Vad är elektroencefalogrammet? (EEG)

den elektroencefalogram (EEG) är ett test som används för att registrera och utvärdera hjärnans bioelektriska aktivitet. Elektriska potentialer erhålls genom elektroder som ligger på patientens hårbotten.

Skivorna kan skrivas ut på ett rörligt papper via en elektroencefalograf eller kan ses på en bildskärm. Hjärnans elektriska aktivitet kan mätas i basala tillstånd för vila, vakenhet eller sömn.

Elektroencefalogrammet används för diagnos av epilepsi, sömnstörningar, encefalopati, koma och hjärndöd, bland många andra användningsområden. Den kan också användas i forskning.

Det användes tidigare för att upptäcka brännhjälp i hjärnan, såsom tumörer eller stroke. Numera används magnetisk resonansbilder (MR) och datortomografi (CT).

Kort historia av elektroencefalogrammet

Historien om elektroencefalogrammet börjar att börja 1870, när Fristsch och Hitzig, läkare från den preussiska armén, undersökte med militära hjärnor. Dessa upptäcktes vid Slaget vid Sedan. De insåg snart att genom att stimulera vissa delar av hjärnan med galvanisk ström genererades rörelser i kroppen..

Det var emellertid 1875 då läkaren Richard Birmick Caton bekräftade att hjärnan producerade elektriska strömmar. Det var tack vare hans studier med möss och apor. Därefter fick detta neurologen Ferrier att experimentera med "faradisk ström", som ställde motorns funktioner i hjärnan.

1913 var Vladimir Pravdich-Neminsky den första som utförde det som han kallade ett "electrocerebrogram", som undersökte hundens nervsystem. Fram till det ögonblicket gjordes alla observationer på avtäckta hjärnor, eftersom det inte fanns några utvidgningsförfaranden som nådde insidan av skallen.

1920 började Hans Berger experimentera med människor och 9 år senare skapade han en metod för att mäta hjärnans elektriska aktivitet. Kodade termen "elektroencefalogram" för att karakterisera inspelningen av elektriska hjärnfluktuationer.

Den här tyska neurologen var den som upptäckte "Berger" rytmen. Det vill säga de nuvarande "alfa-vågorna", som består av elektromagnetiska svängningar som kommer från den synkroniska elektriska aktiviteten hos talamusen. 

Berger, trots hans stora upptäckt, kan jag inte avancera i denna metod på grund av hans knappa tekniska kunskaper.

År 1934 kunde Adrian och Matthews vid en demonstration vid Physiology Society (Cambridge) kontrollera "Bergerrytmen". Dessa författare avancerade med bättre tekniker och visade att den regelbundna och breda rytmen på 10 poäng per sekund inte uppstod från hela hjärnan, men från de visuella områdena av föreningen.

Senare bekräftade Frederic Golla att det vid vissa sjukdomar var förändringar i rytmiska svängningar av hjärnaktivitet.

Detta medgav stora framsteg i studien av epilepsi, att bli medveten om svårigheten i detta ämne och behovet av att studera hjärnan på ett integrerat sätt. Fisher och Lowenback, 1934, kunde bestämma epileptiform toppar.

Slutligen, William Gray Walter, en nordamerikan neurolog expert i robotik, utvecklade sina egna versioner av elektroencefalogrammet och tillade förbättringar. Tack vare honom är det nu möjligt att upptäcka olika typer av hjärnvågor, från alfa vågor till delta.

Hur ett elektroencefalogram fungerar?

En standard elektroencefalogram är en icke-invasiv och smärtfri skanning som görs genom att fästa elektroder i hårbotten med en ledande gel. Den har en inspelningskanal som mäter skillnaden i spänning mellan två elektroder. Normalt används 16 till 24 ledare.

Paret av elektroder kombineras skapa det som kallas en "montage", som kan vara bipolär (tvärgående och longitudinell) och monopolär (referens). Den bipolära enheten används för att registrera spänningsskillnaden i områden med hjärnaktivitet medan monopolären jämför ett aktivt hjärnområde och en annan utan aktivitet eller neutral aktivitet.

Skillnaden mellan en aktiv zon och medlet av alla eller några aktiva elektroder kan också mätas.

Invasiva elektrokulor (inuti hjärnan) kan användas för att studera i detalj svåråtkomliga områden, såsom den tidiga lobens mesiala yta.

Ibland kan det vara nödvändigt att införa elektroder nära hjärnans yta för att detektera den elektriska aktiviteten i hjärnbarken. Elektroderna ligger vanligtvis under dura (ett av skikten i meninges) genom ett snitt i skalle.

Denna procedur kallas elektrokortografi, och den används för att behandla resistent epilepsi och för undersökningar.

Det finns ett standardiserat system för elektrodplacering som är känt som "10-20 system". Detta innebär att avståndet mellan elektroderna måste vara 10% eller 20% med avseende på framsidan (framifrån / bak) eller tvärgående axlar (från ena sidan av hjärnan till den andra).

21 elektroder ska placeras och varje elektrod kommer att anslutas till en ingång på en differentialförstärkare. Förstärkarna sträcker spänningen mellan den aktiva elektroden och referenselektroden mellan 1000 och 100 000 gånger.

