2.Основні поняття еег

Рис. 2. Альфа-ритм

Рис. 3. Бета-ритм

Рис.4. Дельта-ритм

У здорової людини можуть розрізнятися ЕЕГ залежно від фізіологічного стану (сон і неспання, сприйняття зорових або слухових сигналів, різноманітні емоції і т. п.). ЕЕГ здорової дорослої людини, що знаходиться в стані відносного спокою, являє собою два основні типи ритмів: α-ритм, який характеризується частотою коливань в 8-13 Гц, і β-ритм, що виявляється частотою в 14-30 Гц

3. Принцип роботи електроенцефалографа.

Більшість експериментальних даних свідчать про те, що ґенеза ЕЕГ визначається переважно електричною активністю кори головного мозку, а на рівні клітин – активністю їх пірамідальних нейтронів. У пірамідальних нейтронів виокремлюють два типи електричної активності: імпульсний розряд (потенціал дії) з тривалістю близько 1 мс і більш повільне (градуальне) коливання мембранного потенціалу – гальмівні і збуджувальні постсинаптичні потенціали (ПСП).

Гальмівні ПСП пірамідальних клітин генеруються переважно в тілі нейрона, а збуджувальні ПСП – переважно в дендритах. На тілі нейрона є певна кількість збуджувальних синапсів, тому тіло пірамідальних нейронів (сома) здатне генерувати також і збуджувальні ПСП. Тривалість ПСП пірамідальних клітин принаймні на порядок більша, ніж тривалість імпульсного розряду. Зміни мембранного потенціалу обумовлюють виникнення в пірамідальних клітинах двох струмових диполів (соматичний та дендритний диполі), котрі відрізняються цитологічною локалізацією.

Соматичний диполь формується при змінні мембранного потенціалу тіла нейрона. Дендритний диполь формується в результаті генерації збуджувальних ПСП на розгалуженні апікальних дендритів. Запис електричної активності головного мозку, яка реєструється з поверхні голови, називається електроенцефалограмою. На відміну від електрокардіограми, електроенцефалограма не може бути безпосередньо пов'язана з яким-небудь одним електричним феноменом у мозку, оскільки отримані записи представляють електричну активність великої кількості окремих електронів. ЕЕГ характеризує повільні зміни потенціалів кори й використовується для діагностики епілепсії, пухлин і припинення функціонування мозку.

Частотний спектр ЕЕГ змінюється залежно від рівня активної уваги й розумової активності пацієнта. Для зручності аналізу діапазон звичайно використовуваних частот ЕЕГ розподіляють на 5 основних ритмів: дельта-ритм (0,5 – 43 Гц), тета-ритм (4-8 Гц), альфа-ритм (8-13 Гц), вета-ритм (13-22 Гц) та гама-ритм (22-30 Гц). Найбільш стійкі а- і b -ритми, які є домінуючими для більшості здорових людей.

Дляут очнення наявності і локалізації патології мозкової діяльності, використовують проби з відкриванням і закриванням очей, гіпервентиляцію, ритмічну фотофоностимуляцію, проби з роздратуванням різних сенсорних систем (звук, запах та ін.), психологічні і фармакологічні проби. Швидкопротікаючі комплекси, що виникають у відповідь на дозовані дії, ЕЕГ коливань називають викликаними потенціалами.

Діагностичними ознаками патології по ЕЕГ вважаються: зникнення нормальних зональних відмінностей ЕЕГ для різних областей мозку; зникнення регулярних основних ритмів а і р; гіперсинхронізація активності, що проявляється в рості амплітуди сигналу; поява на ЕЕГ особливих форм коливань потенціалів 0 - і 8-ритмов. Для сумарної оцінки активності головного мозку застосовують метод енцефалоскопії - формування на екрані монітора розподілу ЕЕГ біопотенціалів шляхом модуляції яскравості або створення колірної гамми відповідно до інтенсивності і частотного спектру кожного відведення.

