Средства анализа ЭЭГ

Как указывалось выше, основным преимуществом компьютерной ЭЭГ является возможность детального вычислительного анализа.

Частотный или спектральный анализ ЭЭГ по методу быстро­го преобразования Фурье является базисом большинства современ­ных вычислительных исследований ЭЭГ. Сутью такого анализа яв­ляется разложение сигнала на амплитудно-частотную и фазовочас- тотную составляющие, получение их характеристик и производных от них.

График амплитудно-частотной характеристики дает наглядное и количественное представление, на каких частотах сосредоточена основная мощность ЭЭГ сигнала (рис. 6.9).

На основе частотных характеристик вычисляются производные спектральные показатели по стандартным или специальным частот­ным диапазонам ЭЭГ. Наиболее известны из них:

Аср — средняя амплитуда спектра в заданном частотном диапа­зоне;

Amax — максимальная амплитуда спектра в заданном частот­ном диапазоне;

Fp — средневзвешенная частота в заданном частотном диапа­зоне;

Fmax — частота максимальной амплитуды спектра в заданном частотном диапазоне.

Рис. 6.9. Вывод на экран результатов амплитудно-частотного анализа с представлением по стандартным типам ритмов ЭЭГ (2ср)

Анализ по эпохам. Позволяет производить выборочный анализ фрагментов ЭЭГ, соответствующих задаваемым временным интер­валам (эпохам).

Картирование. Является средством наглядной визуализации распределения значений различных ЭЭГ показателей на поверхно­сти мозга. В результате картирования получается наглядная картин­ка, которая позволяет моментально увидеть локализацию «на скаль­пе» областей максимума или минимума биопотенциалов, а также об­ластей активации и депрессии ЭЭГ процесса. Различным величинам биопотенциалов соответствуют либо разные цвета, либо переходные оттенки одного цвета; прилагаемая цветовая шкала позволяет рас­шифровывать полученные результаты (рис. 6.10).

В зависимости от исходного картируемого показателя различают следующие основные виды карт:

· карты ЭЭГ амплитуд в заданный момент времени;

· карты амплитуд спектра на заданной частоте;

· карты значений спектрального показателя в заданном частот­ном диапазоне;

· карты значений спектрального показателя в заданной эпохе;

· карты асимметрии между левым и правым полушарием (для каждого из четырех вышеперечисленных типов).

Рис. 6.10. В левой части экрана — вид головы сверху. Это картирование мощности (средней амплитуды) ЭЭГ сигнала по стандартным типам ритма (правая половина экрана), а также мгновенной и полной мощности и асимметрии (левая половина экрана) по выбранной частоте; на правой половине экрана — спектры ЭЭГ по 16 отведения. Метка соответствует выбранной частоте 11 Гц (альфа-ритм)

Различают также три основных формы картирования, примени­мые к каждому из перечисленных выше типов карт:

· точечное картирование, когда на экране экспонируется одна карта для текущего значения показателя (момента времени, часто­ты, частотного диапазона или эпохи) и имеется возможность ручного перемещения по всему диапазону значений показателя (см. рис. 6.10);

· мультиплицирование, когда движение по всему диапазону значений признака происходит автоматически и карта являет собой «ожившую картинку»;

· серийное картирование, когда на экране экспонируется серия карт для всего диапазона значений признака.

Документирование исследования. Состоит в выдаче на печать числовых, выбранных графических результатов и компьютерного ЭЭГ заключения. Последнее формируется встроенной в программу экспертной системой и корректируется и дополняется врачом-спе­циалистом на основании клинических данных.

Наряду с описанными выше формами анализа ЭЭГ современные программы предусматривают возможности проведения анализа вы­званных потенциалов, периодометрического анализа и определение локализации ЭЭГ источников.

Функциональные пробы. Основное требование, предъявляемое к функциональным пробам, — стандартность их проведения и вос­производимость, позволяющая сопоставлять данные, получаемые у разных обследуемых, и наблюдать за изменениями ЭЭГ одного больного в динамике.