För närvarande är den analoga signalen i användning och digitala förstärkare används. Den digitala EEG har stora fördelar. Till exempel underlättar det analysen och lagringen av signalen. Dessutom tillåter det att ändra parametrar som filter, känslighet, inspelningstid och sammansättningar.

EEG-signaler kan registreras med öppen källkodshårdvara som OpenBCI. Å andra sidan kan signalen behandlas med en fri programvara såsom EEGLAB eller Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Den elektroencefalografiska signalen representeras av skillnaden i elektrisk potential (dpd) mellan två punkter på kranytan. Varje punkt är en elektrod.

Hjärnans vågor av elektroencefalogrammet

Vår hjärna arbetar genom elektriska impulser som reser genom våra neuroner. Dessa impulser kan vara rytmiska eller inte, och är kända som hjärnvågor.

Rytmen består av en vanlig våg, som har samma morfologi och varaktighet, och som upprätthåller sin egen frekvens.

Vågorna klassificeras enligt deras frekvens, det vill säga beroende på hur många gånger vågen upprepas per sekund och uttrycks i hertz (Hz). Frekvenserna har en viss topografisk fördelning och reaktivitet. Huvuddelen av hjärnsignalen i hårbotten ligger i intervallet mellan 1 och 30 Hz.

Å andra sidan mätes amplituden också. Detta bestäms av jämförelsen av avståndet mellan baslinjen och vågens topp. Vågens morfologi kan vara skarp, spetsig, i punktvågskomplex och / eller akut våg-långsam våg.

I elektroencefalogrammet kan 4 huvudbandbredder kända som alfa, beta, theta och delta observeras.

Betavågor

De består av breda vågor, vars frekvens ligger mellan 14 och 35 Hz. De uppträder när vi är vakna med aktiviteter som kräver intensiv mental insats, till exempel att göra en tentamen eller studera.

Alfa vågor

De har större amplitud än de föregående, och deras frekvens svänger mellan 8 och 13 Hz. De uppstår när personen är avslappnad, utan att göra viktiga mentala ansträngningar. De uppträder också när vi stänger våra ögon, vi drömmer vaken, eller utför aktiviteter som vi har mycket automatiserad.

Theta vågor

De har en större amplitud men en lägre frekvens (mellan 4 och 8 Hz). De återspeglar ett tillstånd av stor avkoppling, före sömnen. I synnerhet är det kopplat till de första faserna av sömn. 

Delta vågor

Dessa vågor har den lägsta frekvensen av alla (mellan 1 och 3 Hz). De är förknippade med djupare sömnstadier (steg 3 och 4, där du vanligtvis inte drömmer).

Hur utförs elektroencefalogrammet?

För att utföra EEG måste patienten vara avslappnad, i en mörk miljö med slutna ögon. Normalt varar det ca 30 minuter.

I början utförs aktiveringstester som intermittent fotostimulering (applicering av ljusstimuler med olika frekvenser) eller hyperventilering (andas regelbundet och djupt i 3 minuter).

Det kan också inducera sömn eller tvärtom hålla patienten vaken. Det beror på vad forskaren avser att observera eller verifiera.

Hur tolkas det?

För att tolka ett elektroencefalogram är det nödvändigt att känna till hjärnans normala aktivitet enligt patientens ålder och tillstånd. Det är också nödvändigt att undersöka artefakterna och eventuella tekniska problem för att minimera tolkningsfel.

Ett elektroencefalogram kan vara onormalt om det finns en epileptiform aktivitet (som föreslår existensen av en epileptisk process). Detta kan lokaliseras, generaliseras eller med ett visst och ovanligt mönster.

Det kan också vara onormalt när långsamma vågor visas i ett visst område. Eller generaliserad asynkron finns. Avvikelser kan också inträffa i amplituden eller när det finns ett spår som avviker från det normala.

För närvarande har andra avancerade tekniker utvecklats, såsom video-EEG-övervakning, ambulatorisk EEG, telemetri, hjärnkortning samt elektrokortografi..

Typer av elektroencefalogram

Det finns olika typer av elektroencefalogram som anges nedan:

Baslinje-elektroencefalogram

Det utförs när patienten är i vaksamhet, så ingen förberedelse krävs. För att undvika att använda produkter som kan påverka utforskningen utförs en bra rengöring av hårbotten.

Elektroencefalogram under sömnstöd

Det krävs en tidigare förberedelse. Patienten måste vara vaken i 24 timmar före färdigställandet. Detta görs för att kunna göra fysiologiska spår av drömmarnas faser för att upptäcka anomalier som inte kan erhållas genom basal EEG..

Video-elektroencefalogram

Det är ett vanligt elektroencefalogram, men dess utmärkande särdrag är att patienten är videobild under processen. Dess syfte är att få en visuell och elektrisk rekord för att observera om kriser eller pseudokriser uppträder.

Hjärndöd elektroencefalogram

Det är en nödvändig teknik för att observera den cerebrala kortikala aktiviteten eller dess frånvaro. Det är det första steget i det så kallade "hjärndödsprotokollet". Det är viktigt att starta enheten för utvinning och / eller transplantation av organ.

