Kaedah komputer untuk menganalisis elektroensefalogram

Kaedah utama analisis komputer EEG yang digunakan di klinik termasuk analisis spektrum menggunakan algoritma transformasi Fourier pantas, pemetaan amplitud serta-merta, pancang, dan penentuan penyetempatan tiga dimensi bagi dipol setara dalam ruang otak.

Analisis spektrum paling kerap digunakan. Kaedah ini membolehkan seseorang menentukan kuasa mutlak yang dinyatakan dalam μV ² untuk setiap frekuensi. Gambar rajah spektrum kuasa untuk zaman tertentu ialah imej dua dimensi, di mana frekuensi EEG diplot sepanjang paksi absis, dan kuasa pada frekuensi yang sepadan diplot di sepanjang paksi ordinat. Data kuasa spektrum EEG yang dibentangkan sebagai spektrum berturut-turut memberikan graf pseudo-tiga dimensi, di mana arah sepanjang paksi khayalan ke dalam kedalaman rajah mewakili dinamik masa perubahan dalam EEG. Imej sedemikian mudah untuk menjejaki perubahan EEG dalam kes gangguan kesedaran atau kesan faktor tertentu dari semasa ke semasa.

Dengan pengekodan warna taburan kuasa atau amplitud purata ke atas julat utama pada imej konvensional kepala atau otak, perwakilan visual bagi perwakilan topikal mereka diperolehi. Perlu ditekankan bahawa kaedah pemetaan tidak memberikan maklumat baru, tetapi hanya membentangkannya dalam bentuk yang berbeza dan lebih visual.

Takrifan penyetempatan tiga dimensi bagi dipol yang setara ialah, menggunakan pemodelan matematik, lokasi sumber potensi maya digambarkan, yang mungkin boleh mewujudkan pengagihan medan elektrik pada permukaan otak yang sepadan dengan yang diperhatikan, jika kita menganggap bahawa ia tidak dihasilkan oleh neuron korteks di seluruh otak, tetapi merupakan hasil penyebaran medan elektrik individu. Dalam beberapa kes tertentu, "sumber setara" yang dikira ini bertepatan dengan sumber sebenar, yang membolehkan, dalam keadaan fizikal dan klinikal tertentu, menggunakan kaedah ini untuk menjelaskan penyetempatan fokus epileptogenik dalam epilepsi.

Perlu diingat bahawa peta EEG komputer memaparkan taburan medan elektrik pada model kepala yang diabstrak dan oleh itu tidak boleh dianggap sebagai imej langsung, seperti MRI. Tafsiran pintar mereka oleh pakar EEG dalam konteks gambaran klinikal dan data analisis EEG "mentah" adalah perlu. Oleh itu, peta topografi komputer kadang-kadang dilampirkan pada laporan EEG sama sekali tidak berguna untuk pakar neurologi, dan kadang-kadang berbahaya dalam percubaannya sendiri untuk mentafsirkannya secara langsung. Menurut cadangan Persekutuan Antarabangsa EEG dan Persatuan Neurofisiologi Klinikal, semua maklumat diagnostik yang diperlukan yang diperoleh terutamanya berdasarkan analisis langsung EEG "mentah" harus dibentangkan oleh pakar EEG dalam bahasa yang boleh difahami oleh doktor dalam laporan teks. Adalah tidak boleh diterima untuk menyediakan teks yang dirumus secara automatik oleh program komputer beberapa electroencephalographs sebagai laporan electroencephalographic klinikal.

Untuk mendapatkan bukan sahaja bahan ilustrasi, tetapi juga maklumat diagnostik atau prognostik khusus tambahan, perlu menggunakan algoritma yang lebih kompleks untuk penyelidikan dan pemprosesan komputer EEG, kaedah statistik untuk menilai data dengan satu set kumpulan kawalan yang sepadan, dibangunkan untuk menyelesaikan masalah yang sangat khusus, pembentangan yang melampaui penggunaan standard EEG di klinik neurologi.