Фактически ЭЭГ регистрирует реакции на любые внешние воз­действия, лежащие выше порога ощущения, однако для их выявле­ния требуются специальные сложные методики, поэтому в клиниче­ской практике применяют в основном такие воздействия, которые могут быть выявлены на ЭЭГ простым визуальным наблюдением. Главными из них являются световая и звуковая стимуляция.

Для выявления реагирования мозга на внешние воздействия, в частности при исследовании степени сохранности сознания боль­ного, применяют одиночные стимулы в виде короткой вспышки све­та, звукового щелчка или тона. У больных, находящихся в коматоз­ном состоянии, допустимо применение ноцицептивных стимулов нажатием ногтем на основание ногтевого ложа указательного пальца больного и др.

Одной из распространенных проб является открывание и закры­вание глаз. При этом на ЭЭГ появляются характерные артефакты электроокулограммы, которые не следует путать с волнами собст­венно ЭЭГ. Наряду с этим возникают изменения ЭЭГ, позволяющие выявить степень контактности обследуемого, уровень его сознания и ориентировочно оценить реактивность ЭЭГ.

Для нанесения световых и звуковых раздражений используют фото- и фоностимуляторы, которые иногда объединяют в одном уст­ройстве — фотофоностимуляторе.

Для фотостимуляции обычно используют короткие (порядка 150 мкс) вспышки света, близкого по спектру к белому, достаточно высокой интенсивности (0,1—0,6 Дж). Некоторые системы фотости­муляторов позволяют изменять интенсивность вспышек света, что, естественно, является дополнительным удобством.

Помимо одиночных вспышек света, фотостимуляторы позволя­ют предъявить по желанию серии одинаковых вспышек желаемой частоты и продолжительности.

Серии вспышек света заданной частоты применяют для исследо­вания реакции усвоение ритма — способности электроэнцефало­графических колебаний воспроизводить ритм внешних раздраже­ний. В норме реакция усвоения ритма хорошо выражена при частоте мельканий, близкой к собственным ритмам ЭЭГ. Распространяясь диффузно и симметрично, ритмические волны усвоения имеют на­ибольшую амплитуду в затылочных отделах.

Фоностимуляторы позволяют давать тон требуемой высоты (обычно от 20 Гц до 16 кГц) и интенсивности, измеряемой в децибе­лах (дБ). Некоторые системы стимуляторов позволяют давать ритми­ческие серии звуковых щелчков различной громкости.

Другая группа функциональных проб связана с воздействием на внутреннее состояние организма путем изменения его метаболизма, фармакологических или некоторых механических воздействий, из­меняющих гемоциркуляцию.

Главнейшей и наиболее распространенной из этих проб являет­ся проба с гипервентиляцией. Гипервентиляция проводится обычно в конце исследования. Суть ее сводится к тому, что обследуемо­му предлагают глубоко, ритмично дышать в течение 3 мин. Обраща­ют внимание на то, чтобы глубина вдоха и полнота выдоха были максимальными. Частота дыхания должна быть не слишком вы­сокой (обычно в пределах 16—20 в 1 мин). Регистрацию ЭЭГ начина­ют по меньшей мере за 1 мин до начала гипервентиляции и ведут в течение всей гипервентиляции и еще не менее 3 мин после ее окон­чания.

Указанные пробы представляют собой основные функциональ­ные нагрузки, предъявляемые стандартно в процессе исследования ЭЭГ.

В заключение необходимо подчеркнуть, что метод ЭЭГ анализа при любом способе регистрации данных является не основным, а вспомогательным методом анализа. Как бы ни был высок уровень программного обеспечения и машинной обработки данных ЭЭГ, ре­шающее слово принадлежит человеку, дающему заключение и соот­носящего результаты расшифровки ЭЭГ анализа с данными клини­ческого обследования и анамнестическими сведениями.