih osoba u tom stanju na EEG-u se bilježi pravilan alfa ritam.
• Prva faza sna ekvivalentna je pospanosti. EEG pokazuje nestanak alfa ritma i pojavu pojedinačnih i grupnih delta i theta oscilacija niske amplitude te visokofrekventne aktivnosti niske amplitude. Vanjski podražaji uzrokuju nalete alfa ritma. Stadij traje 1-7 min. Do kraja ovog stadija pojavljuju se spore oscilacije s amplitudom <75 μV. Istodobno se mogu pojaviti "vertex sharp transient potencials" u obliku pojedinačnih ili grupnih monofaznih površinski negativnih oštrih valova s maksimumom u području krune, s amplitudom koja obično ne prelazi 200 μV; smatraju se normalnom fiziološkom pojavom. Prva faza također je karakterizirana sporim pokretima očiju.
• Drugu fazu spavanja karakterizira pojava vretena za spavanje i K-kompleksa. Vretena za spavanje su naleti aktivnosti s frekvencijom od 11-15 Hz, pretežno u središnjim odvodima. Trajanje vretena je 0,5-3 s, amplituda je približno 50 μV. Povezana su s medijalnim subkortikalnim mehanizmima. K-kompleks je nalet aktivnosti, koji se obično sastoji od bifaznog vala visoke amplitude s početnom negativnom fazom, ponekad popraćenog vretenom. Njegova amplituda je maksimalna u području krune, trajanje nije kraće od 0,5 s. K-kompleksi se javljaju spontano ili kao odgovor na senzorne podražaje. U ovoj fazi epizodno se opažaju i naleti polifaznih sporih valova visoke amplitude. Usporeni pokreti očiju su odsutni.
• Faza 3 spavanja: vretena postupno nestaju, a delta i theta valovi s amplitudom većom od 75 μV pojavljuju se u količinama od 20 do 50% razdoblja analize. U ovoj fazi često je teško razlikovati K-komplekse od delta valova. Vretena spavanja mogu potpuno nestati.
• Spavanje u četvrtoj fazi karakteriziraju valovi frekvencije <2 Hz i veće od 75 μV, koji zauzimaju više od 50% vremena analitičke epohe.
• Tijekom spavanja osoba povremeno doživljava razdoblja desinkronizacije na EEG-u - tzv. san s brzim pokretima očiju. Tijekom tih razdoblja bilježi se polimorfna aktivnost s prevlasti visokih frekvencija. Ta razdoblja na EEG-u odgovaraju iskustvu sanjanja, padu mišićnog tonusa s pojavom brzih pokreta očnih jabučica, a ponekad i brzih pokreta udova. Pojava ove faze spavanja povezana je s radom regulatornog mehanizma na razini ponsa, njegov poremećaj ukazuje na disfunkciju tih dijelova mozga, što je od velike dijagnostičke važnosti.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Promjene u elektroencefalogramu povezane sa starenjem

EEG prijevremeno rođene bebe do 24-27 tjedana trudnoće predstavljen je izljevima spore delta i theta aktivnosti, epizodno kombiniranim s oštrim valovima, trajanja 2-20 s, na pozadini aktivnosti niske amplitude (do 20-25 μV).

Kod djece u dobi od 28-32 tjedna trudnoće, delta i theta aktivnost s amplitudom do 100-150 μV postaje pravilnija, iako može uključivati i nalete theta aktivnosti veće amplitude isprekidane razdobljima spljoštenosti.

Kod djece starije od 32 tjedna trudnoće, funkcionalna stanja počinju se pratiti na EEG-u. U mirnom snu opaža se povremena delta aktivnost visoke amplitude (do 200 μV i više), kombinirana s theta oscilacijama i oštrim valovima te se izmjenjuje s razdobljima aktivnosti relativno niske amplitude.

Kod donošenog novorođenčeta, EEG jasno razlikuje budnost s otvorenim očima (nepravilna aktivnost frekvencije 4-5 Hz i amplitude 50 μV), aktivni san (konstantna aktivnost niske amplitude od 4-7 Hz sa superponiranim bržim oscilacijama niske amplitude) i miran san, karakteriziran naletima delta aktivnosti visoke amplitude u kombinaciji s vretenima bržih valova visoke amplitude isprekidanih s razdobljima niske amplitude.