Kliniska tillämpningar av elektroencefalogrammet

Elektroencefalogrammet används i många olika kliniska och neuropsykologiska förhållanden. Här är några av dess användningsområden:

Upptäck epilepsier

EEG i epilepsier är viktigt för diagnos, så att skilja den från andra sjukdomar såsom psykogena anfall, synkope, rörelsestörningar eller migrän.

Det tjänar också för klassificeringen av epileptiskt syndrom, såväl som för att styra dess utveckling och effektiviteten av behandlingen.

Detektera encefalopatier

Encefalopatier innebär skada eller funktionsstörning i hjärnan. Tack vare elektroencefalogramet kan vara känt om vissa symtom beror på ett "organiskt" hjärnproblem, eller är produkten av andra psykiatriska störningar.

Kontrollbedövning

Elektroencefalogrammet är användbart för att styra bedövningsdjupet, förhindra att patienten kommer in i en koma eller vaknar.

Övervaka hjärnfunktionen

EEG är viktigt i intensivvården för att kontrollera hjärnans funktion. Speciellt anfall, effekten av lugnande medel och anestesi hos patienter i inducerad koma samt att kontrollera sekundär hjärnskada. Till exempel, vad kan uppstå i en subaraknoid blödning.

Detektion av onormal funktion

Det används för att diagnostisera onormala förändringar i kroppen som kan påverka hjärnan. Vanligtvis ett behov av att diagnostisera eller övervaka hjärnsjukdomar som Alzheimers, hjärntrauma, infektioner eller tumörer förfarande.

Vissa elektroencefalografiska mönster kan vara av intresse för diagnosen av vissa patologier. Till exempel, herpes encefalit, cerebral anoxi, barbiturat förgiftning, hepatisk encefalopati eller Creutzfeldt-Jakobs sjukdom. 

Kontrollera adekvat hjärnans utveckling

I nyfödda kan EEG ge information om hjärnan för att identifiera eventuella anomalier enligt deras livstid.

Identifiera koma eller hjärndöd

Elektroencefalogrammet är nödvändigt för att bedöma patientens medvetenhet. Det ger data om både prognosen och graden av långsam hjärnaktivitet. Så, en lägre frekvens skulle indikera en minskning av medvetenhetsnivån.

Också den avslöjar huruvida hjärnans aktivitet är kontinuerlig eller diskontinuerlig, närvaron av epileptiform aktivitet (som indikerar en sämre prognos) och reaktivitet på stimuli (som visar djupet av koma).

Dessutom kan genomkomsten av sömnmönster kontrolleras (som är sällsynta när koma är djupare).

Patologier i drömmen

EEG är mycket viktigt för diagnos och behandling av flera sömnpatologier. Patienten kan undersökas vid sömn och observera egenskaperna hos hjärnvågorna.

Det vanligaste testet för markstudier är polysomnografi. Detta, förutom att inkludera ett elektroencefalogram, registrerar samtidigt patienten på video. Dessutom tillåter man att analysera sin muskelaktivitet, andningsrörelser, luftflöde, syremättnad etc..

forskning

Elektroencefalogrammet används i undersökningen. Speciellt inom neurovetenskap, kognitiv, neurolinguistisk och psykofysiologisk psykologi. Faktum är att många av de saker som vi vet om vår hjärna idag beror på forskning utförd med elektroencefalogram..

referenser

1. Brain elektrisk aktivitet: ett språk för att dechiffrera? (N.D.). Hämtad den 31 december 2016, från Metode: Revista de Difusión de la Investigación de la Universitat de València. Hämtad från metod.cat/es/.
2. Barea Navarro, R. (s.f.). Ämne 5: Elektroencefalografi. Hämtat den 31 december 2016 ALCALA universitet Institutionen för ELECTRONICS: Taget från bioingenieria.edu.ar.
3. Barlow, J. S. (1993). Elektroencefalogrammet: dess mönster och ursprung. MIT tryck.
4. Barros, M. I. M., & Guardiola, G. T. (2006). Grundläggande begrepp för elektroencefalografi. Duazary, 3 (1).
5. Elektroencefalografi. (N.D.). Hämtad den 31 december 2016, från Wikipedia.
6. García, T. T. (2011). Grundläggande handbok för sjuksköterskor i elektroencefalografi. Undervisningssjukvård, 94, 29-33.
7. Merino, M. och Martínez, A. (2007). Konventionell elektroencefalografi inom barn, teknik och tolkning. En Pediatr Contin. 5 (2): 105-8.
8. Niedermeyer, E., & da Silva, F. L. (red.). (2005). Elektroencefalografi: grundläggande principer, kliniska tillämpningar och relaterade områden. Lippincott Williams & Wilkins.
9. Ramos-Argüelles, F., Morales, G., Egozcue, S., Pabón, R. M., & Alonso, M.T. (2009). Grundläggande tekniker för elektroencefalografi: principer och kliniska tillämpningar. Annalerna i Health System of Navarra, 32 (Suppl 3), 69-82. Hämtat den 31 december 2016, från scielo.isciii.es.