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

Corak umum

Tugas EEG dalam amalan neurologi adalah seperti berikut:

1. pengesahan kerosakan otak,
2. penentuan sifat dan penyetempatan perubahan patologi,
3. penilaian kedinamikan negara.

Aktiviti patologi yang jelas pada EEG adalah bukti yang boleh dipercayai tentang fungsi otak patologi. Turun naik patologi dikaitkan dengan proses patologi semasa. Dalam gangguan sisa, perubahan dalam EEG mungkin tiada, walaupun defisit klinikal yang ketara. Salah satu aspek utama penggunaan diagnostik EEG adalah untuk menentukan penyetempatan proses patologi.

• Kerosakan otak meresap yang disebabkan oleh penyakit radang, peredaran darah, metabolik, gangguan toksik, membawa kepada perubahan meresap dalam EEG. Mereka ditunjukkan oleh poliritmia, kekacauan dan aktiviti patologi yang meresap. Poliritmia ialah ketiadaan irama dominan biasa dan kelaziman aktiviti polimorfik. Disorganisasi EEG adalah kehilangan kecerunan ciri amplitud irama normal, pelanggaran simetri. Aktiviti patologi meresap diwakili oleh delta, theta, aktiviti epileptiform. Gambaran poliritmia adalah disebabkan oleh gabungan rawak pelbagai jenis aktiviti normal dan patologi. Tanda utama perubahan meresap, berbeza dengan yang fokus, adalah ketiadaan lokaliti yang berterusan dan asimetri aktiviti yang stabil dalam EEG.
• Kerosakan atau disfungsi struktur garis tengah serebrum yang melibatkan unjuran menaik yang tidak spesifik ditunjukkan oleh letusan gelombang perlahan atau aktiviti epileptiform serentak dua hala, dengan kebarangkalian kejadian dan keterukan aktiviti segerak dua hala patologi yang perlahan semakin besar semakin tinggi lesi terletak di sepanjang paksi saraf. Oleh itu, walaupun dengan kerosakan teruk pada struktur bulbopontine, EEG dalam kebanyakan kes kekal dalam had biasa. Dalam sesetengah kes, penyahsegerakan dan, oleh itu, EEG amplitud rendah berlaku disebabkan oleh kerosakan pada pembentukan retikular penyegerakan tidak khusus pada tahap ini. Oleh kerana EEG sedemikian diperhatikan dalam 5-15% orang dewasa yang sihat, mereka harus dianggap sebagai patologi bersyarat. Hanya sebilangan kecil pesakit yang mengalami kerosakan pada tahap batang otak yang lebih rendah mempamerkan pecahan alfa amplitud tinggi atau gelombang perlahan secara serentak dua hala. Sekiranya berlaku kerosakan pada tahap mesencephalic dan diencephalic, serta struktur garis tengah serebrum yang terletak lebih tinggi: gyrus cingulate, corpus callosum, korteks orbital, delta amplitud tinggi serentak dua hala dan gelombang theta diperhatikan pada EEG.
• Dalam lesi lateral di kedalaman hemisfera, disebabkan oleh unjuran luas struktur dalam ke kawasan otak yang luas, aktiviti delta dan theta patologi diperhatikan, yang diagihkan dengan sewajarnya di seluruh hemisfera. Oleh kerana pengaruh langsung proses patologi medial pada struktur garis tengah dan penglibatan struktur simetri hemisfera yang sihat, ayunan perlahan serentak dua hala juga muncul, yang mendominasi amplitud di sisi lesi.
• Lokasi cetek lesi menyebabkan perubahan tempatan dalam aktiviti elektrik, terhad kepada zon neuron serta-merta bersebelahan dengan tumpuan pemusnahan. Perubahan ditunjukkan oleh aktiviti perlahan, keterukan yang bergantung pada keterukan lesi. Pengujaan epileptik ditunjukkan oleh aktiviti epileptiform tempatan.