Kod zdravih prijevremeno i donošenih novorođenčadi, tijekom mirnog sna tijekom prvog mjeseca života opaža se naizmjenična aktivnost. EEG novorođenčadi sadrži fiziološke akutne potencijale karakterizirane multifokalnošću, sporadičnom pojavom i nepravilnošću pojavljivanja. Njihova amplituda obično ne prelazi 100-110 μV, učestalost pojavljivanja je u prosjeku 5 na sat, a njihov glavni broj ograničen je na miran san. Relativno redovito javljajući akutni potencijali u frontalnim odvodima, koji ne prelaze amplitudu od 150 μV, također se smatraju normalnima. Normalni EEG zrelog novorođenčeta karakterizira prisutnost odgovora u obliku izravnavanja EEG-a na vanjske podražaje.

Tijekom prvog mjeseca života zrelog djeteta, alternirajući EEG mirnog sna nestaje; u drugom mjesecu pojavljuju se vretena za spavanje, organizirana dominantna aktivnost u okcipitalnim odvodima, koja u dobi od 3 mjeseca dosežu frekvenciju od 4-7 Hz.

Tijekom 4.-6. mjeseca života broj theta valova na EEG-u postupno se povećava, a delta valovi smanjuju, tako da do kraja 6. mjeseca na EEG-u dominira ritam frekvencije 5-7 Hz. Od 7. do 12. mjeseca života formira se alfa ritam s postupnim smanjenjem broja theta i delta valova. Do 12. mjeseca dominiraju oscilacije koje se mogu okarakterizirati kao spori alfa ritam (7-8,5 Hz). Od 1. godine do 7-8. godine nastavlja se proces postupnog istiskivanja sporih ritmova bržim oscilacijama (alfa i beta raspon). Nakon 8 godina alfa ritam dominira na EEG-u. Konačno formiranje EEG-a događa se do 16-18. godine.

Granične vrijednosti dominantne frekvencije ritma kod djece

Dob, godine	Frekvencija, Hz
1	>5
3	>6
5	>7
8	>8

EEG zdrave djece može sadržavati prekomjerne difuzne spore valove, nalete ritmičkih sporih oscilacija i epileptiformne aktivnosti, tako da se s gledišta tradicionalne procjene dobnih normi, čak i kod očito zdravih osoba mlađih od 21 godine, samo 70-80% EEG-a može klasificirati kao „normalno“.

Od 3-4 do 12 godina starosti, udio EEG-a s prekomjernim sporim valovima povećava se (od 3 do 16%), a zatim se taj pokazatelj prilično brzo smanjuje.

Odgovor na hiperventilaciju u obliku sporih valova visoke amplitude u dobi od 9-11 godina izraženiji je nego u mlađoj skupini. Međutim, moguće je da je to zbog manje precizne izvedbe testa kod mlađe djece.

Zastupljenost nekih EEG varijanti u zdravoj populaciji ovisno o dobi

Vrsta aktivnosti	1-15 godina	16-21 godina
Spora difuzna aktivnost s amplitudom većom od 50 μV, zabilježena dulje od 30% vremena snimanja	14%	5%
Spora ritmička aktivnost u stražnjim odvodima	25%	0,5%
Epileptiformna aktivnost, izljevi ritmičnih sporih valova	15%	5%
"Normalne" EEG varijante	68%	77%

Već spomenuta relativna stabilnost EEG karakteristika odrasle osobe održava se do otprilike 50. godine života. Od tog razdoblja nadalje opaža se restrukturiranje EEG spektra, izraženo smanjenjem amplitude i relativne količine alfa ritma te povećanjem količine beta i delta valova. Dominantna frekvencija nakon 60-70 godina teži smanjenju. U toj dobi theta i delta valovi, vidljivi tijekom vizualne analize, pojavljuju se i kod praktički zdravih osoba.

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]