На кожен канал реєстрації подаються напруги, відведені двома електродами: одна – на позитивний, інша – на негативний вхід каналу підсилення. Електроди для ЕЕГ являють собою металічні пластинки чи стержні різної форми. Зазвичай , поперечний діаметр електрода, що має форму диска, складає близько 1 см. . Найбільше поширення отримали 3 типи електродів – мостові, чашечкові та голчасті.

Мостові - застосовуються при обстеженні пацієнтів, здатних певний час знаходиться в змозі, сидячи або напівлежачи і виконувати команди нейрофізіолога (зазвичай дорослих або дітей старше 3-5 років, що знаходяться у свідомості і підтримують контакт з оточенням).

Чашечкові - застосовуються для обстеження маленьких дітей, хворих з порушенням свідомості, при довготривалих записах і дослідженні ЕЕГ сну. Мають форму диска з підведеними краями, що кріпиться до покривів голови за допомогою спеціальної шапочки.

Голчасті - застосовуються під час хірургічних операцій для оцінки стану нервової системи і глибини наркозу. Вколюються безпосередньо в покриви голови пацієнта. При нейрохірургічних операціях на головному мозку електроди встановлюються безпосередньо в мозкову тканину.

При встановленні електродів волосся розсовують, шкіру ретельно протирають спиртом, що зменшує виділення сальних залоз, які збільшують опір в області контакту електрода зі шкірою. Цим самим зменшуючи вплив електромагнітних полів. Після відведення електричні потенціали подаються на входи підсилювально-реєструвальних приладів. Вхідна коробка ЕЕГ містить 20-40 пронумерованих контактних гнізд, з допомогою яких до ЕЕГ можна приєднати відповідну кількість електродів. Крім того, на коробці знаходиться гніздо нейтрального електроду, з’єднаного із приладною землею підсилювача і тому позначеного знаком заземлення чи відповідним буквенним символом(наприклад, «GRN», « N»). Відповідно електрод, що встановлюється на тілі досліджуваного та приєднаний до цього гнізда, називається електродом заземлення. Він слугує для вирівнювання потенціалів тіла пацієнта та підсилювача. Чим нижчий під електродний імпеданс нейтрального електрода, тим краще вирівняні потенціали, і, відповідно, менша синфазна напруга перешкоди буде прикладена на диференціальні входи.

Рис. 5.Блок-схема електроенцефалографа

У сучасних ЕЕГ електродна коробка зазвичай представляє єдиний блок з підсилювачами, а в комп’ютерних системах містить і блок аналогово-цифрового перетворення ЕЕГ.

Блок попереднього підсилення складається із набору ідентичних попередніх підсилювачів відповідно числу каналів реєстрації. Кожен із каналів має ручки управління, виведені на передню панель блоку попереднього підсилення.

У цифрових ЕЕГ усі регулювання чутливості та комутації електродів забезпечуються програмно з клавіатури комп’ютера чи спеціалізованого процесора. Регулювання чутливості дозволяє підбирати підсилення таким чином, щоб отримати оптимальний режим реєстрації в залежності від амплітуди вхідного сигналу.

Для задання смуги пропускання підсилювача на кожному каналі є регулятори фільтрів високої та низької частоти. Фільтр низьких частот визначає верхню межу частот, які будуть без викривлень пропускатись підсилювачем. Сучасні ЕЕГ дозволяють регулювати цю межу від 1500 до 15 Гц. Фільтри низьких частот зазвичай використовуються у тих випадках, коли в записі наявні високочастотні перешкоди, які не можуть бути виключені по-іншому. Для стандартизації режиму роботи електроенцефалографа застосовують калібрувальний прилад. Цей прилад подає одночасно на входи усіх підсилювачів прямокутний сигнал поперемінно позитивною і негативною полярністю, амплітуда якого може бути різною залежно від вибраного масштабу посилення. Для запису ЕЕГ використовують стандартний калібрувальний сигнал, що відповідає 50 мкВ.

Рис.6 Електрична принципова схема енцефалографа